某大型水電站0.4kV檢修供電點(diǎn)開關(guān)運(yùn)行方式優(yōu)化設(shè)計(jì)

寸中秋?龍小波?譚政?祖維國(guó)

摘要：根據(jù)某大型水電站0.4kV檢修供電點(diǎn)開關(guān)運(yùn)行要求，兩段0.4kV母線應(yīng)能夠在任何情況下實(shí)現(xiàn)分段運(yùn)行或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行。但在實(shí)際情況中，現(xiàn)有的開關(guān)合閘邏輯條件無(wú)法滿足在不停電情況下，實(shí)現(xiàn)兩段母線分段運(yùn)行或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行。本文經(jīng)過對(duì)原來(lái)的開關(guān)控制方案進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中不足之處，按照新的運(yùn)行要求，對(duì)原控制電路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證在任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行方式，以提高供電的可靠性和安全性。

關(guān)鍵詞：檢修供電;分段運(yùn)行;聯(lián)絡(luò)運(yùn)行;設(shè)計(jì)

一、引言

某大型水電站左、右岸廠房?jī)?nèi)各設(shè)置有一個(gè)0.4kV檢修供電點(diǎn)，位于廠房?jī)?nèi)的電氣夾層，檢修用電分兩段供電。其中檢修I段設(shè)有兩回0.4kV進(jìn)線開關(guān)，進(jìn)線電源分別取自兩條10kV母線，檢修II段設(shè)有一回進(jìn)線開關(guān)，兩段母線分段運(yùn)行，中間設(shè)置了聯(lián)絡(luò)開關(guān)。目前的四個(gè)開關(guān)聯(lián)鎖方式無(wú)法保證任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，不符合現(xiàn)場(chǎng)供電可靠性和安全性的要求，本文通過對(duì)四個(gè)開關(guān)聯(lián)鎖方式的重新設(shè)計(jì)，讓新的控制電路，滿足任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，保證供電可靠性和安全性。

本文以某大型水電站左岸0.4kV檢修供電點(diǎn)作為研究對(duì)象，分析了現(xiàn)有的控制方案的缺陷和不足，按照供電可靠性和安全性的要求，改進(jìn)了原有的開關(guān)聯(lián)鎖方式，以滿足任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行。

二、某大型水電站0.4kV檢修供電點(diǎn)開關(guān)運(yùn)行現(xiàn)狀分析

（一）運(yùn)行現(xiàn)狀說(shuō)明

某大型水電站左、右岸廠房?jī)?nèi)各設(shè)置有一個(gè)0.4kV檢修供電點(diǎn)，左、右岸電站檢修供電點(diǎn)運(yùn)行方式相同，現(xiàn)以左岸0.4kV檢修供電點(diǎn)為例說(shuō)明，開關(guān)聯(lián)絡(luò)方式如下圖1所示：

進(jìn)線開關(guān)4157（聯(lián)絡(luò)圖1號(hào)進(jìn)線柜1QF）、4158（聯(lián)絡(luò)圖2號(hào)進(jìn)線柜2QF）、4JX11（聯(lián)絡(luò)圖聯(lián)絡(luò)柜3QF）、4159（聯(lián)絡(luò)圖4號(hào)進(jìn)線柜4QF）開關(guān)間有閉鎖關(guān)系，根據(jù)原理圖，其閉鎖邏輯關(guān)系如圖2所示：

1）、4157合閘條件為：1合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4158也在分閘狀態(tài);2合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4JX11也在分閘狀態(tài);3合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4158和4JX11都在分閘狀態(tài)。

2）、4158合閘條件：1合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4157也在分閘狀態(tài);2合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4JX11也在分閘狀態(tài);3合閘準(zhǔn)備就緒，4159在分閘狀態(tài)且4157和4JX11都在分閘狀態(tài)。

3）、4JX11合閘條件：合閘準(zhǔn)備就緒，4157開關(guān)盒4158開關(guān)至少一個(gè)開關(guān)處于分閘狀態(tài)，與4159開關(guān)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

4）、4159電氣合閘條件：合閘準(zhǔn)備就緒，4157開關(guān)和4158開關(guān)必須兩個(gè)都處于分閘狀態(tài)，與分段柜開關(guān)4JX11狀態(tài)無(wú)關(guān)。

（二）現(xiàn)行運(yùn)行方式的不足

0.4kV檢修供電點(diǎn)設(shè)置了兩條母線共三個(gè)進(jìn)線開關(guān)，其中4157和4158進(jìn)線電源均取自10kV 3M，4159取自10KV 1M，因此為了避免出現(xiàn)同期，各開關(guān)的合閘條件之間設(shè)置了較多的互鎖。

由各進(jìn)線柜原理圖可知，若4157故障或在檢修狀態(tài)，檢修I段通過4159供電，檢修II段檢修完畢需要送電時(shí)，只能將聯(lián)絡(luò)開關(guān)4JX11合閘送電，而不能通過4158送電實(shí)現(xiàn)兩段0.4KV檢修母線分段運(yùn)行。送電方式單一，一旦出現(xiàn)聯(lián)絡(luò)開關(guān)故障，檢修II段將失去電源。

此外，如果檢修I段在檢修狀態(tài)，檢修II段通過4158供電，此時(shí)分段柜開關(guān)4JX11處于分閘狀態(tài)，檢修I段檢修完畢后，只能通過分段柜開關(guān)4JX11或者4157開關(guān)供電，由于4157和4158進(jìn)線電源均取自10kV 3M，因此檢修I段通過4157開關(guān)供電不屬于真正意義的檢修I段、II段分段運(yùn)行。若4157和4JX11處于檢修或故障狀態(tài)，此時(shí)，4159的合閘條件必須是先將4158分閘，由于4158合閘的條件限制，檢修I段、II段將無(wú)法實(shí)現(xiàn)分段運(yùn)行。

三、檢修供電點(diǎn)開關(guān)運(yùn)行方式改進(jìn)方案設(shè)計(jì)

（一）新的運(yùn)行方式需求

1）、4157開關(guān)和4159開關(guān)是I段母線的兩回進(jìn)線開關(guān)，為了避免同期，兩個(gè)開關(guān)必須實(shí)現(xiàn)互鎖功能;

2）、4157開關(guān)與4158和4JX11可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)開關(guān)中任意兩個(gè)開關(guān)合閘，4159開關(guān)與4158和4JX11也可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)開關(guān)任意兩個(gè)開關(guān)合閘，即任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段和聯(lián)絡(luò)運(yùn)行。

（二）進(jìn)線開關(guān)的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)

3.2.1 1QF（4157）合閘邏輯設(shè)計(jì)

根據(jù)新的運(yùn)行需求，4157與4159必須實(shí)現(xiàn)互鎖功能，因4157合閘的條件之一必須是4159在分閘狀態(tài)。4157開關(guān)與4158和4JX11應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)開關(guān)合閘，也應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)檢修I段獨(dú)立運(yùn)行，因此4158和4JX11兩個(gè)開關(guān)可以有一個(gè)開關(guān)以上處于分閘狀態(tài)，4157就能實(shí)現(xiàn)合閘。經(jīng)分析，原檢修用電1#進(jìn)線柜原理圖可以實(shí)現(xiàn)以上要求。所以，檢修用電1#進(jìn)線柜原理圖暫不需改變，如下圖所示，后續(xù)根據(jù)開關(guān)觸點(diǎn)使用情況做適應(yīng)性改變。

3.2.2 2QF合閘邏輯設(shè)計(jì)

考慮任何時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段和聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，因此需要根據(jù)聯(lián)絡(luò)柜開關(guān)的分、合閘情況進(jìn)行分析。1）、4JX11合閘，4157和4159必須在分閘情況下才能將4158合閘;2）、4JX11分閘，即檢修I、II段母線沒有聯(lián)絡(luò)，可以不考慮4157和4159的狀態(tài)，檢修II段母線可以獨(dú)立運(yùn)行，因此只要4JX11處于分閘狀態(tài)，4158就可以合閘（可不考慮進(jìn)線10KV母線情況）。為此，改進(jìn)后的檢修用電2#進(jìn)線柜原理圖設(shè)計(jì)如下：

3.2.3 3QF合閘邏輯設(shè)計(jì)

3QF（4JX11）是檢修I、II段母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，它的合閘前提必須考慮兩段母線以及負(fù)荷的運(yùn)行情況，由于檢修II段母線只有一個(gè)進(jìn)線開關(guān)，因此，4JX11的合閘考慮4158的分閘、合閘兩種情況：1）、4158合閘時(shí)，檢修II段母線帶電，4JX11合閘意味著檢修II段帶檢修I段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，為避免同期，4157和4159必須都處于分閘狀態(tài)時(shí)，才能將4JX11合閘;2）、4158分閘時(shí)，4JX11合閘即檢修I段帶檢修II段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，因此4157和4159需要有其中一個(gè)開關(guān)在合閘狀態(tài)，為避免后續(xù)操作失誤，4157和4159若都在分閘狀態(tài)，應(yīng)不允許4JX11合閘，這種情況下，即使4JX11合閘也沒有意義。由此，改進(jìn)后的檢修用電3#進(jìn)線柜原理圖設(shè)計(jì)如下：

3.2.4 4QF合閘邏輯設(shè)計(jì)

根據(jù)運(yùn)行需求，考慮到4157和4159進(jìn)線電源均取自 10KV 3M，所以為了避免同期，4157與4159必須實(shí)現(xiàn)互鎖功能，因此4159合閘的條件之一必須是4157在分閘狀態(tài)。4159開關(guān)與4158和4JX11實(shí)現(xiàn)三個(gè)開關(guān)任意兩個(gè)開關(guān)合閘，因此，4158和4JX11只要有一個(gè)以上開關(guān)處于分閘狀態(tài)時(shí)，就可以將4159合閘。4158和4JX11都在合閘狀態(tài)時(shí)，4159合閘將可能出現(xiàn)同期錯(cuò)誤，因此4158和4JX11都在合閘狀態(tài)時(shí)將不允許4159合閘。因此，改進(jìn)后的檢修用電4#進(jìn)線柜原理圖設(shè)計(jì)如下：

四、結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)原方案的分析，發(fā)現(xiàn)原方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)某些特殊情況下的檢修I、II段母線的分段和聯(lián)絡(luò)運(yùn)行功能，無(wú)法滿足日常的運(yùn)行需求。本文通過對(duì)新的運(yùn)行功能分析，在設(shè)計(jì)4158開關(guān)合閘邏輯時(shí)，充分考慮了聯(lián)絡(luò)開關(guān)4JX11的合閘和分閘兩種情況，在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)開關(guān)4JX11的合閘邏輯時(shí)，也充分考慮了4158的分閘與合閘情況。新設(shè)計(jì)的控制電路滿足了在任何時(shí)候，都可以實(shí)現(xiàn)檢修I、II段母線的分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行的方式，極大提高了供電的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]《3WL操作手冊(cè)》xxx出版社 西門子

作者簡(jiǎn)介：

寸中秋（1987-），女，工程師，從事電氣一次設(shè)備檢修與維護(hù)工作。

龍小波（1983-），男，工程師，從事電氣一次設(shè)備檢修與維護(hù)工作。

譚? 政（1991-），男，助理工程師，從事電氣一次設(shè)備檢修與維護(hù)工作。

祖維國(guó)（1989-），男，助理工程師，從事電氣一次設(shè)備檢修與維護(hù)工作。