10kV變配電站進(jìn)線與母聯(lián)分段斷路器控制連鎖有關(guān)問題分析
工業(yè)與民用建筑10kV變配電站一次系統(tǒng)主接線大部分都采用單母線。有兩路電源進(jìn)線時(shí)采用單母線分段接線。
1 運(yùn)行方式
1.1有兩路電源進(jìn)線單母線分段的10kv變配電站有三種運(yùn)行方式，同時(shí)也就有三種備有電源互投方式。第一種運(yùn)行方式為母線分段斷路器常合，1號電源進(jìn)線為主供電源，2號電源進(jìn)線為備用電源。備用電源互投方式為線路備自投，即主供電源斷電后，備用電源自動投入；需要來電自恢復(fù)時(shí)，主供電源來電后，如果備用電源在運(yùn)行，先斷開備用電源后，再合上主供電源。
1.2 第2種運(yùn)行方式為母線分段斷路器常合，2號電源進(jìn)線為主供電源， 1號電源進(jìn)線為備用電源。備用電源互投方式仍然為線路備自投，動作過程與第一種運(yùn)行方式相同。
1.3 第三種運(yùn)行方式為母線分段斷路器常分，兩路電源進(jìn)線均為主供電源，備用電源互投方式為母聯(lián)備自投，即任一路電源進(jìn)線斷電后，分段斷路器自動合閘；需要來電自恢復(fù)時(shí)，斷電電源進(jìn)線再來電，先斷開母線分段斷路器后，斷電電源進(jìn)線再合上。
2 連鎖要求
2.1 有兩路電源進(jìn)線單相線分段的10kv變配電所，兩路電源進(jìn)線和母線分段三個(gè)斷路器只允許同時(shí)有兩個(gè)合閘，不允許出現(xiàn)三個(gè)斷路器同時(shí)合閘。
2.2 10kV變配電所設(shè)計(jì)時(shí)，斷路器的遮斷器容量按照最大一路電源進(jìn)線的短路電流來選擇，如果出現(xiàn)兩路電源進(jìn)線和母線分段三個(gè)斷路器同時(shí)合閘，兩路電源進(jìn)線并列運(yùn)行，短路電流就要增加，發(fā)生短路事故后，如果短路電流大于斷路器的遮斷容量，斷路器就會因不能及時(shí)切斷短路事故而造成越級跳閘。
2.3 兩路電源并列運(yùn)行時(shí)，對上一級變電站的繼電保護(hù)運(yùn)行方式也會產(chǎn)生影響，當(dāng)一路電源進(jìn)線發(fā)生短路事故時(shí)，如果事故點(diǎn)距上一級變電站很近，上一級變電站出線電流速斷保護(hù)跳閘，此時(shí)由于10kV變配電站母線分段與另一路進(jìn)線斷路器都處于合閘狀態(tài)。短路事故仍然存在，但事故點(diǎn)比較遠(yuǎn)時(shí)，10kV變配電站進(jìn)線一般沒有方向保護(hù)，電流速斷保護(hù)不能可靠動作，繼電保護(hù)的選擇就會被破壞，事故切除時(shí)間就會加長，嚴(yán)重時(shí)對電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性也會造成影響。
2.4 電源進(jìn)線斷路器與計(jì)量柜以及隔離柜之間也要求有連鎖，手車式計(jì)量柜沒有在運(yùn)行位置，或固定式計(jì)量柜的隔離刀閘沒有合上時(shí)，電源進(jìn)線斷路器不允許合閘，其目的是避免在電源進(jìn)線斷路器合閘后，再推進(jìn)計(jì)量柜的小車，或再合計(jì)量柜的隔離刀閘，容易造成帶負(fù)荷推進(jìn)手車或合隔離刀閘。
2.5 母線分段斷路器與隔離柜之間也應(yīng)有連鎖，也是為防止帶負(fù)荷推進(jìn)手車或合隔離刀閘。
2.6 有些審圖單位提出在手車式計(jì)量柜手車?yán)�，以及固定式�?jì)量柜的隔離刀閘拉開時(shí)，應(yīng)將電源進(jìn)線斷路器自動跳開。設(shè)計(jì)時(shí)就需要將手車式計(jì)量柜手車運(yùn)行位置限位開關(guān)�；蚬潭ㄊ接�(jì)量柜的隔離刀閘的常閉接點(diǎn)，并在電源進(jìn)線斷路器的跳閘回路。這樣不僅增加了跳閘回路接線，也不一定能起到放止帶負(fù)荷拉手車式計(jì)量柜手車，或帶負(fù)荷拉固定式計(jì)量柜的隔離刀閘的作用。因?yàn)樵诶_手車式計(jì)量柜手車，或固定式計(jì)量柜的隔離刀閘時(shí)，主回路比其輔助接點(diǎn)要先動作。
3 連鎖要求的實(shí)現(xiàn)
3.1 電源進(jìn)線（QF1與QF2）與母線分段（QF3）三個(gè)斷路器之間的連鎖，母線分段斷路器連鎖比較簡單，連鎖接線方案見圖一。只要將兩路電源進(jìn)線斷路器的輔助接點(diǎn)，按照圖一方式串接在母線分段斷路器的合閘回路中就可以了。圖一中（一）為先將QF1與QF2的常開與常閉輔助接點(diǎn)串聯(lián)，再并聯(lián)后串接在母線分段斷路器的合閘回路。這樣在兩路電源進(jìn)線都處于合閘狀態(tài)時(shí)，母線分段斷路器就無法合閘，兩路電源進(jìn)線（QF1與QF2）只有在一路合閘，另一路分閘時(shí)，母線分段斷路器就才能合閘，從而起到連鎖作用。
仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，此種連鎖方案每路電源進(jìn)線斷路器都需要兩對輔助接點(diǎn)，外部控制電纜需要三芯。而且在兩路電源進(jìn)線（QF1與QF2）都為分閘時(shí)，母線分段斷路器就不能合閘。對運(yùn)行沒有影響，但母線分段斷路器在作保護(hù)試驗(yàn)時(shí)就必須將一路電源進(jìn)線先合上。
如果采用圖一中（二）連鎖方案，兩路電源進(jìn)線（QF1與QF2）只要有一路為分閘，一路為合閘，或兩路均為分閘時(shí)，母線分段斷路器才能合閘。對運(yùn)行沒有影響，在作保護(hù)試驗(yàn)時(shí)也不需要將一路電源進(jìn)線先合上，而且每路電源進(jìn)線斷路器只需要一對輔助接點(diǎn)，外部控制電纜也只需要兩芯。
3.2 電源進(jìn)線與母線分段斷路器三個(gè)斷路器之間的連鎖接線方案見圖二。圖二中（一）為先將第二路電源進(jìn)線QF2與母線分段QF3斷路器的常開與常閉輔助接點(diǎn)串聯(lián)，再并聯(lián)后串接在第一路電源進(jìn)線QF1斷路器的合閘回路。圖二中（二）為先將第一路電源進(jìn)線QF2與母線分段QF3斷路器的常開與常閉接點(diǎn)串聯(lián)，再并聯(lián)后串接在第二路電源進(jìn)線QF1斷路器的合閘回路。這樣在對側(cè)電源進(jìn)線與母線分段斷路器都處于合閘狀態(tài)時(shí)，就無法合閘，二者只有在一路合閘，另一路分閘時(shí)，本側(cè)電源進(jìn)線才能合閘，從而起到連鎖作用。
仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，此種連鎖方案每路電源進(jìn)線與母線分段斷路器都需要兩對輔助接點(diǎn)，外部控制電纜需要三芯。而且在對側(cè)電源進(jìn)線與母線分段斷路器都為分閘時(shí)，本側(cè)電源進(jìn)線就不能合閘。如果需要本側(cè)電源進(jìn)線只對本段母線供電，就需要將對側(cè)電源進(jìn)線斷路器的常開接點(diǎn)臨時(shí)短接，在作保護(hù)試驗(yàn)時(shí)也必須將母線分段斷路器或?qū)?cè)電源進(jìn)線先合上。
如果采用圖三中連鎖方案，只將對側(cè)電源進(jìn)線與母線分段斷路器的常閉輔助接點(diǎn)并聯(lián)后，再串接在本側(cè)電源進(jìn)線斷路器的合閘回路。圖三中（一）串接在1號電源進(jìn)線斷路器的合閘回路， 圖三中（二）串接在2號電源進(jìn)線斷路器的合閘回路。
圖三連鎖方案，對側(cè)電源進(jìn)線與母線分段斷路器只要有一路為分閘，一路為合閘，或兩路均為分閘時(shí)，本側(cè)電源進(jìn)線段斷路器才能合閘，對運(yùn)行沒有影響。如果需要本側(cè)電源進(jìn)線只對本段母線供電，不再需要將對側(cè)電源進(jìn)線斷路器的常開接點(diǎn)臨時(shí)短接，作保護(hù)試驗(yàn)時(shí)也可以不將母線分段斷路器或?qū)?cè)電源進(jìn)線先合上。而且每路電源進(jìn)線與母線分段斷路器只需要一對輔助接點(diǎn)，外部控制電纜也只需要兩芯。
3.3 對于特別重要的用戶，10kV變配電站有三路電源供電。其中兩路為主供電源同時(shí)供電，第三路為備用電源。單線系統(tǒng)圖見圖四。此時(shí)10kV變配電站仍然采用單母線分段接線。第三路備用電源進(jìn)線斷路器也可以采用隔離開關(guān)，減少一級保護(hù)配合。運(yùn)行方式為兩路主供電源同時(shí)運(yùn)行，第三路備用電源進(jìn)線兩個(gè)聯(lián)絡(luò)斷路器均為分閘。
備自投方式為：兩路為主供電源有一路斷電分閘后，第三路備用電源進(jìn)線有電時(shí)，相應(yīng)一路聯(lián)絡(luò)斷路器自動合閘。主供電源來電后，相應(yīng)一路聯(lián)絡(luò)斷路器斷路器自動分閘后，主供電源再合閘。兩路為主供電源有一路斷電分閘后，第三路備用電源進(jìn)線無電時(shí)，兩路聯(lián)絡(luò)斷路器斷路器同時(shí)自動合閘。主供電源來電后，兩路聯(lián)絡(luò)斷路器斷路器自動分閘后，主供電源再合閘。
兩路為主供電源與兩路聯(lián)絡(luò)斷路器（QF1，QF2，QF31，QF32）連鎖方式為：QF1與 QF2合閘后，QF31與QF32不能合閘。QF1或 QF2為分閘時(shí)，QF31或QF32才能合閘。QF31或QF32為合閘時(shí)，QF1或 QF2不能合閘。
斷路器之間的連鎖見圖五～六。圖五為串接在1＃電源進(jìn)線斷路器（QF1）合閘回路的連鎖接點(diǎn)。1＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF31）為分閘時(shí)，或者當(dāng)3＃備用電源進(jìn)線斷電，1＃電源進(jìn)線與2＃電源進(jìn)線互為備用時(shí)，2＃電源進(jìn)線斷路器（QF2）為分閘時(shí)，QF1才可以合閘。
圖六為串接在2＃電源進(jìn)線斷路器（QF2）合閘回路的連鎖接點(diǎn)。2＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF32）為分閘時(shí)，或者當(dāng)3＃備用電源進(jìn)線斷電，2＃電源進(jìn)線與1＃電源進(jìn)線互為備用時(shí)，1＃電源進(jìn)線斷路器（QF1）為分閘時(shí)，QF2才可以合閘。
圖七為串接在1＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF31）合閘回路的連鎖接點(diǎn)。當(dāng)1＃電源進(jìn)線斷路器（QF1），或者當(dāng)3＃備用電源進(jìn)線斷路器（QF3）為分閘時(shí)，QF31才可以合閘。
圖八為串接在2＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF32）合閘回路的連鎖接點(diǎn)。當(dāng)2＃電源進(jìn)線斷路器（QF2），或者當(dāng)3＃備用電源進(jìn)線斷路器（QF3）為分閘時(shí)，QF32才可以合閘。
圖九為串接在3＃備用電源進(jìn)線斷路器（QF3）合閘回路的連鎖接點(diǎn)。當(dāng)1＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF31）或者當(dāng)2＃聯(lián)絡(luò)斷路器（QF32）為分閘時(shí)，QF3才可以合閘。
