一、故障簡述

某日遼寧某66kV變電站發(fā)生一起蓄電池燃?xì)?dǎo)致的直流電源系統(tǒng)停止運(yùn)行的故障。事故發(fā)生時(shí)，運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場協(xié)助消防人員進(jìn)行滅火，檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)室內(nèi)東北角1、2號蓄電池組屏柜頂層及中層的蓄電池著火，此時(shí)，蓄電池組所有電池已燒損，充電裝置故障停止運(yùn)行。

二、故障原因分析

1、系統(tǒng)組成

該站直流電源系統(tǒng)操作電壓為DC220V，系統(tǒng)接線采用單母分段接線運(yùn)行方式，配置1組蓄電池，共108只2V150Ah蓄電池，配置1組直流充電機(jī)，充電機(jī)配置4臺220V10A的整流模塊，和直流屏專用觸摸式監(jiān)控單元，另配置了蓄電池電壓巡檢儀和直流絕緣監(jiān)測儀。。

2、故障描述

外觀檢查情況。事故現(xiàn)場兩個(gè)屏柜內(nèi)108只蓄電池組已經(jīng)燒損無法使用。

試驗(yàn)檢測情況。檢查發(fā)現(xiàn)蓄電池組已燒毀，全站直流電源停運(yùn)，操作電源、保護(hù)裝置等直流失壓。

3、故障原因分析

a）導(dǎo)致直流屏用蓄電池組著火直接原因。在正常使用時(shí)，有兩種情況下固定型閥控式鉛酸電池有可能著火。一是電池極柱大量漏酸，電解液滴到其他電池設(shè)備上。蓄電池正負(fù)極之間形成回路，短路引起燃燒，二是電池短路，內(nèi)部電流過大，閥控關(guān)閉不嚴(yán)，引起燃燒。

b）現(xiàn)場調(diào)查分析

   1）據(jù)現(xiàn)場實(shí)在考察該站，其冬季保護(hù)室內(nèi)環(huán)境溫度低于20⁰C，達(dá)不到廠家技術(shù)使用手冊要求的20-25⁰C，因?yàn)橹挥性谠O(shè)計(jì)最佳條件附加合格的浮充電電壓下才能達(dá)到電池設(shè)計(jì)壽命為10-15年。

從上述內(nèi)容可知，環(huán)境溫度府合5-35⁰C，一般設(shè)備運(yùn)行溫度，達(dá)不到閥控式蓄電池基準(zhǔn)溫度25⁰C，由廠家浮充壽命與溫度曲線得知低于20⁰C（常年恒溫）能運(yùn)行10年，按設(shè)計(jì)壽命來看并未超期服役。

2）從直流檢修班組記錄中得知，之前一年的直流屏巡檢記錄描述無異常情況，兩年內(nèi)均沒有100%核對性充放電試驗(yàn)記錄等相關(guān)材米作為有效支撐數(shù)據(jù)。

3）現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，有5節(jié)電池極柱、連片被酸腐蝕、變形較嚴(yán)重。

    綜上，從現(xiàn)場調(diào)查看，蓄電池組存在電池極柱、連片被酸腐蝕，導(dǎo)致蓄電池極柱根部變形；蓄電池外殼、閥控部分嚴(yán)密，蓄電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，使壓力升高電解液從極柱中泄流出來的問題。

4）之前曾發(fā)生個(gè)別蓄電池為0V，采取了緊急補(bǔ)救措施，這說明整組蓄電池已經(jīng)存在質(zhì)量隱患。之前6個(gè)月市曾進(jìn)行放電試驗(yàn)，僅僅12分種29號電池電太很快下降到終止電壓值。原因是蓄電池內(nèi)部失水干涸、電解物變質(zhì)。由廠家資料提供，電池內(nèi)部采用超細(xì)玻璃纖維隔板，在無游離酸的情況下，使氧氣內(nèi)部循環(huán)再復(fù)合，無氣體排出。游離態(tài)電解液泄漏原因，游離態(tài)電解液匯漏原因造是被吸附的電電解液不再被纖維玻璃隔板隔膜吸附，游離態(tài)電解液過多，在蓄電池同部產(chǎn)生“富液”。設(shè)計(jì)的電解液注入量雖然沒有超過玻璃纖維隔膜的最大理論吸附能力，但是，由于閥控式密封鉛酸蓄電池裝配，裝配完成后，極板和外殼會對玻璃纖維隔膜產(chǎn)生擠壓作用，玻璃纖維隔膜所受壓力越大，壓縮比越大，其吸附電解液的能力越小，從而造成其最終實(shí)際吸附的電解液量小于其最大理論吸附量，使得注入的電解液不能被完全吸附，造成蓄電池內(nèi)部（富液）。

三、現(xiàn)場故障處理過程

1、運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場協(xié)助消防人員進(jìn)行滅火，檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)室內(nèi)東北角1、2號蓄電池組屏柜項(xiàng)層及中層的蓄電池著火，發(fā)現(xiàn)蓄電池組所有電池已燒損，充電裝置故障停止；10kVII段保護(hù)屏后，（與電池屏背靠背電池屏）的各個(gè)保護(hù)空氣斷路器已燒焦，保護(hù)裝置已失去工作電池。隨即專業(yè)人員趕到現(xiàn)場。檢查發(fā)現(xiàn)蓄電池組已燒毀，全站直流電源停運(yùn)，操作電源、保護(hù)裝置等直流電源失壓。經(jīng)直流班搶修處理使直流充電裝置啟運(yùn)工作，保證該變電站內(nèi)恢復(fù)電注電源供電，避免了該變電站故障進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)天完成新蓄電池組安裝，直流電源系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

四、故障處理與防范措施

1、故障處理

立即對該站事故現(xiàn)場進(jìn)行清理維修，更換安裝直流屏用蓄電池組。

對其他變電站同型號直流屏蓄電池進(jìn)抽樣解體檢查，如有發(fā)現(xiàn)極板嚴(yán)重腐蝕的情況，立即整組更換。

進(jìn)一步加強(qiáng)蓄電池的巡檢查，定期開展蓄電池動態(tài)充放電試驗(yàn)，并記錄充放電后蓄電池電壓和電阻情況。

2、防范措施

1）固定型閥控式蓄電池在有條件的無人變電站內(nèi)盡量安裝在專用蓄電池室內(nèi)，環(huán)境溫度應(yīng)滿足蓄電池廠家技術(shù)規(guī)范運(yùn)行。

2）300AH及以下可以安裝在柜內(nèi)，直流電源柜可布置在控制室內(nèi)，也可布置在專用電源室。。

3）為了防范以后再出現(xiàn)類似事件，提出以下措施；

a.加強(qiáng)對變電站蓄電池的巡檢工作，包括直流屏監(jiān)控對蓄電池的管理參數(shù)設(shè)置、均浮充設(shè)置、蓄電池巡檢儀的運(yùn)行狀態(tài)、告警記錄分析、充電機(jī)穩(wěn)壓及紋波系數(shù)是否合規(guī)、運(yùn)行環(huán)境等。

b.嚴(yán)格按照國家電網(wǎng)直流電源維護(hù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，對蓄電池進(jìn)行內(nèi)阻測試和核對性放電試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有潛在風(fēng)險(xiǎn)或不合格蓄電池并采取有效應(yīng)對措施。

c.加強(qiáng)直流屏檢修的人力資源配置，加強(qiáng)檢修隊(duì)伍在交直流電源技術(shù)維護(hù)能力。

d.在遠(yuǎn)期技改方案中，利用各個(gè)變電站內(nèi)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)，將蓄電池組在線運(yùn)行數(shù)據(jù)通過變電站管理后臺服務(wù)器遠(yuǎn)傳到管理班組，實(shí)施在線生成數(shù)據(jù)，每日有報(bào)告，有利于監(jiān)控檢查，縮短巡檢周期，節(jié)約人力資源。