高壓兩段單母線分段接線進線與母聯(lián)的聯(lián)鎖

徐文超

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西南昌 330038）

兩段單母線分段接線， 顧名思義就是用分段斷路器將單母線分成兩段母線， 且每段母線均由一回電源供電。該主接線方式的優(yōu)點在于：1）兩母線段可以分列運行，也可以并列運行，操作靈活；2）重要用戶可用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電，滿足供電可靠性；3）任意母線檢修時，只停檢修的母線段，另一段母線可繼續(xù)供電，減少了停電范圍；4）操作簡單。 鑒于以上優(yōu)點，在很多項目中，供配電系統(tǒng)方案均采納了兩段單母線分段接線形式。 但兩段單母線分段接線如何在滿足項目要求時，保證安全性、可靠性、靈活性，仍是亟待解決的問題。

1 接線結(jié)構(gòu)

兩段單母線分段接線的一次設(shè)備主要包括2 根進線 PT(分別為 IPT1、IPT2)、2 根母線 PT（分別為BPT1、BPT2）、2 個進線斷路器（分別為 1QF、2QF）、1個母聯(lián)斷路器（3QF）;二次設(shè)備主要包括2 個進線的保護裝置以及母聯(lián)備自投裝置。 兩段單母線分段的電氣主接線如圖1 所示。

圖1 兩段單母線分段的電氣主接線

2 工程要求

在項目中，由于運行方式的不確定性，對于兩段單母線分段接線，往往會有一些特殊要求,具體如下：1）母聯(lián)備自投需要通過選擇，能夠滿足線路備自投或母聯(lián)備自投的要求，且備自投應(yīng)有解除備自投和投入備自投的功能。 該要求主要是為了滿足后期生產(chǎn)需求，實現(xiàn)靈活調(diào)整電氣主接線運行方式，即兩段母線分列運行，母聯(lián)斷路器作為備自投，或兩段母線并列運行，進線斷路器作為備自投。 2）正常運行時，兩段母線分列運行，且兩個進線斷路和一個母聯(lián)斷路器之間，只允許其中兩個斷路器同時合閘。該條要求主要是針對兩回進線電源不是同一個電源 （即電壓幅值、頻率和相角差存在差異），或兩回進線電源是同一個電源， 但當?shù)卣{(diào)度不允許并列運行而設(shè)置的閉鎖。3）在倒負荷時，兩段母線的進線電源允許短暫并列運行。 該條要求主要是為了在兩回進線電源是同一個電源且當?shù)卣{(diào)度允許短暫并列運行的情況下，其中一回進線需要退出時，通過短時并列運行的操作，使對應(yīng)的母線段不停電。4）兩進線手動分閘或故障跳閘時，備自投不能動作。該情況是針對在正常手動分閘進線斷路器，或由于母線故障綜保裝置跳開相應(yīng)進線斷路器時， 不能啟動備自投，否則將造成人員傷亡或?qū)⑹鹿蕯U大化。

3 解決方案

根據(jù)兩段單母線分段的定義以及結(jié)構(gòu)， 要滿足工程要求，進線與母聯(lián)之間的聯(lián)鎖是關(guān)鍵。根據(jù)二次保護的配置，兩進線斷路器（1QF、2QF）處分別設(shè)置進線保護裝置，從而對進線進行保護，并兼作母線的后備保護；在母聯(lián)斷路器（3QF）處，設(shè)置備自投裝置， 用于備用電源的自動投入以及母聯(lián)斷路器的保護。原設(shè)計中，為了防止兩進線斷路器和一母聯(lián)斷路器同時合閘而設(shè)置的機械聯(lián)鎖（即三鎖兩鑰匙）已不能滿足現(xiàn)在供電的靈活性、速動性。 現(xiàn)結(jié)合圖1，針對上述工程要求，依次提供適應(yīng)現(xiàn)在供電模式的解決方案。

3.1 針對工程要求1 的解決方案

備自投本身是可以滿足線路備自投或母聯(lián)備自投的要求， 但這兩種備自投方式對于二次接線略有不同。

1）當備自投設(shè)置在線路備自投狀態(tài)時，兩段單母線分段接線的運行方式為母聯(lián)合閘，一回進線帶兩段母線的全部負荷。 相應(yīng)的進線與母聯(lián)備自投的信號交接為：（1）將IPT1 和IPT2 電壓信號分別送至各進線保護保護裝置， 各進線保護裝置轉(zhuǎn)化各進線有無壓信號，通過DO 模塊送至母聯(lián)備自投裝置的DI 模塊中， 以便備自投判斷各進線是否為帶電狀態(tài)。（2）各進線斷路器分合閘信號分別送至母聯(lián)備自投裝置，以便備自投判斷各進線斷路器的位置狀態(tài)。（3）母聯(lián)備自投分別有分合閘指令給進線斷路器，以便備自投啟動時，跳失電進線斷路器，合帶電進線斷路器。（4）各進線保護裝置的動作信號分別送至備自投，以便備自投判斷進線斷路器是否為故障跳閘。如果為故障跳閘，將閉鎖備自投。

2）當備自投設(shè)置在母聯(lián)備自投狀態(tài)時，兩段單母線分段接線的運行方式為：兩段母線分列運行，且每段母線帶各自的母線段。 相應(yīng)的進線與母聯(lián)備自投的信號交接為：（1） 將 BPT1 和 BPT2 電壓信號分別送至備自投，以便備自投判斷哪段母線在失電狀態(tài)。（2）各進線斷路器分合閘信號分別送至母聯(lián)備自投裝置，以便備自投判斷各進線的分合閘位置。 （3）母聯(lián)備自投分別有分閘指令給進線斷路器，以便備自投啟動時，跳失電母線段的進線斷路器。 （4）各進線保護裝置的動作信號分別送至備自投，以便備自投判斷是否故障跳閘。 如果為故障跳閘，將閉鎖備自投。

通過比較，這兩種備自投模式其中有兩點是一樣的（即第 3、4 點）。 因此，在工程設(shè)計中，把適應(yīng)這兩種備自投方式的信號交接一次設(shè)計到位。然后，根據(jù)實際運行方式，在備自投軟件中，選擇與實際相適應(yīng)的備自投模式。

3.2 針對工程要求2、3 的解決方案

針對項目要求的第2 點，可通過兩進線斷路器、母聯(lián)斷路器的位置信號，進線互相電氣聯(lián)鎖，并把電氣聯(lián)鎖回路串入各自斷路器對應(yīng)的合閘回路中，具體詳見圖2~圖4 （其中圖2 對應(yīng)1#進線斷路器、圖3 對應(yīng)2#進線斷路器、圖4 對應(yīng)母聯(lián)斷路器）。

圖2 1QF 的進線聯(lián)鎖

圖 2 中采用的連接片（LP1、LP2、LP3）是為了滿足工程項目中的第3 點要求，即通過連接片短接來實現(xiàn)3 臺斷路器均在合閘狀態(tài)，兩段母聯(lián)短暫并列運行（注：此時要保證兩個電源均引自同一個電源）。正常時，短接片處于打開狀態(tài)。

圖3 2QF 的進線聯(lián)鎖

圖4 3QF 的進線聯(lián)鎖

3.3 針對工程要求4 的解決方案

針對于項目要求的4 點， 由于每個進線斷路器合閘回路中，都配有手動分閘的轉(zhuǎn)換開關(guān)，把相應(yīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的輔助接點送至備自投， 讓備自投判斷是否為手動分閘，如果是手動分閘將閉鎖備自投。

4 結(jié)論

綜上所述， 通過進線與母聯(lián)之間相關(guān)信號的聯(lián)鎖，可以滿足兩段單母線分段接線在項目中安全、可靠、靈活的運用。