變電直流是供操作、保護(hù)、燈光信號(hào)、照明和通訊等設(shè)備使用，應(yīng)有良好的電壓質(zhì)量和足夠的輸出容量及運(yùn)行穩(wěn)定懷。直流電源在額定參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行和其回路的完好，是保證變電站正常操作和保護(hù)裝置正確動(dòng)作的必要條件。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，伴有直流電源和回路故障，將使保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作，開(kāi)關(guān)不能跳合，造成或擴(kuò)大事故。從1988年至1998年的11年，湖南省電力系統(tǒng)共發(fā)生直流事故37起，平均生年發(fā)生2至4起。
1 列舉事故
1.1 1992年2月17日，220KV酃湖變#2主變風(fēng)冷裝置全停跳閘。原因系主變風(fēng)冷裝置電源接至直流信號(hào)電源，運(yùn)行人員因故取信號(hào)熔斷器后，風(fēng)冷裝置失去電源，風(fēng)冷裝置全停保護(hù)裝置延時(shí)跳閘。1996年又重復(fù)上述事故。
1.2 1994年7月4日，100KV酃湖變10KV母線雷擊，因#103蓄電池開(kāi)裂，直流電阻增大，電壓降低，致保護(hù)開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，開(kāi)關(guān)柜火燒連營(yíng)，2臺(tái)主變有不同程度的損壞。
1.3 1996年1月13日，500KV云田變200KV二次交流電壓回路6×14PT增設(shè)的中間重動(dòng)繼電器熔斷器質(zhì)量不良，造成二次交流失壓，750MVA#2主變?nèi)齻?cè)跳閘，損失負(fù)荷360MW。
1.4 1996年11月18日，110KV檀山灣變電站因10KV開(kāi)關(guān)柜存在絕緣弱點(diǎn)故障，因蓄電池組充電容量不足，一直在欠容量下運(yùn)行；二為熔斷器上下級(jí)從幅值上和熔斷時(shí)間上配合不當(dāng)，最終導(dǎo)致了開(kāi)關(guān)柜火燒連營(yíng)，10臺(tái)小車開(kāi)關(guān)柜和#1主變燒壞。
1.5 1997年6月4日，220KV榔梨變110KV線路故障，因直流分支信號(hào)回路短路，越級(jí)斷開(kāi)總控制電源自動(dòng)小開(kāi)關(guān)，使直流失壓，站內(nèi)保護(hù)裝置癱瘓、拒動(dòng)，由220KV線路對(duì)側(cè)保護(hù)動(dòng)作，全站失壓。
從上述列舉的事故中，大部分事故使主變壓器停運(yùn)，致局部地區(qū)大面積停電；有的事故10KV開(kāi)關(guān)柜火燒連營(yíng)，主變壓器嚴(yán)重?fù)p壞，給電網(wǎng)、主設(shè)備造成巨大的損失，有的甚至是難以估算的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地威脅著電力生產(chǎn)的安全，影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和供電的可靠性。
2 事故原因分析
為了吸取事故教訓(xùn)，制定防范措施，對(duì)湖南省電力系統(tǒng)共發(fā)生的37次直流事故原因從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析、討論。
2.1 按變電站電壓等級(jí)分布分析
110KV變電站直流故障造成或擴(kuò)大事故達(dá)24次，占整個(gè)事故的64.9%，是最薄弱的環(huán)節(jié)，火燒連營(yíng)也往往發(fā)生在110KV變電站，應(yīng)引起特別注意。220KV、500KV變電站故障更不能忽視，因?yàn)殡妷旱燃?jí)越高，事故影響越大。
2.2 按故障設(shè)備分類統(tǒng)計(jì)分析
從設(shè)備故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)，熔斷器問(wèn)題最多，這個(gè)最忽視的環(huán)節(jié)，必須高度重視。其它設(shè)備也不能輕視，尤其是電源設(shè)備，舉足輕重，一旦故障，影響整個(gè)變電站。下面對(duì)故障設(shè)備原因分析如下：
2.2.1 熔斷器故障主要原因是：一是熔斷器下級(jí)之間沒(méi)有配合，分支回路的故障，造成總?cè)蹟嗥魅蹟?，直流失壓。這種事故統(tǒng)計(jì)有14次，占整個(gè)事故的38.7%；二是熔斷器接觸不良，有制造質(zhì)量問(wèn)題，也有運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)，此原因造成擴(kuò)大事故8次，占整個(gè)事故的21.6%。
2.2.2 操作電源設(shè)備故障原因?yàn)椋阂皇切铍姵鼐S護(hù)不當(dāng)，充電不足，容量下降，在事故中直流電壓迅速下降，導(dǎo)致保護(hù)開(kāi)關(guān)不能正常動(dòng)作，擴(kuò)大事故；二是電池容量不足，在同一時(shí)刻多條線路故障時(shí)，開(kāi)關(guān)不能可靠動(dòng)作，切除故障，導(dǎo)致越級(jí)跳閘；三是電源裝置故障，處理時(shí)安全措施不力，引起保護(hù)裝置出口跳閘。
2.2.3 二次回路故障3次，原因?yàn)椋阂皇窃O(shè)計(jì)質(zhì)量不良，信號(hào)與控制回路不分，留下了事故隱患；二是運(yùn)行、檢修人員不熟悉設(shè)備，沒(méi)有做好安全措施；三是沒(méi)有吸取事故教訓(xùn)，沒(méi)有制定反事故措施，造成同一事故在一個(gè)變電站重復(fù)發(fā)生；四是制造質(zhì)量不良，光字牌短路，導(dǎo)致直流正極與跳閘回路二次線擊穿跳閘。
2.2.4 接觸器故障4次，都是接觸不良，反映出檢修不注意工藝，質(zhì)量不良。
2.3 按技術(shù)分類統(tǒng)計(jì)分析，列表3如下：
下面按技術(shù)分類分析原因。
2.3.1 設(shè)計(jì)質(zhì)量不良的主要原因是：
2.3.1.1 上下級(jí)熔斷器參數(shù)配置不當(dāng)，主要問(wèn)題是，一是分支熔斷器特性是慢速的，總?cè)蹟嗥魇强焖俚?；二是分支回路是熔斷器，總回路是自?dòng)小開(kāi)關(guān)；三是一個(gè)變電站控制回路只有一個(gè)總?cè)軘嗥?，沒(méi)有分支熔斷器；四是熔斷器熔絲上下級(jí)配合沒(méi)有裕度。
2.3.1.2 蓄電池容量不足，在同一時(shí)刻多條線路故障時(shí)，開(kāi)關(guān)不能可靠動(dòng)作，切除故障，導(dǎo)致越級(jí)跳閘。
2.3.1.3 直流控制回路和直流信號(hào)回路、直流操作回路混在一起，導(dǎo)致退出信號(hào)電源時(shí)，保護(hù)跳閘。
2.3.2 運(yùn)行不當(dāng)?shù)闹饕蚴牵?/P>
2.3.2.1 運(yùn)行人員不熟悉直流設(shè)備、回路，也不熟悉運(yùn)行規(guī)程，操作有關(guān)電源設(shè)備時(shí)，沒(méi)有做好安全措施，造成保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘；
2.3.2.2 對(duì)蓄電池檢查不細(xì)，維護(hù)不夠，充放電不正常，致使運(yùn)行時(shí)容量下降，電壓不足，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)不能正常動(dòng)作，開(kāi)關(guān)不能跳閘；
2.3.2.3 投入熔斷器前，沒(méi)有檢查熔斷座與熔斷器是否可靠，導(dǎo)致部分熔斷器接觸不良，壓降過(guò)大。
3 防止事故對(duì)策
3.1 應(yīng)加強(qiáng)直流電源和回路的全過(guò)程管理，強(qiáng)化設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)人員的責(zé)任心。從設(shè)計(jì)施工到變電站的直流改造工作，必須嚴(yán)格執(zhí)行《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》和有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程的要求。直流電源容量的選擇要滿足事故時(shí)最大沖擊負(fù)荷的要求。直流熔斷器與相關(guān)回路配置應(yīng)滿足的基本要求是：消除寄生回路，增加保護(hù)功能冗余度。
3.2 直流熔斷器按正常負(fù)荷與保護(hù)動(dòng)作時(shí)沖擊負(fù)荷大小來(lái)配置，上、下級(jí)之間必須有配合關(guān)系，滿足選擇性要求。自動(dòng)小開(kāi)關(guān)與熔斷器配合關(guān)系要經(jīng)試驗(yàn)確定，熔斷器之間的配合不但要滿足幅值關(guān)系，也要滿足時(shí)間關(guān)系（不同型號(hào)熔斷器的熔斷時(shí)間特性不同）。
3.3 直流操作、控制和信號(hào)負(fù)荷，必須相對(duì)獨(dú)立，經(jīng)專用熔斷器供電，嚴(yán)禁操作、信號(hào)電源回路接控制負(fù)荷，以免在操作、信號(hào)工作時(shí)，造成控制回路故障，防止事故的發(fā)生。
3.4 低壓交流回路與直流回路嚴(yán)禁共同電纜。
3.5 加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理工作。蓄電池必須按照現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行維護(hù)，按時(shí)充放電，保證蓄電池的電壓質(zhì)量和容量。及時(shí)更換不合格的電池，保證蓄電池的正常運(yùn)行。熔斷器的接觸部分應(yīng)定期檢查打磨保證接觸部良好。對(duì)使用已久、接觸不良的熔斷器要及時(shí)更換，不能湊合勉強(qiáng)使用。
3.6 所有的獨(dú)立保護(hù)裝置都必須有直流電源斷電的自動(dòng)告警回路。
3.7 運(yùn)行維護(hù)人員必須熟悉現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，在直流回路工作時(shí)，做好安全措施，防止保護(hù)裝置誤動(dòng)。
