一起110kV變電站550備自投裝置寄生回路缺陷處理與分析

于勝洋

摘 要：本文針對(duì)一起在110kV備自投裝置定檢中發(fā)現(xiàn)的寄生回路缺陷處理的案例，詳細(xì)敘述了缺陷排查的思路及缺陷處理的過程。認(rèn)真分析了這一類通過開關(guān)“遠(yuǎn)方/就地”切換把手導(dǎo)致的寄生回路產(chǎn)生的原因、暴露的問題，為變電施工技術(shù)人員、繼電保護(hù)作業(yè)人員在施工作業(yè)、竣工驗(yàn)收、定檢維護(hù)工作帶來一定的啟發(fā)。

關(guān)鍵詞： 寄生回路;缺陷處理;備自投。

0? 引言

二次回路對(duì)于電力系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。由于二次回路接線復(fù)雜，不同的控制回路與信號(hào)回路之間可能需要通過同一元件的不同接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)邏輯功能。實(shí)際在變電施工現(xiàn)場(chǎng)，由于設(shè)計(jì)缺陷、施工人員不熟悉圖紙導(dǎo)致的誤接線，運(yùn)維單位驗(yàn)收不到位等情況，常常會(huì)造成二次回路中存在寄生回路。通常寄生回路都比較隱蔽，如果不采用科學(xué)的排查方法很難發(fā)現(xiàn)，它們的存在可能會(huì)引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)、拒動(dòng)等嚴(yán)重后果，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來巨大隱患。所以對(duì)于寄生回路缺陷的檢查要求繼電保護(hù)作業(yè)人員有清晰的排查思路，運(yùn)用科學(xué)的排查方法，這樣才能在一定程度上避免寄生回路排查不到位，設(shè)備帶病運(yùn)行的不利情況。

1? 缺陷現(xiàn)象

110kV某變電站于2005年投入運(yùn)行，直流系統(tǒng)采用220V直流供電。按照保護(hù)裝置定檢規(guī)程的要求，110kV保護(hù)裝置需要每6年進(jìn)行一次全部檢驗(yàn)。繼保人員在對(duì)550備自投裝置定期檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)存在寄生回路。

該10kV備自投裝置采用南瑞繼保RCS-9651B型號(hào)的備自投裝置。在進(jìn)行定檢之前，該線路備自投相關(guān)出口壓板退出，相應(yīng)開關(guān)停電，開關(guān)的選控把手51CK處在“就地”位置。在保護(hù)定檢過程中對(duì)于寄生回路例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)：斷開操作電源空氣開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)在端子排對(duì)應(yīng)的正電源端子處，卻有-110V直流電壓。該空開投入后，所對(duì)應(yīng)端子的正、負(fù)電壓恢復(fù)正常。初步判定操作電源與其他電源之間存在寄生回路。

2? 故障處理過程

該備自投保護(hù)屏投產(chǎn)年限較久，設(shè)計(jì)老舊，裝置電源與操作電源共用一個(gè)空開。除此之外，直流回路僅有公共測(cè)控屏的信號(hào)電源外供至此屏，工作班成員懷疑，該異常電壓很可能來自信號(hào)回路。

工作班成員查找二次竣工圖，測(cè)控裝置至備自投屏的的信號(hào)回路連接如下圖所示：

由信號(hào)回路竣工圖可以看出，測(cè)控裝置開入公共端的負(fù)電可能經(jīng)8675、8676、8677、8678四個(gè)回路至控制回路。為了準(zhǔn)確定位寄生回路位置，采用逐一解線的方式：打下裝置操作電源后，分別解開8675、8676、8677、8678回路，并同時(shí)測(cè)量操作電源正電端子處，異常負(fù)電壓是否消失。

經(jīng)查證，當(dāng)將信號(hào)回路8678所接線解除后，操作電源正電所對(duì)應(yīng)的空開端子排處的-110V電壓消失。將8675、8676、8677回路的接線端子連接好后，該異常電壓仍然未出現(xiàn)，所以判定寄生回路是由于操作回路與信號(hào)回路8678之間的連通造成的，測(cè)控裝置的開入公共端負(fù)電經(jīng)某端子倒供給裝置（控制）回路，導(dǎo)致控制回路出現(xiàn)了異常的負(fù)電。

經(jīng)設(shè)計(jì)圖紙查證，信號(hào)回路8678中串接了10kV分段500開關(guān)遠(yuǎn)方/就地控制把手中的第11、12號(hào)端子這對(duì)常開接點(diǎn)。當(dāng)選控把手51CK切換至“就地”操作位置時(shí)，測(cè)控裝置將收到“分段保護(hù)柜操作的就地開入”。

由圖1，可知，51CK1-12端子處經(jīng)端子排51D65接入信號(hào)回路公共端負(fù)電，而現(xiàn)場(chǎng)查證，51D65處連接的卻是51CK-8端子，51CK-12未有引出線。此處接線與圖紙不符，故障源應(yīng)該在此處。

繼續(xù)查找圖紙，51CK-8端子本應(yīng)接入備自投裝置的開入回路中，如圖：

51CK-7、8號(hào)端子這對(duì)常開接點(diǎn)本應(yīng)串接在保護(hù)裝置開入回路中，當(dāng)CK切換至“就地”位置時(shí)，該接點(diǎn)閉合，作為550備自投裝置的“就地”開入。其中51CK-7連接保護(hù)裝置及控制電源的正電公共端。51CK-8端子誤接入了信號(hào)回路，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，51D38和51CK-8之間本應(yīng)有的連線，實(shí)際也沒有接線。

經(jīng)過上述分析可知，當(dāng)控制電源（裝置電源）空開打下后，當(dāng)選控開關(guān)CK切換到“就地”位置時(shí)，相應(yīng)的51CK-7、51CK-8和51CK-11、51CK-12這兩對(duì)接點(diǎn)導(dǎo)通，導(dǎo)致信號(hào)回路的負(fù)電由51CK-8進(jìn)入，經(jīng)過51CK選控開關(guān)的51CK-7倒供至其所接的控制（裝置）回路正電中，此時(shí)在控制電源的正電端子處便可以測(cè)量到-110V電壓。這樣兩個(gè)本應(yīng)毫無關(guān)聯(lián)的回路之間形成了不正常連接，形成了信號(hào)回路與控制（裝置電源）回路的寄生。原理示意圖如下：

3? 整改措施

本缺陷產(chǎn)生的原因主要是由于施工人員未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，誤接線造成的。所以整改只需要按照原設(shè)計(jì)圖紙，將10kV分段550開關(guān)“遠(yuǎn)方/就地”控制把手51CK-12接入信號(hào)回路中，將51CK-8接點(diǎn)按照設(shè)計(jì)圖紙接入裝置開入回路即可。

經(jīng)改正，51CK的7、8這對(duì)“就地”接點(diǎn)串入控制回路，11、12這對(duì)就地接點(diǎn)串入信號(hào)回路，兩個(gè)回路之間沒有電的聯(lián)系。經(jīng)驗(yàn)證：更改接線后將控制回路（裝置）電源空開打下后，其相對(duì)應(yīng)的正電、負(fù)電端子上均無電壓，該寄生回路缺陷消除。

4? 缺陷啟示

導(dǎo)致本缺陷產(chǎn)生的直接原因是施工人員在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，由于工作疲憊、不熟悉回路、不清楚原理、粗心大意等因素導(dǎo)致的誤接線造成的。由于未嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙要求，誤將測(cè)控裝置公共端負(fù)電串入控制回路中，使控制回路和信號(hào)回路經(jīng)過開關(guān)“遠(yuǎn)方/就地”把手異常聯(lián)通造成的寄生回路。

通過設(shè)備“帶病”運(yùn)行數(shù)年，本缺陷未被發(fā)現(xiàn)可以暴露出變電運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的多種問題，也為我們變電運(yùn)維人員帶來諸多啟示。

4.1施工過程不細(xì)致及竣工驗(yàn)收不充分

竣工驗(yàn)收是一個(gè)變電站施工投產(chǎn)的的末位環(huán)節(jié)。由于施工協(xié)調(diào)、資金設(shè)備不到位、不可抗力等因素，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致工期延誤。在此情況下，建設(shè)單位經(jīng)常要求變電站按期投產(chǎn)。施工單位為趕工期，經(jīng)常不進(jìn)行初驗(yàn)便交由建設(shè)單位運(yùn)維人員進(jìn)行驗(yàn)收。不僅施工工期緊，留給運(yùn)維人員的驗(yàn)收時(shí)間也緊張。

在施工任務(wù)及驗(yàn)收任務(wù)繁重的情況下，容易造成施工人員疲累，個(gè)別端子、接線不準(zhǔn)確。驗(yàn)收人員在驗(yàn)收過程中不全面、不細(xì)致，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。

4.2部分繼保人員重邏輯、輕回路

由于繼電保護(hù)的邏輯復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大，部分繼保人員在繼電保護(hù)的學(xué)習(xí)中對(duì)于保護(hù)邏輯的學(xué)習(xí)投入了大量的時(shí)間與經(jīng)歷，長(zhǎng)久以來便形成了重邏輯、輕回路的觀念。

對(duì)該寄生回路缺陷進(jìn)行分析可知，該缺陷可以通過檢查裝置的開入發(fā)現(xiàn)異常。驗(yàn)收人員卻沒有發(fā)現(xiàn)，這說明在驗(yàn)收的過程中繼保人員對(duì)回路的驗(yàn)收不仔細(xì)。

這啟示我們繼保人員在進(jìn)行相關(guān)二次回路驗(yàn)收工作時(shí)，應(yīng)該重視外部回路的驗(yàn)收，仔細(xì)檢查裝置的開入回路，越簡(jiǎn)單的回路越是重要。只有充分的驗(yàn)收檢查才能避免寄生回路的出現(xiàn)，從而保證保護(hù)邏輯的正確動(dòng)作。

4.3涉及切換把手的回路應(yīng)注意驗(yàn)收

該寄生回路存在于控制回路與信號(hào)回路之間，通過開關(guān)的“遠(yuǎn)方/就地”切換把手的不同接點(diǎn)聯(lián)通十分隱蔽。信號(hào)回路的開入公共端負(fù)電經(jīng)過切換把手的“就地”接點(diǎn)串入控制回路，所以在開關(guān)選控CK在“遠(yuǎn)方”位置時(shí)，兩個(gè)回路之間便無聯(lián)系，開入也正常，所以無法發(fā)現(xiàn)這個(gè)缺陷。這很可能是造成驗(yàn)收人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)該缺陷的原因。

經(jīng)圖紙查證，通常變電站的開關(guān)測(cè)控屏處的CK把手都可能既作為開入接點(diǎn)串入備自投裝置，也串入信號(hào)回路中，所以CK把手是可能產(chǎn)生寄生回路的重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在進(jìn)行寄生回路驗(yàn)收時(shí)，涉及CK把手的回路，應(yīng)該將CK把手分別切換至“遠(yuǎn)方”、“就地”位置，并對(duì)應(yīng)裝置的開入進(jìn)行檢查，這樣才可以充分的確保驗(yàn)收的正確有效。

參考文獻(xiàn) References

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