一、故障簡述

　　2007年7月14日，福建某220kV變電站110kV某線路遭雷擊短路故障跳閘。故障引發(fā)該站兩臺站用變壓器跳閘、充電裝停止工作、蓄電池開路、直流母線失壓、兩條20kV線路跳閘，該地區(qū)電網(wǎng)與主網(wǎng)解列。

　　二、故障原因分析

　　經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查、試驗檢測和技術(shù)分析，導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因如下：

　　(1)站內(nèi)兩臺站用變壓器同時失電原因。根據(jù)故障錄波資料分析，在110V某線路三相近區(qū)故障期間，220kV母線電壓下降到65%，110kV母線電壓下降到2%，35kV側(cè)電壓下降到21%~24%，造成站用變壓器400V側(cè)的電壓低于斷路器脫扣電壓(斷路器性能65%以上確保吸合，小于30%失壓脫扣，30%~65%不確定區(qū)間)，導(dǎo)致兩臺站用變壓器斷路器都啟動失壓脫扣，低壓電源消失

　　()1號直流系統(tǒng)失電原因。逐個檢查蓄電池組單體電池的電壓和內(nèi)阻，查出55號電池內(nèi)阻滿刻度無法測試，測單體電壓為21V。做蓄電池帶負(fù)荷放電試驗，發(fā)現(xiàn)蓄電池整組端電壓立刻降為0,實測55號電池電壓為-23V,蓄電池組處于開路狀態(tài)。

　　7月23日對55號蓄電池進(jìn)行了解剖檢查，發(fā)現(xiàn)蓄電池正極鉛焊有嚴(yán)重缺陷，極柱開裂且有嚴(yán)重的燒熔現(xiàn)象，是55號蓄電池開路的重要原因。

　　(3)繼電保護(hù)分析。該站220kV線路保護(hù)屏一、二的直流電源分別取自1、2號直流電源系統(tǒng)。由于第1組蓄電池處于開路狀態(tài)，1號直流電源系統(tǒng)失電，造成保護(hù)屏一上的直流電源消失，110kV線路1在18時35分5秒280毫秒故障跳閘時，220kV線路1與220kV線路Ⅱ保護(hù)同時受到故障電流而啟動，因1號直流電源消失導(dǎo)致220kV電壓公用回路中采用典型的隔離開關(guān)GWJ切換繼電器失磁，保護(hù)TV電壓回路失壓，最終造成兩條220kV線路(I、Ⅱ)的距離保護(hù)Ⅲ段出口跳閘。

　　(4)綜自監(jiān)控后臺異常分析。兩臺站用變壓器跳閘后，逆變電源(一)的交直流輸入電源同時消失，導(dǎo)致接在逆變電源(一)上的監(jiān)控機(jī)(一)掉電關(guān)機(jī)，同時，因站用變壓器跳閘，逆變電源(二)裝置由逆變切換到旁路，旁路無輸出導(dǎo)致監(jiān)控機(jī)(二)掉電關(guān)機(jī)。當(dāng)計算機(jī)斷電時，監(jiān)控主機(jī)無法完成數(shù)據(jù)寫入歷史庫，造成歷史庫異常，監(jiān)控主機(jī)無法正常工作。

　　(5)就地?zé)o法同期合閘的原因。由于綜自后臺機(jī)異常，只能在就地測控屏上進(jìn)行同期操作，但測控裝置在檢無壓同期方式，無法在綜自后臺機(jī)將檢無壓方式切換成檢同期方式，而運(yùn)行人員沒有修改測控裝置參數(shù)權(quán)限，不能更改測控裝置的同期方式，開關(guān)檢同期條件不滿足，無法就地同期合閘

　　綜上分析，110kV線路1三相近區(qū)故障，造成系統(tǒng)電壓下降，站用變壓器400V側(cè)低壓脫扣動作，兩臺站用變壓器失電，充電裝置停止工作。因蓄電池開路，直流母線失壓，造成接于1號直流母線上的負(fù)荷失電，使得220kV電壓公用回路中電壓切換繼電器失磁，220V保護(hù)TV電壓回路失壓，最終造成兩條220V線路(I、Ⅱ)的距離保護(hù)Ⅲ段出口跳閘。

　　故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)該220kV變電站已出現(xiàn)110kV線路故障引起35kV兩臺站用變壓器跳閘失電、1號直流屏失電現(xiàn)象，經(jīng)簡單檢測電池電壓，又將1號直流屏按正常方式運(yùn)行，導(dǎo)致18時35分該20kV變電站又出現(xiàn)同樣故障時，由于直流電源消失原因，造成電網(wǎng)解列的事故。

　　(2)站用變壓器開關(guān)低壓脫扣裝置配置不當(dāng)，在系統(tǒng)瞬間故障電壓出現(xiàn)較大擾動時，站用變壓器將發(fā)生跳閘。

　　(3)對蓄電池的檢測、監(jiān)控手段不足。

　　(4)變電站監(jiān)控系統(tǒng)異常后，無法在間隔層對設(shè)備實現(xiàn)控制

　　2.防范措施

　　(1)解除站用電失壓脫扣跳閘功能，對設(shè)備自投裝置的站用電系統(tǒng)，應(yīng)全面檢查備自投裝置的功能，保證備自投裝置的各項功能完善、可靠，站用電系統(tǒng)保護(hù)裝置、備自投裝置要按照規(guī)程要求，進(jìn)行定期檢驗。

　　(2)立即對所有變電站的蓄電池組普測一次單體蓄電池內(nèi)阻和端電壓，做好普測記錄和保存，發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻或電壓異常，應(yīng)立即進(jìn)行核對性放電試驗，若容量不合格或失效，必須更換電池。

　　(3)若直流電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，影響直流電源系統(tǒng)的正常工作時，應(yīng)及時處理，待查明原因、故障處理好后，方可恢復(fù)正常的運(yùn)行方式。

　　(4)嚴(yán)格按照直流電源系統(tǒng)相關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行充電裝置定期檢驗和蓄電池組定期全核對性放電檢驗，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時處理。若蓄電池組經(jīng)過三次全核對性放充電，其容量均達(dá)不到其額定容量的80%以上，應(yīng)安排更換。

　　(5)建議對蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行定期測試，測試周期為每季度一次。

　　(6)逆變電源屏柜要保持良好的通風(fēng)散熱效果，屏柜后門整面設(shè)計百葉窗散熱孔并加防塵網(wǎng)，5kVA及以上的逆變電源屏柜頂部設(shè)計四個熱風(fēng)扇，3kVA及以下的逆變電源屏柜頂部設(shè)計散熱孔并加防塵網(wǎng)。不滿足以上要求的逆變電源屏柜要安排整改。