一起同屏内两个35 kV保测装置之间信号回路与控制回路混电源的寄生回路缺陷分析处理

摘要：介绍一起某地区某35 kV变电站35 kV保护屏内进线1保测装置信号回路与进线2保测装置控制回路之间因混电源引起的寄生回路缺陷，设备不停电状态下，根据检修经验结合设计图纸对比现场，排查出前期综合自动化改造时遗留的4处接线错误，即时现场整改，分析经济效益，总结经验教训，提出防范措施。

关键词：寄生回路;混电源;缺陷分析处理;控制回路;信号回路

中图分类号：TM774" " 文献标志码：A" " 文章编号：1671-0797（2024）24-0010-04

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

0" " 引言

当前，某地区新建变电站均为智能变电站，但存量变电站仍以常规变电站为主，近年陆续对存量常规变电站进行综合自动化改造的过程中，偶有寄生回路发生，主要由常规变电站电缆数量多、设备停复役分阶段施工、接线人员施工不规范、调试人员擅自修改图纸等原因引起。寄生回路成因主要有混电源和直流接地两种，而综合自动化改造引起的寄生回路多为混电源，根据表现形式可分为两种：一是不同直流空开所接二次回路之间存在电气连接，即两套直流系统之间混线;二是交直流系统相互串扰，即交串直。直流接地往往在改造投产后的运行过程中出现，主要表现为电缆芯线对地绝缘降低，形成地网寄生回路。混电源和直流接地都可造成直流系统异常告警、监控系统报直流接地，严重时可导致运行开关误分、误合或拒动[1]，应加强防范、及时处理。下面给出一起检修工作中发现的某35 kV变电站35 kV保护屏内，因前期综合自动化改造过程中接线人员、调试人员擅自修改回路引起的两个35 kV保测装置之间信号回路与控制回路混电源的寄生回路缺陷的分析处理过程。

1" " 设备状态

该35 kV变电站高压侧为单母分段接线，如图1所示，正常运行方式为分列运行，即进线1运行、1号主变运行、35 kV母分热备用、进线2运行、2号主变运行、35 kV备自投投跳。2024年4月8日因检修工作需要，当日运行方式为进线1运行、1号主变运行、35 kV母分开关检修、进线2开关线路检修、2号主变检修、35 kV备自投信号。主控室35 kV保护屏组屏方式为进线1保测装置与进线2保测装置左右并排布置，型号为南瑞继保PCS-9612D（屏内还有35 kV母分保测装置、35 kV备自投、35 kV母线电压并列装置），开工后对该屏内做二次回路安全措施，随后进行进线2开关防跳功能检查（具体为保护防跳）。

2" " 缺陷概况

进线2防跳功能检查前，为避免将同屏进线1误出口，需先验证进线2跳闸回路与进线2控制电源空开是否一一对应，具体流程如下：进线2控制电源空开接通时，使用万用表直流电压档测量进线2的跳闸出口回路（端子号4-4QD11，回路编号133）对地电压为+56 V（测量时进线2小车试验位置、开关分位）;将进线2控制电源空开断开，万用表数值不变，这与理论不符。

3" " 缺陷分析与处理过程

3.1" " 缺陷分析

根据检修经验，上述情况可能出现的原因包括：一是测量位置错误，即测量到同屏进线1的跳闸出口回路;二是进线2的控制回路中混入其他直流电源，即存在寄生回路。继续使用万用表测量进线2控制电源空开接通与断开时进线2控制回路正负极电源端子的对地电压，进线2控制电源空开断开时控制回路正极对地电压依旧为+56 V，如图2所示。测量结果汇总如表1所示。

根据表1数值可以判断，该缺陷的原因为进线2控制回路中混入其他直流电源正电，经进线2保测装置内部及控制外回路反送，造成进线2控制电源空开断开时进线2控制回路正极、负极、跳闸出口回路均为+56 V。

为进一步确定该寄生回路的来源，在进线2控制电源空开断开时，对同屏内已停役设备对应空开（进线2保测装置直流电源空开、35 kV母分保测装置直流电源空开、35 kV母分控制电源空开、35 kV备自投装置直流电源空开）逐一试拉、分别试送，在上述过程中测量进线2控制回路正负极对地电压均始终为+56 V，说明该寄生回路的源头仅可能是35 kV母线电压并列装置直流电源、进线1保测装置直流电源（与信号电源共用空开）、进线1控制电源。

根据检修经验，同屏保测装置之间的失电互报信号回路，一般需要根据综合自动化改造设备停役计划分阶段完善，容易形成寄生回路。结合失电互报信号回路原理图（图3）和端子排图（图4），对比实际接线端子发现，进线1保测装置报进线2保测装置装置闭锁和装置报警（一般统称为失电互报）的公共端[801] 等电位端子为4-1YD1-2（即图4中的进线1保测装置遥信正电3-1QD5通过屏内配线至4-1YD1），该[801] 通过屏内配线至进线1保测装置信号电源正电3-1QD5，进线2保测装置报本装置控制回路断线和事故总的公共端801等电位端子为4-1YD3，该801通过屏内配线至进线2保测装置信号电源正电4-1QD5，但实际接线如图5所示，错误地将[801] 与801通过端子连接片短接（即图4中是4-1YD1-2的2联连接片，实际施工误用4-1YD1-3的3联连接片），造成进线1保测装置信号电源正电与进线2保测装置信号电源正电混电源。这种错误接线在同屏对侧端子排也出现，即图纸中是3-1YD1-2的2联连接片，实际施工误用3-1YD1-3的3联连接片，同样造成进线1保测装置信号电源正电与进线2保测装置信号电源正电混电源。将上述错误接线描述为错误1（图4中已标注）。

在接线错误1排查过程中还发现，图4设计图纸中4-1YD1端子片仅有2根接线，图5中4-1YD1端子片实际接线3根，通过现场摸线发现错误2（图4中已标注）：前期综合自动化改造施工人员擅自在4-1QD2（进线2保测装置信号电源正电）与4-1YD1（进线1互报信号电源正电[801] ）之间增加一根短接线，该[801] 通过屏内配线至进线1保测装置信号电源正电3-1QD5，造成进线1保测装置信号电源正电与进线2保测装置信号电源正电混电源。

在接线错误2排查过程中还发现，同屏对侧端子排也出现这种情况，将其描述为错误3（图4中已标注）：前期综合自动化改造施工人员擅自在4-4QD2（进线2控制电源正电）与3-1YD1（进线2互报信号电源正电[801] ）之间增加一根短接线，该[801] 通过屏内配线至进线2保测装置信号电源正电4-1QD5，造成进线2控制电源正电与进线2保测装置信号电源正电混电源。

在接线错误3排查过程中还发现，实际施工中将端子排3-1YD1、3的屏内配线4-1QD5与3-1QD5接线位置颠倒，但方向套正确，将其描述为错误4（图4中已标注）。

上述4个错误形成了4-4QD2（进线2控制电源正电101）←3-1YD1←4-1QD5←4-1YD1←3-1QD5（进线1保测装置信号电源正电801）的寄生回路，如图6所示。

3.2" " 处理过程

综合分析认为，进线1为运行设备，但该寄生回路只涉及进线1保测装置信号回路，不涉及进线1控制回路，可在进线1设备不停电状态下，许可事故抢修单，并通知调度可能有相关异常信号上送，即可进行缺陷处理。

针对错误1，将端子排3-1YD1-3和4-1YD1-3的3联连接片剪掉最下面的连接片;针对错误2，将擅自在4-1QD2（进线2保测装置信号电源正电）与4-1YD1（进线1互报信号电源正电[801] ）之间增加的短接线拆除并抽掉;针对错误3，将擅自在4-4QD2（进线2控制电源正电）与3-1YD1（进线2互报信号电源正电[801] ）之间增加的短接线拆除并抽掉;针对错误4，将3-1YD端子段中的1（方向套为4-1QD5）与3（方向套为3-1QD5）两根线互换使其满足图纸要求。

再次使用万用表测量进线2控制电源空开接通与断开时进线2控制回路正负极电源端子及跳闸出口回路对地电压，测量结果汇总如表2所示。进行进线2保测装置信号回路（含互报）校验、分合闸传动出口、保护防跳功能检查，均正常，寄生回路消除。

4" " 经济效益

此次及时发现并消除该寄生回路，避免了产生进线2开关误动造成减供负荷、拒动致使越级跳闸的七级电网事件[2]后果;在不影响运行进线1保护功能和控制回路的前提下，不需停电即实现寄生回路成因分析及处理，提高了变电站供电可靠性。

5" " 总结及建议

寄生回路常出现在变电站基建和改造过程中，应从源头避免[1]。根据文献[3]，“继电保护装置、安全自动装置和自动化监控系统的二次回路变动时，应按经审批后的图纸进行，无用的接线应隔离清楚，防止误拆或产生寄生回路”，变动的二次回路应及时在施工图中标注。施工时应当要求接线人员必须按图施工，要求调试人员不得随意擅自修改图纸。设备验收阶段，应着重加强二次回路在各种运行方式下的验收：一是要按规定严格审查图纸，理清设计思路，防止设计错误;二是要在与图纸相符的前提下，重点把好回路关，通过测量电位、接点通断等方法逐点逐支路验证回路正确性[4]。现场检修工作中，涉及出口压板、出口回路等试验时，可通过试拉对应控制电源测量电位变化来确认试验回路正确性，检查对应控制回路是否存在寄生回路，及时发现并处理，防止误出口。本文可作为变电站、发电厂二次回路方面设备不停电状态下寄生回路分析的一种处理思路。

[参考文献]

[1] 程岩，罗天.变电站寄生回路的产生及排查方法[J].自动化应用，2012（6）：60-62.

[2] 国家电网有限公司.国家电网有限公司安全事故调查规程（2021年版）[M].北京：中国电力出版社，2021.

[3] 国家电网公司电力安全工作规程 变电部分：Q/GDW 1799.1—2013[S].

[4] 李磊.一起因寄生回路引起控制回路异常的情况分析[J].电子世界，2014（5）：186.