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 　　一、故障简述

　　2013年4月29日14时52分，因雷击导致南方电网某220kV变电站站用变压器供电瘫痪，直流充电装置被迫停止工作；蓄电池异常，其直流电源系统电压不稳，站内其他断路器无法正常跳闸，越级至上级电源线路跳闸，导致该变电站全站失压。事故造成该区域4个110kV变电站压及另一区域1个110kV变电站失压。

　　二、故障原因分析

　　(1)雷击。该220kV变电站110kV滥二线进线门形架高跨连接处遭雷击，使三相高跨引线绝缘子串击穿，A、B相绝缘子串，C相绝缘子串第一片瓷裙炸裂，整串绝缘子贯通性闪络，即高跨引线脱落搭接在110kVⅡ母线三相上，造成110kV两段母线相继发生三相短路。

　　(2)蓄电池异常。该站110kV侧两段母线发生三相故障后，10kV电压下降，直流充电装置退出运行。110kV侧母线保护动作，但因蓄电池异常，使直流母线电压不稳定，造成站内多个110kV断路器未跳开。故障由该站220kV出线对侧某500kV变电站的220kV线路后备保护动作切除，使该220kV变电站全站失压

　　现场对故障蓄电池解剖分析如下：

　　1)对第一组蓄电池中电压较差的81、38及99号电池进行解体分析，发现：①这3只电池都出现负极汇流排与部分极耳连位置严重腐蚀，表面被白色PbSO4结晶体覆盖，以81号电池最为严重(大部分是受腐蚀损坏，少部分是解剖时受外力断裂)；②正极板栅出现腐蚀变脆，活性物质硫变硬并出现脱落，负极板活性物质状态仍然良好并具有金属特性。

　　2)对正负极硫酸铅成分进行化验情况。正极PbSO4含量为30.62%，负极PbSO4含量为26.04%(正常值应低于15%)。

　　3)负极极耳成分化验显示出现钙化现象。Ca%含量0.12%(参考值0.08%)引起极耳变脆，容易因受外力冲击引起断裂。

　　4)检测3只电池酸密度，测试值均为1.29g/mL。

　　经对81号电池现场解剖可知，正极有11片跟汇流排连接，负极有12片跟汇流排连接。负极汇流排与负极极耳连接处腐蚀严重，直接导致大部分负极极耳与负极汇流排脱离。从拆后的痕迹大致可判断，4片尚存部分连接，其余8片均已自然腐蚀断开。正极板硫化严重(已经很脆无韧性)。

　　再对情况稍好的38号电池进行解剖，和81号电池情况基本类同，负极板汇流排同样已经炭化脱落。

　　据此解剖分析，该220V变电站发生故障后蓄电池在供电期间，因蓄电池内部腐蚀严重，性能降低，导致直流母线电压降低，造成该220kV变电站全站失压。

　　(3)备自投故障引发事故扩大。滥坝变电站110kV侧失压后，小屯变电站备自投动作(平时为了防止杨柳变电站失压，未切小柳进线断路器)，将滥坝变电站110kV侧的故障点延伸至110kV杨柳变电站、小屯变电站倒至北郊变电站。由于滥二线A、B相引线烧断往下掉的过程中，小杨线和滥杨线线路保护出现零序电压而无零序电流(三相电压不平衡)，小屯变电站、杨柳变电站保护装置判TV断线，闭锁杨柳变电站滥杨线、小屯变电站小杨线距离保护(TV断线过电流保护功能未投)，导致北郊变电站1号主变压器后备保护越级动作，造成北郊变电站110kV系统失压，扩大了事故。

　　三、故障处理与防范措施

　　1.故障处理

　　(1)严格按时、按要求对蓄电池组进行核对性充放电试验和内阻测试，并永久保存试验结果和历史试验数据，包括核对性放电曲线及放电过程数据、内阻测试数据等，对电压异常或内阻偏高的电池单体单独取出进行单体充放电活化。

　　(2)对于长期浮充运行作为备用的蓄电池组，用户应定期(每个月)监测及记录各电池的浮充电压或内阻，若发现某些电池的电压有分化迹象(浮充电压最大值与最小值差超过0.12V)或某些电池的内阻出正常值20%~50%时，应及时采取均充措施，可消除硫酸盐化带来的钝化副作用，并能提高整组电池的一致性。重点关注对运行5年以上的蓄电池组，认真分析其核对性充放电试验和内阻测试的历史数据。

　　2.防范措施

　　(1)参考相关国标、行标中内容，认真评价蓄电池组配置的电池巡检仪、蓄电池核对性放电仪、蓄电池内阻测试仪等设备的功能性和有效性

　　(2)根据公司要求在新建的厂站设计配置有两套蓄电池组的，使用不同厂家的产品；对已运行的，配置有两套同厂家、同批次生产的蓄电池组的厂站，各单位可根据实际情况安排站间蓄电池组的调换，以实现在运变电站配置两组不同厂家的蓄电池。

　　(3)在设置电池组参数时，建议电池组的充电电压不宜设置偏高。当环境温度为20℃时，均充电压为2.35V,浮充电压为2.27V:若环境温度不是基准温度时，则应设置温度补偿，补偿系数为±0.00V单体(即温度每上升1℃，电压需相应减少0.005V/单体：温度每降低1℃，电压需相应增加。005V单体)。

　　(4)对于长期浮充备用的电池组，建议用户每年对电池组进行1次均衡充电与放电，以保证其电压的一致性及其内部活性物质的活性，防止少数电池因长期处于欠充电而出现电压偏低的现象。