一、故障簡(jiǎn)述

湖南某220KV變電站更換直流電源系統(tǒng)，當(dāng)更換完1號(hào)直流充電裝置后，需要帶電后檢測(cè)其性能，充電裝置輸出端接放電負(fù)載儀，對(duì)直流充電裝置的充電模塊性能進(jìn)行檢驗(yàn)。合上充電裝置輸出開(kāi)關(guān)，合上放電負(fù)載儀放電開(kāi)關(guān)，主監(jiān)控裝置顯示閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內(nèi)5臺(tái)充電模塊保護(hù)示警燈均點(diǎn)亮，直流母線(xiàn)電壓為零。約3S后保護(hù)燈熄滅；待充電裝置的充電模塊工作穩(wěn)定后，合上充電裝置輸出開(kāi)關(guān)，上述現(xiàn)象重現(xiàn)，判斷充電裝置的充電模塊沖擊電流保護(hù)配置不合理。

二、故障原因分析

1、系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式

該站直流電源系統(tǒng)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)運(yùn)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(tái)220V20A直流屏充電模塊，母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器在分閘位置，1號(hào)充電裝置帶直流I段直流負(fù)載，2號(hào)充電裝置帶直流II段直流負(fù)載。

2、故障描述

1）外觀(guān)檢查情況，第1組充電裝置內(nèi)5臺(tái)直流充電模塊保護(hù)動(dòng)作，告警燈亮，模塊電壓顯示為零，母線(xiàn)失壓。

2）試驗(yàn)檢測(cè)情況，在充電模塊內(nèi)部包含有輸出電容C1、C2，其間以輸出電流采樣電阻進(jìn)行連接，在輸出電容C2后接負(fù)載。負(fù)載內(nèi)部包含電容，充電模塊開(kāi)機(jī)后，充電模塊輸出電壓較高（最高到220V）；由于負(fù)荷處于斷開(kāi)狀態(tài)，負(fù)荷電容上電壓為0V，當(dāng)負(fù)荷斷路器閉合時(shí)，內(nèi)部電容直接接入到負(fù)荷電容上，從而導(dǎo)致沖擊電流I2很大；同時(shí)由于電流采樣電阻阻值很小，I1也很大，從而觸發(fā)了模塊內(nèi)部的輸出短路誤保護(hù)。

鑒于以上分析，通過(guò)以下兩個(gè)方法解決：

1）在充電模塊輸出端子并聯(lián)較大的電解電容，減小負(fù)荷斷路器閉合瞬間I1,從硬件上消除沖擊電流引起誤保護(hù)的可能性，負(fù)荷斷路器接通瞬間，外加電容C3和C4給負(fù)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(duì)采集到的電流信號(hào)進(jìn)行時(shí)間積分，當(dāng)沖擊電流與時(shí)間的累加和值大于一定情況時(shí)，方作為輸出短路的判據(jù)，從軟件上消除了因沖擊電流而誤觸發(fā)保護(hù)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(yàn)檢測(cè)結(jié)果，直流充電模塊在使用過(guò)程中因沖擊電流而導(dǎo)致充電模塊內(nèi)部保護(hù)誤動(dòng)作，充電模塊短路電保護(hù)采樣不合理，無(wú)法躲過(guò)容性電流的沖擊，造成帶負(fù)荷時(shí)充電模塊沖擊電流保護(hù)無(wú)直流輸出，在特定條件下，影響直流屏下端負(fù)荷正常工作。

三、故障處理過(guò)程

1）該站更換新的直流屏系統(tǒng)。施工前先合上直流屏聯(lián)絡(luò)斷路器，退出第1組蓄電池及1號(hào)直流充電屏，2號(hào)直流充電屏帶第2組蓄電池及全站直流負(fù)荷。

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

3）充電裝置輸出開(kāi)關(guān)未合，直流母線(xiàn)上未接入蓄電池組，包括直流屏主監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)控器等屏內(nèi)元件無(wú)工作電源，充電模塊處于不受控制狀態(tài)，在自主模式下工作。充電裝置輸出端接放電負(fù)載儀（放電儀工作電源為交流220V，放電電流設(shè)為5A），檢驗(yàn)充電模塊的性能。合上充電裝置輸出開(kāi)關(guān)，合上放電儀開(kāi)關(guān)，主監(jiān)控裝置顯示屏閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內(nèi)5臺(tái)充電模塊保護(hù)示警燈均點(diǎn)亮，直流母線(xiàn)電壓為零，約3S后保護(hù)熄滅，充電裝置恢復(fù)正常，輸出直流電，屏內(nèi)配置無(wú)器件帶電工作。

4）為排除放電儀故障的可能性，拉開(kāi)充電裝置輸出開(kāi)關(guān)，退出放電負(fù)載儀，此時(shí)擬帶負(fù)載僅為屏柜內(nèi)自帶主監(jiān)控裝置，絕緣監(jiān)控器及各饋線(xiàn)支路TA。待充電模塊工作穩(wěn)定后，合上充電裝置輸出開(kāi)關(guān)，上述現(xiàn)象重現(xiàn)。

四、故障處理與防范措施

1、故障處理

返廠(chǎng)更改充電模塊內(nèi)部程序，調(diào)整充電模塊保護(hù)定值，并在充電模塊輸出端加裝電容器，使其躲過(guò)斷路器合閘時(shí)的容性沖擊電流，

2、防范措施

1）合理調(diào)充電模塊保護(hù)定值 ，合理設(shè)計(jì)充電模塊內(nèi)部輸出端電容器，躲過(guò)斷路器合閘時(shí)的正常沖擊電流。

2）加強(qiáng)對(duì)新投運(yùn)充電裝置的竣工驗(yàn)收中各項(xiàng)特性試驗(yàn)檢查，如條件允許，在電源成套設(shè)備出廠(chǎng)前安排廠(chǎng)驗(yàn)。

3）在設(shè)備采購(gòu)招標(biāo)環(huán)節(jié)即篩選業(yè)內(nèi)有口碑的直流屏供應(yīng)商，避免單純最低價(jià)中標(biāo)的招標(biāo)模式，避免一些本身直流電源產(chǎn)品還不成熟的廠(chǎng)商進(jìn)入。