1 故障簡述某年5月12日01點04分21秒，華北某220kV變電站發生一起一次系統異常，造成站用變壓器低壓斷路器401、402低電壓脫扣跳閘（自動控制裝置閉鎖沒有動作），全站交流電源失去；充電裝置失去電源停止工作，第2組蓄電池存在開路，直流Ⅱ段母線電壓異常。
2 故障分析原因
1.系統組成及運行方式
該站直流系統操作電壓為DC220V，採用單母線接線、分列運行方式；饋線網絡輻射供電；正常運行時，兩段直流母線聯絡斷路器在分位。配置2組蓄電池，每組104隻，容量400Ah/每組；配置3組60A充電裝置，兩組蓄電池公用一臺備用充電裝置。
該站站用交流電源系統，兩臺站用壓器取自該站35kV系統，低壓側接線方式為單母分段接線，配有備自投裝置，投入運行時具備互投，但不具備自復功能。該站380V交流電源系統接線詳見下圖所示。
2.故障描述（1）外觀檢查情況對第2組蓄電池外觀檢查未見漏液、鼓肚、凹陷等異常。選擇75號蓄電池進行現場解體，發現75號蓄電池正、負極板腐蝕嚴重，負極極柱出現融化現象，蓄電池負極極柱與匯流排連接處已完全斷裂，現場專業技術人員確認75號蓄電池開路。經第2組蓄電池蓄存在多支開路。（2）試驗檢測情況因一次系統所帶負載某電鐵牽引站發生短路故障，引發該站一次系統波動，某年5月12日01點04分21秒一次系統異常錄波圖，一次系統異常錄波詳見下圖。
3.故障原因分析
經現場檢測報告分析，由於一次系統異常造成站用變壓器低壓斷路器401、402低電壓脫扣跳閘；在此站用交流電源失去1小時期間，直流電源第1、2組蓄電池分別帶全站直流電源負荷，此時該220kV站直流電源系統監控裝置報「直流Ⅱ段母線電壓低」信號，專業班組人員現場對75號蓄電池檢查存在開路現象，導致直流Ⅱ段母線電壓異常。
針對蓄電池開路進行分析：
此時，整組電池會提供一個工作電流IA，並在每個內阻Rb上產生一個電壓降VRb。若Rb2增大，則VRb2隨之增大，該節電池的端電壓Vb2=E2*VRb2，若IA=20A，內阻Rb增加到200mΩ時，VRb就會達到4V，在電池內阻繼續增大時，電池兩端產生的反置電壓會急劇增大，導致電源供電迴路崩潰甚至失效，電池會發生爆炸。蓄電池內阻增大導致母線電壓異常詳見下圖。
3故障處理過程某年5月12日該站發生一起一次系統異常，造成站用變壓器低壓斷路器401、402低電壓脫扣跳閘（自動控制裝置閉鎖沒有動作），全站失去交流電源；運維人員進入現場，對站用低壓斷路器進行檢查，確認低壓斷路器401、402無問題後，手動將站內401、402交流電源投入運行；在此交流電源失去1小時期間，直流電源第1、2組蓄電池分別帶全站直流電源負荷，且UPS負荷約27A，直流電源系統監控裝置報「直流Ⅱ段母線電壓低」信號，次日，專業班組人員檢查第2組蓄電池的部分電池多支已開路，隨即由第1組蓄電池及第1組充電裝置帶全站直流負荷。
4故障處理及防範措施
1.故障處理
（1）專業班組迅速將全站直流負荷倒至第1組蓄電池、充電裝置帶全站負荷。
（2）採用應急電源臨時投運到該站。新裝第2組蓄電池投入運行，容量為400Ah，全站恢復正常運行狀態。
（3）該站交流電源已經切換到手動位置，以防交流電源波動。將採集參數進行校準、核對、分析，低壓脫扣設置為低壓暫態跌落延時大於3s。
2.防範措施
（1）重視變電站站用交流電源系統電壓質量。
（2）加快推進直流電源系統電壓接入故障錄波器工作。
（3）重視變電站蓄電池運行維護工作。
（4）加強變電站交直流電源定期巡視工作。
（5）重視基建變電站交直流電源設備驗收。
（6）重視變電站UPS直流接入系統後的容量需求變化。
（7）拆除低電壓脫扣器，由控制裝置實現低電壓延時3s。