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1保測(cè)裝置信號(hào)回路與進(jìn)線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;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,如圖1所示,正常運(yùn)行方式為分列運(yùn)行,即進(jìn)線1運(yùn)行、1號(hào)主變運(yùn)行、35 kV母分熱備用、進(jìn)線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1運(yùn)行、1號(hào)主變運(yùn)行、35 kV母分開關(guān)檢修、進(jìn)線2開關(guān)線路檢修、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1保測(cè)裝置與進(jìn)線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母線電壓并列裝置),開工后對(duì)該屏內(nèi)做二次回路安全措施,隨后進(jìn)行進(jìn)線2開關(guān)防跳功能檢查(具體為保護(hù)防跳)。
2" " 缺陷概況
進(jìn)線2防跳功能檢查前,為避免將同屏進(jìn)線1誤出口,需先驗(yàn)證進(jìn)線2跳閘回路與進(jìn)線2控制電源空開是否一一對(duì)應(yīng),具體流程如下:進(jìn)線2控制電源空開接通時(shí),使用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量進(jìn)線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2小車試驗(yàn)位置、開關(guān)分位);將進(jìn)線2控制電源空開斷開,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1的跳閘出口回路;二是進(jìn)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(xù)使用萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)線2控制電源空開接通與斷開時(shí)進(jìn)線2控制回路正負(fù)極電源端子的對(duì)地電壓,進(jìn)線2控制電源空開斷開時(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2控制回路中混入其他直流電源正電,經(jīng)進(jìn)線2保測(cè)裝置內(nèi)部及控制外回路反送,造成進(jìn)線2控制電源空開斷開時(shí)進(jìn)線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2控制電源空開斷開時(shí),對(duì)同屏內(nèi)已停役設(shè)備對(duì)應(yīng)空開(進(jìn)線2保測(cè)裝置直流電源空開、35 kV母分保測(cè)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?yán)⒎謩e試送,在上述過(guò)程中測(cè)量進(jìn)線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母線電壓并列裝置直流電源、進(jìn)線1保測(cè)裝置直流電源(與信號(hào)電源共用空開)、進(jìn)線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)際接線端子發(fā)現(xiàn),進(jìn)線1保測(cè)裝置報(bào)進(jìn)線2保測(cè)裝置裝置閉鎖和裝置報(bào)警(一般統(tǒng)稱為失電互報(bào))的公共端[801] 等電位端子為4-1YD1-2(即圖4中的進(jìn)線1保測(cè)裝置遙信正電3-1QD5通過(guò)屏內(nèi)配線至4-1YD1),該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線至進(jìn)線1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電3-1QD5,進(jìn)線2保測(cè)裝置報(bào)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(guò)屏內(nèi)配線至進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電4-1QD5,但實(shí)際接線如圖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1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。這種錯(cuò)誤接線在同屏對(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1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。將上述錯(cuò)誤接線描述為錯(cuò)誤1(圖4中已標(biāo)注)。
在接線錯(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,圖5中4-1YD1端子片實(shí)際接線3根,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)摸線發(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2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電)與4-1YD1(進(jìn)線1互報(bào)信號(hào)電源正電[801] )之間增加一根短接線,該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線至進(jìn)線1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電3-1QD5,造成進(jìn)線1保測(cè)裝置信號(hào)電源正電與進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。
在接線錯(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2控制電源正電)與3-1YD1(進(jìn)線2互報(bào)信號(hào)電源正電[801] )之間增加一根短接線,該[801] 通過(guò)屏內(nèi)配線至進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電4-1QD5,造成進(jìn)線2控制電源正電與進(jìn)線2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電混電源。
在接線錯(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4-1QD5與3-1QD5接線位置顛倒,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2控制電源正電101)←3-1YD1←4-1QD5←4-1YD1←3-1QD5(進(jìn)線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1為運(yùn)行設(shè)備,但該寄生回路只涉及進(jìn)線1保測(cè)裝置信號(hào)回路,不涉及進(jìn)線1控制回路,可在進(jìn)線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2保測(cè)裝置信號(hào)電源正電)與4-1YD1(進(jìn)線1互報(bào)信號(hào)電源正電[801] )之間增加的短接線拆除并抽掉;針對(duì)錯(cuò)誤3,將擅自在4-4QD2(進(jìn)線2控制電源正電)與3-1YD1(進(jìn)線2互報(bào)信號(hào)電源正電[801] )之間增加的短接線拆除并抽掉;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)兩根線互換使其滿足圖紙要求。
再次使用萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)線2控制電源空開接通與斷開時(shí)進(jìn)線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2開關(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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