某10KV配電室二進(jìn)線一母聯(lián)柜的設(shè)計

摘要：電力供應(yīng)的不間斷是國民經(jīng)濟各領(lǐng)域正常運作的重要保證，電力系統(tǒng)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步正是沿著這一目標(biāo)行進(jìn)。保證供電不間斷有賴于電力生產(chǎn)、輸送的各環(huán)節(jié)，備用電源自動投入裝置就是一項重要技術(shù)措施。本文將圍繞工程案例探討二進(jìn)線一母聯(lián)系統(tǒng)的自投自復(fù)如何實現(xiàn)來進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：高低壓;母聯(lián);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(jìn)線保護(hù)及一臺分段保護(hù)共同實現(xiàn)。本項目采用深圳國立智能SID-40A系列產(chǎn)品來實現(xiàn)2進(jìn)線1母聯(lián)的快速切換。

二 一次系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由2臺進(jìn)線，1臺母聯(lián)，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(guān)，隔離柜和分段柜共同完成母聯(lián)作用。

隔離柜采用隔離小車，內(nèi)部沒有安裝斷路器，不能帶負(fù)荷操作，在電路中起“斷開點”作用，這樣一來就在進(jìn)線柜前面設(shè)置了明顯斷開點，方便進(jìn)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(jìn)線開關(guān)

2DL—2段進(jìn)線開關(guān)

3DL—母聯(lián)（分段）開關(guān)

正常運行時：

1DL合位，進(jìn)線1通過1DL向1段母線供電;2DL合位，進(jìn)線2通過2DL向2段母線供電。母聯(lián)開關(guān)分位，1母、2母通過母聯(lián)開關(guān)形成互為備用

非正常工況下：

確認(rèn)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(lián)開關(guān);確認(rèn)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(lián)開關(guān)。

三 二次控制系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)設(shè)備工藝的實際控制需求對一次系統(tǒng)設(shè)計的方案進(jìn)行控制和保護(hù)。按照控制和保護(hù)的技術(shù)要求選擇相應(yīng)的二次控制元器件。例如：可編程控制器、繼電器、綜合保護(hù)裝置、智能操控裝置、多功能電力儀表、按鈕、信號燈等。根據(jù)二次控制及保護(hù)的原理圖設(shè)計提供相關(guān)元器件，以滿足對一次系統(tǒng)的控制和保護(hù)。一次系統(tǒng)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(jìn)線分別配置1臺南京因泰萊的微機綜合保護(hù)測控裝置PA150-F2，母聯(lián)柜配置1臺南京因泰萊PA150-B1型微機綜合保護(hù)測控裝置及1臺深圳國立智能的無擾動備用電源替續(xù)控制裝置SID-40A來實現(xiàn)。

3.1進(jìn)線柜二次原理圖

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

3.2母聯(lián)柜二次原理圖

母聯(lián)柜主要通過電流互感器采集電流信號給微機綜合保護(hù)測控裝置及多功能儀表用于顯示及保護(hù)。同時配置一臺備自投裝置來實現(xiàn)兩母線一母聯(lián)的自動投切。該備自投裝置SID-40A綜合了多達(dá)5種切換準(zhǔn)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(yīng)用場合.

該裝置的主要功能如下：

☆ 快切功能

☆ 備自投功能

☆ 保護(hù)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(jìn)線及母聯(lián)柜斷路器的狀態(tài)，及兩段母線電壓和電流，以及兩進(jìn)線的線路電壓，來作為保護(hù)動作依據(jù)。

裝置上電后，1段、2段母線電壓合格，且無進(jìn)線故障，裝置開始充電，充電10秒后，充電完成，系統(tǒng)開始進(jìn)入對故障監(jiān)控狀態(tài)。

裝置已完成充電后，系統(tǒng)發(fā)生母線失壓或斷路器偷跳時，進(jìn)行非正常工況切換，切換邏輯如下：

確認(rèn)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(lián)開關(guān);

確認(rèn)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(lián)開關(guān)。

在裝置已完成充電后，若確認(rèn)進(jìn)線故障，故障進(jìn)線進(jìn)行事故切換，切換邏輯如下：

如進(jìn)線1故障，2段母線電壓合格，則跳1DL合母聯(lián)開關(guān)保證正常供電;

如進(jìn)線2故障，1段母線電壓合格，則跳2DL合母聯(lián)開關(guān)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(rèn)允許頻差且保持有壓確認(rèn)延時;

② 母線失壓：母線電壓低于失壓定值，工作進(jìn)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(jìn)

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(rèn)為失壓;

③ 偷跳：工作斷路器由合變分，且工作進(jìn)線無流，則確認(rèn)為斷路器偷跳;

④ 進(jìn)線故障：其判據(jù)是線路的保護(hù)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(jù)（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(zhì)啟動）。

四 結(jié)語

目前，二進(jìn)線一母聯(lián)的供電系統(tǒng)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(jìn)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(wěn)定性，而存在誤動作或者不動作的風(fēng)險。而智能備自投裝置采用集成電路，高速工業(yè)級主控，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性，內(nèi)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(xué)，越來越被更廣泛的采用。

參考文獻(xiàn)

[1] 戈東方. 電氣設(shè)計手冊電氣一次部分[M]. 北京： 中國電力出版社， 2002

[2]樊林瑞.高低壓成套開關(guān)設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（24）：237-237.

[3] 宋小明. 淺談電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的方法分析及對策[J]. 科技資訊，2017，05：66-67.

[4]江家鍵. 淺析新時期供電所安全現(xiàn)狀及對策[J]. 科技傳播，2016，8（17）：207-208.

作者簡介：王曉麗，女，1982年生，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向為成套電氣設(shè)計。

廣東華德力電氣有限公司 廣東 湛江 524002