直流电源系统失电的原因分析

      整个故障过程中，直流系统一共失电2次，第一次是从8：30：34开始，持续时间不到1min；第二次是从8：37开始，9：17左右恢复。

一、直流系统第一次失电分析

      发生事故变电站的400V交流系统为单母线方式，两路电源来自不同的10kV母线，分别为接于10kVⅠ段母线的151#1接地站用变和接于10kVⅡ段母线152#2接地站用变。交流进线切换装置采用的方式是“2选1”的主备方式供电，正常情况下1号接地站用变主供，2号接地站用变备供，。

      其工作原理为：1号站用变失电时延时切换至2号站用变供电，当1号站用变恢复来电时延时切回1号站用变供电；当2号站用变失电时切换装置不动作，仍保留1号站用变供电的方式。

      由于该变电站直流屏的两路交流进线电源均接于同一条400V母线上，等同于由1个交流电源供电。因此当1号站用变失电后，2号站用变投入前，直流的两路进线电源均处于失电状态，导致直流屏上所有充电模块均瞬时失电，直到2号站用变自动投入后，所有充电模块方才恢复工作，而蓄电池由于某种原因没起到作用，因此造成了第一次失电，由于站用变主供电源失电后，3s备供电源自行投入，加上直流模块及保护装置重启所需时间，第一次失电持续时间大约不到1min。

二、直流电源系统第二次失电分析

      直流系统第二次失电后，现场检查发现，交流屏供直流屏的第一路电源空气断路器因某种原因在跳闸位置，第二路在合闸位置。

      由于直流屏的交流电源切换装置PSMA控制器使用的工作电源为直流电源，此时直流电源因为蓄电池故障而失电，因此直流屏的PSMA无法将直流屏输入电源从第一路切换到第二路，造成直流系统第二次失电，直到运维人员到达现场合上交流屏的第一路电源后，直流屏的充电及控制模块开始恢复工作。

      而交流屏供直流屏的第一路电源空气断路器跳闸的原因，经分析为直流系统第二次启动时带了变电站所有直流负载，再加上充电模块启动时可能有冲击电流，启动电流过大，导致交流屏上“直流电源1”空气断路器跳闸。按照以往运行经验，的确曾发生过交流屏上的直流系统进线电源在站用电切换时发生跳闸的事件，但多为偶发情况。

三、蓄电池组未输出的分析

      现场查看直流屏控制及监测仪，发现第10号蓄电池的电压为17.26V，正常充电情况下应为13.5V左右。现场对蓄电池回路进行了检查，回路正常，将蓄电池空气断路器拉开，系统端为243V，电池组端电压为238V，仍然正常。

      为进一步确认该节蓄电池是否异常，将充电模块临时设置成“均衡充电”状态，电压控制在254V，发现该蓄电池的电压为28V，并且直流屏上浮充电流表显示为“0”，出现明显异常：254V与238V之间存在压差，在这种情况充电电流不应为0。

      据此可以判定：在充电模块和控制模块都不工作的情况下，由于10号电池故障，导致蓄电池组没有直流输出。因此当模块失电需要蓄电池应急供电时，蓄电池组已无法正常向直流负载供电，从而导致全站所有直流负载全部失电，并直接导致事故变电站远动通信中断退出，备自投装置全部失电而无法动作。本次故障后我们对更换下来的10号蓄电池进行了测试，发现其内阻已接近无穷大，蓄电池实际内部已经开路，而正常的120Ah的12V单体蓄电池其内阻一般为4～5m。