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        直流充電裝置輸入側交流斷路器故障導致越級跳閘事故分析

        編輯:本站原創    發布日期:2018-03-07

         一.故障簡述

        某變電站發生一起”1號充電柜I交流電源輸入側1停電,1號充電柜I交流電源輸入側2停電”報文。運維人員現場查看,1號直流充電柜艾默生PSM-E20 裝置告警紅燈亮,液晶屏顯示各模塊通訊中斷,故障預告蜂鳴器響,該裝置電流顯示為0A,裝置電壓為215V,1號充電裝置的充電模塊有焦糊味,380V配電室 1號充電裝置電源1.2抽屜式斷路器跳閘。
        二 故障原因分析 
        1.系統組成
        該變電站控制電源為DC 220V直流電源,直流電源系統采用兩段單母線接線分段運行方式。該系統采用 3組充電裝置兩組蓄電池方式,每臺充電裝置包含一臺艾默生的PSM-E20監控單元,6臺HD22020-3充電模塊,一套JYM-II絕緣監測儀和EBU01蓄電池巡檢儀,每個蓄電池組包含108只2V500Ah蓄電池。
         2故障描述
         (1)外觀檢查情況?,F場檢查充電裝置輸出電流顯示為0A,電壓為215v,由第1組蓄電池為直流I段負荷供電。
        根據現場檢查情況:
        1)PSM-E20集中監控器顯示的故障充電模塊編號及對充電模塊直流輸出電壓測量,確定1號充電裝置的第3.4臺充電模塊故障,并且有焦糊味
        2)充電裝置交流電源I. II路進線Q1 ,Q2交流斷路器應跳開,但實際未跳開,而上級380v配電室1號直流充電裝置交流電源I II段母線側抽屜式斷路器先跳閘,屬于越級跳閘。
        (2)試驗檢測情況:檢查1號直流充電柜I段進線Q1斷路器時發現分合斷路器時C相均導通;檢查I,II路交流接觸器時,發現在兩路交流電源輸入均斷開的情況下,KM1接觸器沒有釋放,萬用表測量B,C相均在導通裝態。
        3故障原因分析
        (1)交流電源輸入側充電模塊長期運行,部件老化,內部絕緣擊穿,短路電流達到交流進線輸入交流斷路器的脫扣電流值.
        (2)實際動作情況為:交流電源I路輸入Q1斷路器未跳開,交流接觸器KM1仍然勵磁,處于吸合狀態,直接越級跳開上級380V配電室交流電源I段抽屜式斷路器(供1號直流充電裝置交流I路),該斷路器跳閘后KM1仍然吸合;自動切換到ZDQH交流II路供電,但短路故障仍未消除,交流電源II路進線Q2斷路器未跳,越級跳開上級380V配電室交流電源II段抽屜式斷路器(供1號直流充電裝置交流II路)。1號直流充電裝置交流電源 I II路切換回路。
        (3)現場檢查經萬用表測量
         1)1號直流充電裝置I段交流接觸器KM1的B,C相和Q1斷路器的C相接點燒損,上下粘連,導致接觸器KM1無法正常釋放,Q1斷路器C相接點無法正常斷開,從而造成越級跳開380V配電室1號直流充電裝置交流交流電源1段母線側抽屜式斷路器。
         2)1號直流充電裝置交流電源II路Q2斷路器外觀接線無異常。
         
        充電裝置交流電源II路進線Q2斷路器采用CM1-63L型斷路器,額定電流IN為63A,瞬時脫扣整定電流Im=10IN ,10*63=630(A);380V配電室1號直流充電裝置交流母線II段側抽屜式斷路器采用NS80H-MA型斷路器,調整在6In位置,即瞬時脫扣整定電流為I=6*80=480A,低于充電裝置交流電源II路Q2斷路器瞬時脫扣整定電流Im.因此在發生短路故障時,短路電流為500A時,Im=480A<500A<630A=Im,就會造成380V配電室1號直流充電柜II段母線側抽屜式斷路器先動作跳閘,而充電裝置交流II路進線Q2斷路器還沒達到動作值(未跳閘)
        經上述分析各級交流斷路器的配置不合理是造成越級跳閘事故的直接原因,在選擇交流斷路器時需要考慮系統上下級配合關系。
         
        三 故障處理過程
        按危急缺陷上報后,立即隔離1號直流充電裝置,斷開1號直流充電柜I段兩路交流進線空氣斷路器,啟動3號備用充電裝置送電預案,將直流I段由3號備用直流充電裝置帶路運行。
         
        四.故障處理與防范措施
         1)對1號直流充電裝置損壞HD22020-3充電模塊。KM1交流接觸器和交流380V配電室1號直流充電柜I段母線側抽屜式斷路器進行更換。充電模塊型號HD22020-3共5臺,交流輸入設計電流為30A,交流輸入側交流斷路器額定電流應按設計電流的1.2倍整定,應更換額定電流為40A的交流斷路器,瞬時脫扣整定電流為400A.交流母線側抽屜式斷路器瞬時脫扣整定電流應大于短路電流500A,宜設定一定的延時
         2)檢查直流充電裝置輸入側交流斷路器,凡不符合上述計算要求的應全部更換,改善充電模塊散熱系統,從而降低設備老化速度。周期性工作中增加直流充電裝置交流電源I II路定期切換工作,及時發現接觸器和斷路器異?,F象。投產驗收和更換備件后,要認真檢查斷路器和接觸器電纜接線情況,確保接線牢固。
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