探讨低压配电室多路电源进线控制的方案
2016-05-30马正慧
马正慧
摘 要:随着经济社会的不断发展,企业及居民的用电需求不断增加。为了保证电气设备的安全可靠运行,设计人员需要选择多种配电室电源进线控制方案。本文主要分析两路、三路及以上线路控制方案。
关键词:低电压配电室;多路电源;进线控制方案
1 两路进线控制方案
1.1 小负荷的两路进线控制方案
小负荷两路进线控制方案适合用电负荷较小的配电室,但是负荷的用电比较重要,因此在这类电路中常常需要配备UPS,即不间断电源,能够对电压过低或电压过高提供保护。
两路进线控制方案中包括两个电源,其中一个为常用电源,另一个为备用电源。两个电源同时需要配备两个断路器,分别为机械联锁以及电气联锁,确保能够同时实现一个电路供电、另一个电路断路,因为一旦两处电源同时供电就会造成短路,破坏电气设备。当前电力行业根据实际电流状况,一般选择双电源自动转换开关,即一路常用、一路备用,当常用电发生故障时,通过双电源自动转换开关将进线端连接到备用电源上。根据用电负荷的不同,双电源又分为3种:自投自复、自投不自复、电网—发电。其中自投自复指的是常用电源发生故障时,备用电源自动启动,而当常用电源恢复后,备用电源又能够自动断开;自投不自复指的是两路电源部分常用备用,当一路电源发生故障后自动切换到另一路电源,但是并不会在当初出现故障的电源恢复后切换回去;电网—发电在自投自复基础上增加了发射引号的装置,促使常用电源恢复正常。其中,前两种模式主要應用在电网—电网的情况。
1.2 大负荷两路进线控制方案
1.2.1 机械联锁
机械联锁包括联动与锁定,其工作原理是利用两套锁定装置控制电路的交叉连接,即做到一个打开、另一个锁定,或只有在一个打开的状态下另一个才能打开,能够有效防止电气短路,同时防止运行中的设备超出设定范围,并保证动作能够按规定顺序完成。一个完整的机械联锁需要有“合闸”牵引装置以及“分闸”锁定装置。前者主要由一些金属构件组装成,并利用金属线同两进线线路上的断路器侧壁上的联锁构件组成一个整体,这就使“合闸”现象只能在一组框架断路器中发生,而另一组则无法实现“合闸”,这样就构成有效的联锁。机械联锁简单有效,但是要求断路器必须控制在两米以内的范围中。“分闸”锁定装置的功能就是当按钮锁定处在按下位置时断路器不能进行合闸操作。“合闸”、“分闸”装置安装为断路器设置了两把相同的锁,但是只有一把钥匙,锁同时处于开启状态时,钥匙无法从锁上取下来,这就保证了两台断路器中只有一个能够处在“合闸”状态,提高了电气设备运行的可靠程度。
1.2.2 电气联锁
电气联锁指的是将合闸与欠压分闸通过控制电路进行联锁,而不同于机械联锁使用单纯的机械构件,但是二者起到的作用是相同的,即一台框架断路器合闸后,另一台无法合闸。根据工作原理的不同,电气联锁设备可以分为三类:
(1)BZT,即备自投装置。这种装置能够实现两台断路器合闸线圈与分闸控制线路接入,同时根据断路器的运行模式或已有的方案实现自投自复功能,提高线路运行的可靠性。
(2)继电器、PLC或现场总线集中控制。继电器是传统的控制方式,需要工作人员通过手动操作开关控制送电、断电,从而实现合闸线圈与欠压分闸线路的得电、失电,达到控制断电器合闸、分闸的目的。随着当前自动化技术的不断发展,传统的继电器控制方法显现出不少弊端,因此电力行业开始逐步提高集中控制水平,引进了可编程序控制器PLC,其能够实现定时、计数操作,具有用量小、线路简单、维修方便的优点,同时能够实现继电器功能,正得到广泛的使用。
(3)通过进线框架断路器主触头辅助开关进行控制。当前,为了提高断路器的可靠性,实现了对断路器的两段、三段、四段甚至智能化保护。主触头是断路器结构的一部分,采用主触头辅助开关能够更好地进行电气联锁,同时具有设计简单、控制可靠、制造成本低的优点,开始逐步被广泛使用。
2 配电房三路及以上进线电源控制方案
当前常用的配电房三进线控制方案有两种:三进线一联络以及三进线两联络控制电路,如图1、图2所示。这两种方案主要应用于重要场所的配电室,其中进线1、进线2同两线路进线方案的大负荷两线路控制方案相似,不同的是三进线控制电路增加了进线3,用于连接应急电源,如单位自备的发电机或小型发电厂等。
为实现三进线电路的安全,采用的主要控制方案有“两进线一联络”方案,当同时失效后,通过手动或自动操作将分闸信号传送出去,随后通过电气联锁的方式合闸供电,而当恢复正常后则又能够自动断开。其中“两进线一联络”指的是在两路进线中增加中间联络的控制方案,设置联络柜,在联络柜中增设断电器,控制方案设计为三台断路器中最多只能有两个处在合闸状态,即当两个断路器处于合闸状态时,第三台断路器无法合闸,这就保证了电源和设备的正常运行,减少了短路的发生。当前,“两进线一联络”控制方案依然使用电气联锁以及机械联锁,只是由“两锁一钥匙”增加为“三锁两钥匙”,同样也是开锁状态下钥匙无法取出。而三进线电路是在“两进线一联络”基础上建立的,同时增加了另一条进线线路,进一步提高了进线线路的稳定性。
3 结束语
总的来说,配电室电源控制的方式有很多,设计人员应当在满足电气规范的前提下,根据配电室的供电要求以及各个电源供主的主次关系,选择合适的控制方案,从而提高方案的适用性,确保配电室电气设备的安全稳定运行,为社会经济发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]陈文.浅析低压配电室多路电源进线控制方案[J].技术与市场,2015,(1):27,29.