三进线二母联供电系统及其工作原理分析
三路进线的简易设计方案
石定良
二路进线一路母联是常用的设计。随着对用电要求的提高，二路进线已不能满足要求，如三台变压器分别供电；二台变压器和一台发电机供电等。三路进线既要相互能够联络，又不能发生向停电的供电系统倒送电。系统安全问题是设计者的首要考虑。
一.用断路器作主控元件
在不要求系统自动投入的场合，可以采用一种简易的设计方案。
（一）.自动转换开关分类和比较
1.国内市场用于两路电源转换的电器产品目前有四类。第一类由接触器组成的ATSE；第二类由断路器组成的ATSE；第三类用电动负荷开关(符合GBl4048.3标准)完成两路电源转换的产品；第四类为PC级(一体式)ATSE。
由接触器组成的ATSE产品可靠性很低，这类产品在国外已被淘汰。PC级(一体式)ATSE性能最好，将会越来越被设计人员和用户认识而取代其他类产品。原因是
错误!未指定主题。
二个进线开关装上锁用来与另一路开关联锁保护，二个钥匙插在二个进线开关上把开关打开，二进线一联络采用常规电气联锁。（见图2）
错误!未指定主题。
另一路进线开关和联络开关配置二把相同的钥匙，将其中一把钥匙锁在专制的钥匙盒中，也就是平时只能有一个开关可以操作。要把钥匙盒中的钥匙拔出，去开联络开关Q5，必须将插在二个进线开关Q1，Q2上的钥匙一起拔出（将Q1，Q2开关锁住）后同时插在钥匙盒中依次转动Q1，Q2虚线对应的锁，开启才能实现（详见2003年10期）。这个程序是由钥匙盒强制实现，杜绝了任何倒送电的可能。
VZN1600
VZN-2000
VZN-3000
额定电流Ie
125A
250A
400A
600A
1000A
1600A
2000A
3000A
220KV系统设备介绍及双母线接线方式
220KV系统设备介绍及双母线接线方式一、 220KV系统设备参数1、220KV断路器参数（一）型式: 户外防污型, 单断口、六氟化硫断路器，弹簧机构。
数量: 220kV 分相操作 3台220kV 三相联动 1台（二）基本参数1、额定电压: 220kV2、最高工作电压: 252kV3、额定频率: 50Hz4、相数: 3相5、额定电流: 3150A6、额定短路开断电流: 40kA7、额定短路关合电流: 100kA(峰值)8、额定热稳定电流: 40kA(4S)9、额定动稳定电流: 100kA(峰值)10、分闸时间: < 0.04s11、合闸时间: < 0.12s12、额定操作顺序: 分-0.3s-合分-180s-合分13、断路器相间距: 3.5m14、额定绝缘水平雷电冲击耐压(峰值): 950kV1分钟工频耐压(有效值): 395kV15、额定SF6气体泄漏: < 1%/年16、SF6气体水分含量: < 150PPM2、220KV隔离开关参数（一）型式: 户外防污型, 三相机械联动,主刀电动操作,接地刀手动操动。
数量: 220kV垂直断口垂直开启交叉布置。
单接地 5组；不接地 3组220kV水平断口水平开启交叉布置。
双接地 5组（二）基本参数1、额定电压: 220kV2、最高工作电压: 252kV3、额定频率: 50Hz4、相数: 3相5、额定电流: 2000A6、额定热稳定电流: 40kA(4S)7、额定动稳定电流: 100kA(峰值)8、额定绝缘水平雷电冲击耐压(峰值): 1050kV1分钟工频耐压(有效值): 460kV9、隔离开关端子静拉力水平纵向: >1500N水平横向: >1000N垂直: >1000N静态安全系数不小于2.5，短时动态安全系数不小于1.7。
10、隔离开关主刀及接地刀电动操动机构：控制电压交流220V,电动机电压交流380V,配真空辅助开关。
220KV系统设备介绍及双母线接线方式
220KV系统设备介绍及双母线接线⽅式220KV系统设备介绍及双母线接线⽅式⼀、 220KV系统设备参数1、220KV断路器参数（⼀）型式: 户外防污型, 单断⼝、六氟化硫断路器，弹簧机构。
数量: 220kV 分相操作 3台220kV 三相联动 1台（⼆）基本参数1、额定电压: 220kV2、最⾼⼯作电压: 252kV3、额定频率: 50Hz4、相数: 3相5、额定电流: 3150A6、额定短路开断电流: 40kA7、额定短路关合电流: 100kA(峰值)8、额定热稳定电流: 40kA(4S)9、额定动稳定电流: 100kA(峰值)10、分闸时间: < 0.04s11、合闸时间: < 0.12s12、额定操作顺序: 分-0.3s-合分-180s-合分13、断路器相间距: 3.5m14、额定绝缘⽔平雷电冲击耐压(峰值): 950kV1分钟⼯频耐压(有效值): 395kV15、额定SF6⽓体泄漏: < 1%/年16、SF6⽓体⽔分含量: < 150PPM2、220KV隔离开关参数（⼀）型式: 户外防污型, 三相机械联动,主⼑电动操作,接地⼑⼿动操动。
数量: 220kV垂直断⼝垂直开启交叉布置。
单接地 5组；不接地 3组220kV⽔平断⼝⽔平开启交叉布置。
双接地 5组（⼆）基本参数1、额定电压: 220kV2、最⾼⼯作电压: 252kV3、额定频率: 50Hz4、相数: 3相5、额定电流: 2000A6、额定热稳定电流: 40kA(4S)7、额定动稳定电流: 100kA(峰值)8、额定绝缘⽔平雷电冲击耐压(峰值): 1050kV1分钟⼯频耐压(有效值): 460kV9、隔离开关端⼦静拉⼒⽔平纵向: >1500N⽔平横向: >1000N垂直: >1000N静态安全系数不⼩于2.5，短时动态安全系数不⼩于1.7。
10、隔离开关主⼑及接地⼑电动操动机构：控制电压交流220V,电动机电压交流380V,配真空辅助开关。
工厂供电技术供电系统PPT课件
（2）负荷中心的确定 负荷指示图 负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图上，负荷图的圆心与 车间的负荷的“重心”大致相符。
（2）外桥式接线 结构 断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源 侧，称为外桥式接线。 特点 它适用于进线线路较短、负荷变化较大， 变压器需要经常切换的场合。 适用范围 一、二级负荷的变电所
3、单母线和母线分段 母线的概念
母线（也叫汇流排）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点， 形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。 设置母线制的意义 设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保 证供电的可靠性和灵活性。 母线制的种类 单母线制、单母线分段制和双母线制。
三、总降压变电所的设置数量
1、总降变电所的设置 总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，这样投资少又便于 管理。 2、总降变电所变压器的设置 • 对于企业中一级、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，但负荷容量大
而集中的变电所，应装设两台变压器。 • 对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级负荷，可只装设
1960
封 闭
式 低压配电(变压器)室
母 线 桥
变压器 1
进线 补偿 补偿 出线 出线 出线 低压开关柜
3600
2760
工具室 值班室
0.38kV出线
第四节 变电所的电气主接线
典型低压开关柜双电源供电的自投自复电路原理介绍(附原理图)
典型低压开关柜双电源供电的自投自复电路在低压供电系统中，采用单母线分段，双电源供电，母联作备用电源自动投入装置（简称ATS）是一种常见的供电方案。
目前国内已有多家制造厂生产这种自动切换的整机装置，但产品价格较为昂贵，故以往常用继电器组合的ATS装置，仍有不少用户所采用。
对于低压ATS电路，也有标准图集可作参考，但实际应用时，不能生搬硬套，应根据现场实际情况及用户的不同要求重新进行设计。
为此笔者设计了“双电源供电的自投自复电路”。
对于单母线分段双电源供电系统，可有多种运行方式，本设计仅为二路电源同时供电，以母联作备自投的一种常用方案，其特点是当工作电源失电后，母联在满足自投条件下自动投入运行；当失电线路恢复来电时，又能自动切断母联断路器，自动恢复原线路供电。
现对本设计电路作一简要说明――1.ATS装置动作的基本条件（1）.母线工作电源由人工手动切除，或保护装置动作跳闸造成母线失电，ATS装置不应动作（2）.I(II)段母线工作电源断开后，II(I)段工作母线应具有60％～70％的额定电压（228V~266V）方具备自投条件。
（3）.工作母线失压保护按母线额定电压的25％（95V）整定，电压继电器1KV～4KV全部按串联连接，线圈长期允许工作电压为440V。
若运行中发生B相熔丝熔断，1KV（3KV）和2KV（4KV）的电压降相同，同为190V，此时因1KV(3KV)继电器实际工作电压高于整定值，因而1KV（3KV）不会误动作，仅发生缺相报警信号，因而避免了ATS的误动作。
（4）.ATS是否投入运行，由运行值班人员根据所需的运行方式决定，并由工作转换开关1SA（2SA）切换至所需工位。
2．母线初次送电I，II段母线分别由二路电源供电，转换开关1SA~3SA均在手动位置，由工人手动操作，先后合上进线断路器1QF，2QF。
3．自投过程（1）.将母联断路器3QF置于热备用状态。
（2）.在二路电源同时供电的情况下，操作转换开关1SA~3SA，置于自动工作位置。
双电源自动切换及多电源自动切换系统的应用分析和研究
多电源切换系统的应用分析和研究摘要：在电力行业中，因为负载比较重要，低压配电柜母线一般采用单母分段，采用两进线一母联、三进线（一油机进线）一母联甚至是四进线（两油机进线）一母联等供电方式。
本文就低压配电柜常用切换方式进行介绍，然后分析了多电源转换系统装置的相关参数和性能，并结合应用实例对多电源转换系统设计做了相关总结，希望为有关从业人员提供帮助。
关键词：单母分段；多电源切换系统装置；分析及应用引言在很多重要的配电系统，如能源、轨道交通、数据中心、商业、医疗及半导体行业，在低压系统采用单母分段供电方式，市电之间互备备用，有些系统考虑到市电的断电问题，对系统供电增加了低压柴油发电机进行备用供电。
那么它们之间是通过什么样的方式进行切换配合的呢？以及当市电失电或出现不可靠，启动柴油发电机时，是如何对油机进行投切，如何对负载馈线侧进行分合控制呢？下文将列举几种供电模式。
1.低压供电系统电源切换模式介绍1.1备自投切换方式备自投是备用电源自动投入使用装置的简称。
应急照明系统就是一个备自投的电源系统。
通常采用继电接触器作为蓄电池备自投的控制。
当主电源故障，继电接触器控制系统的控制触头自动闭合，自动将蓄电池与应急照明电路接通。
备自投可分为进线备自投和母联备自投。
备自投方案限制条件多，预备及响应时间慢，无法对负荷进行加载/减载控制，仅适用于简单的非油机系统切换环境，无法对多电源进线（如两市电进线一油机进线一母联）进行切换。
对馈线的分合也无法进行控制[1]。
1.2PLC进行控制器PLC通过通讯或开关量收集原有系统中数据，然后逻辑分析处理后控制常用电源进线、应急电源进线、母联开关、馈线开关各负载出线的分合。
其执行机构依靠母线上的各进出线和母联开关柜完成。
这种方式一般可靠性较差，通常PLC 厂家负责硬件，系统集成商负责软件，同时，本身没有模拟量采集功能，需要通过第三方装置进行采集。
1.3多电源转换系统装置多电源转换系统专为多电源供电系统设计，可实现先进的转换控制及可靠的电力保护。
浅谈0.4kV配电系统中的三进线二母联电路
浅谈0.4kV配电系统中的三进线二母联电路摘要：针对日益增强的供电连续性需求，着重介绍了0.4kV配电系统中三进线二母联电路的工作形式，并对可能出现的问题进行了研究。
关键词：0.4kV配电系统，三进线二母联，连续性供电前言：随着我国经济的迅速发展，各行各业的用电需求日益增加，除了一些一二级重要用电负荷外，部分客户（如一些高档小区、大型商业建筑、如果停电会造成经济损失的工厂等）亦要求自用系统的用电连续性提高，这对变配电系统的可靠性提出了越来越高的要求。
0.4kV供电系统是电力系统的一部分。
它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到用户用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。
而目前在客户端进行较高用电保障的主要方案有：（1）由10kV双回路电源供电，两路市电高压电源互为备用电源或一用一备，此方案一般用于一二级用电负荷等较重要用电场合，或者客户要求供电可靠性较高的场合，前期投资较高、可靠性高、需一次性向供电部门申请两回路供电电源；（2）0.4kV侧设置二进线一母联配电系统，由低压侧实现两台变压器互为备用电源或一用一备；此方案一般用于一二级用电负荷较重要用电场合，或者客户要求供电可靠性较高的场合，投资增加较少，但供电连续性覆盖范围有限；（3）客户自备发电机，此方案视同双电源客户，一般用于一二级用电负荷等较重要用电场合，或者客户要求供电可靠性较高的场合，需要客户另备设备放置场所。
以上三种方案可单独使用或者综合使用，均为常见的供电方案。
除了以上方案外，本文所探讨的三进线二母联形式供电亦可作为大容量、要求持续性供电高可靠且持续性供电容量较少的场合，此种方案增加投资较少、覆盖范围更广、占用空间较少且供电方式更多变。
1 三进线二母联一次系统简析三进线二母联系统是在二进线一母联系统的基础上增加一台母联开关及一台变压器与之联络，即三台变压器由三个进线开关控制，并通过两台联络开关分别进行联络，供电系统的要求是五和三。
地铁供电33kV系统母联备自投的原理与方案优化
地铁供电33kV系统母联备自投的原理与方案优化摘要：本文描述了地铁供电33kV系统母联备自投功能的原理，对实际运行中出现的问题进行分析，并提出备自投逻辑的优化方案。
关键词：地铁、母联备自投、原理、方案优化Abstract: this paper describes the power supply system for 33 kV mother united for the principle of the function, the actual operation of the problems analysis, and put forward the shots for the logic of optimization scheme.Key words: the subway, bus coupler for cast, principle, the optimization scheme0 引言地铁供电系统多采用集中供电、交流两级降压方式，且主变电所自供电局引入两路110kV独立电源，33kV侧采用单母线分段接线方式。
环网供电网络采用双路电源供电方式，变电所主接线为单母线分段接线形式，所有电源进出线均设置断路器，0.4kV交流母线采用单母线分段接线形式。
为保证供电系统可靠运行，缩短故障停电时间，系统110 kV、33kV、0.4kV母线分段断路器均设有备用电源自投功能。
本文描述了地铁供电33kV系统母联备自投功能的原理，对实际运行中出现的问题进行分析，并提出备自投逻辑的优化方案。
133kV变电所母联备自投的工作原理和实现方式地铁33kV变电所主接线如图1所示。
根据变电所在供电系统中的位置和作用，我们将与主变电所直接连接的变电所称之为电源所（incomer），其它变电所称之为环网所（ring），两种变电所母联备自投也相应的配置了不同的动作逻辑。
图1地铁33kV变电所主接线电源所备自投工作原理和实现方式电源所母联备自投由进线备自投和母联备自投两部分组成，备自投逻辑如图2和图3所示，其启动条件为电缆侧和母线均无压，其中母线无压信号由安装于母线上的电压互感器测量给出，电缆侧无压信号则由安装于电缆侧的带电显示器辅助接点给出。
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三进线二母联供电系统及其工作原理分析
目录
一、三进线二母联电路 (1)
二、三进线二母联供电系统的联锁电路 (2)
三、实现备自投功能 (3)
四、与电压互感器配合 (4)
五、与一般供电系统的比较 (5)
六、三进线二母联供电系统的优越性 (6)
通过三进线二母联五个主断路器相互之间的电气联锁电路来实现这种供电方案。
通过分析了解联锁电路的设计思路，并进行电路分析，提出三进线二母联供电系统与一般的二进线一母联供电系统相比具有一定的优越性，它能通过一主两备、两主一备或3个主电路同时供电等多种方案满足较高的供电要求。
本方案主要考虑2路变压器并行供电外，还并联上1路备用发电电源，在3路电源进线之间设有联络回路，这就是三进线二母联供电系统。
一、三进线二母联电路
三进线二母联供电方案见图1。
三进线二母联供电系统的供电要求是“五合三”，即在该供电系统中的5个主断路器，只允许且必须有3个主断路器同时处于合闸状态。
二、三进线二母联供电系统的联锁电路
2.1、设计思路
利用主断路器中常闭和常开辅助触点（主断路器辅助触点不够时增加中间继电器）的动断和动合，来控制主断路器合闸线圈的电源通或断。
合闸线圈电源连通时，该回路主断路器可合闸供电；否则主断路器不能合闸，即该回路不能供电。
依据这个思路，设计出三进线二母联主电路断路器相互联锁电路，如图2所示。
图2
2.2电路分析
联锁控制电路的功能：当控制回路连通时，该回路控制的主断路器才能合闸；当控制回路断开时，该回路控制的主断路器不能合闸。
主电路断路器合分状态见表1。
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态1 合 分 合 分 合 状态2 合 分 合 合 分 状态3 合 合 分 分 合 状态4 合 分 分 合 合 状态5 分 合 合 分 合 状态6 合 合 分 合 分 状态7 分 合 合 合 分 状态8 分 合 分 分 合
（表1）
在状态1，即1QF，2QF和3QF合闸而 1FQF和2FQF分闸时，其电路分析见表2。
经过表2分析可知，在状态1时，1FQF和2FQF不能合闸，此时由1～3号进线供电。
供电系统状态1分析
回路 常闭触点断开的
断路器 常闭触点闭合的
断路器
控制回路状态 控制结果
进线1 2QF、3QF 1FQF、2FQF 连通 1QF在合闸状态母联1 1QF、2QF、3QF2FQF 断开 1FQF不能合闸 进线2 1QF、3QF 1FQF、2FQF 连通 2QF在合闸状态母联2 1QF、2QF、3QF1FQF 断开 2FQF不能合闸 进线3 1QF、2QF 1FQF、2FQF 连能 3QF在合闸状态
（表2）
同理可知，图2的联锁电路完全可满足表1中8种状态的功能要求。
三、实现备自投功能
根据两主一备的要求，可提出三种方案，
1）1号进线做为备用，2号、3号进线做为工作。
其正常工作时，状态分析为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态1 分 合 合 分 合 在2号进线和3号进线都会产生失电，在此分别做出分析。
（1.1）、当2号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 在2号进线失电后，先合1QF，对1段和2段母线造成瞬时影响。
（1.2）、当3号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 分 合 合 分 在3号进线失电后，先合1QF，分1FQF，然后合2FQF，对整个系统三段母线造成
瞬进影响。
2）2号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
其正常工作时，状态分析为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 在1号进线和3号进线都会产生失电，在此分别做出分析。
（2.1）、当1号进线失电，其动作后状态为
状态 分 合 合 分 合 先1号进线失电后，合2QF即可，对1段和2段母线形成瞬时影响。
（2.2）、当3号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 分 合 合 分 因在3QF跳开后，先分1FQF，再合2FQF，并未对1段母线设备产生瞬时影响 3）3号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
（同1方案）
通过对比开关动作个数，对母线造成的影响程度，得出使用2号方案做为备自投对整个系统影响最小。
为方便对设备的使用，在两个母联柜中分别添加一旋转开关，将其接点引入各母联柜中的DPA100保护装置的闭锁开入中，可保证用户在任何情况下分别设置手动闭锁相应线路的备自投功能。
同时在母联柜中的DPA100保护装置中有自投功能投退选项，在保护装置内部菜单中也可对自投功能的选用进行设置。
四、与电压互感器配合
三路进线分别使用三组电压互感器，可使用两个DPA-300型微机PT监控装置完成对三路进线电压的监控和切换功能。
两台PT监控装置分别放在1号PT柜和3号PT柜中，分析如下：
1、2号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
其正常工作状态：
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 此时，1#PT带第1段母线和第2段母线，3＃PT带第3段母线，即1＃PT的监控装置处于切换状态。
2、当1号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 分 合 合 分 合 此时，由2#PT带第1段母线和第2段母线，3＃PT带第3段母线，即1＃PT的监控装置处于切换状态。
3、当3号进线失电，其动作后状态为
状态 合 分 合 合 分
此时，1＃PT带第1段母线，2＃PT带第2段母线和第3段母线，要先断开1＃PT柜中的PT监控装置的切换状态，再接通3＃PT柜中的PT监控装置的切换状态，需动作两次。
整个工作过程为：先2＃母联柜备自投动作，确认3号进线的3QF已断开，预备合2＃进线开关2QF，由保护装置内部软件分析，首先跳开1＃联络柜的开关1FQF，同时取消1＃PT柜中的PT监控装置的切换状态（1＃PT柜的切换状态由1＃联络柜开关做为实现条件），合2号进线开关2QF，再合母联开关2FQF，此时3号PT柜确认2＃母联柜已合，即可自动实现PT切换动作，
通过分析可做出在某一时刻，只要求有一台PT监控装置可以切换，所以要将PT切换信号引到PT监控装置中，做为两个PT监控装置的互锁。
当考虑一个PT带三个母线的特殊情况，此时要求两个PT切换同时动作，可在PT监控装置内部软件中做（①两PT监控装置允许同时切换②两PT监控装置切换动作互锁）功能投退选项，使整个系统在不同的正常工作方式下更加灵活切换。
五、与一般供电系统的比较
三进线二母联供电系统与一般供电系统的区别是：
a）三进线二母联供电系统采用三进线二母联供电方式；一般供电系统是采用二进线一母联供电方式，其系统图见图3。
b）三进线二母联供电系统要求“五合三”，二进线一母联供电系统只要求“三合二”，即供电系统中的3个主断路器只允许且必须有2个主断路器同时处于合闸状态。
c）三进线二母联供电系统联锁复杂，要5个断路器相互交错联锁才可实现预期功能；
二进线一母联供电系统联锁较简单，只要3个断路器两两互锁就可达到要求。
六、三进线二母联供电系统的优越性
一般情况下，只需采用二进线一母联供电系统就能满足供电要求了，而三进线二母联供电系统在供电要求较高的场所却显示出很大的优越性。
二进线一母联供电系统只能是一主一备或2个主电路同时供电；而三进线二母联供电系统，可一主两备，或二主一备，或3路同时供电，能通过多种方案满足较高的供电连续性要求，确保用电设备安全可靠运行。
将三进线二母联供电系统应用于石油化工行业，其优越性更为显著。