某10KV配電室二進線一母聯柜的設計

摘要：電力供應的不間斷是國民經濟各領域正常運作的重要保證，電力系統的發展和技術進步正是沿著這一目標行進。保證供電不間斷有賴于電力生產、輸送的各環節，備用電源自動投入裝置就是一項重要技術措施。本文將圍繞工程案例探討二進線一母聯系統的自投自復如何實現來進行論述。

關鍵詞：高低壓;母聯;不間斷供電;備自投

一 工程概況

該10kV配電室采用單母分段的接線方式，其備自投功能由兩臺進線保護及一臺分段保護共同實現。本項目采用深圳國立智能SID-40A系列產品來實現2進線1母聯的快速切換。

二 一次系統組成

該系統由2臺進線，1臺母聯，1臺隔離，2臺出線及2臺PT組成。見圖1。隔離柜采用隔離小車，分段柜采用真空開關，隔離柜和分段柜共同完成母聯作用。

隔離柜采用隔離小車，內部沒有安裝斷路器，不能帶負荷操作，在電路中起“斷開點”作用，這樣一來就在進線柜前面設置了明顯斷開點，方便進線斷路器和電流互感器的檢修。

先對文中所用符號說明如下：

1DL—1段進線開關

2DL—2段進線開關

3DL—母聯（分段）開關

正常運行時：

1DL合位，進線1通過1DL向1段母線供電;2DL合位，進線2通過2DL向2段母線供電。母聯開關分位，1母、2母通過母聯開關形成互為備用

非正常工況下：

確認1段母線失壓或1DL偷跳時，在2段母線電壓合格的情況下，跳1DL，合母聯開關;確認2段母線失壓或2DL偷跳時，在1段母線電壓合格的情況下，跳2DL，合母聯開關。

三 二次控制系統設計

根據設備工藝的實際控制需求對一次系統設計的方案進行控制和保護。按照控制和保護的技術要求選擇相應的二次控制元器件。例如：可編程控制器、繼電器、綜合保護裝置、智能操控裝置、多功能電力儀表、按鈕、信號燈等。根據二次控制及保護的原理圖設計提供相關元器件，以滿足對一次系統的控制和保護。一次系統和二次控制是相輔相成的，缺一不可，即相互依存，又相互影響。

本工程2臺進線分別配置1臺南京因泰萊的微機綜合保護測控裝置PA150-F2，母聯柜配置1臺南京因泰萊PA150-B1型微機綜合保護測控裝置及1臺深圳國立智能的無擾動備用電源替續控制裝置SID-40A來實現。

3.1進線柜二次原理圖

進線柜主要通過電流互感器采集電流信號給微機綜合保護測控裝置及多功能儀表用于顯示及保護。同時進線柜配置1只線路PT（電壓互感器）用于給母聯柜的備自投裝置提供線路電壓作為判斷依據，進線柜的合分閘及保護通過微機綜合保護測控裝置PA150-F2來實現，同時可以通過母聯柜的備自投輸出接點來合，分進線柜，以實現自動投切。

3.2母聯柜二次原理圖

母聯柜主要通過電流互感器采集電流信號給微機綜合保護測控裝置及多功能儀表用于顯示及保護。同時配置一臺備自投裝置來實現兩母線一母聯的自動投切。該備自投裝置SID-40A綜合了多達5種切換準則：快速切換、耐受電壓檢測、同期捕捉、殘壓檢測、長延時，通過靈活配置可適用于各種快速切換及慢速切換的應用場合.

該裝置的主要功能如下：

☆ 快切功能

☆ 備自投功能

☆ 保護功能

☆ 啟動后加速功能

☆ 故障閉鎖備自投功能

☆ 事件記錄功能

☆ 切換錄波功能

☆ 通訊、打印、GPS 對時等功能

備自投裝置SID-40A通過采集2進線及母聯柜斷路器的狀態，及兩段母線電壓和電流，以及兩進線的線路電壓，來作為保護動作依據。

裝置上電后，1段、2段母線電壓合格，且無進線故障，裝置開始充電，充電10秒后，充電完成，系統開始進入對故障監控狀態。

裝置已完成充電后，系統發生母線失壓或斷路器偷跳時，進行非正常工況切換，切換邏輯如下：

確認1段母線失壓或1DL偷跳時，在2段母線電壓合格的情況下，跳1DL，合母聯開關;

確認2段母線失壓或2DL偷跳時，在1段母線電壓合格的情況下，跳2DL，合母聯開關。

在裝置已完成充電后，若確認進線故障，故障進線進行事故切換，切換邏輯如下：

如進線1故障，2段母線電壓合格，則跳1DL合母聯開關保證正常供電;

如進線2故障，1段母線電壓合格，則跳2DL合母聯開關保證正常供電。

注釋：

① 電壓合格：電壓幅值大于有壓定值，電壓頻率與額定頻率的偏差小于有壓確認允許頻差且保持有壓確認延時;

② 母線失壓：母線電壓低于失壓定值，工作進線電流小于支路無流定值，同時工作端斷路器在合位且工作端進

線電壓小于有壓定值，或者工作端斷路器在分位。且延時超過失壓啟動時間后，則確認為失壓;

③ 偷跳：工作斷路器由合變分，且工作進線無流，則確認為斷路器偷跳;

④ 進線故障：其判據是線路的保護啟動信號為合位，或檢測母線電壓滿足所投入的模擬量啟動判據（頻差啟動、

頻差無流啟動、逆功率啟動、逆功率頻差啟動、頻壓品質啟動）。

四 結語

目前，二進線一母聯的供電系統仍在采用的手動投切或者采用繼電器自動投切的方式，手動投切的方法需要人工進行，因此配電房中需要 24小時有人值守，浪費人力，繼電器自動投切的方式則由于繼電器的不穩定性，而存在誤動作或者不動作的風險。而智能備自投裝置采用集成電路，高速工業級主控，具有很高的穩定性和可靠性，內嵌多種備用電源自投方案，人機交互界面操作方便、簡單易學，越來越被更廣泛的采用。

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作者簡介：王曉麗，女，1982年生，助理工程師，工學學士，研究方向為成套電氣設計。

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