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一、故障简述

湖南某220KV变电站更换直流电源系统，当更换完1号直流充电装置后，需要带电后检测其性能，充电装置输出端接放电负载仪，对直流充电装置的充电模块性能进行检验。合上充电装置输出开关，合上放电负载仪放电开关，主监控装置显示闪烁一下随即黑屏，充电装置内5台充电模块保护示警灯均点亮，直流母线电压为零。约3S后保护灯熄灭；待充电装置的充电模块工作稳定后，合上充电装置输出开关，上述现象重现，判断充电装置的充电模块冲击电流保护配置不合理。

二、故障原因分析

1、系统组成及运行方式

该站直流电源系统采用单母线分段接线运行方式，配置有2套充电装置和2组蓄电池，每组充电装置5台220V20A直流屏充电模块，母线联络断路器在分闸位置，1号充电装置带直流I段直流负载，2号充电装置带直流II段直流负载。

2、故障描述

1）外观检查情况，第1组充电装置内5台直流充电模块保护动作，告警灯亮，模块电压显示为零，母线失压。

2）试验检测情况，在充电模块内部包含有输出电容C1、C2，其间以输出电流采样电阻进行连接，在输出电容C2后接负载。负载内部包含电容，充电模块开机后，充电模块输出电压较高（最高到220V）；由于负荷处于断开状态，负荷电容上电压为0V，当负荷断路器闭合时，内部电容直接接入到负荷电容上，从而导致冲击电流I2很大；同时由于电流采样电阻阻值很小，I1也很大，从而触发了模块内部的输出短路误保护。

鉴于以上分析，通过以下两个方法解决：

1）在充电模块输出端子并联较大的电解电容，减小负荷断路器闭合瞬间I1,从硬件上消除冲击电流引起误保护的可能性，负荷断路器接通瞬间，外加电容C3和C4给负荷电容较大的瞬间冲击电流，冲击电流I1比较平缓。

2）更改程序，对采集到的电流信号进行时间积分，当冲击电流与时间的累加和值大于一定情况时，方作为输出短路的判据，从软件上消除了因冲击电流而误触发保护的可能。

在充电模块输出端加装680uF /400V的电容后，充电模块正常工作。

3、故障原因分析

分析试验检测结果，直流充电模块在使用过程中因冲击电流而导致充电模块内部保护误动作，充电模块短路电保护采样不合理，无法躲过容性电流的冲击，造成带负荷时充电模块冲击电流保护无直流输出，在特定条件下，影响直流屏下端负荷正常工作。

三、故障处理过程

1）该站更换新的直流屏系统。施工前先合上直流屏联络断路器，退出第1组蓄电池及1号直流充电屏，2号直流充电屏带第2组蓄电池及全站直流负荷。

2）在1号直流充电屏原屏位处安装新上系统。屏柜固定就位，内、外部配线完成后，第1组蓄电池暂电池暂未接入新直流系统母线，给新2号充电屏送电检测其性能。按照先交流后直流的送电原则，合上两路交流进线断路器，充电装置内5台充电模块工作。

3）充电装置输出开关未合，直流母线上未接入蓄电池组，包括直流屏主监控装置、绝缘监控器等屏内元件无工作电源，充电模块处于不受控制状态，在自主模式下工作。充电装置输出端接放电负载仪（放电仪工作电源为交流220V，放电电流设为5A），检验充电模块的性能。合上充电装置输出开关，合上放电仪开关，主监控装置显示屏闪烁一下随即黑屏，充电装置内5台充电模块保护示警灯均点亮，直流母线电压为零，约3S后保护熄灭，充电装置恢复正常，输出直流电，屏内配置无器件带电工作。

4）为排除放电仪故障的可能性，拉开充电装置输出开关，退出放电负载仪，此时拟带负载仅为屏柜内自带主监控装置，绝缘监控器及各馈线支路TA。待充电模块工作稳定后，合上充电装置输出开关，上述现象重现。

四、故障处理与防范措施

1、故障处理

返厂更改充电模块内部程序，调整充电模块保护定值，并在充电模块输出端加装电容器，使其躲过断路器合闸时的容性冲击电流，

2、防范措施

1）合理调充电模块保护定值 ，合理设计充电模块内部输出端电容器，躲过断路器合闸时的正常冲击电流。

2）加强对新投运充电装置的竣工验收中各项特性试验检查，如条件允许，在电源成套设备出厂前安排厂验。

3）在设备采购招标环节即筛选业内有口碑的直流屏供应商，避免单纯最低价中标的招标模式，避免一些本身直流电源产品还不成熟的厂商进入。