SSB蓄电池一起直流母线失压及交流窜直流的典型案例研究

2026-01-04 19:46:58

摘要：变电站的直流系统对于变电站有着极其关键的作用，确保直流系统能够稳定运行是极为重要的，要是直流系统出现失压状况，就有可能致使保护拒动，倘若直流系统中有交流窜入，那么可能会造成保护拒动或者误动，甚至会导致变电站全停。所以保证直流系统稳定运行有着重大意义。这是一起典型的直流系统事件，能够从中获取经验以及启发。

关键词：直流系统；母线；失压；窜入；交流分量；带电显示

一、案例经过

2019年3月份时，某站开展了35kV#1所用变备自投切换试验，其中，380VⅠ段母线的负荷，由原本连接35kV#1所用变所进行的运行，转接为连接10kV#0所用变来运行，此为#1所用变备自投试验。之后，断开了35kV#1所用变低压侧开关柜，这时，备自投正常动作，380VⅠ段母线之中的运行状况良好合适。紧接着，恢复到了正常的运行方式 。

在断开总负荷开关之际，察觉到监控后台频繁报出诸多间隔开关、刀闸变位信号，以及测控装置遥信电源消失，还有直流母线欠压，故障录波装置告警等异常信号。而在备自投试验恢复之后，信号才得以复归。

二、具体过程

实地查验二次相关设备，查看220kV特定一条线路的603保护装置运行时的指示灯以及重合闸允许指示灯处于熄灭状态，并且没办法恢复正常显示。检修工作人员进入站内检查后发现，致使这种情况出现的缘由是该线路的保护装置电源板出现了损坏，经过更换电源板之后，装置发出的告警信息恢复到正常状态了 。

首先，排查到了联变以及35kV保护小室内的直流系统装置 。 接着，针对#2直流主屏后面的交流窜入直流监测装置展开检查 。 然后，查看其历史告警信息，发现15:58和16:05时均报母线欠压 。 之后，16:05还报负极交流接地 。当时220VⅡ段直流母线电压为153.5V，正极电压是77.2V，负极电压为76.3V 。并且，同时监测到了交流电压23.7V 。

备自投试验操作时间与之做对比，这个操作时间是直流监测装置显示的，它（这个时间）比实际的时间早了48分钟，从中发现：在15:10的时候，运维人员将35kV#1所用变低压侧所01开关给断开了，当时380VⅠ段母线的负荷，原本是连接着35kV#1所用变在运行状态的，之后转接成连接10kV#0所用变在运行；到了15:17，运维人员又把380V母联所04开关给断开了，这时380VⅠ段母线的负荷，由连接10kV#0所用变运行的状态，恢复到连接35kV#1所用变运行的状态。这两个时刻，都是380V交流Ⅰ段母线出现短时失压的时刻。#2充电机正常情况下连接380V交流Ⅰ段母线，当380V交流Ⅰ段母线出现短时失压的状况时，#2充电机的两路进线交流电源会自动进行切换，在切换的这个过程当中，#2蓄电池会临时带载。经过分析之后，怀疑很有可能是#2蓄电池没有完全实现带载，从而导致出现220VⅡ段直流母线短时欠压的情况。与此同时，直流监测装置监测到了交流电压分量，因而怀疑存在交流窜入直流系统的现象。

3、运维人员对后台信号展开检查，察觉到监控后台之中，仅仅是报文存在告警信息，并没有历史告警信息。他们去查阅直流极差配置表，对220VⅡ段直流母线所连接的负荷予以检查，发现和后台报警的间隔是一致的。基于以上这些情况，运维人员初步作出判断，也就是在所用变备自投操作的时候，220VⅡ段直流母线那里，#2蓄电池没办法完全实现带载，进而导致直流母线出现欠压的状况。

三、处理过程

1、针对上述情况，运维人员立即通开展进一步检查分析。

运维人员对220V#2蓄电池组出口熔丝予以检查，其结果显示正常，直流系统当中各切换把手所处位置无误，针对蓄电池出口熔丝上下端电压展开测量，测量所获电压情况正常。

开展二百二十伏二号蓄电池组短时间带载试验，充电机均浮充电压设定为二百零八点零六伏后，二百二十伏二段直流母线电压一下子变为二百零八点二四伏，零点五小时内落到二百零八点零六伏以下，母线电流十五点七安，蓄电池电压为二百一十点六八伏，蓄电池放电电流仅仅一点六八安，直流母线负荷主要由充电机输出，查阅上一次的带载测试结果正常。

专业人员到达站点进行检查并处理，且与运维人员相互予以配合，进而采取相关解决措施 。

又一次开展带载测试，同时开展单缸端电压测量。察觉到#2蓄电池组#54缸蓄电池电压是-16V，整组容量比80%小，初步存有蓄电池开路的怀疑，致使蓄电池放电电流偏小，还致使直流Ⅱ段母线短时间电压偏低引发保护装置闭锁或者故障。鉴于220V#2蓄电池组带载能力欠缺，运维人员随即把220VⅡ段直流母线负荷从接#2充电机运行改接到#1充电机运行（220V#2蓄电池组以及#2充电机停止运行）。

当检查220kV某条线路带电显示装置时，在按下“自检”按钮，装置开展自检之际，用万用表交流档去测带电显示装置信号线电压，发现当测到电缆编号为832的二次线，也就是16接点的接线时，测得交流电压，这个电压值在10V - 250V之间快速地波动。再对照带电显示装置接点图，16节点是“闭锁接点输出4”，它属于信号线。后台监控的直流系统，没有报出直流处于失地状态，并且，交流窜直流检测装置，也没有报出“交流窜入”这样的信号。

（3）针对全站带电显示装置展开排查，经检察发觉，220kV线路的12套带电显示装置之中，每套都检测到了交流分量，然而，500kV线路的12套带电显示装置，每套却都未检测到交流分量。

首先，查阅与220kV线路带电显示装置有关的相关图纸，接着，发现220kV带电显示装置内部的电缆编号是832的二次线连接到保护小室的测控装置，最后，在装置自检的时候，装置的交流电压经由832线路窜入到直流系统 。

四、分析总结

1、在备自投试验恢复进程里，装置遭遇到失电情况，电源出现消失现象，存在诸多信号，这些信号是由220V直流Ⅱ段母线出现短时失压所引发的，其原因在于#2蓄电池组#54缸处于开路状态，进而导致容量不足 。

2、于备自投试验之际，时间较为短暂，蓄电池尚且能够维持几秒时间，且未出现大量的异常信号。在备自投恢复的进程当中，#2蓄电池则已然无法维持直流母线电压，进而致使在备自投恢复过程当中出现了大量异常信号。

3、交流窜入直流监测装置检测出数值为23.6V的交流分量，怀疑是带电显示装置的信号线窜入了交流分量。带电显示装置的电源是交流电源，当交流电源失电后又恢复时，设备会开展自检，这时会报出“线路失电”（832信号线），还会致使交流分量窜到直流系统中。不过因为该交流分量有着快速的波动，交流窜入直流监测装置以及直流系统绝缘监察装置并非每次都能检测到直流系统里的交流分量。电压为220kV的带电显示装置依旧存在极大的隐患。

4,在现场，使用万用表对带电显示装置测得交流窜入直流系统，并且交流窜入直流监测装置采集到了交流电压并进行了显示，然而监控后台却没有报出交流窜入直流信号，由此怀疑是监测装置到监控后台的信号节点存在接触不良的情况，不过也不能排除交流窜入直流后瞬时恢复，因未来得及上送信号的可能性。

5、将某站厂家那种安设在220kV线路上具有带电显示功能装置的信号线予以拆除，目的在于防范交流进入直流系统的情况发生。在拆除之后，重新对交流窜入直流监测装置予以检查，结果显示交流电压呈现为零 。

五、措施及建议

1、运维人员对日常直流系统内阻测试予以重视，同时重视短时带载测试，还重视消缺及时性。在更换了#2蓄电池组54缸蓄电池之后，运维人员又一次开展短时带载试验，且测试结果正常。在日常蓄电池的缺陷管理当中，要重视蓄电池内阻缺陷的消缺，也要重视端电压偏高这类缺陷的消缺，从而防止小缺陷升级成为大缺陷，并演变成直流系统故障。

在日常工作里，运维人员需要留意监控系统各类信号的筛查，要开展所辖变电站线路带电显示装置交流窜直流的排查。在这起典型案例当中，500kV带电显示装置以及其他厂家带电显示装置没有交流分量，而220kV带电显示装置存在异常情况，。

3、所用电系统轮换之前，应开展蓄电池短时带载测试。建议每次所用电轮换之际，首位进行该带载测试，以此避免所用变轮换致使直流母线失压。

4、将蓄电池内阻检测周期缩短，按照季度执行，一旦有异常要马上上报缺陷，当出现蓄电池缺陷时，要立刻对蓄电池缺陷进行消缺处理，防止因为个别蓄电池的异常致使整组蓄电池电压变低，甚至使一般缺陷升为危急缺陷等恶性缺陷，进而引发直流系统失压。

5、在带电显示装置投入进行运行之前，要开展试验相关工作，以此来保证投入运行之后的设备处于健康且可靠的状态 。