一、故障簡(jiǎn)述

　　某330kV變電站110kV線路I、Ⅱ線路故障跳閘該站110kV線路保護(hù)裝置和控制直流電源失去，該站所供15座110kV變電站、5座鐵路牽引變電站停電。

　　二、故障原因分析

　　1.保護(hù)動(dòng)作情況分析

　　該330kV變電站110kV線路首先發(fā)生AB相間故障，1.9s后轉(zhuǎn)換為AB相間接地故障，2.1s后C相也出現(xiàn)接地故障：此前26min,該330kV變電站110kV電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)、控制直流電源失電；故障發(fā)生2.5s后，1、2、3號(hào)主變壓器中壓側(cè)阻抗保護(hù)動(dòng)作跳110kV母聯(lián)斷路器。由于母聯(lián)控制電源失電未跳開，故障發(fā)生2.8s之后3臺(tái)主變壓器中壓側(cè)阻抗保護(hù)動(dòng)作跳主變壓器中壓側(cè)3臺(tái)斷路器：11V雙母線失壓，10kV線路相間距離一段保護(hù)動(dòng)作跳斷路器，即在故障期間各繼電保護(hù)裝置動(dòng)作行為均正確。

　　1. 直流電源系統(tǒng)分析

　　(1)系統(tǒng)組成及接線分析。該330kV變電站于1995年投入運(yùn)行，期間經(jīng)歷8次改造，2003年將全站直流系統(tǒng)改造為2組蓄電池、3組充電裝置供電方式；但11kV電壓等級(jí)設(shè)備的直流系統(tǒng)供電方式始終沒有進(jìn)行改造，僅更換了直流總斷路器，保持原有的直流母線單段運(yùn)行方式，所有110V電壓等級(jí)設(shè)備的直流回路均由同一個(gè)直流總斷路器供電且未將控制和保護(hù)直流負(fù)荷分開，未按照輻射型饋線供電，即直流電源系統(tǒng)接線不滿足各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范。

　　(2)直流總斷路器故障分析，本次事故中，由于直流總斷路器故障，造成110kV電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)、控制直流電源全部失去，是導(dǎo)致事件擴(kuò)大的主要原因110kV電壓等級(jí)設(shè)備的直流總斷路器為5sX52/C25,自2003年投入運(yùn)行以來(lái)處于長(zhǎng)期運(yùn)行。通過對(duì)故障直流總斷路器通斷試驗(yàn)和解體檢查，發(fā)現(xiàn)直流總斷路器的正極接觸點(diǎn)燒損，負(fù)極接觸點(diǎn)正常，初步分析直流總斷路器故障原因?yàn)樵陂L(zhǎng)期運(yùn)行情況下，因接觸點(diǎn)接觸不良，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)拉弧，最終導(dǎo)致正極接點(diǎn)燒損。

　　3.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析

　　事故調(diào)查組核對(duì)了故障前后負(fù)荷曲線、運(yùn)行方式及應(yīng)急轉(zhuǎn)帶方案；調(diào)閱了調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)事件順序記錄、事故處理過程錄音；審查了當(dāng)天該地區(qū)檢修調(diào)度命令票、工作票；對(duì)故障線路進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘查，查看了變電站直流電源回路、設(shè)計(jì)圖紙、直流極差配置及容量；對(duì)損壞的斷路器進(jìn)行了通斷試驗(yàn)和解體檢查，分析了保護(hù)動(dòng)作情況及故障錄波報(bào)告

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)直流供電方式不滿足相關(guān)重大反事故措施要。采用直流小母線環(huán)網(wǎng)供電，其中，330kV側(cè)電壓等級(jí)是兩段直流電源分別供電，110kV側(cè)電壓等級(jí)是單段供電和直流總斷路器接線方式，110kV側(cè)電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)、控制采用同直流小母線

　　(2)隱患排查不徹底。該變電站雖然經(jīng)過8次改造，但均未對(duì)全站直流回路進(jìn)行認(rèn)真梳理和問題整改，遺留了嚴(yán)重隱患且110k側(cè)直流回路中串接帶熔斷器的隔離開關(guān)，在已退運(yùn)的中央信號(hào)繼電器屏內(nèi)存在直流運(yùn)行回路，增加了直流系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)

　　(3)現(xiàn)場(chǎng)圖紙與實(shí)際不符。通過對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)核查，該變電站110V側(cè)電壓等級(jí)設(shè)備的直流電源系統(tǒng)實(shí)際接線與設(shè)計(jì)圖紙不符，給該變電站運(yùn)維及事故快速處置造成了很大的困難。

　　該30kV變電站與兩110kV變電站構(gòu)成三角環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，與另外4個(gè)110kV變電站構(gòu)成四角環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。10kV網(wǎng)供電方式基本為串聯(lián)供電結(jié)構(gòu)，供電距離長(zhǎng)。110kV變電站之間未形成有效的互供和轉(zhuǎn)帶，在該330kV變電站主變壓器、110kV線N2故障和檢修方式下情況下，極易造成多座110kV變電站全停，供電可靠性低。該地區(qū)座牽引變電站均由同一電源供電，重要用戶供電可靠性低。

　　本次事故中，彩鋼板房距離線路超過80m,雖然不在線路保護(hù)區(qū)內(nèi)，但線路走廊附近發(fā)現(xiàn)多處個(gè)體企業(yè)工棚、廠房采用彩鋼板房，抵御大風(fēng)等災(zāi)害天氣能力差，在強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害天氣下，可能造成線路故障跳閘

　　2、防范措施

　　(1)立即開展直流系統(tǒng)專項(xiàng)隱患排查。深刻吸取該330V變電站直流電源系統(tǒng)故障導(dǎo)致事故擴(kuò)大、造成多座110kV變電站停電教訓(xùn)。嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)重大反事故措施要求，將110kV母聯(lián)的控制、保護(hù)電源接入主變壓器直流電源回路；110kV電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)、控制電源分離，形成各自獨(dú)立的直流回路。拆除110kV側(cè)直流回路中串接帶熔斷器的隔離開關(guān)，將110kV側(cè)電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)、控制電源由單段改為分段運(yùn)行方式。將直流電源系統(tǒng)改造納入技改項(xiàng)目，按照輻射狀供電方式要求進(jìn)行改造。

　　(2)加強(qiáng)二次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理。加強(qiáng)蓄電池、直流電源系統(tǒng)等定期巡視檢查，開展低壓直流斷路器和接線端子紅外測(cè)溫，提前發(fā)現(xiàn)處理過熱缺陷。

　　(3)完善變電站二次裝置和回路、直流電源等輔助系統(tǒng)告警信息，及時(shí)消缺保證重要信息上傳到監(jiān)控中心。

　　(4)新建變電站禁止使用交直流兩用斷路器，在運(yùn)變電站采用交直流兩用斷路器的應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)直流性能驗(yàn)證，不滿足要求的應(yīng)盡快更換。建議蓄電池上口與直流母線相連接的保護(hù)電器采用直流斷路器。

　　(5)加強(qiáng)變電站級(jí)差配合測(cè)試試驗(yàn)，驗(yàn)證直流斷路器上、下級(jí)配合的合理性(6)全面排查輸電通道安全隱患。吸取近期彩鋼造成故障短路教訓(xùn)，開展電力設(shè)施防外破和輸電通道清障行動(dòng)，確保電力設(shè)施運(yùn)行安全。

　　(6)提高故障恢復(fù)和應(yīng)急處置能力。加快落實(shí)電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目，提高地區(qū)電網(wǎng)供電可靠性。結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，完善事故應(yīng)急預(yù)案和處置方案，加強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急處置調(diào)控運(yùn)行、運(yùn)維檢修等各環(huán)節(jié)工作銜接，有針對(duì)性開展演練，提高應(yīng)急處置、故障恢復(fù)能力，縮短故障狀況下供電恢復(fù)時(shí)間。