一、故障簡述

湖南某220KV變電站更換直流電源系統，當更換完1號直流充電裝置后，需要帶電后檢測其性能，充電裝置輸出端接放電負載儀，對直流充電裝置的充電模塊性能進行檢驗。合上充電裝置輸出開關，合上放電負載儀放電開關，主監控裝置顯示閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內5臺充電模塊保護示警燈均點亮，直流母線電壓為零。約3S后保護燈熄滅；待充電裝置的充電模塊工作穩定后，合上充電裝置輸出開關，上述現象重現，判斷充電裝置的充電模塊沖擊電流保護配置不合理。

二、故障原因分析

1、系統組成及運行方式

該站直流電源系統采用單母線分段接線運行方式，配置有2套充電裝置和2組蓄電池，每組充電裝置5臺220V20A直流屏充電模塊，母線聯絡斷路器在分閘位置，1號充電裝置帶直流I段直流負載，2號充電裝置帶直流II段直流負載。

2、故障描述

1）外觀檢查情況，第1組充電裝置內5臺直流充電模塊保護動作，告警燈亮，模塊電壓顯示為零，母線失壓。

2）試驗檢測情況，在充電模塊內部包含有輸出電容C1、C2，其間以輸出電流采樣電阻進行連接，在輸出電容C2后接負載。負載內部包含電容，充電模塊開機后，充電模塊輸出電壓較高（最高到220V）；由于負荷處于斷開狀態，負荷電容上電壓為0V，當負荷斷路器閉合時，內部電容直接接入到負荷電容上，從而導致沖擊電流I2很大；同時由于電流采樣電阻阻值很小，I1也很大，從而觸發了模塊內部的輸出短路誤保護。

鑒于以上分析，通過以下兩個方法解決：

1）在充電模塊輸出端子并聯較大的電解電容，減小負荷斷路器閉合瞬間I1,從硬件上消除沖擊電流引起誤保護的可能性，負荷斷路器接通瞬間，外加電容C3和C4給負荷電容較大的瞬間沖擊電流，沖擊電流I1比較平緩。

2）更改程序，對采集到的電流信號進行時間積分，當沖擊電流與時間的累加和值大于一定情況時，方作為輸出短路的判據，從軟件上消除了因沖擊電流而誤觸發保護的可能。

在充電模塊輸出端加裝680uF /400V的電容后，充電模塊正常工作。

3、故障原因分析

分析試驗檢測結果，直流充電模塊在使用過程中因沖擊電流而導致充電模塊內部保護誤動作，充電模塊短路電保護采樣不合理，無法躲過容性電流的沖擊，造成帶負荷時充電模塊沖擊電流保護無直流輸出，在特定條件下，影響直流屏下端負荷正常工作。

三、故障處理過程

1）該站更換新的直流屏系統。施工前先合上直流屏聯絡斷路器，退出第1組蓄電池及1號直流充電屏，2號直流充電屏帶第2組蓄電池及全站直流負荷。

2）在1號直流充電屏原屏位處安裝新上系統。屏柜固定就位，內、外部配線完成后，第1組蓄電池暫電池暫未接入新直流系統母線，給新2號充電屏送電檢測其性能。按照先交流后直流的送電原則，合上兩路交流進線斷路器，充電裝置內5臺充電模塊工作。

3）充電裝置輸出開關未合，直流母線上未接入蓄電池組，包括直流屏主監控裝置、絕緣監控器等屏內元件無工作電源，充電模塊處于不受控制狀態，在自主模式下工作。充電裝置輸出端接放電負載儀（放電儀工作電源為交流220V，放電電流設為5A），檢驗充電模塊的性能。合上充電裝置輸出開關，合上放電儀開關，主監控裝置顯示屏閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內5臺充電模塊保護示警燈均點亮，直流母線電壓為零，約3S后保護熄滅，充電裝置恢復正常，輸出直流電，屏內配置無器件帶電工作。

4）為排除放電儀故障的可能性，拉開充電裝置輸出開關，退出放電負載儀，此時擬帶負載僅為屏柜內自帶主監控裝置，絕緣監控器及各饋線支路TA。待充電模塊工作穩定后，合上充電裝置輸出開關，上述現象重現。

四、故障處理與防范措施

1、故障處理

返廠更改充電模塊內部程序，調整充電模塊保護定值，并在充電模塊輸出端加裝電容器，使其躲過斷路器合閘時的容性沖擊電流，

2、防范措施

1）合理調充電模塊保護定值 ，合理設計充電模塊內部輸出端電容器，躲過斷路器合閘時的正常沖擊電流。

2）加強對新投運充電裝置的竣工驗收中各項特性試驗檢查，如條件允許，在電源成套設備出廠前安排廠驗。

3）在設備采購招標環節即篩選業內有口碑的直流屏供應商，避免單純最低價中標的招標模式，避免一些本身直流電源產品還不成熟的廠商進入。