一種由ABB公司S系列塑殼開關(guān)實(shí)現(xiàn)的400V備自投配電系統(tǒng)

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高，促使變電站（所）等供配電部門對(duì)供電的連續(xù)性提出更高的要求，因而對(duì)提高變電站（所）自身安全運(yùn)行的低壓所用電配電系統(tǒng)的可靠性更顯重要。通常變電站的低壓所用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙電源進(jìn)線，35KV及以下變電所常采用一主一備運(yùn)行方式；而110KV及以上變電站常設(shè)計(jì)為單母線分段雙電源備自投運(yùn)行方式。同時(shí)，鑒于110KV變電站的所用低壓電負(fù)荷較大，一般在400A以上，故在常規(guī)的設(shè)計(jì)中常采用DW15、ME等高分?jǐn)嗄芰Φ目蚣苁介_關(guān)來實(shí)現(xiàn)。而這種形式的開關(guān)往往需要專門的低壓配電間隔。所以，采用框架式開關(guān)設(shè)計(jì)的110KV及以上變電站的低壓所用電系統(tǒng)，占地面積大，設(shè)備投資費(fèi)用高。

　　隨著采用ABB公司S系列大容量、高分?jǐn)嗟蛪核軞ら_關(guān)的出現(xiàn)，以及與此低壓塑殼開關(guān)配套的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，使得采用低壓塑殼開關(guān)進(jìn)行低壓備自投配電設(shè)計(jì)成為可能。該配電系統(tǒng)可以方便的與二次保護(hù)設(shè)備排放在一起，因而節(jié)約了安裝空間，大大減少了設(shè)備投資成本。

    本文介紹了一種由ABB公司S系列塑殼開關(guān)實(shí)現(xiàn)的400V備自投配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關(guān)+ 電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)以及靜態(tài)低電壓繼電器來實(shí)現(xiàn)，占用空間小、易于組屏，電器性能優(yōu)越。經(jīng)試用，運(yùn)行效果良好。

　　本備自投配電系統(tǒng)一次方案采用雙電源進(jìn)線，一路由35KV所變進(jìn)線，一路由另外的變電所供電。一次示意圖如圖1：

　　一次回路的連接方式  兩路進(jìn)線均采用電纜上進(jìn)線引入，分別連接到S系列塑殼開關(guān)1JK、2JK的上端，經(jīng)S系列塑殼開關(guān)連接到I段、 II段母線上，I段、 II段母線之間亦采用S系列并裝有電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的塑殼開關(guān)LK進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

    一次回路的運(yùn)行原則  正常運(yùn)行時(shí)，1JK、2JK均在合位，兩段母線分裂運(yùn)行，且LK無法進(jìn)行合閘操作；當(dāng)任一母線失壓時(shí)，則先自動(dòng)斷開其對(duì)應(yīng)的進(jìn)線S系列塑殼開關(guān)（防止倒送電），再自動(dòng)合上聯(lián)絡(luò)S系列開關(guān)LK；當(dāng)事故線路恢復(fù)正常時(shí)，可手動(dòng)將進(jìn)線開關(guān)合上（亦可設(shè)計(jì)為自動(dòng)合上該進(jìn)線開關(guān)），此時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)LK應(yīng)先于進(jìn)線開關(guān)自動(dòng)跳開，以防止兩進(jìn)線電源并列運(yùn)行。

　　鑒于本設(shè)計(jì)的目的是簡(jiǎn)化一次系統(tǒng)、降低設(shè)備成本、增強(qiáng)設(shè)備可靠性及方便維護(hù)，因而一次元件的選擇相當(dāng)關(guān)鍵?？紤]到系統(tǒng)的可靠性及今后的維護(hù)，本方案采用ABB公司S系列塑殼開關(guān)及其電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。其中，1JK、2JK選用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)（亦可設(shè)計(jì)為電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)），LK選用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。

　　該設(shè)計(jì)方案一次電流適用范圍225A-1600A，短路分?jǐn)嗄芰m用范圍35KA-100KA。

　　本方案二次回路電源為方便起見選用交流220V不間斷電源供電。

　　1#進(jìn)線控制原理圖如圖2，正常運(yùn)行時(shí)，進(jìn)線開關(guān)1JK、2JK 處于合位，1ZJ失電；當(dāng)1#進(jìn)線失壓時(shí)，低電壓繼電器2YJ動(dòng)作，2YJ常閉點(diǎn)閉合，啟動(dòng)1ZJ中間繼電器，先行跳開1JK進(jìn)線開關(guān)。同時(shí)，發(fā)出信號(hào)并去合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)LK（見聯(lián)絡(luò)開關(guān)控制原理圖）。

 

　　聯(lián)絡(luò)開關(guān)控制原理圖如圖3，

其中，KK為手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)置于手動(dòng)位置時(shí)，有手動(dòng)按鈕控制聯(lián)絡(luò)開關(guān)的開合。正常時(shí)，置于自動(dòng)位置。當(dāng)進(jìn)線開關(guān)1JK跳開時(shí)，其輔助常閉觸點(diǎn)1JK閉合，啟動(dòng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)合圈HQ，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動(dòng)合閘。其中，1ZJ延時(shí)閉合常開接點(diǎn)用來保證先斷開1JK后合上LK開關(guān)。

 

　　當(dāng)1JK、2JK同時(shí)處于合位，由1JK、2JK的常閉點(diǎn)保證聯(lián)絡(luò)開關(guān)LK無法進(jìn)行合閘操作。當(dāng)有任一條進(jìn)線開關(guān)處于合位時(shí)，如對(duì)另一條進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行合閘操作，此時(shí)，有1JK、2XJ常開觸點(diǎn)保證聯(lián)絡(luò)開關(guān)先行跳開。其中，1XJ、2XJ的延時(shí)閉合觸點(diǎn)用來保證進(jìn)線開關(guān)防跳。

3.1.3  2#進(jìn)線開關(guān)控制原理圖設(shè)計(jì)
　　2#進(jìn)線控制原理圖如圖4，其控制過程如進(jìn)線開關(guān)1JK，在此不再累述。

　　鑒于二次控制回路的可靠性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能保障系統(tǒng)安全運(yùn)行至關(guān)重要。因而，二次元件的選擇應(yīng)特別慎重。本方案對(duì)于關(guān)鍵元件1YJ、2YJ采用靜態(tài)低電壓繼電器，1ZJ、2ZJ、1XJ、2XJ采用接觸器時(shí)間繼電器組合。

　　基于ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關(guān)+ 電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)為核心的400V低壓備自投所用電配電系統(tǒng)，經(jīng)2004年6月在某220KV變電站試運(yùn)行以來，系統(tǒng)穩(wěn)定，自動(dòng)切換可靠。同時(shí)，較之與微機(jī)備自投裝置實(shí)現(xiàn)的低壓備自投配電系統(tǒng)，大大節(jié)約了設(shè)備投資成本。實(shí)用效果良好，實(shí)際應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

1 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)電力出版社

2   ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關(guān)技術(shù)資料