低压母联主电路的设计方法,供电工参考和交流学习
网络整理 2023-01-19

低压进线回路断路器的保护对象主要是电力变压器和系统主母线,而母联断路器的保护对象就只有系统主母线。低压母联主电路的设计包括母联回路断路器的进出线方式、母联回路中的断路器、保护方式、断路器操作方式、低压配电柜内的保护接地形式、母联回路的电气测量、母联回路的四遥和低压母联回路与进线回路的互锁关系和互锁方式这几个方面内容。

本文以图1为范例图简单介绍低压母联主线的设计方法,供电工参考和交流。

低压进线、母联和馈电回路
图1 低压进线、母联和馈电回路


1、母联回路断路器的进出线方式

母联断路器的进出线一次通过连接铜排连分别连接主母线上。当电流比较大时,则每段的主母线都将占满母线小室的上部和下部,母联断路器的进出线一次接线端子将通过连接铜排连接到各段主母线的上部和下部铜排上。

低压配电柜的两段主母线以母联为中心对称地安排在母线室的上部和下部,母联断路器利用连接铜排与两段主母线分别搭接。


在很多情况下,母联主电路与低压进线主电路不在同一列开关柜中,母联主电路可通过电缆或者母线槽与另列开关柜中的主母线相连,此时母联断路器的进出线方式与进线断路器进线方式类似。


2、母联回路中的断路器

低压母联回路的断路器与进线回路的断路器相同,一般采用抽出式框架断路器,当电流比较小时也可采用塑壳断路器。

3、保护方式

母联断路器的保护对象是母线,所以母联断路器常常采用L-I保护方式,即采取长延时过载L保护和瞬时速断短路I保护。

4、断路器操作方式

断路器的操作方式分为断路器本体手动操作和电动操作两种方式。电动操作机构中包括:储能电动机、电动弹簧储能机构、YC合闸线圈、YO分闸线圈等。

5、低压配电柜内的保护接地形式

当低压配电柜的保护接地形式为TN-S,若低压进线回路采用四段保护方式,则母联必须采用四极断路器;若低压配电柜的保护接地形式为TN-C,且进线断路器采用三段保护,则母联可以采用三极断路器。

6、母联回路的电气测量

母联回路电气测量的具体内容包括:
①电压测量:三相电压U;
②电流测量:三相电流Ia、Ib、Ic;
③母联回路共配置的3只电流互感器用于电流测量。

因为有两段母线,所以母联回路一般不采集母线电压参量。若一定要采集电压参量则电压信号的采集点一般固定于某段母线上。电压测量回路中配备了熔断器对电压信号回路进行保护。
电压和电流参量的测量可借助于,也可依靠断路器自身的保护装置来采集信息。

7、母联回路的四遥

低压母联回路也可实现遥测、遥信、遥控和遥调操作。

8、低压母联回路与进线回路的互锁关系和互锁方式

与进线回路断路器相同,母联回路断路器的投退需要满足一定的电气逻辑关系。对于两进线单母联的系统,其合闸互锁逻辑参见下式:

与进线回路相同,母联回路的互锁关系也可通过机械互锁、电气互锁和合闸钥匙互锁来实现。


母联回路与进线回路的投退模式有四种,分别是手投手复模式、手投自复模式、自投手复模式和自投自复模式。


这里所指的“投”是针对母联断路器的:当某段进线失压后,首先分断进线断路器,然后投入母联断路器;这里所指的“复" 是针对进线断路器:当某段进线的电压恢复后,首先分断母联断路器,然后闭合进线断路器。


进线和母联的投退关系又被称为备用电源自动投切,简称为“备自投”操作。


备自投操作的电气逻辑关系可利用时间继电器和中间继电器来建立,也可利用PLC来建立。由于PLC可以建立比较复杂的电气逻辑关系,因此在电气逻辑关系比较复杂或者进线母联的投退操作必须要有足够的时间准确性和可靠性时,建议采用PLC来实施备自投投退操作。


进线和母联的操作有时还要求具有倒闸功能:即当进线回路出现电压异常进线断路器分断后,母联自动闭合;当进线电压恢复后,首先将进线断路器闭合然后才将母联退出。这样能使得母线上始终有电压,负荷能在不失电的状态下从备用电源供电转为正常电源供电。


倒闸操作的最显著特征是两电力变压器将出现短暂的并列运行状况。为此,能够实现倒闸功能的电力变压器的接线方式和阻抗电压必须一致,并且要由同一路中压电源供电。

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