本站原创摘 要：合理确定低压配电系统自动装置的控制模式和时间,确实充分发挥自动装置的作用,提高供电系统的可靠性,创造最好的用电环境.
关 键 词：校园电网；备自投；低压
中图分类号：TM762.1文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)02-0000-02
LowPressureSystemAuto-controlSwitchControlandTimeSet
YanRubing
(PekingUniversity,Beijing100871,China)
Abstract:Todeterminethereasonablecontrolmodeandtimeoftheautomaticdevicesoflowvoltagedistributionsystems,doesgivefullplaytotheroleofautomaticdevicestoimprovethereliabilityofpowersupplysystem,tocreatethebestoftheelectricalenvironment.
Keywords:Campuswork,Auto-controlswitch,Lowpressure
随着国民经济的发展,高等教育也迎来了快速发展的春天,尤其学校提出“创建世界一流大学”以来,学校基础建设飞速发展,学校建筑面积直线上升,因此学校内高低压配电室数量迅猛增加.学校高低压配电系统承担着电能供应与传输的任务,尤其是低压配电系统主要承担着用户负荷侧照明、动力、消防、电梯等所有机电设备、照明设备的电力供应.供电系统出现异常情况时,低压配电设备如果不能及时向用电设备的供电会直接影响建筑物的使用效率.低压配电系统接线方式主要选用单母线分段的形式,有2路进线电源,接在2台动力变压器下端.在发生故障时或故障排除后,为实现进线开关和母联开关的自动投入、自动切除,一般在母联开关柜设置备自投装置,同时在PLC中编制了一系列备自投逻辑.本文主要讨论了配电室配备备自投后根据不同情况选用的控制模式以及备自投中时间的设定原则.
一、控制模式
一般来说低压系统备自投一般会选用两种控制模式：手动、自动,自动又分为自投不自复和自投自复.
手动模式是将PLC中所有自动控制全部进行闭锁,只允许就地人工操作.此种运行模式主要适用于有人值守的配电室,一方面要求值守人员能够24小时在岗；另外一方面要求值班人员对电气系统比较熟悉,能够准确的确定操作步骤.优点是能够更加准确的判断失电原因,灵活地进行处理,最大限度的保障用电可靠性.
自动模式是根据预先设定的判据,通过时间继电器启动中间继电器将进线开关和母联开关,按照预先设定的逻辑顺序进行分合.此种模式主要适用于无人值守的配电室.此种方式的优点是能够最大限度减少值班人员数量,同时也缩短了因为人员奔波而引起的停电时间,但是对判据要求和逻辑顺序设计要求比较高,需要根据负荷性质和负荷需求进行细化,对于一些经常有政治保障任务的配电室不太适用.
低压配电系统一般运行方式为高压侧单母线分段运行,2台动力变压器分列运行,负责建筑物范围内全部电力设施的负荷供应,母联开关一般在运行位置分开状态.
第一路电源发生故障断电自投情况：当一段低压进线断路器进线侧发生故障（一号变压器内部故障或一段进线线路短路故障）时,10kV侧馈线开关跳闸,一段进线失电,在接到10kV侧断路器发出的联跳信号（电气联锁）或一段进线开关检测到进线无压时,一段进线开关跳闸,PLC自检一段进线失压,二段进线有压,延时自投母联开关.
第一路进线电源恢复供电自复情况：当一段进线开关进线侧故障解除（一号变压器内部故障或一段进线线路故障解除）,10kV侧开关重新合闸,第一段进线电压恢复,PLC检测到一段、二段进线都有正常电压,延时自动跳母联开关,再自动投入一段进线开关,此时该系统恢复到正常工作状态.
第二路电源发生故障断电自投情况：当二段低压进线断路器进线侧发生故障（二号变压器内部故障或二段进线线路短路故障）时,10kV侧馈线开关跳闸,二段进线失电,在接到10kV侧断路器发出的联跳信号（电气联锁）或二段进线开关检测到进线无压时,二段进线开关跳闸,PLC自检二段进线失压,二段进线有压,延时自投母联开关.
第二路进线电源恢复供电自复情况：当二段进线开关进线侧故障解除（二号变压器内部故障或二段进线线路故障解除）,10kV侧开关重新合闸,第二段进线电压恢复,PLC检测到一段、二段进线都有正常电压,延时自动跳母联开关,再自动投入二段进线开关,此时该系统恢复到正常工作状态.
对于值班人员配备比较齐全或者有政治保障任务的配电室,我们一般选用手动状态,这样可以最大限度的保留供电的灵活性和稳定性,不至于因为自动装置动作而引起连锁反应.对于无人值守且供电可靠性要求较高的配电室,我们一般选用自投不自复,这样一方面能够快速的恢复供电,又能减少一次闪络时间.对于无人值守负荷等级较低的配电室,我们一般选用自投自复,这样能够最大限度的依靠自动装置来保障电力设施的可靠性.
二、自动投切装置时间配置原则
一般在变电站、开闭站、配电室新建投入运行时,设备厂家提供的自动装置逻辑控制模式和时间值与供电部门的实际需要是不同的.一般来说,设备厂家设定的设备默认接线方式为检测到无压时立即分段进线开关,延迟一定时间后自动投入联络开关,这样做的目的是为了保护居民电器的安全.但是这种配备模式很容易造成当变电站、开闭站、配电室的上级电源线路故障跳闸,在重合发出的情况下,联络开关不能正确自投.检测设10kV线路永久性故障时,其速断保护动作后,进线断路器无压或者电压迅速降低到额定电压的65%时,低压配电系统的失压保护和低压自动装置会按照设定要求工作,首先瞬时断开进线开关,然后联络开关延时自动合闸,从而自投成功.但是当变电站、开闭站、配电室的上级电源线路是架空线路时,10kV线路发生短暂性故障（如由于外部原因树枝搭接线路,造成相间短路）时,其速断保护动作,保护动作时间为0.5s,重合闸时间为1s,开关设备本身分合闸时间为0.5s,那么将上述时间加在一起本条线路故障后线路断电的时间约为2s.如果按照厂家的设定原则,线路外部出现故障后,一段进线会迅速降低,当电压降低到额定电压的65%时,配电室的失压掉保护和低压自动装置启动,此时瞬时断开进线开关即401进线开关迅速分闸,然后启动时间继电器延时断开联络开关445,一般来说联络开关445的时间延时设置为4.5s左右,那么就会出现以下情况：首先线路故障断电,立即断开一段进线开关401,经过2s后,上级电源重合成功,线路恢复供电,此时低压配电系统检测装置会立即检测到一路进线电源有压,因此闭锁联络开关自动投切回路,此时就会出现低压一段进线开关分闸,联络开关被闭锁无法合闸,低压系统一段母线长时间断电的局面,从而严重影响一段母线用电负荷的供电可靠性.
如果为低压配电室供电的上级变电站或开闭站内有备自投设置时,我们也要考虑上级电源备自投时间的设定问题.一般来说10kV开闭站自投装置动作,动作时间为2.5s,如我校就是在110kV变电站10kV侧安装了备自投装置,备自投时间设定为0.3s,但是站内无压检测时间是3s,开关动作时间约为0.5s,因此整个备自投动作时间约为3.8s,也小于厂家一般设定的4.5s,因此也会造成联络开关445自投不成功.综上所述,设备厂家默认的自投模式是不适用于供电部门实际运行需要的.供电部门在实际运行需要中要想合理设定低压断路器保护定值,首先需要充分了解上级电源（变电站或开闭站内的）自动装置动作时间,然后按照下级服从上级,合理躲避上级备自投动作,逐级延长动作时间,才能做到合理配置,切实发挥自动装置的作用,提高用电可靠性.在实际工作中,一般规定110kV自投动作成功的时间总和约为6.5s,也就是说当110kV线路故障时,变电站失压掉111断路器、自投145断路器时,110kV变电站直供的配电系统会有6.5s的断电时间.如果10kV开闭站也设有自投装置动作,动作时间大约为1.5～2.5s之间,作为开闭站下级用户的低压系统断电时间会再增加为1.5～2.5s.了解低压配电系统在电力系统的网络位置后就可以合理的配置本低压系统的自动装置时间.110kV变电站的下级用户,按照躲过110kV成功的自投时间来设定低压自投时间值；开闭站的下级用户,按照躲过开闭站245断路器自投成功时间来设定低压自投时间值；综上所述,低压系统自动装置时间配置应遵循以下原则：学校在110kV变电站10kV侧选用了备自投,时间为0.3s,因此我们在低压自投时选用延时4s切掉进线开关.如果选用瞬时合联络开关会发生开关动作逻辑不清的事故,我们一般选用再延时3s投入联络开关.在自复过程中选用延时3s切断联络开关,再延时5s投入进线开关.虽然停电时间多出了几秒钟,但是能够减少时间继电器的使用数量也使供电逻辑更加清晰.