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：本文針對一起在110kV備自投裝置定檢中發現的寄生回路缺陷處理的案例，詳細敘述了缺陷排查的思路及缺陷處理的過程。認真分析了這一類通過開關“遠方/就地”切換把手導致的寄生回路產生的原因、暴露的問題，為變電施工技術人員、繼電保護作業人員在施工作業、竣工驗收、定檢維護工作帶來一定的啟發。

關鍵詞： 寄生回路;缺陷處理;備自投。

0? 引言

二次回路對于電力系統起著至關重要的作用。由于二次回路接線復雜，不同的控制回路與信號回路之間可能需要通過同一元件的不同接點實現邏輯功能。實際在變電施工現場，由于設計缺陷、施工人員不熟悉圖紙導致的誤接線，運維單位驗收不到位等情況，常常會造成二次回路中存在寄生回路。通常寄生回路都比較隱蔽，如果不采用科學的排查方法很難發現，它們的存在可能會引起保護裝置的誤動、拒動等嚴重后果，給電網的安全運行帶來巨大隱患。所以對于寄生回路缺陷的檢查要求繼電保護作業人員有清晰的排查思路，運用科學的排查方法，這樣才能在一定程度上避免寄生回路排查不到位，設備帶病運行的不利情況。

1? 缺陷現象

110kV某變電站于2005年投入運行，直流系統采用220V直流供電。按照保護裝置定檢規程的要求，110kV保護裝置需要每6年進行一次全部檢驗。繼保人員在對550備自投裝置定期檢查的過程中，發現存在寄生回路。

該10kV備自投裝置采用南瑞繼保RCS-9651B型號的備自投裝置。在進行定檢之前，該線路備自投相關出口壓板退出，相應開關停電，開關的選控把手51CK處在“就地”位置。在保護定檢過程中對于寄生回路例行檢查時發現：斷開操作電源空氣開關后，發現在端子排對應的正電源端子處，卻有-110V直流電壓。該空開投入后，所對應端子的正、負電壓恢復正常。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

該備自投保護屏投產年限較久，設計老舊，裝置電源與操作電源共用一個空開。除此之外，直流回路僅有公共測控屏的信號電源外供至此屏，工作班成員懷疑，該異常電壓很可能來自信號回路。

工作班成員查找二次竣工圖，測控裝置至備自投屏的的信號回路連接如下圖所示：

由信號回路竣工圖可以看出，測控裝置開入公共端的負電可能經8675、8676、8677、8678四個回路至控制回路。為了準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，并同時測量操作電源正電端子處，異常負電壓是否消失。

經查證，當將信號回路8678所接線解除后，操作電源正電所對應的空開端子排處的-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，所以判定寄生回路是由于操作回路與信號回路8678之間的連通造成的，測控裝置的開入公共端負電經某端子倒供給裝置（控制）回路，導致控制回路出現了異常的負電。

經設計圖紙查證，信號回路8678中串接了10kV分段500開關遠方/就地控制把手中的第11、12號端子這對常開接點。當選控把手51CK切換至“就地”操作位置時，測控裝置將收到“分段保護柜操作的就地開入”。

由圖1，可知，51CK1-12端子處經端子排51D65接入信號回路公共端負電，而現場查證，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，故障源應該在此處。

繼續查找圖紙，51CK-8端子本應接入備自投裝置的開入回路中，如圖：

51CK-7、8號端子這對常開接點本應串接在保護裝置開入回路中，當CK切換至“就地”位置時，該接點閉合，作為550備自投裝置的“就地”開入。其中51CK-7連接保護裝置及控制電源的正電公共端。51CK-8端子誤接入了信號回路，根據設計圖紙，51D38和51CK-8之間本應有的連線，實際也沒有接線。

經過上述分析可知，當控制電源（裝置電源）空開打下后，當選控開關CK切換到“就地”位置時，相應的51CK-7、51CK-8和51CK-11、51CK-12這兩對接點導通，導致信號回路的負電由51CK-8進入，經過51CK選控開關的51CK-7倒供至其所接的控制（裝置）回路正電中，此時在控制電源的正電端子處便可以測量到-110V電壓。這樣兩個本應毫無關聯的回路之間形成了不正常連接，形成了信號回路與控制（裝置電源）回路的寄生。原理示意圖如下：

3? 整改措施

本缺陷產生的原因主要是由于施工人員未嚴格按照設計圖紙的要求，誤接線造成的。所以整改只需要按照原設計圖紙，將10kV分段550開關“遠方/就地”控制把手51CK-12接入信號回路中，將51CK-8接點按照設計圖紙接入裝置開入回路即可。

經改正，51CK的7、8這對“就地”接點串入控制回路，11、12這對就地接點串入信號回路，兩個回路之間沒有電的聯系。經驗證：更改接線后將控制回路（裝置）電源空開打下后，其相對應的正電、負電端子上均無電壓，該寄生回路缺陷消除。

4? 缺陷啟示

導致本缺陷產生的直接原因是施工人員在現場施工時，由于工作疲憊、不熟悉回路、不清楚原理、粗心大意等因素導致的誤接線造成的。由于未嚴格執行設計圖紙要求，誤將測控裝置公共端負電串入控制回路中，使控制回路和信號回路經過開關“遠方/就地”把手異常聯通造成的寄生回路。

通過設備“帶病”運行數年，本缺陷未被發現可以暴露出變電運行現場的多種問題，也為我們變電運維人員帶來諸多啟示。

4.1施工過程不細致及竣工驗收不充分

竣工驗收是一個變電站施工投產的的末位環節。由于施工協調、資金設備不到位、不可抗力等因素，經常會導致工期延誤。在此情況下，建設單位經常要求變電站按期投產。施工單位為趕工期，經常不進行初驗便交由建設單位運維人員進行驗收。不僅施工工期緊，留給運維人員的驗收時間也緊張。

在施工任務及驗收任務繁重的情況下，容易造成施工人員疲累，個別端子、接線不準確。驗收人員在驗收過程中不全面、不細致，未能及時發現設備隱患。

4.2部分繼保人員重邏輯、輕回路

由于繼電保護的邏輯復雜，學習難度大，部分繼保人員在繼電保護的學習中對于保護邏輯的學習投入了大量的時間與經歷，長久以來便形成了重邏輯、輕回路的觀念。

對該寄生回路缺陷進行分析可知，該缺陷可以通過檢查裝置的開入發現異常。驗收人員卻沒有發現，這說明在驗收的過程中繼保人員對回路的驗收不仔細。

這啟示我們繼保人員在進行相關二次回路驗收工作時，應該重視外部回路的驗收，仔細檢查裝置的開入回路，越簡單的回路越是重要。只有充分的驗收檢查才能避免寄生回路的出現，從而保證保護邏輯的正確動作。

4.3涉及切換把手的回路應注意驗收

該寄生回路存在于控制回路與信號回路之間，通過開關的“遠方/就地”切換把手的不同接點聯通十分隱蔽。信號回路的開入公共端負電經過切換把手的“就地”接點串入控制回路，所以在開關選控CK在“遠方”位置時，兩個回路之間便無聯系，開入也正常，所以無法發現這個缺陷。這很可能是造成驗收人員未能及時發現該缺陷的原因。

經圖紙查證，通常變電站的開關測控屏處的CK把手都可能既作為開入接點串入備自投裝置，也串入信號回路中，所以CK把手是可能產生寄生回路的重要監測點。在進行寄生回路驗收時，涉及CK把手的回路，應該將CK把手分別切換至“遠方”、“就地”位置，并對應裝置的開入進行檢查，這樣才可以充分的確保驗收的正確有效。

參考文獻 References

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