一起因家族性缺陷导致事故扩大的原因分析

摘要：针对一起某110kV变电站10kV线路故障，结合现场一次设备检查情况分析、故障录波分析、调度监控台信号情况分析、二次设备检查情况分析，综合分析得出因蓄电池存在家族性质量问题导致该变电站直流系统故障扩大造成10kV线路烧损，其事故扩大的主要原因为22号蓄电池内部故障安全阀动作，电池开路。在分析该厂商蓄电池家族缺陷特征信息后，提出了下一步处理及预防措施，可为蓄电池设备管理、家族缺陷认定提供参考与借鉴。

关键词：蓄电池;电池开路;直流母线失压;家族性缺陷

2018-09-20，19：57某110kV变电站#1主变低压侧低电压、负序电压动作报警，之后没多久，该站报RTU故障，全站遥信遥测中断。20：07该站信号恢复，#1主变低压侧低电压、负序电压动作报警复归，同时监控员发现该站10kV赤岸大道Ⅱ回、10kV赤桥线、10kV下村线、10kV后墩线负荷突降，10kV接地变已跳闸，该站一体化电源#1交流进线失电，所用电屏二路进线合闸、一路进线失电报警，10kV母线A相、B相不完全失地于短时后恢复。故障时天气晴，当时该站现场无工作。20：24，经现场汇报赤岸变站外多条10kV出线架空线路着火断线，当值调度员遥控将10kV赤岸大道Ⅱ回、10kV赤桥线、10kV下村线、10kV后墩线转热备用。

1 故障检查及初步分析

1.1 现场一次设备检查情况分析

1.1.1 线路检查情况

现场检查，10kV赤岸大道Ⅱ回#11桿柱上开关内部完好，开关外部接线柱和二次部分被电弧烧灼，该开关下方电缆终端头铜鼻子烧损严重（A相最严重，其次为B相、C相）;10kV赤岸大道Ⅱ回、赤桥线、下村线、后墩线、赤溪线线路特巡无明显异常，出线电缆耐压试验正常。

1.1.2 该站一次设备检查情况

（1）10kV开关柜外观无异常，无焦味、无冒烟等现象。

（2）110kV赤岸变#1主变在运行，外观检查无异常。主变取油样进行油中溶解气体分析，根据油中溶解气体检测数据分析得知油中气体含量无异常。

1.2 故障录波分析

对该110kV变电站110kV赤陇线对侧保护装置故障录波进行波形分析，A、C相电流与B相电流接近反向，B相电流值较大，A、C电流较小，考虑到有负荷电流与故障电流相叠加，当该站主变10kV侧（三角形接线）发生AB相短路时，如果忽略负荷电流的影响，则110kV侧（星形接线）电流相量与故障录波装置电流波形相符合。可以确定该站10kV侧系统发生AB相间短路故障。

1.3 调度监控台信号情况分析

9月20日19：57至20：07该110kV变电站RTU故障遥信遥测中断，经运维及检修人员检查汇报期间变电站内后台及保护装置无异常信号，故此次事故调度监控台仅收到事故后10kV接地变跳闸，赤岸变一体化电源一路进线失电，所用电转二路进线供电的相关信号。通过分析监控台所收到的相关信号分析得知，一体化电源信号均正确动作，无漏报信号;#1接地变跳闸无相关保护信号;#1主变B套PST671U保护报低压侧低电压动作、低压侧负序电压动作，因直流系统失电，未动作跳开低压侧开关。

1.4 二次设备检查情况

1.4.1 相关保护检查情况

（1）#1主变A＼＼B套保护报“低压侧零序过电压”信号，无其他信号。

（2）10kV侧赤桥线、下村线、后墩线、赤岸大道Ⅱ回保护装置无信号。

（3）#1接地变无信号。

（4）核对10kV侧赤桥线、下村线、后墩线、赤岸大道Ⅱ回、#1主变A/B套、#1接地变保护定值，均与现场定值单一致。对10kV侧赤桥线、下村线、后墩线、赤岸大道Ⅱ回保护装置进行开出传动试验，均能可靠动作。

1.4.2 一体化电源和直流系统检查情况

一体化电源ATS装置有自动切换信号，直流充电机电源（Ⅱ）空开跳开，充电模块Ⅰ、Ⅲ电源空开跳开。#22蓄电池释压阀炸裂。测量#22蓄电池端电压异常（12V），正常应为225V-2.35V之间。

2 故障分析

110kV某变电站10kV赤岸大道Ⅱ回#11柱上开关下方电缆终端因异物引发A相接地短路，根据站外短路点征象分析，属异物引起AB相电缆接头处相间短路，#1接地变兼站用变930开关动作跳闸，#1站用变失电，400V母线由配电屏ATS动作切换至#2站用变供电。此时10kV母线电压持续下降，相应的400V电压也随之下降，直流充电模块在低电压下对直流系统负载充电电流过大，造成#1、#3高频模块电源空开跳闸，22号蓄电池内部故障安全阀动作，电池开路。直流母线由充电机#2高频模块供电，400V站用电电压持续降至180V以下，#2高频模块闭锁输出，全站直流母线失压。造成10kV故障馈线及#1主变保护无法正常工作，调度数据网等通讯设备掉电，全站通讯中断。由于故障点没有及时隔离，10kV赤岸大道Ⅱ回导线长时间流过短路电流烧断后搭到下方另一回路引发大火，同时引起下层交叉跨越的10kV后墩线、下村线（同杆架设）燃烧停运。

3 综合判定与处置

综上分析得知，110kV某变电站10kV 赤岸大道Ⅱ回#11杆柱上开关下方电缆终端头铜鼻子接线处因异物引发A相接地，近区10kV线路接地故障，是引发该事件的主要原因。22号蓄电池开路（存在家族性缺陷质量问题）是造成该事件扩大的主要原因。立即更换有问题蓄电池，并进行蓄电池的端电压、内阻等试验，同时要求厂家生产整组蓄电池以进行更换，并进行相关试验。厂家需出具事故电池分析报告。

4 结语

本文主要是对一起因蓄电池存在家族性质量问题导致事故扩大的分析，找到了故障的原因，并采取故障处理措施，同时建议运维应立即在全区开展该厂家蓄电池的运行情况排查，随后的几个月里，通过对改造后的该厂商蓄电池进行持续的效果跟踪及副作用检查，截至目前，改造后的该类型蓄电池没有检测到任何缺陷和故障。[1]

参考文献：

[1]石海波.C型断路器家族性缺陷处理[J].企业技术开发，2015，34（02）：87+94.

作者简介：朱慧清（1986-），男，硕士，工程师，主要从事调度运行管理、智能运检管控和输电新技术管控工作。