一起同屏內兩個35 kV保測裝置之間信號回路與控制回路混電源的寄生回路缺陷分析處理

摘要：介紹一起某地區某35 kV變電站35 kV保護屏內進線1保測裝置信號回路與進線2保測裝置控制回路之間因混電源引起的寄生回路缺陷，設備不停電狀態下，根據檢修經驗結合設計圖紙對比現場，排查出前期綜合自動化改造時遺留的4處接線錯誤，即時現場整改，分析經濟效益，總結經驗教訓，提出防范措施。

關鍵詞：寄生回路;混電源;缺陷分析處理;控制回路;信號回路

中圖分類號：TM774" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）24-0010-04

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

0" " 引言

當前，某地區新建變電站均為智能變電站，但存量變電站仍以常規變電站為主，近年陸續對存量常規變電站進行綜合自動化改造的過程中，偶有寄生回路發生，主要由常規變電站電纜數量多、設備停復役分階段施工、接線人員施工不規范、調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，而綜合自動化改造引起的寄生回路多為混電源，根據表現形式可分為兩種：一是不同直流空開所接二次回路之間存在電氣連接，即兩套直流系統之間混線;二是交直流系統相互串擾，即交串直。直流接地往往在改造投產后的運行過程中出現，主要表現為電纜芯線對地絕緣降低，形成地網寄生回路。混電源和直流接地都可造成直流系統異常告警、監控系統報直流接地，嚴重時可導致運行開關誤分、誤合或拒動[1]，應加強防范、及時處理。下面給出一起檢修工作中發現的某35 kV變電站35 kV保護屏內，因前期綜合自動化改造過程中接線人員、調試人員擅自修改回路引起的兩個35 kV保測裝置之間信號回路與控制回路混電源的寄生回路缺陷的分析處理過程。

1" " 設備狀態

該35 kV變電站高壓側為單母分段接線，如圖1所示，正常運行方式為分列運行，即進線1運行、1號主變運行、35 kV母分熱備用、進線2運行、2號主變運行、35 kV備自投投跳。2024年4月8日因檢修工作需要，當日運行方式為進線1運行、1號主變運行、35 kV母分開關檢修、進線2開關線路檢修、2號主變檢修、35 kV備自投信號。主控室35 kV保護屏組屏方式為進線1保測裝置與進線2保測裝置左右并排布置，型號為南瑞繼保PCS-9612D（屏內還有35 kV母分保測裝置、35 kV備自投、35 kV母線電壓并列裝置），開工后對該屏內做二次回路安全措施，隨后進行進線2開關防跳功能檢查（具體為保護防跳）。

2" " 缺陷概況

進線2防跳功能檢查前，為避免將同屏進線1誤出口，需先驗證進線2跳閘回路與進線2控制電源空開是否一一對應，具體流程如下：進線2控制電源空開接通時，使用萬用表直流電壓檔測量進線2的跳閘出口回路（端子號4-4QD11，回路編號133）對地電壓為+56 V（測量時進線2小車試驗位置、開關分位）;將進線2控制電源空開斷開，萬用表數值不變，這與理論不符。

3" " 缺陷分析與處理過程

3.1" " 缺陷分析

根據檢修經驗，上述情況可能出現的原因包括：一是測量位置錯誤，即測量到同屏進線1的跳閘出口回路;二是進線2的控制回路中混入其他直流電源，即存在寄生回路。繼續使用萬用表測量進線2控制電源空開接通與斷開時進線2控制回路正負極電源端子的對地電壓，進線2控制電源空開斷開時控制回路正極對地電壓依舊為+56 V，如圖2所示。測量結果匯總如表1所示。

根據表1數值可以判斷，該缺陷的原因為進線2控制回路中混入其他直流電源正電，經進線2保測裝置內部及控制外回路反送，造成進線2控制電源空開斷開時進線2控制回路正極、負極、跳閘出口回路均為+56 V。

為進一步確定該寄生回路的來源，在進線2控制電源空開斷開時，對同屏內已停役設備對應空開（進線2保測裝置直流電源空開、35 kV母分保測裝置直流電源空開、35 kV母分控制電源空開、35 kV備自投裝置直流電源空開）逐一試拉、分別試送，在上述過程中測量進線2控制回路正負極對地電壓均始終為+56 V，說明該寄生回路的源頭僅可能是35 kV母線電壓并列裝置直流電源、進線1保測裝置直流電源（與信號電源共用空開）、進線1控制電源。

根據檢修經驗，同屏保測裝置之間的失電互報信號回路，一般需要根據綜合自動化改造設備停役計劃分階段完善，容易形成寄生回路。結合失電互報信號回路原理圖（圖3）和端子排圖（圖4），對比實際接線端子發現，進線1保測裝置報進線2保測裝置裝置閉鎖和裝置報警（一般統稱為失電互報）的公共端[801] 等電位端子為4-1YD1-2（即圖4中的進線1保測裝置遙信正電3-1QD5通過屏內配線至4-1YD1），該[801] 通過屏內配線至進線1保測裝置信號電源正電3-1QD5，進線2保測裝置報本裝置控制回路斷線和事故總的公共端801等電位端子為4-1YD3，該801通過屏內配線至進線2保測裝置信號電源正電4-1QD5，但實際接線如圖5所示，錯誤地將[801] 與801通過端子連接片短接（即圖4中是4-1YD1-2的2聯連接片，實際施工誤用4-1YD1-3的3聯連接片），造成進線1保測裝置信號電源正電與進線2保測裝置信號電源正電混電源。這種錯誤接線在同屏對側端子排也出現，即圖紙中是3-1YD1-2的2聯連接片，實際施工誤用3-1YD1-3的3聯連接片，同樣造成進線1保測裝置信號電源正電與進線2保測裝置信號電源正電混電源。將上述錯誤接線描述為錯誤1（圖4中已標注）。

在接線錯誤1排查過程中還發現，圖4設計圖紙中4-1YD1端子片僅有2根接線，圖5中4-1YD1端子片實際接線3根，通過現場摸線發現錯誤2（圖4中已標注）：前期綜合自動化改造施工人員擅自在4-1QD2（進線2保測裝置信號電源正電）與4-1YD1（進線1互報信號電源正電[801] ）之間增加一根短接線，該[801] 通過屏內配線至進線1保測裝置信號電源正電3-1QD5，造成進線1保測裝置信號電源正電與進線2保測裝置信號電源正電混電源。

在接線錯誤2排查過程中還發現，同屏對側端子排也出現這種情況，將其描述為錯誤3（圖4中已標注）：前期綜合自動化改造施工人員擅自在4-4QD2（進線2控制電源正電）與3-1YD1（進線2互報信號電源正電[801] ）之間增加一根短接線，該[801] 通過屏內配線至進線2保測裝置信號電源正電4-1QD5，造成進線2控制電源正電與進線2保測裝置信號電源正電混電源。

在接線錯誤3排查過程中還發現，實際施工中將端子排3-1YD1、3的屏內配線4-1QD5與3-1QD5接線位置顛倒，但方向套正確，將其描述為錯誤4（圖4中已標注）。

上述4個錯誤形成了4-4QD2（進線2控制電源正電101）←3-1YD1←4-1QD5←4-1YD1←3-1QD5（進線1保測裝置信號電源正電801）的寄生回路，如圖6所示。

3.2" " 處理過程

綜合分析認為，進線1為運行設備，但該寄生回路只涉及進線1保測裝置信號回路，不涉及進線1控制回路，可在進線1設備不停電狀態下，許可事故搶修單，并通知調度可能有相關異常信號上送，即可進行缺陷處理。

針對錯誤1，將端子排3-1YD1-3和4-1YD1-3的3聯連接片剪掉最下面的連接片;針對錯誤2，將擅自在4-1QD2（進線2保測裝置信號電源正電）與4-1YD1（進線1互報信號電源正電[801] ）之間增加的短接線拆除并抽掉;針對錯誤3，將擅自在4-4QD2（進線2控制電源正電）與3-1YD1（進線2互報信號電源正電[801] ）之間增加的短接線拆除并抽掉;針對錯誤4，將3-1YD端子段中的1（方向套為4-1QD5）與3（方向套為3-1QD5）兩根線互換使其滿足圖紙要求。

再次使用萬用表測量進線2控制電源空開接通與斷開時進線2控制回路正負極電源端子及跳閘出口回路對地電壓，測量結果匯總如表2所示。進行進線2保測裝置信號回路（含互報）校驗、分合閘傳動出口、保護防跳功能檢查，均正常，寄生回路消除。

4" " 經濟效益

此次及時發現并消除該寄生回路，避免了產生進線2開關誤動造成減供負荷、拒動致使越級跳閘的七級電網事件[2]后果;在不影響運行進線1保護功能和控制回路的前提下，不需停電即實現寄生回路成因分析及處理，提高了變電站供電可靠性。

5" " 總結及建議

寄生回路常出現在變電站基建和改造過程中，應從源頭避免[1]。根據文獻[3]，“繼電保護裝置、安全自動裝置和自動化監控系統的二次回路變動時，應按經審批后的圖紙進行，無用的接線應隔離清楚，防止誤拆或產生寄生回路”，變動的二次回路應及時在施工圖中標注。施工時應當要求接線人員必須按圖施工，要求調試人員不得隨意擅自修改圖紙。設備驗收階段，應著重加強二次回路在各種運行方式下的驗收：一是要按規定嚴格審查圖紙，理清設計思路，防止設計錯誤;二是要在與圖紙相符的前提下，重點把好回路關，通過測量電位、接點通斷等方法逐點逐支路驗證回路正確性[4]。現場檢修工作中，涉及出口壓板、出口回路等試驗時，可通過試拉對應控制電源測量電位變化來確認試驗回路正確性，檢查對應控制回路是否存在寄生回路，及時發現并處理，防止誤出口。本文可作為變電站、發電廠二次回路方面設備不停電狀態下寄生回路分析的一種處理思路。

[參考文獻]

[1] 程巖，羅天.變電站寄生回路的產生及排查方法[J].自動化應用，2012（6）：60-62.

[2] 國家電網有限公司.國家電網有限公司安全事故調查規程（2021年版）[M].北京：中國電力出版社，2021.

[3] 國家電網公司電力安全工作規程 變電部分：Q/GDW 1799.1—2013[S].

[4] 李磊.一起因寄生回路引起控制回路異常的情況分析[J].電子世界，2014（5）：186.