铅酸蓄电池导致开关柜断路器拒动作的分析

发布时间:2011-11-04

需加强对铅酸蓄电池的维护与检测
  一次事故抢修中,35千伏某变电站10千伏线路电流速断跳闸,故障处理完毕恢复送电时,发现高压室内线路开关柜断路器无法合闸,且直流系统有异常现象。
  经检查,该开关柜真空断路器型号为ZN28-10,操动机构为CD10型电磁机构。
  故障现象
  观察指示灯绿灯亮说明合闸回路正常,装置显示直流母线电压正常,请示调度试合闸以观察故障现象。拉开故障开关柜负荷、电源侧隔离开关,在操动机构处使用加力杆手动合闸正常,测量操动机构处合闸电压、合闸线圈阻值均正常。 
  由操作人员在主控室对该开关柜断路器进行合闸发现:(1)该断路器不能合闸,但直流接触器动作;(2)主控室测控、自动装置所有LCD屏幕和指示灯在合闸瞬间全部失电,约4秒钟后恢复正常。
  分析:绿灯亮合闸回路正常而不能合闸,说明线圈并没有通过正常工作电流;室内现场无绝缘烧焦的异味,直流电源开关均没有跳闸现象,所以应该不是直流短路,。
  再一次合闸试验,用万用表测量合闸母线电压瞬间为零,几秒钟之后又恢复到240伏。所以估计可能蓄电池出现异常,直流屏检测单元为DF0240D型,选择上面的蓄电池项显示无法通信,不能对蓄电池运行情况进行巡检。
  使用数字万用表逐个测量单体蓄电池两端电压,当测量到7号蓄电池时显示电压为149伏,其他蓄电池均为13伏左右。这样很明显可以判断是7号电池出现故障。临时把该电池拆除后短接引线,初始充电电流显示5安,约10分钟后降为1.2安,在主控室试送电合闸正常了。
  这种情况从去年至今已是第三次出现,可见蓄电池运行异常也是引起开关拒合的一条重要原因。
  问题分析
  CD10型电磁机构合闸时通过合闸线圈的电流达147安,属短时冲击负荷,主要依靠直流蓄电池组储存的电能来完成。而跳闸线圈工作电流很小,充电模块输出的直流就能使其正常跳闸,所以断路器跳闸时没发现异常。
  7号单体电池端电压149伏,其内部接近于开路,此时整组蓄电池即无法充电,也无法放电,信号、测控、自动装置的运行是靠直流屏充电模块来完成。 
  处理方法
  电网正常运行时,蓄电池组为断路器的合闸提供保证,事故情况下为继电保护、自动装置和断路器的动作提供动力,所以必须保证蓄电池组不间断地供电,并满足电压质量和容量的要求。
  免维护阀控式密封铅酸蓄电池,已成为当前直流系统的主要元件,在投入运行几年后,逐渐出现各类故障,这就要求我们的技术和工作人员加强维护和检测。直接实用的方法是通过直流屏上的检测单元对蓄电池组巡检,早期的产品没有此功能,可使用万用表直接测量单体电池两端的电压,如果发现比其他电池(常用的单个蓄电池额定电压12伏为例)平均电压高1伏以上时,建议对其处理或更换,以保证系统的稳定运行。
 

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