广深电气

某地220KV变电站现场施工调试测电压时，误将万用表表笔接至电流测量插孔中，导致110KV保护装置所用直流屏馈线至110KV保护装置直流电源回路产生短路故障，万用表烧毁，该回路直流断路器脱口，同时导致直流主馈线屏至该110KV保护装置所用直流屏的直流断路器脱扣，即该110KV保护装置所用直流屏的直流母线失压，所有保护设备停电。

二． 故障原因分析

1. 系统组成

该220KV变电站直流电源系统采用单母线分段运行方式，配置2组蓄电池，每组104只2V400AH阀控式铅酸蓄电池.该站各级保护电器使用情况如下：

   蓄电池出口保护元件为NH2系列熔断器，额定电流为250A;蓄电池出口电缆：截面积为95mm2,长度为12m。

   直流主馈线屏出口直流断路器：额定电流63A的两段式直流塑壳断路器，型号为GM100/63A；直流屏出口电缆：截面积为25 mm2，长度为25m。  110kv保护装置所用直流分屏直流断路器：额定电流为25A的两段式小型直流断路器，型号GM32/25A;直流分屏电缆：截面积为4 mm2，长度为10m。  110KV保护装置内电源装置直流断路器；额定电流为10A的两段式小型直流断路器；110KV测保屏至110KV保护装置的电缆；截面积为2.5 mm2，长度为1m.

2. 故障原因分析

该案列以110KV电压等级为例，进行分析：

（1） 某厂家在施工调试使用万用表之前，未确定万用表的表笔插接位置。

（2） 110KV保护装置所用直流断路器配置不合理，造成回路短路事故，导致本级直流断路器和上级直流断路器同时脱扣，发生直流断路器越级跳闸，扩大了停电的范围

三． 故障分析

1. 外观检查情况

110KV保护室直流分电屏直流断路器GM32/25A脱扣，直流馈线屏直流断路器GM100/63A处于脱扣位置。

3. 计算与分析

 （1）短路电流计算方法。DL/T 5044-2014提供了直流电源系统短路电流计算方法。

（2）直流断路器的动作特性。根据直流屏内用的两段式塑壳直流断路器的安秒特性曲线，不同电流规格断路器的过电流动作特性，因此，过载长延时保护和短路瞬时保护均呈现 区域，即在出现过电流故障时，断路器的动作时间在区域内均视为合格。要保证直流断路器不发生瞬时动作，回路中产生的短路电流一定要小于8倍的直流断路器额定电流，而要保证直流断路器瞬时动作，产生的短路电流一定要大于12倍的直流断路器额定电流。

 

（3）短路电流计算。采用直流电源短路电流计算专用软件，将该220KV变电站的系统参数输入软件，其中，蓄电池出口保护电器NH4全程反时限保护，直流主馈屏直流断路器,GM100/63A 的瞬时电流范围为504—756A.分电屏直流断路器GM32/25A的瞬时电流范围为175-375A,负载设备直流断路器GM32/10A的瞬时电流范围为75—150A。   分电屏馈出回路直流断路器出口预期短路电流为1.883KA，线缆末端预期短路电流为1.0538KA。由于6号回路馈出端子距离开关很近，因此，可近似为直流断路器出口处短路。可知短路电流1.883KA同事落在本级直流断路器和上级直流断路器特性曲线的短路瞬动区间，两级断路器无延时，短路电流通过两极断路器，可能造成上级直流断路器先执行跳闸，因此一定会产生越级跳闸。

 四 故障处理与防范措施:

(一) 使用万用表之前，要注意表笔的位置及万用表的档位，防止发生直流电源系统短路故障。

(二) 当直流电源系统馈线屏馈线额定电流大于63A时，选择塑壳直流断路器；在额定电流小于63A时，选用微型直流断路器。直流断路器的配置原则应满足DL/T5044-2014《电力工程直流系统设计规程》要求。

(三) 对多支路直流馈线的回路，在直流主馈线屏向直流分电屏馈出回路或直流分电屏向保护装置馈出时，如果上下级不能满足选择性要求，可选用具有短路短延时保护的三段式直流断路器

(四) 由于大部分直流断路器灭弧时对极性有要求，因此在接线时应注意接线方向或者选用无极性直流断路器。当反极性接线时，如果发生短路，将导致开关烧损故障。