一種由ABB公司S系列塑殼開關實現的400V備自投配電系統

　　摘要 本文介紹了一種由ABB塑殼開關及其電動操作機構實現的低壓400V備自投配電系統，該系統采用ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關及其電動操作機構來實現，二次回路由靜態低電壓繼電器及接觸器時間繼電器組合構成，有效的防止了開關的拒動、誤動及電源進線的倒送電、電壓短時并列等問題。　　
　　1 引 言
　　隨著現代科學技術的發展，電力用戶對電能質量的要求越來越高，促使變電站（所）等供配電部門對供電的連續性提出更高的要求，因而對提高變電站（所）自身安全運行的低壓所用電配電系統的可靠性更顯重要。通常變電站的低壓所用電系統設計為雙電源進線，35KV及以下變電所常采用一主一備運行方式；而110KV及以上變電站常設計為單母線分段雙電源備自投運行方式。同時，鑒于110KV變電站的所用低壓電負荷較大，一般在400A以上，故在常規的設計中常采用DW15、ME等高分斷能力的框架式開關來實現。而這種形式的開關往往需要專門的低壓配電間隔。所以，采用框架式開關設計的110KV及以上變電站的低壓所用電系統，占地面積大，設備投資費用高。　　
　　隨著采用ABB公司S系列大容量、高分斷低壓塑殼開關的出現，以及與此低壓塑殼開關配套的電動操作機構的應用，使得采用低壓塑殼開關進行低壓備自投配電設計成為可能。該配電系統可以方便的與二次保護設備排放在一起，因而節約了安裝空間，大大減少了設備投資成本。　　
　　本文介紹了一種由ABB公司S系列塑殼開關實現的400V備自投配電系統，該系統采用ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關+ 電動操作機構以及靜態低電壓繼電器來實現，占用空間小、易于組屏，電器性能優越。經試用，運行效果良好。　　
　　2 低壓備自投配電系統的一次回路
　　本備自投配電系統一次方案采用雙電源進線，一路由35KV所變進線，一路由另外的變電所供電。一次示意圖如圖1：
　　

　　2.1一次回路概述
　　一次回路的連接方式 兩路進線均采用電纜上進線引入，分別連接到S系列塑殼開關1JK、2JK的上端，經S系列塑殼開關連接到I段、 II段母線上，I段、 II段母線之間亦采用S系列并裝有電動操作機構的塑殼開關LK進行聯絡。
　　一次回路的運行原則 正常運行時，1JK、2JK均在合位，兩段母線分裂運行，且LK無法進行合閘操作；當任一母線失壓時，則先自動斷開其對應的進線S系列塑殼開關（防止倒送電），再自動合上聯絡S系列開關LK；當事故線路恢復正常時，可手動將進線開關合上（亦可設計為自動合上該進線開關），此時，聯絡開關LK應先于進線開關自動跳開，以防止兩進線電源并列運行。　　
　　2.2 一次元件的選擇
　　鑒于本設計的目的是簡化一次系統、降低設備成本、增強設備可靠性及方便維護，因而一次元件的選擇相當關鍵。考慮到系統的可靠性及今后的維護，本方案采用ABB公司S系列塑殼開關及其電動操作機構。其中，1JK、2JK選用手動操作機構（亦可設計為電動操作機構），LK選用電動操作機構。
　　該設計方案一次電流適用范圍225A-1600A，短路分斷能力適用范圍35KA-100KA。　
　　3 低壓備自投配電系統的二次回路
　　3.1 二次回路原理圖
　　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。
　　3.1.1 1#進線控制原理圖設計
　　1#進線控制原理圖如圖2，正常運行時，
　　

　　進線開關1JK、2JK 處于合位，1ZJ失電；當1#進線失壓時，低電壓繼電器2YJ動作，2YJ常閉點閉合，啟動1ZJ中間繼電器，先行跳開1JK進線開關。同時，發出信號并去合上聯絡開關LK（見聯絡開關控制原理圖）。　　
　　3.1.2 聯絡開關控制原理圖設計
　　聯絡開關控制原理圖如圖3，其中，KK
　　

　　為手動、自動轉換開關，當置于手動位置時，有手動按鈕控制聯絡開關的開合。正常時，置于自動位置。當進線開關1JK跳開時，其輔助常閉觸點1JK閉合，啟動聯絡開關合圈HQ，聯絡開關自動合閘。其中，1ZJ延時閉合常開接點用來保證先斷開1JK后合上LK開關。　　
　　當1JK、2JK同時處于合位，由1JK、2JK的常閉點保證聯絡開關LK無法進行合閘操作。當有任一條進線開關處于合位時，如對另一條進線開關進行合閘操作，此時，有1JK、2XJ常開觸點保證聯絡開關先行跳開。其中，1XJ、2XJ的延時閉合觸點用來保證進線開關防跳。　　
　　3.1.3 2#進線開關控制原理圖設計
　　2#進線控制原理圖如圖4，其控制過程
　　

　　如進線開關1JK，在此不再累述。　　
　　3.2二次元件的選擇
　　鑒于二次控制回路的可靠性，對于實現系統功能保障系統安全運行至關重要。因而，二次元件的選擇應特別慎重。本方案對于關鍵元件1YJ、2YJ采用靜態低電壓繼電器，1ZJ、2ZJ、1XJ、2XJ采用接觸器時間繼電器組合。　　
　　4 結束語
　　基于ABB公司SACE Isomax S系列低壓塑殼開關+ 電動操作機構為核心的400V低壓備自投所用電配電系統，經2004年6月在某220KV變電站試運行以來，系統穩定，自動切換可靠。
　　同時，較之與微機備自投裝置實現的低壓備自投配電系統，大大節約了設備投資成本。實用效果良好，實際應用前景廣闊。