10kV主受主/备互投设计与实现

张燕

（国家广电总局953台）

摘要：文章首先分析了在实现10kV主受主/备互投的过程中需要解决的技术难题，通过10kV主受主/备投互锁控制系统、备用隔离手车与备用主受柜闭锁控制系统、控制电源互投系统、10kV主/备进/出线电源信号显示系统的设计与实现，有效的实现了10kV主受主/备系统的互投，操作简单、可靠。总结了10kv主受主/备互投设备在维护中的操作方法，并对常见故障进行了解析。

关键词：高压开关柜 主备互投 操作方法 故障解析

1 前言 我台乙机房原有10kV供电线路只有一路，在进行例行检修维护的过程中，经常需要将主受10kV高压电断掉，以保证检修安全，操作比较频繁。由于真空手车机械元件比较多，存在不明的故障隐患，这将会对安全播出造成威胁，为保证我台乙机房10kV正常供电，特增加一路10kV备用供电线路。高压配电柜采用KYN28-12户内金属铠装移开式开关设备，柜内配有VS1型真空开关，为保证两路10kV电源的安全使用，需要增加主/备主受互投电路。

2 10kV主受主/备互投设计与实现 在继电保护中，经常通过继电器之间的互锁控制来达到不同的控制功能。在此次10kV线路主/备投改造中，我们采用的是主/备主受开关柜之间的互锁控制，其核心就是利用了对方真空手车的一对常闭接点，在合闸控制通路中实现互锁控制，与继电保护是同样的道理，属于老技术新应用。 10kV主/备主受互投电路设计与实现具体分为以下四点： ① 由于两路10kV进线是一主一备，不可能同时运行，需加装10kV主受柜断路器联锁电路，即主/备供电线路采用主受柜间连锁，以满足同时只能运行一台的要求。 ② 备用进线柜隔离车与备用主受柜开关设立进线柜隔离手车联跳主受柜开关回路。 ③ 主/备配电柜使用同一路控制电源。哪一路进线电源工作就使用哪一路的控制电源和信号电源，因此需要安装两个双投开关，用以切换控制电源和信号电源。 ④ 出线柜及信号箱使用切换后控制电源及信号电源。

2.1 10kV线路主/备投互锁控制系统 为保证在10kV电源供电过程中实现单路安全供电，在10kV线路主/备投系统中加入了主/备主受柜间互锁系统，即在正常情况下只能有一路10kV电源供给发射机。 在主用主受开关合闸回路中引入了备用真空手车的一对常闭结点（参看图1），在备用主受开关合闸回路中引入了主用真空手车的一对常闭结点（参看图2），这样，当主用真空手车在合闸位置时，备用真空手车因合闸回路断开将无法合闸，同样，当备用真空手车在合闸位置时，主用真空手车也无法合闸。避免了操作人员在紧急情况下将两路10kV电源同时送给发射机，发生人为操作事故，保证了10kV电源单路安全供电。

2.2 备用隔离手车与备用主受柜闭锁控制系统（参看图3） 为了避免带负荷拉（合）隔离手车,在隔离手车电磁闸控制回路中加入了一对备用主受开关柜真空手车的常闭结点，在备用主受开关柜真空开关没有断开的情况下，隔离手车中Y0电磁闸将无法带电吸合，机械部分阻止隔离手车摇出，保证了操作安全。

2.3 控制电源互投系统（参看图4） 由于10kV线路主/备投系统使用的是双路供电，每路电源都有各自的主受柜、进线及PT柜，而我们在各自的合闸控制回路中都分别引入了一对对方真空手车的常闭接点，在一方没有分闸的情况下，另一方将无法合闸送电。 如果在使用中主/备10kV供电线路各自使用自己的控制电源，在故障时，那就会出现当在用主受开关柜10kV电源突然断电，而另一路10kV供电电源依然正常，为保障安全播出，需要紧急进行切换时，由于在用主受开关柜10kV电源无，因此也没有控制电源，无法对主受真空开关柜进行分闸操作，影响安全播出的情况，解决的唯一办法就是键入一套控制电源互投系统，即两路10kV电压共用一个控制电源，如果使用主用10kV供电电源，系统将采用主用PT供电，如果使用备用10kV供电电源，系统将使用备用PT供电。这样就能解决当任一路10kV电源失电时，我们可以将控制电源切换到另一路正常的电源，保证10kV线路主/备投系统正常的运行。

2.4 10kV线路主/备进/出线电源信号显示系统（参看图5） 解决了10kV线路主/备投互锁控制和控制电源互投问题后，还有一个存在的问题就是仪表显示的问题，即对正常输出电源进行监测。 在每一路10kV供电线路中都有各自的进/出线测量显示装置，当对10kV电源进行切换时，同时也需要对出线测量装置进行切换显示，以确定出线电源是否正常。为此，我们在10kV线路主/备投互锁控制系统中加入了仪表显示主/备投出线显示切换系统，保证用电设备的正常用电显示。

3 10kV主受主/备互投操作方法

3.1 常规操作

3.1.1 配电室内主用回路主受柜真空开关未跳闸，整个回路各种指示灯全灭，PT柜三块进线电压表无指示。 操作方法： ① 观察备用回路PT柜进线电压表指示，如正常则说明主用回路进线端失电。故障出现在变电站内或供电电缆上。 ② 观察备用回路PT柜进线表指示，如无指示则说明由变电站到机房的两条供电回路都失电了，故障出现在外电或变电站到机房的供电电缆。 故障处理： ③ 当主用回路失电，备用回路有电时，应先将备用PT柜上的控制电源跟头闸2QK由故障回路端倒为备用回路端。此时主、备回路控制电源应正常，各种相关状态指示灯亮。将故障回路主受柜上的万能开关旋到分闸位置（状态指示灯红灯灭绿灯亮）。然后迅速操作备用回路主受柜上万能开关，合闸，待状态指示灯绿灯灭红灯亮，观察出线柜上的各种状态指示灯是否正常，如果正常，则主备互投操作完成。 ④ 当主/备用回路同时失电时，应迅速与变电站取得联系，了解事故情况，通知留守人员，作好来电前的准备，等待恢复供电。

3.1.2 配电室内主用回路主受柜真空开关跳，红灯灭绿灯亮，回路中其它相关状态指示灯正常，PT柜三块进线电压表指示正常。 操作方法： (1) 主用回路主受柜真空开关跳，观察其它出线柜状态，如有跳闸现象则说明该回路负荷重或因短路出现过流故障。 (2) 主用回路主受柜真空开关跳，观察其它出线柜状态，如没有跳闸现象则重合主受柜一次，如合不上（不是合上后又跳），则说明是机械故障引起的跳闸事故。 故障处理： （1） 当判断出主用回路负荷过流故障时，合主受开关送电，保证其它出线柜正常供电，将故障出线柜小车摇出，检查处理该路负荷。 （2） 当判断出主受柜是机械故障跳闸后，迅速操作备用回路主受柜开关，合闸，听到动作声后（状态指示灯绿灯灭红灯亮），观察出线柜上的各种状态指示灯是否正常。

3.2 应急操作 如果在10kV主受主/备互投过程中，无法正常实现操作可采用以下方法（参看： (1) 当因为备用主受开关柜故障，主用主受开关柜因闭锁而无法合闸时，可采用以下方法合主用主受开关柜： l 首先确认主用回路的控制、计量电源是由主用回路PT柜电源供给的，也就是备用PT柜上的1QK、2QK在主用回路侧。 l 使用短路线将备用主受开关柜I42、I46端子短接，紧急合主用主受真空开关柜。 (2) 当因为主用主受开关柜故障，备用主受开关柜因闭锁而无法合闸时，可采用以下方法合备用主受开关柜： l 首先确认备用回路的控制、计量电源是由备用回路PT柜电源供给的，也就是备用PT柜上的1QK、2QK在备用回路侧。 l 使用短路线将备用主受开关柜D24、D26端子短接，紧急合备用主受真空开关柜。

3.3 常见故障解析 在高压真空开关柜使用的过程中，经常会遇到一些小问题，给安全供电带来了很大的隐患，但是，随着对设备的熟悉，在维护中，我们也积累了一定的维护经验，以下是几种常见故障的处理方法。

3.3.1 高压开关柜在运行中出现跳闸故障 此类故障在出现时，首先要分清是过流引起的故障还是温度引起的故障。变压器温度保护动作在变压器上或后台界面上可查询，过流、短路等保护动作通过综合保护继电器可以明确判断动作原因。 过流继电器动作使开关跳闸，是因为线路过负荷。在送电前应当与用户协商减少负荷防止送电后再次跳闸。速断跳闸时，应当检查母线、变压器、线路。找到短路故障点，将故障排除后方可送电。过流和速断保护动作使开关跳闸后继电器可以复位，利用这一特点可以和温度保护区分。变压器发生内部故障或过负荷时温度保护动作。温度保护动作是因为变压器温度超过整定值。如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度。可通过通风降低环境温度，也可以减少负荷减低变压器温升。如果整定值偏小，可以将整定值调大。通过以上方法使温度接点打开，开关才能送电。 3.3.2由于储能装置故障引起的高压开关柜故障 由于储能装置故障引起的开关柜故障现象有电机不转、电机不停、储能不到位等，究其原因有电机故障、控制开关损坏、行程开关调节不当和线路其它部位开路等。 1）行程开关调节不当引起 解决方法：手动慢慢储能找到行程开关的正确位置，调节控制电机储能位置的限位开关，并且紧固。 2）电机故障引起 判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。 3）控制开关故障或电路开路引起 查找方法有用测量电压法或测量电阻法。测量电压法是控制电路通电情况下，万用表调到电压档，如果有电压(降压元件除外)被测两点间有开路点。用测量电阻法应当注意旁路的通断，如果有旁路并联电路，应将被测线路一端断开。

3.3.3 高压开关柜合闸故障如何判断和处理 高压开关柜合闸故障可分为电气故障和机械故障。首先采用手动方式进行合闸，如果手动合闸不能成功，则为开关柜机械故障，应重点检查机械合闸部分；如果手动合闸成功，证明机械合闸部分正常，应重点检查电动合闸部分，如保护动作、防护故障、电气连锁、辅助开关故障等，逐步进行排查。

4 结束语 随着广播发射台对供电性能要求的不断提高，备用电源的使用越来越普遍，主/备互投的技术越来越纯熟，只有了解高压开关柜，不断的总结维护经验，加大改革和创新力度，缩短因主用设备或线路故障造成长时间停电事故，以上所讲的10kV电源主受主/备互投技术，简单、可靠，比较容易实现，对于有相似条件的单位或台站在电力技术应用上有借鉴作用。

参考文献： 【1】孙丽华. 电力工程基础 . 北京：机械工程出版社，2006

           【2】陈茂英. 《110kV备用电源自动投入装置应用》 . 《广东电力》，2007年第12期