低壓進(jìn)線回路斷路器的保護(hù)對(duì)象主要是電力變壓器和系統(tǒng)主母線,而母聯(lián)斷路器的保護(hù)對(duì)象就只有系統(tǒng)主母線。低壓母聯(lián)主電路的設(shè)計(jì)包括母聯(lián)回路斷路器的進(jìn)出線方式、母聯(lián)回路中的斷路器、保護(hù)方式、斷路器操作方式、低壓配電柜內(nèi)的保護(hù)接地形式、母聯(lián)回路的電氣測(cè)量、母聯(lián)回路的四遙和低壓母聯(lián)回路與進(jìn)線回路的互鎖關(guān)系和互鎖方式這幾個(gè)方面內(nèi)容。
本文以圖1為范例圖簡(jiǎn)單介紹低壓母聯(lián)主線的設(shè)計(jì)方法,供電工參考和交流。
圖1 低壓進(jìn)線、母聯(lián)和饋電回路
1、母聯(lián)回路斷路器的進(jìn)出線方式
母聯(lián)斷路器的進(jìn)出線一次接線端子通過(guò)連接銅排連分別連接主母線上。當(dāng)電流比較大時(shí),則每段的主母線都將占滿母線小室的上部和下部,母聯(lián)斷路器的進(jìn)出線一次接線端子將通過(guò)連接銅排連接到各段主母線的上部和下部銅排上。
低壓配電柜的兩段主母線以母聯(lián)為中心對(duì)稱地安排在母線室的上部和下部,母聯(lián)斷路器利用連接銅排與兩段主母線分別搭接。
在很多情況下,母聯(lián)主電路與低壓進(jìn)線主電路不在同一列開關(guān)柜中,母聯(lián)主電路可通過(guò)電纜或者母線槽與另列開關(guān)柜中的主母線相連,此時(shí)母聯(lián)斷路器的進(jìn)出線方式與進(jìn)線斷路器進(jìn)線方式類似。
2、母聯(lián)回路中的斷路器
低壓母聯(lián)回路的斷路器與進(jìn)線回路的斷路器相同,一般采用抽出式框架斷路器,當(dāng)電流比較小時(shí)也可采用塑殼斷路器。
3、保護(hù)方式
母聯(lián)斷路器的保護(hù)對(duì)象是母線,所以母聯(lián)斷路器常常采用L-I保護(hù)方式,即采取長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載L保護(hù)和瞬時(shí)速斷短路I保護(hù)。
4、斷路器操作方式
斷路器的操作方式分為斷路器本體手動(dòng)操作和電動(dòng)操作兩種方式。電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)中包括:儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、YC合閘線圈、YO分閘線圈等。
5、低壓配電柜內(nèi)的保護(hù)接地形式
當(dāng)?shù)蛪号潆姽竦谋Wo(hù)接地形式為TN-S,若低壓進(jìn)線回路采用四段保護(hù)方式,則母聯(lián)必須采用四極斷路器;若低壓配電柜的保護(hù)接地形式為TN-C,且進(jìn)線斷路器采用三段保護(hù),則母聯(lián)可以采用三極斷路器。
6、母聯(lián)回路的電氣測(cè)量
母聯(lián)回路電氣測(cè)量的具體內(nèi)容包括:
①電壓測(cè)量:三相電壓U;
②電流測(cè)量:三相電流Ia、Ib、Ic;
③母聯(lián)回路共配置的3只電流互感器用于電流測(cè)量。
因?yàn)橛袃啥文妇€,所以母聯(lián)回路一般不采集母線電壓參量。若一定要采集電壓參量則電壓信號(hào)的采集點(diǎn)一般固定于某段母線上。電壓測(cè)量回路中配備了熔斷器對(duì)電壓信號(hào)回路進(jìn)行保護(hù)。電壓和電流參量的測(cè)量可借助于電力儀表,也可依靠斷路器自身的保護(hù)裝置來(lái)采集信息。
7、母聯(lián)回路的四遙
低壓母聯(lián)回路也可實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)操作。
8、低壓母聯(lián)回路與進(jìn)線回路的互鎖關(guān)系和互鎖方式
與進(jìn)線回路斷路器相同,母聯(lián)回路斷路器的投退需要滿足一定的電氣邏輯關(guān)系。對(duì)于兩進(jìn)線單母聯(lián)的系統(tǒng),其合閘互鎖邏輯參見下式:
與進(jìn)線回路相同,母聯(lián)回路的互鎖關(guān)系也可通過(guò)機(jī)械互鎖、電氣互鎖和合閘鑰匙互鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。
母聯(lián)回路與進(jìn)線回路的投退模式有四種,分別是手投手復(fù)模式、手投自復(fù)模式、自投手復(fù)模式和自投自復(fù)模式。
這里所指的“投”是針對(duì)母聯(lián)斷路器的:當(dāng)某段進(jìn)線失壓后,首先分?jǐn)噙M(jìn)線斷路器,然后投入母聯(lián)斷路器;這里所指的“復(fù)" 是針對(duì)進(jìn)線斷路器:當(dāng)某段進(jìn)線的電壓恢復(fù)后,首先分?jǐn)嗄嘎?lián)斷路器,然后閉合進(jìn)線斷路器。
進(jìn)線和母聯(lián)的投退關(guān)系又被稱為備用電源自動(dòng)投切,簡(jiǎn)稱為“備自投”操作。
備自投操作的電氣邏輯關(guān)系可利用時(shí)間繼電器和中間繼電器來(lái)建立,也可利用PLC來(lái)建立。由于PLC可以建立比較復(fù)雜的電氣邏輯關(guān)系,因此在電氣邏輯關(guān)系比較復(fù)雜或者進(jìn)線母聯(lián)的投退操作必須要有足夠的時(shí)間準(zhǔn)確性和可靠性時(shí),建議采用PLC來(lái)實(shí)施備自投投退操作。
進(jìn)線和母聯(lián)的操作有時(shí)還要求具有倒閘功能:即當(dāng)進(jìn)線回路出現(xiàn)電壓異常進(jìn)線斷路器分?jǐn)嗪?,母?lián)自動(dòng)閉合;當(dāng)進(jìn)線電壓恢復(fù)后,首先將進(jìn)線斷路器閉合然后才將母聯(lián)退出。這樣能使得母線上始終有電壓,負(fù)荷能在不失電的狀態(tài)下從備用電源供電轉(zhuǎn)為正常電源供電。
倒閘操作的最顯著特征是兩電力變壓器將出現(xiàn)短暫的并列運(yùn)行狀況。為此,能夠?qū)崿F(xiàn)倒閘功能的電力變壓器的接線方式和阻抗電壓必須一致,并且要由同一路中壓電源供電。