以附图2中3#降压变电所和4#变电所分别进行分析。
2#开闭所提供给3#变电所的两路电源线路故障,变电所的进线开关将由于电源失压而全部跳闸,母线分段开关也处于分闸位置,备自投装置处于退出状态。电力调度解除2#变电所进线开关和联络开关K1、K2的联锁,依次手动遥控使联络开关合闸,两路中压电源由2#变电所两段母线引至3#变电所,使故障区段的3#变电所恢复供电。开闭所供电分区进行重新划分,3#变电所原进线开关为新的分界点开关。
2#开闭所提供给4#变电所的两路电源线路故障,变电所的进线开关将由于电源失压而全部跳闸,母线分段开关也处于分闸位置,备自投装置处于退出状态。由于进线开关已分闸同时也解除了进线开关对联络开关K3、K4的联锁。依次手动遥控使联络开关合闸,两路中压电源由5#变电所两段母线引至4#变电所,使故障区段的4#变电所恢复供电。开闭所供电分区进行重新划分,4#变电所原进线开关为新的分界点开关,并被联络开关联锁,不能合闸防止电源合环。
3.4.4故障、应急运行方式分析小结
单电源、电缆故障发生后,电源侧馈出开关跳闸,负荷侧进线开关失压跳闸或通过调度方式断开进线开关<降压变电所),将故障点从系统中切除。开闭所、牵引变电所的中压母线分段开关和降压变电所的低压母线分段开关通过自动投入,由单电源承担供电范围内的全部一二级负荷。
双电源、电缆故障发生后,负荷侧进线开关失压跳闸或通过调度方式断开进线开关<降压变电所),将故障点从系统中切除。电力调度解除供电区分界点变电所进线开关和联络开关的软联锁,使失电的变电所恢复供电,供电区进行了重新划分。 3.5联锁、联跳关系
为了保证供电系统可靠的运行和运营维护人员操作的安全,必须设置必要的联锁关系。 3.5.1成套开关设备每一个单元的联锁关系即“五防”要求。 <1) 防止带负荷分、合隔离开关<隔离插头)
<2) 防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关 <3) 防止带电时误合接地开关 <4) 防止误入带电隔室
<5) 防止误分、误合断路器、负荷开关
对于手车式开关设备还有其他相关要求,在此不再一一列出。 3.5.2成套开关设备相关单元的联锁关系
<1) 进线开关柜与相邻隔离手车柜、计量柜等的联锁。只有当进线开关处于分闸位置时,上述的隔离手车、计量柜手车才可以抽出或插入。
<2) 母线分段开关柜与母线分段提升柜之间须设联锁关系。只有当母线分段开关处于分闸位置时,母线分段提升柜隔离手车才可以抽出或插入。 3.5.3系统运行的联锁关系<见图2)
<1)电源开闭所进线开关与母线分段开关之间的联锁关系
电源开闭所设有母线分段开关和备自投装置,从运行方式的分析可知,当正常运行和单电源或线路故障时,两进线开关和母线分段开关的闭合关系,满足“3合2”的条件,即进线开关和母线分段开关不能同时合闸,避免电源合环或向故障点返送电源。
6 / 8
在应急运行方式时,两进线开关失压分闸时,也应同时闭锁母线分段开关合闸,造成联络电源合环。也就是说系统运行中,两台进线开关的位置状态一致时,母线分段开关不能操作合闸。
<2)牵引变电所进线开关与母线分段开关之间的联锁关系
牵引变电所也设有母线分段开关和备自投装置,从运行方式的分析可知,当正常运行和单电源或线路故障时,两进线开关和母线分段开关的闭合关系,满足“3合2”的条件,即进线开关和母线分段开关不能同时合闸,避免电源合环或向故障点返送电源。
在应急运行方式时,有三种情况,2#开闭所、2#变电所和3#变电所分别发生进线双电源故障,这三种情况下3#变电所进线开关分别为都闭合和都断开状态,而且母线分段开关都不能进行合闸操作,避免造成联络电源合环。也就是说系统运行中,两台进线开关的位置状态一致时,母线分段开关不能操作合闸。
<3)降压变电所进线开关与母线分段开关之间的联锁关系 由于降压变电所没有设置母线分段开关,没有相应的联锁关系。 <4)进线开关与联络开关之间的联锁关系
这种联锁关系只发生在供电分区分界点的变电所,见附图2中的2#变电所、4#变电所和6#变电所。变电所的两进线开关和联络开关之间,在正常运行方式下设有联锁条件,任一进线开关处在合闸位置,联络开关不能合闸。单电源故障运行方式下,不会解除联锁关系条件。 在应急运行方式下,根据前面的分析,有三种情况将操作联络开关合闸。开闭所、本变电所和与本变电所相邻的另一供电分区的变电所发生进线双电源故障。对于附图2中的2#变电所的K1、K2联络开关,当1#和2#开闭所;2#变电所、3#变电所发生进线双电源故障时,均需要联络开关合闸,使故障区段恢复供电。除本变电所发生上述故障,进线开关和联络开关为不同时合闸外,其他应急运行情况下,两者需要同时闭合。
通过电力监控系统软件功能,设置软联锁即“软压板”与联锁条件并联,正常运行、故障运行方式和本变电所双电源故障应急运行时“软压板”为断开,联锁条件起作用。在其他应急运行情况下,电力调度操作“软压板”闭合,解除联锁条件。 <5)进线开关与环网馈线开关的联跳及联锁
在正常运行和单电源故障运行情况下,进线开关和环网馈线开关不需要联锁条件。但在双电源故障应急运行方式下,由于供电分区重新划分,出现了新的供电分界开关,而误操作此分界开关,将造成联络电源合环或向故障点返送电源。按照前面运行方式的分析,在应急运行方式时,供电分区新的分界点设在双电源出现问题的变电所或开闭所。
对于降压变电所或牵引变电所,新的分界点开关为原进线开关,环网馈线开关成为应急运行方式下的进线开关,此时误合原进线开关将向故障点返送电源。如果考虑设置联锁条件,将涉及全线所有变电所,且将对正常运行操作产生较大影响。将故障率等情况综合考虑,建议不设置联锁关系,通过加强应急运行情况下的操作管理,制定严格的操作制度来限制此种误操作的发生。
如果一定要设置联锁条件,采用软联锁方式。在电力监控系统软件编制时,变电所综合自动化系统按照运行方式进行编制,在变电所处于不同的运行方式时,顺序发出相应联锁或解除联锁的命令。
对于开闭所,见附图2以2#开闭所为例,因为开闭所双电源故障后,进线开关在应急运
7 / 8
行方式的供电网络中没有作用,分界点开关为原环网馈线开关如K3’、K4’。但进线开关和K3’、K4’两者的状态有密切的关系,为同时闭合或同时断开,同时闭合出现在开闭所正常或单电源故障运行方式,为开闭所供电分区提供电源;同时断开出现在应急运行方式,进线开关断开切除与城市电网的联系,避免向故障点返送电源,K3’、K4’断开为了避免使联络电源合环。 因此在运行时当任一进线开关合闸时,K3’、K4’开关可进行操作或处于合闸状态,当两台进线开关均为分闸时,联跳K3’、K4’开关分闸,并将其合闸回路闭锁。
4.应用于城市轨道交通的双环网接线方案在系统的灵活性、稳定性方面有一定的优点,也存在联锁关系较为复杂、倒闸操作时间长等缺点。本文尚没有工程应用的支持,仅供同行参考。
参考文献:于松伟 城市轨道交通供电系统的中压网络研究 见《城市轨道交通首届中青年专家论坛文集》
8 / 8