一起110kV变电站550备自投装置寄生回路缺陷处理与分析

于胜洋

摘 要：本文针对一起在110kV备自投装置定检中发现的寄生回路缺陷处理的案例，详细叙述了缺陷排查的思路及缺陷处理的过程。认真分析了这一类通过开关“远方/就地”切换把手导致的寄生回路产生的原因、暴露的问题，为变电施工技术人员、继电保护作业人员在施工作业、竣工验收、定检维护工作带来一定的启发。

关键词： 寄生回路;缺陷处理;备自投。

0  引言

二次回路对于电力系统起着至关重要的作用。由于二次回路接线复杂，不同的控制回路与信号回路之间可能需要通过同一元件的不同接点实现逻辑功能。实际在变电施工现场，由于设计缺陷、施工人员不熟悉图纸导致的误接线，运维单位验收不到位等情况，常常会造成二次回路中存在寄生回路。通常寄生回路都比较隐蔽，如果不采用科学的排查方法很难发现，它们的存在可能会引起保护装置的误动、拒动等严重后果，给电网的安全运行带来巨大隐患。所以对于寄生回路缺陷的检查要求继电保护作业人员有清晰的排查思路，运用科学的排查方法，这样才能在一定程度上避免寄生回路排查不到位，设备带病运行的不利情况。

1  缺陷现象

110kV某变电站于2005年投入运行，直流系统采用220V直流供电。按照保护装置定检规程的要求，110kV保护装置需要每6年进行一次全部检验。继保人员在对550备自投装置定期检查的过程中，发现存在寄生回路。

该10kV备自投装置采用南瑞继保RCS-9651B型号的备自投装置。在进行定检之前，该线路备自投相关出口压板退出，相应开关停电，开关的选控把手51CK处在“就地”位置。在保护定检过程中对于寄生回路例行检查时发现：断开操作电源空气开关后，发现在端子排对应的正电源端子处，却有-110V直流电压。该空开投入后，所对应端子的正、负电压恢复正常。初步判定操作电源与其他电源之间存在寄生回路。

2  故障处理过程

该备自投保护屏投产年限较久，设计老旧，装置电源与操作电源共用一个空开。除此之外，直流回路仅有公共测控屏的信号电源外供至此屏，工作班成员怀疑，该异常电压很可能来自信号回路。

工作班成员查找二次竣工图，测控装置至备自投屏的的信号回路连接如下图所示：

由信号回路竣工图可以看出，测控装置开入公共端的负电可能经8675、8676、8677、8678四个回路至控制回路。为了准确定位寄生回路位置，采用逐一解线的方式：打下装置操作电源后，分别解开8675、8676、8677、8678回路，并同时测量操作电源正电端子处，异常负电压是否消失。

经查证，当将信号回路8678所接线解除后，操作电源正电所对应的空开端子排处的-110V电压消失。将8675、8676、8677回路的接线端子连接好后，该异常电压仍然未出现，所以判定寄生回路是由于操作回路与信号回路8678之间的连通造成的，测控装置的开入公共端负电经某端子倒供给装置（控制）回路，导致控制回路出现了异常的负电。

经设计图纸查证，信号回路8678中串接了10kV分段500开关远方/就地控制把手中的第11、12号端子这对常开接点。当选控把手51CK切换至“就地”操作位置时，测控装置将收到“分段保护柜操作的就地开入”。

由图1，可知，51CK1-12端子处经端子排51D65接入信号回路公共端负电，而现场查证，51D65处连接的却是51CK-8端子，51CK-12未有引出线。此处接线与图纸不符，故障源应该在此处。

继续查找图纸，51CK-8端子本应接入备自投装置的开入回路中，如图：

51CK-7、8号端子这对常开接点本应串接在保护装置开入回路中，当CK切换至“就地”位置时，该接点闭合，作为550备自投装置的“就地”开入。其中51CK-7连接保护装置及控制电源的正电公共端。51CK-8端子误接入了信号回路，根据设计图纸，51D38和51CK-8之间本应有的连线，实际也没有接线。

经过上述分析可知，当控制电源（装置电源）空开打下后，当选控开关CK切换到“就地”位置时，相应的51CK-7、51CK-8和51CK-11、51CK-12这两对接点导通，导致信号回路的负电由51CK-8进入，经过51CK选控开关的51CK-7倒供至其所接的控制（装置）回路正电中，此时在控制电源的正电端子处便可以测量到-110V电压。这样两个本应毫无关联的回路之间形成了不正常连接，形成了信号回路与控制（装置电源）回路的寄生。原理示意图如下：

3  整改措施

本缺陷产生的原因主要是由于施工人员未严格按照设计图纸的要求，误接线造成的。所以整改只需要按照原设计图纸，将10kV分段550开关“远方/就地”控制把手51CK-12接入信号回路中，将51CK-8接点按照设计图纸接入装置开入回路即可。

经改正，51CK的7、8这对“就地”接点串入控制回路，11、12这对就地接点串入信号回路，两个回路之间没有电的联系。经验证：更改接线后将控制回路（装置）电源空开打下后，其相对应的正电、负电端子上均无电压，该寄生回路缺陷消除。

4  缺陷启示

导致本缺陷产生的直接原因是施工人员在现场施工时，由于工作疲惫、不熟悉回路、不清楚原理、粗心大意等因素导致的误接线造成的。由于未严格执行設计图纸要求，误将测控装置公共端负电串入控制回路中，使控制回路和信号回路经过开关“远方/就地”把手异常联通造成的寄生回路。

通过设备“带病”运行数年，本缺陷未被发现可以暴露出变电运行现场的多种问题，也为我们变电运维人员带来诸多启示。

4.1施工过程不细致及竣工验收不充分

竣工验收是一个变电站施工投产的的末位环节。由于施工协调、资金设备不到位、不可抗力等因素，经常会导致工期延误。在此情况下，建设单位经常要求变电站按期投产。施工单位为赶工期，经常不进行初验便交由建设单位运维人员进行验收。不仅施工工期紧，留给运维人员的验收时间也紧张。

在施工任务及验收任务繁重的情况下，容易造成施工人员疲累，个别端子、接线不准确。验收人员在验收过程中不全面、不细致，未能及时发现设备隐患。

4.2部分继保人员重逻辑、轻回路

由于继电保护的逻辑复杂，学习难度大，部分继保人员在继电保护的学习中对于保护逻辑的学习投入了大量的时间与经历，长久以来便形成了重逻辑、轻回路的观念。

对该寄生回路缺陷进行分析可知，该缺陷可以通过检查装置的开入发现异常。验收人员却没有发现，这说明在验收的过程中继保人员对回路的验收不仔细。

这启示我们继保人员在进行相关二次回路验收工作时，应该重视外部回路的验收，仔细检查装置的开入回路，越简单的回路越是重要。只有充分的验收检查才能避免寄生回路的出现，从而保证保护逻辑的正确动作。

4.3涉及切换把手的回路应注意验收

该寄生回路存在于控制回路与信号回路之间，通过开关的“远方/就地”切换把手的不同接点联通十分隐蔽。信号回路的开入公共端负电经过切换把手的“就地”接点串入控制回路，所以在开关选控CK在“远方”位置时，两个回路之间便无联系，开入也正常，所以无法发现这个缺陷。这很可能是造成验收人员未能及时发现该缺陷的原因。

经图纸查证，通常变电站的开关测控屏处的CK把手都可能既作为开入接点串入备自投装置，也串入信号回路中，所以CK把手是可能产生寄生回路的重要监测点。在进行寄生回路验收时，涉及CK把手的回路，应该将CK把手分别切换至“远方”、“就地”位置，并对应装置的开入进行检查，这样才可以充分的确保验收的正确有效。

参考文献 References

[1] 国家电力调度通信中心. 电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社， 2000.

[2] 毕胜春.电力系统远动及调度自动化.北京：中国电力出版社，2010

[3] 王明俊，余尔坚.配电系统自动化及其发展.北京：中国电力出版社，2008