交直流串供事故的分析與探討

張磊+仇文藝+錢開一

摘 要：文章針對500kV晉陵變的一起交直流串供事故進行了分析，闡述了造成此次事故發生的原因和變電站內存在的隱患和缺陷，并對這些隱患和缺陷提出了針對性的解決方案和措施。

關鍵詞：手車開關；電磁鎖；絕緣隔離

1 變電站告警配置與事故狀況

500kV晉陵變于2006年投運，原先站控層與監控系統采用的是南京中德公司的PM-478系統，2013年改造后使用了SUN公司的NSC-300UX監控系統，可以對全站的異常、事故情況進行監控與告警。

2017年3月18日下午16時47分，后臺監控系統突然出現多個間隔的光字牌告警信號，令人奇怪的是，這些告警的間隔分屬不同的電壓等級，不同間隔內的一次設備正常運行時彼此都是互相獨立的。

2 事故的排查與初步處理

事故發生后，值班人員迅速進行了分析，這么多間隔平時互相獨立，同時發生真正故障的概率可以說幾乎為零，因此此次故障很有可能是其他原因引起的。在將NSC-300UX監控系統重新啟動后，這些信號依然沒有消失，那么就排除了監控系統本身存在故障的這種可能性。

這時其中一塊光字牌引起了值班員的注意，那就是35kV 2號所用變間隔“控制回路斷線”這塊光字牌。當值班員檢查2號所用變320開關柜時，發現320開關的DK控制電源開關已經跳開，重新合DK開關時，一合上后立即跳開，說明此回路內確實存在故障。之后值班員用萬用表對DK開關的上下樁頭進行電壓測量，發現本應是110V直流回路，卻在此回路中測量到了220V的交流，這就意味著是某交流串入了此直流回路。之后二次檢修人員到達現場，通過檢測儀器找出了被串入回路，將兩頭的電纜從回路中脫出并用絕緣膠布包好，重新送DK開關成功，所有告警信號消失，故障暫時消除，如圖1所示。

3 事故的原因分析與消缺

隨后大家根據串入交流回路的電纜節點查找了圖紙，發現此節點來自于320手車開關的電磁鎖回路，如圖2所示。在正常情況下，當320開關處于合位時，320的常閉節點SA繼電器斷開，YLF電磁鎖失電，因此閉鎖住了320手車開關機構，手車開關無法拉出開關柜體。這樣就防止了開關在合位時的誤拉手車，也就是實現了電磁閉鎖。只有當320開關在分閘位置時，常閉節點SA繼電器閉合，YLF電磁鎖得電，導通了320手車開關機構，此時才允許320手車開關機構操作。由于YLF電磁鎖采用了交流款的，因此閉鎖回路兩端也只能采用交流供電，然后此回路的交流串入了開關直流控制回路中導致了事故的發生。

3月19日上午，在接到市調指令將320開關間隔全部停電后，檢修人員拆開320柜體的面板對里面的二次回路進行了詳細的檢查，發現問題在于YLF電磁鎖兩端的樁頭由于使用年數超過十年，外加所處的35kV手車開關高壓室內濕度較大，已經產生了明顯的銹蝕并有放電現象。而320開關直流回路的二次電纜剛好就在相鄰的線槽中走線，同樣由于年代較長塑料線槽盒已經破損，而二次電纜的絕緣外膠皮由于受YLF電磁鎖樁頭放電發熱也已經老化開裂，就這樣220V交流電串入了直流回路中，并串入影響了上一級的直流分電屏中其他的直流間隔，這才有了開頭的多個間隔的事故告警。

檢修人員最后更換了YLF電磁鎖，并將兩端的樁頭一并拆下換新。而直流回路中破損的電纜也用膠布包好，并換了一根新的備用電纜，而且在直流線槽和交流線槽中間增加了一塊木板，并用防火泥將其余縫隙全部堵死。至此，所有缺陷消除，系統恢復正常運行。

4 進一步的事故探討與徹底消缺

事故全部處理結束后大家認真分析了原因，認為暴露出來的問題有三點。第一點是該手車開關投運較早，采用了交流型的YLF電磁鎖，之后一直沒有改造更換成直流型的。第二點是交流電纜走線和直流電纜走線沒有很好的隔離開來，僅僅是裝在不同的線槽中就完事，中間未用木板或者防火泥等絕緣物體隔離。第三點就是手車開關室在一樓，邊上剛好又是種了花草的庭院，房間里濕氣較重，對裸露的繼電器、端子節點等需要干燥運行的設備影響很大，很容易就氧化腐蝕了。

隨后常州運維站對暴露的問題提出了針對性的解決方案，即結合2017年度停電計劃，盡早將交流型的電磁鎖都更換成直流型的，運行更穩定。同時對二次電纜回路進行排查，交流、直流電纜間做好絕緣防火封堵。最后就是在所有變電站一樓的開關室、交直流室等房間內加裝除濕器，24小時不間斷工作，確保電氣設備的安全運行。

5 結束語

通過以上分析我們可以看到很多廠、站里其實存在著不少的患和缺陷，尤其是一些投運較早的老廠、站，由于當初設計不周到，或是當時施工條件和技術有限，亦或是隨著設備服役年限較長后的老化，隨時都有可能發生異常和事故。當我們遇到這種狀況時，不僅要解決面上的缺陷，更要刨根問底、舉一反三，將更深層次的的問題挖掘出來并徹底消除，確保設備的安全穩定運行。