配电房不同电源进线系统控制方案探讨

【摘 要】随着现代科学技术的发展，各行各业自动化设备越来越多，自动程度越来越高。在配电房中，根据用电负荷的不同，电源的进线方式可谓多样。文章主要针对配电房多路电源进线控制进行了分析。

【关键词】配电房；电源进线；控制

1 配电房小负荷的两路进线方案

小负荷的两路进线方案一般负荷的用电量较小，但负荷的用电比较重要。且在这类线路中经常还配备UPS。

两路进线分为常用电源和备用电源，两个断路器一般采用机械联锁和电气联锁，确保同一时间只能有一个电源供电，避免两路进线发生短路。目前，行业里面一般根据实际电流情况，选用双电源自动转换开关，简称“双电源”。该设备根据电源和用电负荷的不同，控制模式分为自投自复、自投不自复、电网-发电三种，简称“R”、“S”、“F”。自投自复一般用在电网-电网场合，当常用电源断电，备用电源会自动投切进行供电。如果常用电源恢复，备用电源会自动断开，常用电源自动投切进行供电。自投不自复一般也用在电网-电网场合，两路电源之间没有主次之分，当其中一路电源断电，另一路会自动投切，即使断电的一路电源恢复，控制器也不会促使断路器进行切换。电网-发电一般用在电网和发电机场合，它也是自投自复，但不同的是电网断电后，要给发电机一个信号，促使发电机起动，进行供电。

2配电房大负荷的两路进线方案

配电房大负荷的两路进线方案负荷相对较大，采用双电源自动转换开关一般无法满足电流要求。QF1和QF2通常选用框架断路器，习惯称“空气开关”或者“框架开关”。对这种进线方案，控制模式相对较多，主要分为机械联锁和电气联锁。

2.1 机械联锁

（1）“合闸”牵拉装置

“合闸”牵拉装置就是采用一些机械构件，通过钢丝绳或金属连杆，将QF1和QF2侧壁上的联锁构件连接起来，而这些联锁构件又与合闸机构连在一体，当其中一台框架断路器合闸后，另外一台框架断路器因合闸机构被钢丝绳或金属连杆牵拉，合闸机构无法完成动作，以此来保证QF1和QF2之间的联锁。采用这种方案，局限性较大，QF1和QF2两台框架断路器之间的距离一般不宜超过2m。

（2） “分闸”锁定装置

“分闸”锁定装置就是将框架断路器的分闸，按钮锁定在按下位置上，断路器不能进行合闸操作。两台框架断路器必须配两把相同的锁和一把钥匙，简称“两锁一钥匙”。该锁和钥匙必须为“将军不下马”，即锁打开后，钥匙从锁上拔不下来，只有将锁锁上后，钥匙才能拔下来。这样就保证了两台框架断路器最多只能有一台合闸。

2.2 电气联锁

电气联锁就是将两台进线框架断路器的合闸与欠压分闸通过控制电路进行联锁，以确保任意一台框架断路器合闸后，另一台框架断路器无法合闸。

（1） 采用BZT备自投微机装置或无扰动装置

采用BZT备自投微机装置或无扰动装置，就是将两路框架断路器的合闸线圈和欠压分闸控制线路接入BZT备自投微机装置或无扰动装置，根据两路进线框架断路器的运行模式进行编程或调用已有的方案，以实现两路进线一用一备的目的。

（2） 采用继电器、PLC或现场总线进行集中控制

采用继电器进行控制，这在传统的控制模式中应用较多，目前许多图集或书籍中大多采用继电器进行控制。即将两路进线框架断路器的合闸和欠压分闸线圈接入继电器的开闭点，通过按钮或转换开关对继电器的线圈进行得电和失电控制，促使框架断路器合闸线圈和欠压分闸线圈得电或失电，框架断路器合闸或不能合闸，从而达到控制两台进线框架断路器不能同时合闸的目的。随着工业自动化的发展，对配电室的操作和控制逐渐移向了后台进行集中控制和检测。可编程序控制器PLC的使用，克服了继电器用量大、线路多、维修难等缺点，但其控制原理基本相同。现场总线的出现，更将这一控制模式提高到新的层次。

（3）通过进线框架断路器主触头辅助开关进行控制

随着电气工业的发展，框架断路器由原来的两段保护，逐渐发展成三段保护、四段保护，甚至能智能型检测和保护。电气物理特征的可靠性也得到飞跃的发展，完全摆脱了以前装配精度低，主触头辅助开关可靠性差的状况。因此，通过框架断路器主触头辅助开关进行电气联锁控制，设计简单、控制可靠、制造成本低，现逐渐被人们广泛使用。

3 配电房两路进线，中间—联络的控制方案分析

3.1 机械联锁

三台框架断路器必须配三把相同的锁和两把相同的钥匙，简称“三锁两钥匙”。该锁和钥匙必须为“将军不下马”。

3.2 电气联锁

（1）采用BZT备自投微机装置或无扰动装置，就是将三台框架断路器的合闸线圈和欠压分闸控制线路接入BZT备自投微机装置，根据两进线一联络的运行模式进行编程或选择现成的方案，以实现三台断路器最多同时合闸运行两台的目的。

（2）采用继电器、PLC或现场总线进行控制，促使框架断路器合闸线圈和欠压分闸线圈得电或失电，框架断路器合闸或不能合闸，从而达到控制三台框架断路器最多只能同时合闸运行两台的目的。

4 配电房三路及以上进线电源控制方案分析

三路进线的控制方案，大体可分为“三进线一联络”及“三进线两联络”两种类型。

如果要实现三路进线安全、合理地供电，目前控制方案大多为：QF1、QF2和QF3采用“两进线一联络”的控制方案，只有当QF1和QF2全部失电后，通过手动操作，或者将失压或断路器分闸信号传给QF3，通过电气联锁的方式，使QF3合闸供电。当QF1和QF2得电或合闸时，QF3自动跳闸，停止供电。这种控制方案很类似“两进线一联络”控制方案，只是添加了一路应急或专用电源供电，而应急或专用电源控制断路器通过进线一和进线二断路器QF1和QF2提供的信号进线分合闸。由于“两进线一联络”控制方案在上述已经详述，这里就不再重复。

三路以上进线电源的控制方案，一般应用于较大的低压配电室。参考上述分析的各种进线的控制方案，不难发现，三路以上进线电源的控制实为上述各种方案的嵌套和重复使用。具体采用何种控制方案，这里就不再赘述。

5 结束语

总之，配电房多个电源供电的控制模式较多，只要在满足电气规范的前提下，掌握各个电源供电的主次，结合用电负荷的工艺流程，发挥设计人员的才智，不管采用哪一种模式，都是很好的控制方案。

参考文献：

[1] 王亚军；低压双电源柜互锁方案浅析[J]农村电工，2004.06。

[2] 李平诗；高压断路器在线监测系统研究[A]全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C]；2005年。