一起因家族性缺陷導致事故擴大的原因分析

摘要：針對一起某110kV變電站10kV線路故障，結合現場一次設備檢查情況分析、故障錄波分析、調度監控臺信號情況分析、二次設備檢查情況分析，綜合分析得出因蓄電池存在家族性質量問題導致該變電站直流系統故障擴大造成10kV線路燒損，其事故擴大的主要原因為22號蓄電池內部故障安全閥動作，電池開路。在分析該廠商蓄電池家族缺陷特征信息后，提出了下一步處理及預防措施，可為蓄電池設備管理、家族缺陷認定提供參考與借鑒。

關鍵詞：蓄電池;電池開路;直流母線失壓;家族性缺陷

2018-09-20，19：57某110kV變電站#1主變低壓側低電壓、負序電壓動作報警，之后沒多久，該站報RTU故障，全站遙信遙測中斷。20：07該站信號恢復，#1主變低壓側低電壓、負序電壓動作報警復歸，同時監控員發現該站10kV赤岸大道Ⅱ回、10kV赤橋線、10kV下村線、10kV后墩線負荷突降，10kV接地變已跳閘，該站一體化電源#1交流進線失電，所用電屏二路進線合閘、一路進線失電報警，10kV母線A相、B相不完全失地于短時后恢復。故障時天氣晴，當時該站現場無工作。20：24，經現場匯報赤岸變站外多條10kV出線架空線路著火斷線，當值調度員遙控將10kV赤岸大道Ⅱ回、10kV赤橋線、10kV下村線、10kV后墩線轉熱備用。

1 故障檢查及初步分析

1.1 現場一次設備檢查情況分析

1.1.1 線路檢查情況

現場檢查，10kV赤岸大道Ⅱ回#11桿柱上開關內部完好，開關外部接線柱和二次部分被電弧燒灼，該開關下方電纜終端頭銅鼻子燒損嚴重（A相最嚴重，其次為B相、C相）;10kV赤岸大道Ⅱ回、赤橋線、下村線、后墩線、赤溪線線路特巡無明顯異常，出線電纜耐壓試驗正常。

1.1.2 該站一次設備檢查情況

（1）10kV開關柜外觀無異常，無焦味、無冒煙等現象。

（2）110kV赤岸變#1主變在運行，外觀檢查無異常。主變取油樣進行油中溶解氣體分析，根據油中溶解氣體檢測數據分析得知油中氣體含量無異常。

1.2 故障錄波分析

對該110kV變電站110kV赤隴線對側保護裝置故障錄波進行波形分析，A、C相電流與B相電流接近反向，B相電流值較大，A、C電流較小，考慮到有負荷電流與故障電流相疊加，當該站主變10kV側（三角形接線）發生AB相短路時，如果忽略負荷電流的影響，則110kV側（星形接線）電流相量與故障錄波裝置電流波形相符合。可以確定該站10kV側系統發生AB相間短路故障。

1.3 調度監控臺信號情況分析

9月20日19：57至20：07該110kV變電站RTU故障遙信遙測中斷，經運維及檢修人員檢查匯報期間變電站內后臺及保護裝置無異常信號，故此次事故調度監控臺僅收到事故后10kV接地變跳閘，赤岸變一體化電源一路進線失電，所用電轉二路進線供電的相關信號。通過分析監控臺所收到的相關信號分析得知，一體化電源信號均正確動作，無漏報信號;#1接地變跳閘無相關保護信號;#1主變B套PST671U保護報低壓側低電壓動作、低壓側負序電壓動作，因直流系統失電，未動作跳開低壓側開關。

1.4 二次設備檢查情況

1.4.1 相關保護檢查情況

（1）#1主變A＼＼B套保護報“低壓側零序過電壓”信號，無其他信號。

（2）10kV側赤橋線、下村線、后墩線、赤岸大道Ⅱ回保護裝置無信號。

（3）#1接地變無信號。

（4）核對10kV側赤橋線、下村線、后墩線、赤岸大道Ⅱ回、#1主變A/B套、#1接地變保護定值，均與現場定值單一致。對10kV側赤橋線、下村線、后墩線、赤岸大道Ⅱ回保護裝置進行開出傳動試驗，均能可靠動作。

1.4.2 一體化電源和直流系統檢查情況

一體化電源ATS裝置有自動切換信號，直流充電機電源（Ⅱ）空開跳開，充電模塊Ⅰ、Ⅲ電源空開跳開。#22蓄電池釋壓閥炸裂。測量#22蓄電池端電壓異常（12V），正常應為225V-2.35V之間。

2 故障分析

110kV某變電站10kV赤岸大道Ⅱ回#11柱上開關下方電纜終端因異物引發A相接地短路，根據站外短路點征象分析，屬異物引起AB相電纜接頭處相間短路，#1接地變兼站用變930開關動作跳閘，#1站用變失電，400V母線由配電屏ATS動作切換至#2站用變供電。此時10kV母線電壓持續下降，相應的400V電壓也隨之下降，直流充電模塊在低電壓下對直流系統負載充電電流過大，造成#1、#3高頻模塊電源空開跳閘，22號蓄電池內部故障安全閥動作，電池開路。直流母線由充電機#2高頻模塊供電，400V站用電電壓持續降至180V以下，#2高頻模塊閉鎖輸出，全站直流母線失壓。造成10kV故障饋線及#1主變保護無法正常工作，調度數據網等通訊設備掉電，全站通訊中斷。由于故障點沒有及時隔離，10kV赤岸大道Ⅱ回導線長時間流過短路電流燒斷后搭到下方另一回路引發大火，同時引起下層交叉跨越的10kV后墩線、下村線（同桿架設）燃燒停運。

3 綜合判定與處置

綜上分析得知，110kV某變電站10kV 赤岸大道Ⅱ回#11桿柱上開關下方電纜終端頭銅鼻子接線處因異物引發A相接地，近區10kV線路接地故障，是引發該事件的主要原因。22號蓄電池開路（存在家族性缺陷質量問題）是造成該事件擴大的主要原因。立即更換有問題蓄電池，并進行蓄電池的端電壓、內阻等試驗，同時要求廠家生產整組蓄電池以進行更換，并進行相關試驗。廠家需出具事故電池分析報告。

4 結語

本文主要是對一起因蓄電池存在家族性質量問題導致事故擴大的分析，找到了故障的原因，并采取故障處理措施，同時建議運維應立即在全區開展該廠家蓄電池的運行情況排查，隨后的幾個月里，通過對改造后的該廠商蓄電池進行持續的效果跟蹤及副作用檢查，截至目前，改造后的該類型蓄電池沒有檢測到任何缺陷和故障。[1]

參考文獻：

[1]石海波.C型斷路器家族性缺陷處理[J].企業技術開發，2015，34（02）：87+94.

作者簡介：朱慧清（1986-），男，碩士，工程師，主要從事調度運行管理、智能運檢管控和輸電新技術管控工作。