一种适用于穿越式供电牵引变电所的备自投方案

孙金华

国电南京自动化股份有限公司，南京 210061

一种适用于穿越式供电牵引变电所的备自投方案

孙金华

国电南京自动化股份有限公司，南京 210061

介绍了牵引变电所穿越式供电模式，提供了一种备自投方案，分析了在不同运行模式情况下进线失压或主变故障时的自投动作流程。

引言

牵引变电所一般采用“双T”进线供电模式，但在我国西北部地区，因地方电力系统供电能力较弱，无法保障牵引变电所双路独立电源的供电。目前常采用电力系统提供1路主供电源，相邻牵引变电所提供另一路电源的供电模式，即为2座相邻牵引变电所互为备用的穿越式供电方式，也被形象地称为“手拉手”供电方式，以提高供电的可靠性。在这种模式下常规的牵引变电所备自投模式不能适用。

1 备自投方案

一般每个牵引变电所设置2台主变和2路进线，都是完全备用模式，2个穿越式供电方式的变电所主接线如下:

图1 穿越式供电方式的变电所主接线

其中1QS、2QS为进线开关，1QF、2QF为主变高压侧开关、3QF～6QF为主变低压侧开关。

对一般牵引变电所进线是电动隔离开关，但穿越式供电变电所进线一般是断路器，当联络线路发生故障时进线断路器能够跳开隔离故障。

变电所有6种运行方式，分述如下:

1)1 #进线+1#主变模式。合位:1QS、1QF、3QF、5QF；分位:2QS、2QF、4QF、6QF。

2)2 #进线+2#主变模式。合位:2QS、2QF、4QF、6QF；分位:1QS、1QF、3QF、5QF。

3)1 #进线+2#主变模式。合位:1QS、2QF、4QF、6QF；分位:2QS、1QF、3QF、5QF。

4)2 #进线+1#主变模式。合位:2QS、1QF、3QF、5QF；分位:1QS、2QF、4QF、6QF。

5)1 #进线+1#主变模式(进线热备用)。合位:1QS、2QS、1QF、3QF、5QF；分位:2QF、4QF、6QF。

6)2 #进线+2#主变模式(进线热备用)。合位:1QS、2QS、2QF、4QF、6QF；分位:1QF、3QF、5QF。

如图1接线模式，变电所A的1QS为主供进线，2QS为联络线，变电所B的2QS为主供进线，1QS为联络线，正常运行时总有一个所是运行在进线热备用模式，此为主供变电所，保证另一所即备供变电所2路进线都有电。

为便于对超深矿井提升机卷筒结构进行受力分析，将卷筒分为筒壳和挡绳板两个主要部分，如图4所示。由于钢丝绳在缠绕过程中对筒壳的作用位置不同，所以以q1、q2表示不同层数钢丝绳作用在卷筒上的载荷集度，S表示钢丝绳对挡绳板的轴向作用力。

1.1 进线失压自投

装置可设置联络线自投方案，按实际接线选择设置主供进线是1QS还是2QS,这样装置可智能识别当前的运行模式，当进线失压时2个牵引变电所配合自动完成主供变电所和备供变电所的运行切换，保障牵引供电。

举例1:变电所A:主供变电所，运行方式5——1#进线＋1#主变(进线热备用)

变电所B:备供变电所，运行方式2——2#进线＋2#主变；

情况1:变电所A运行进线失压

变电所A运行在进线热备用方式，当备自投装置检测到1#进线和2#进线均失压后经失压延时整定时间Usyzt秒后分闸主供进线1QS开关，给出主供所联络线自投动作信号。

变电所B检测到2#进线主供线路有压，联络线开关在分位，联络线由有压到无压后经Usyzt+1秒合闸联络线开关1QS，装置给出备供所联络线自投动作信号，给变电所A恢复供电。

变电所A由1#进线＋1#主变(进线热备用)转为2#进线＋1#主变模式，变电所B由2#进线＋2#主变转为2#进线＋2#主变(进线热备用)模式，主供变电所由A变为B。

变电所A正常运行，变电所B备自投装置检测到主供进线失压，联络线有压, 按顺序分闸4QF、6QF、2QF、2QS, 再按顺序合闸1QS、2QF、4QF、6QF，装置给出进线自投动作信号，变电所B恢复供电。变电所B由2#进线＋2#主变转为1#进线＋2#主变模式。

综合各种情况变电所在进线失压时的运行模式转换列表为表1和表2，其中主供变电所的1QS为主供进线，备供变电所的2QS为主供进线，当主供进线不同时自投模式是类似的，就不再详细分析。

表1 主供变电所进线失压自投运行模式转换表

表2 备供变电所进线失压自投运行模式转换表

1.2 主变故障自投

变电所的2台主变都是1台运行1台备用，主变故障时主变保护装置跳闸后开出启动信号给备自投装置，自投只切换主变不切换进线开关。

举例2:以变电所A为例:运行方式——1#进线＋1#主变(进线热备用)

各开关的位置:变电所A:1QS、2QS、1QF、3QF、5QF为合位，2QF、4QF、6QF为分位；

当自投装置检测到运行主变故障后启动自投，按顺序分闸3QF、5QF、1QF，再顺序合闸2QF、4QF、6QF，运行方式由1#进线＋1#主变(进线热备用)转为2#进线＋2#主变(热备用)模式。

主变故障自投运行模式转换列表如下:

表3 主变故障自投运行模式转换表

2 结语

本自投方案可以较好的解决穿越式供电方式牵引变电所的备自投要求，使用本方案的备自投装置也已经应用到工程上，备自投装置的应用不但减少了停电时间，也减少运行人员劳动强度，同时也为牵引变电所的无人值班提供了可靠的技术保证。

[1] 张绍臣.牵引变电所外部电源若干问题分析[J].电气化铁道,2010,1:12～14

[2] 赵大风 赵宏达.备自投在牵引变电所中的应用[J].科技信息,2007,16:24～24

U224.4

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.008

孙金华1975年1月 女 籍贯:江西吉水 工程师 主要研究方向:牵引供电继电保护。