一起同屏內(nèi)兩個(gè)35 kV保測(cè)裝置之間信號(hào)回路與控制回路混電源的寄生回路缺陷分析處理

摘要：介紹一起某地區(qū)某35 kV變電站35 kV保護(hù)屏內(nèi)進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)回路與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置控制回路之間因混電源引起的寄生回路缺陷，設(shè)備不停電狀態(tài)下，根據(jù)檢修經(jīng)驗(yàn)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)，排查出前期綜合自動(dòng)化改造時(shí)遺留的4處接線(xiàn)錯(cuò)誤，即時(shí)現(xiàn)場(chǎng)整改，分析經(jīng)濟(jì)效益，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出防范措施。

關(guān)鍵詞：寄生回路;混電源;缺陷分析處理;控制回路;信號(hào)回路

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1671-0797（2024）24-0010-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.24.003

0" " 引言

當(dāng)前，某地區(qū)新建變電站均為智能變電站，但存量變電站仍以常規(guī)變電站為主，近年陸續(xù)對(duì)存量常規(guī)變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造的過(guò)程中，偶有寄生回路發(fā)生，主要由常規(guī)變電站電纜數(shù)量多、設(shè)備停復(fù)役分階段施工、接線(xiàn)人員施工不規(guī)范、調(diào)試人員擅自修改圖紙等原因引起。寄生回路成因主要有混電源和直流接地兩種，而綜合自動(dòng)化改造引起的寄生回路多為混電源，根據(jù)表現(xiàn)形式可分為兩種：一是不同直流空開(kāi)所接二次回路之間存在電氣連接，即兩套直流系統(tǒng)之間混線(xiàn);二是交直流系統(tǒng)相互串?dāng)_，即交串直。直流接地往往在改造投產(chǎn)后的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為電纜芯線(xiàn)對(duì)地絕緣降低，形成地網(wǎng)寄生回路。混電源和直流接地都可造成直流系統(tǒng)異常告警、監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)直流接地，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致運(yùn)行開(kāi)關(guān)誤分、誤合或拒動(dòng)[1]，應(yīng)加強(qiáng)防范、及時(shí)處理。下面給出一起檢修工作中發(fā)現(xiàn)的某35 kV變電站35 kV保護(hù)屏內(nèi)，因前期綜合自動(dòng)化改造過(guò)程中接線(xiàn)人員、調(diào)試人員擅自修改回路引起的兩個(gè)35 kV保測(cè)裝置之間信號(hào)回路與控制回路混電源的寄生回路缺陷的分析處理過(guò)程。

1" " 設(shè)備狀態(tài)

該35 kV變電站高壓側(cè)為單母分段接線(xiàn)，如圖1所示，正常運(yùn)行方式為分列運(yùn)行，即進(jìn)線(xiàn)1運(yùn)行、1號(hào)主變運(yùn)行、35 kV母分熱備用、進(jìn)線(xiàn)2運(yùn)行、2號(hào)主變運(yùn)行、35 kV備自投投跳。2024年4月8日因檢修工作需要，當(dāng)日運(yùn)行方式為進(jìn)線(xiàn)1運(yùn)行、1號(hào)主變運(yùn)行、35 kV母分開(kāi)關(guān)檢修、進(jìn)線(xiàn)2開(kāi)關(guān)線(xiàn)路檢修、2號(hào)主變檢修、35 kV備自投信號(hào)。主控室35 kV保護(hù)屏組屏方式為進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置左右并排布置，型號(hào)為南瑞繼保PCS-9612D（屏內(nèi)還有35 kV母分保測(cè)裝置、35 kV備自投、35 kV母線(xiàn)電壓并列裝置），開(kāi)工后對(duì)該屏內(nèi)做二次回路安全措施，隨后進(jìn)行進(jìn)線(xiàn)2開(kāi)關(guān)防跳功能檢查（具體為保護(hù)防跳）。

2" " 缺陷概況

進(jìn)線(xiàn)2防跳功能檢查前，為避免將同屏進(jìn)線(xiàn)1誤出口，需先驗(yàn)證進(jìn)線(xiàn)2跳閘回路與進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)是否一一對(duì)應(yīng)，具體流程如下：進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)接通時(shí)，使用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量進(jìn)線(xiàn)2的跳閘出口回路（端子號(hào)4-4QD11，回路編號(hào)133）對(duì)地電壓為+56 V（測(cè)量時(shí)進(jìn)線(xiàn)2小車(chē)試驗(yàn)位置、開(kāi)關(guān)分位）;將進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)斷開(kāi)，萬(wàn)用表數(shù)值不變，這與理論不符。

3" " 缺陷分析與處理過(guò)程

3.1" " 缺陷分析

根據(jù)檢修經(jīng)驗(yàn)，上述情況可能出現(xiàn)的原因包括：一是測(cè)量位置錯(cuò)誤，即測(cè)量到同屏進(jìn)線(xiàn)1的跳閘出口回路;二是進(jìn)線(xiàn)2的控制回路中混入其他直流電源，即存在寄生回路。繼續(xù)使用萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)接通與斷開(kāi)時(shí)進(jìn)線(xiàn)2控制回路正負(fù)極電源端子的對(duì)地電壓，進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)斷開(kāi)時(shí)控制回路正極對(duì)地電壓依舊為+56 V，如圖2所示。測(cè)量結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

根據(jù)表1數(shù)值可以判斷，該缺陷的原因?yàn)檫M(jìn)線(xiàn)2控制回路中混入其他直流電源正電，經(jīng)進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置內(nèi)部及控制外回路反送，造成進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)斷開(kāi)時(shí)進(jìn)線(xiàn)2控制回路正極、負(fù)極、跳閘出口回路均為+56 V。

為進(jìn)一步確定該寄生回路的來(lái)源，在進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)同屏內(nèi)已停役設(shè)備對(duì)應(yīng)空開(kāi)（進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置直流電源空開(kāi)、35 kV母分保測(cè)裝置直流電源空開(kāi)、35 kV母分控制電源空開(kāi)、35 kV備自投裝置直流電源空開(kāi)）逐一試?yán)?、分別試送，在上述過(guò)程中測(cè)量進(jìn)線(xiàn)2控制回路正負(fù)極對(duì)地電壓均始終為+56 V，說(shuō)明該寄生回路的源頭僅可能是35 kV母線(xiàn)電壓并列裝置直流電源、進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置直流電源（與信號(hào)電源共用空開(kāi)）、進(jìn)線(xiàn)1控制電源。

根據(jù)檢修經(jīng)驗(yàn)，同屏保測(cè)裝置之間的失電互報(bào)信號(hào)回路，一般需要根據(jù)綜合自動(dòng)化改造設(shè)備停役計(jì)劃分階段完善，容易形成寄生回路。結(jié)合失電互報(bào)信號(hào)回路原理圖（圖3）和端子排圖（圖4），對(duì)比實(shí)際接線(xiàn)端子發(fā)現(xiàn)，進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置報(bào)進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置裝置閉鎖和裝置報(bào)警（一般統(tǒng)稱(chēng)為失電互報(bào)）的公共端[801] 等電位端子為4-1YD1-2（即圖4中的進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置遙信正電3-1QD5通過(guò)屏內(nèi)配線(xiàn)至4-1YD1），該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線(xiàn)至進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電3-1QD5，進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置報(bào)本裝置控制回路斷線(xiàn)和事故總的公共端801等電位端子為4-1YD3，該801通過(guò)屏內(nèi)配線(xiàn)至進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電4-1QD5，但實(shí)際接線(xiàn)如圖5所示，錯(cuò)誤地將[801] 與801通過(guò)端子連接片短接（即圖4中是4-1YD1-2的2聯(lián)連接片，實(shí)際施工誤用4-1YD1-3的3聯(lián)連接片），造成進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。這種錯(cuò)誤接線(xiàn)在同屏對(duì)側(cè)端子排也出現(xiàn)，即圖紙中是3-1YD1-2的2聯(lián)連接片，實(shí)際施工誤用3-1YD1-3的3聯(lián)連接片，同樣造成進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。將上述錯(cuò)誤接線(xiàn)描述為錯(cuò)誤1（圖4中已標(biāo)注）。

在接線(xiàn)錯(cuò)誤1排查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，圖4設(shè)計(jì)圖紙中4-1YD1端子片僅有2根接線(xiàn)，圖5中4-1YD1端子片實(shí)際接線(xiàn)3根，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)摸線(xiàn)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤2（圖4中已標(biāo)注）：前期綜合自動(dòng)化改造施工人員擅自在4-1QD2（進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電）與4-1YD1（進(jìn)線(xiàn)1互報(bào)信號(hào)電源正電[801] ）之間增加一根短接線(xiàn)，該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線(xiàn)至進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電3-1QD5，造成進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。

在接線(xiàn)錯(cuò)誤2排查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，同屏對(duì)側(cè)端子排也出現(xiàn)這種情況，將其描述為錯(cuò)誤3（圖4中已標(biāo)注）：前期綜合自動(dòng)化改造施工人員擅自在4-4QD2（進(jìn)線(xiàn)2控制電源正電）與3-1YD1（進(jìn)線(xiàn)2互報(bào)信號(hào)電源正電[801] ）之間增加一根短接線(xiàn)，該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線(xiàn)至進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電4-1QD5，造成進(jìn)線(xiàn)2控制電源正電與進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。

在接線(xiàn)錯(cuò)誤3排查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，實(shí)際施工中將端子排3-1YD1、3的屏內(nèi)配線(xiàn)4-1QD5與3-1QD5接線(xiàn)位置顛倒，但方向套正確，將其描述為錯(cuò)誤4（圖4中已標(biāo)注）。

上述4個(gè)錯(cuò)誤形成了4-4QD2（進(jìn)線(xiàn)2控制電源正電101）←3-1YD1←4-1QD5←4-1YD1←3-1QD5（進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電801）的寄生回路，如圖6所示。

3.2" " 處理過(guò)程

綜合分析認(rèn)為，進(jìn)線(xiàn)1為運(yùn)行設(shè)備，但該寄生回路只涉及進(jìn)線(xiàn)1保測(cè)裝置信號(hào)回路，不涉及進(jìn)線(xiàn)1控制回路，可在進(jìn)線(xiàn)1設(shè)備不停電狀態(tài)下，許可事故搶修單，并通知調(diào)度可能有相關(guān)異常信號(hào)上送，即可進(jìn)行缺陷處理。

針對(duì)錯(cuò)誤1，將端子排3-1YD1-3和4-1YD1-3的3聯(lián)連接片剪掉最下面的連接片;針對(duì)錯(cuò)誤2，將擅自在4-1QD2（進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電）與4-1YD1（進(jìn)線(xiàn)1互報(bào)信號(hào)電源正電[801] ）之間增加的短接線(xiàn)拆除并抽掉;針對(duì)錯(cuò)誤3，將擅自在4-4QD2（進(jìn)線(xiàn)2控制電源正電）與3-1YD1（進(jìn)線(xiàn)2互報(bào)信號(hào)電源正電[801] ）之間增加的短接線(xiàn)拆除并抽掉;針對(duì)錯(cuò)誤4，將3-1YD端子段中的1（方向套為4-1QD5）與3（方向套為3-1QD5）兩根線(xiàn)互換使其滿(mǎn)足圖紙要求。

再次使用萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)線(xiàn)2控制電源空開(kāi)接通與斷開(kāi)時(shí)進(jìn)線(xiàn)2控制回路正負(fù)極電源端子及跳閘出口回路對(duì)地電壓，測(cè)量結(jié)果匯總?cè)绫?所示。進(jìn)行進(jìn)線(xiàn)2保測(cè)裝置信號(hào)回路（含互報(bào)）校驗(yàn)、分合閘傳動(dòng)出口、保護(hù)防跳功能檢查，均正常，寄生回路消除。

4" " 經(jīng)濟(jì)效益

此次及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除該寄生回路，避免了產(chǎn)生進(jìn)線(xiàn)2開(kāi)關(guān)誤動(dòng)造成減供負(fù)荷、拒動(dòng)致使越級(jí)跳閘的七級(jí)電網(wǎng)事件[2]后果;在不影響運(yùn)行進(jìn)線(xiàn)1保護(hù)功能和控制回路的前提下，不需停電即實(shí)現(xiàn)寄生回路成因分析及處理，提高了變電站供電可靠性。

5" " 總結(jié)及建議

寄生回路常出現(xiàn)在變電站基建和改造過(guò)程中，應(yīng)從源頭避免[1]。根據(jù)文獻(xiàn)[3]，“繼電保護(hù)裝置、安全自動(dòng)裝置和自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的二次回路變動(dòng)時(shí)，應(yīng)按經(jīng)審批后的圖紙進(jìn)行，無(wú)用的接線(xiàn)應(yīng)隔離清楚，防止誤拆或產(chǎn)生寄生回路”，變動(dòng)的二次回路應(yīng)及時(shí)在施工圖中標(biāo)注。施工時(shí)應(yīng)當(dāng)要求接線(xiàn)人員必須按圖施工，要求調(diào)試人員不得隨意擅自修改圖紙。設(shè)備驗(yàn)收階段，應(yīng)著重加強(qiáng)二次回路在各種運(yùn)行方式下的驗(yàn)收：一是要按規(guī)定嚴(yán)格審查圖紙，理清設(shè)計(jì)思路，防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤;二是要在與圖紙相符的前提下，重點(diǎn)把好回路關(guān)，通過(guò)測(cè)量電位、接點(diǎn)通斷等方法逐點(diǎn)逐支路驗(yàn)證回路正確性[4]。現(xiàn)場(chǎng)檢修工作中，涉及出口壓板、出口回路等試驗(yàn)時(shí)，可通過(guò)試?yán)瓕?duì)應(yīng)控制電源測(cè)量電位變化來(lái)確認(rèn)試驗(yàn)回路正確性，檢查對(duì)應(yīng)控制回路是否存在寄生回路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，防止誤出口。本文可作為變電站、發(fā)電廠(chǎng)二次回路方面設(shè)備不停電狀態(tài)下寄生回路分析的一種處理思路。

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