一種適用于穿越式供電牽引變電所的備自投方案

孫金華

國電南京自動化股份有限公司，南京 210061

一種適用于穿越式供電牽引變電所的備自投方案

孫金華

國電南京自動化股份有限公司，南京 210061

介紹了牽引變電所穿越式供電模式，提供了一種備自投方案，分析了在不同運行模式情況下進線失壓或主變故障時的自投動作流程。

引言

牽引變電所一般采用“雙T”進線供電模式，但在我國西北部地區，因地方電力系統供電能力較弱，無法保障牽引變電所雙路獨立電源的供電。目前常采用電力系統提供1路主供電源，相鄰牽引變電所提供另一路電源的供電模式，即為2座相鄰牽引變電所互為備用的穿越式供電方式，也被形象地稱為“手拉手”供電方式，以提高供電的可靠性。在這種模式下常規的牽引變電所備自投模式不能適用。

1 備自投方案

一般每個牽引變電所設置2臺主變和2路進線，都是完全備用模式，2個穿越式供電方式的變電所主接線如下:

圖1 穿越式供電方式的變電所主接線

其中1QS、2QS為進線開關，1QF、2QF為主變高壓側開關、3QF～6QF為主變低壓側開關。

對一般牽引變電所進線是電動隔離開關，但穿越式供電變電所進線一般是斷路器，當聯絡線路發生故障時進線斷路器能夠跳開隔離故障。

變電所有6種運行方式，分述如下:

1)1 #進線+1#主變模式。合位:1QS、1QF、3QF、5QF；分位:2QS、2QF、4QF、6QF。

2)2 #進線+2#主變模式。合位:2QS、2QF、4QF、6QF；分位:1QS、1QF、3QF、5QF。

3)1 #進線+2#主變模式。合位:1QS、2QF、4QF、6QF；分位:2QS、1QF、3QF、5QF。

4)2 #進線+1#主變模式。合位:2QS、1QF、3QF、5QF；分位:1QS、2QF、4QF、6QF。

5)1 #進線+1#主變模式(進線熱備用)。合位:1QS、2QS、1QF、3QF、5QF；分位:2QF、4QF、6QF。

6)2 #進線+2#主變模式(進線熱備用)。合位:1QS、2QS、2QF、4QF、6QF；分位:1QF、3QF、5QF。

如圖1接線模式，變電所A的1QS為主供進線，2QS為聯絡線，變電所B的2QS為主供進線，1QS為聯絡線，正常運行時總有一個所是運行在進線熱備用模式，此為主供變電所，保證另一所即備供變電所2路進線都有電。

為便于對超深礦井提升機卷筒結構進行受力分析，將卷筒分為筒殼和擋繩板兩個主要部分，如圖4所示。由于鋼絲繩在纏繞過程中對筒殼的作用位置不同，所以以q1、q2表示不同層數鋼絲繩作用在卷筒上的載荷集度，S表示鋼絲繩對擋繩板的軸向作用力。

1.1 進線失壓自投

裝置可設置聯絡線自投方案，按實際接線選擇設置主供進線是1QS還是2QS,這樣裝置可智能識別當前的運行模式，當進線失壓時2個牽引變電所配合自動完成主供變電所和備供變電所的運行切換，保障牽引供電。

舉例1:變電所A:主供變電所，運行方式5——1#進線＋1#主變(進線熱備用)

變電所B:備供變電所，運行方式2——2#進線＋2#主變；

情況1:變電所A運行進線失壓

變電所A運行在進線熱備用方式，當備自投裝置檢測到1#進線和2#進線均失壓后經失壓延時整定時間Usyzt秒后分閘主供進線1QS開關，給出主供所聯絡線自投動作信號。

變電所B檢測到2#進線主供線路有壓，聯絡線開關在分位，聯絡線由有壓到無壓后經Usyzt+1秒合閘聯絡線開關1QS，裝置給出備供所聯絡線自投動作信號，給變電所A恢復供電。

變電所A由1#進線＋1#主變(進線熱備用)轉為2#進線＋1#主變模式，變電所B由2#進線＋2#主變轉為2#進線＋2#主變(進線熱備用)模式，主供變電所由A變為B。

變電所A正常運行，變電所B備自投裝置檢測到主供進線失壓，聯絡線有壓, 按順序分閘4QF、6QF、2QF、2QS, 再按順序合閘1QS、2QF、4QF、6QF，裝置給出進線自投動作信號，變電所B恢復供電。變電所B由2#進線＋2#主變轉為1#進線＋2#主變模式。

綜合各種情況變電所在進線失壓時的運行模式轉換列表為表1和表2，其中主供變電所的1QS為主供進線，備供變電所的2QS為主供進線，當主供進線不同時自投模式是類似的，就不再詳細分析。

表1 主供變電所進線失壓自投運行模式轉換表

表2 備供變電所進線失壓自投運行模式轉換表

1.2 主變故障自投

變電所的2臺主變都是1臺運行1臺備用，主變故障時主變保護裝置跳閘后開出啟動信號給備自投裝置，自投只切換主變不切換進線開關。

舉例2:以變電所A為例:運行方式——1#進線＋1#主變(進線熱備用)

各開關的位置:變電所A:1QS、2QS、1QF、3QF、5QF為合位，2QF、4QF、6QF為分位；

當自投裝置檢測到運行主變故障后啟動自投，按順序分閘3QF、5QF、1QF，再順序合閘2QF、4QF、6QF，運行方式由1#進線＋1#主變(進線熱備用)轉為2#進線＋2#主變(熱備用)模式。

主變故障自投運行模式轉換列表如下:

表3 主變故障自投運行模式轉換表

2 結語

本自投方案可以較好的解決穿越式供電方式牽引變電所的備自投要求，使用本方案的備自投裝置也已經應用到工程上，備自投裝置的應用不但減少了停電時間，也減少運行人員勞動強度，同時也為牽引變電所的無人值班提供了可靠的技術保證。

[1] 張紹臣.牽引變電所外部電源若干問題分析[J].電氣化鐵道,2010,1:12～14

[2] 趙大風 趙宏達.備自投在牽引變電所中的應用[J].科技信息,2007,16:24～24

U224.4

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.008

孫金華1975年1月 女 籍貫:江西吉水 工程師 主要研究方向:牽引供電繼電保護。