JD-861低壓備用電源自投裝置在工業(yè)企業(yè)低壓系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

田 輝

（陜西金電電子科技有限責(zé)任公司，西安 710065）

伴隨著社會經(jīng)濟和工業(yè)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)也發(fā)生了翻天覆地的變化。為了保證供電質(zhì)量提高供電可靠性，對供電系統(tǒng)的供電可靠性以及電網(wǎng)運行提出了更高的要求。低壓備用電源自投裝置對保證供電質(zhì)量，提高供電可靠性和系統(tǒng)經(jīng)濟運行水平起著至關(guān)重要的作用。在工廠供電系統(tǒng)中，為了保證不間斷供電，常采用備用電源自投裝置，當(dāng)工作電源失去電壓時，備用電源自投裝置能夠?qū)⑹ル妷旱碾娫辞袛啵S即將另一備用電源自動投入以恢復(fù)供電，因而保證一級負荷或重要的二級負荷不間斷供電，提高供電可靠性。低壓備用電源自投裝置特別是在配電站的綜合自動化系統(tǒng)中體現(xiàn)了更高的實用價值。它不僅滿足了用戶的供電需求，而且也為電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行起到了很好的保障作用。

1 項目背景

陜西鋅業(yè)有限公司商洛煉鋅廠作為全國五大鋅冶煉企業(yè)之一，為鋅冶煉行業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻。在20萬t焙燒制酸項目建設(shè)中，使用了目前世界鋅冶煉領(lǐng)域規(guī)模最大的焙燒爐，這就對其供電系統(tǒng)的供電可靠性提出了更高的要求。由于焙燒配電系統(tǒng)設(shè)計的供電投切方式為手動投切，遠遠不能滿足其供電需求。

從一次原理圖可以知道：

1）斷路器無獨立控制電源，控制電源是來自進線電源，當(dāng)該進線失壓后，該斷路器就無法合閘。

2）該型號斷路器帶有失壓脫扣，失壓回路電源電壓為380V。當(dāng)失壓回路無380V電源電壓時，斷路器就會脫扣跳閘，當(dāng)然就不能合閘了。

圖1 焙燒車間1#進線柜

圖2 焙燒車間2#進線柜

圖3 焙燒車間3#聯(lián)絡(luò)柜

3）從焙燒車間 3#聯(lián)絡(luò)柜一次圖可以知道，手動切換方式是這樣的，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到Ⅰ段聯(lián)絡(luò)時，只有Ⅰ段進線柜和3#聯(lián)絡(luò)柜斷路器能合閘，Ⅱ段進線柜斷路器不能合閘。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到Ⅱ段聯(lián)絡(luò)時，只有Ⅱ段進線柜和3#聯(lián)絡(luò)柜斷路器能合閘，Ⅰ段進線柜斷路器不能合閘。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到聯(lián)絡(luò)解除時，只有Ⅰ段進線柜和Ⅱ段進線柜斷路器能合閘，3#聯(lián)絡(luò)柜斷路器不能合閘。

甲方根據(jù)現(xiàn)場實際情況要求：

1）當(dāng) 1#進線電源失壓時，JD-861應(yīng)能快速跳開Ⅰ段進線柜斷路器，合上3#聯(lián)絡(luò)柜斷路器，不要求做自復(fù)位。

2）當(dāng) 2#進線電源失壓時，JD-861應(yīng)能快速跳開Ⅱ段進線柜斷路器，合上3#聯(lián)絡(luò)柜斷路器，不要求做自復(fù)位。

2 方案設(shè)計和實施

圖4 JD-861備投原理圖

2.1 解決聯(lián)絡(luò)斷路器控制電源和JD-861電源

1）當(dāng) 2ZK轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動位置時，開入量閉鎖JD-861，不參與動作。

2）當(dāng) 2ZK 轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動位置時，2ZK-3、2ZK-4結(jié)點打開，則手動合閘無效。

3）2ZK轉(zhuǎn)換開關(guān)處在自動位置時。

（1）當(dāng)Ⅰ段Ua、Ⅱ段Ua均大于80%×220V時，J1閉合且保持，J2打開；

當(dāng)Ⅰ段Ua＜80%×220V時，J1打開，J2閉合且保持。

（2）當(dāng)Ⅰ段Uc、Ⅱ段Uc均大于80%×220V時，J4閉合且保持，J5打開；

當(dāng)Ⅰ段Uc＜80%×220V時，J4打開，J5閉合且保持。

JD-861電源取自301和N，當(dāng)Ⅰ段母線和Ⅱ段母線任一段有壓，或者兩段母線同時有壓時，JD-861電源和聯(lián)絡(luò)斷路器的失壓脫扣線圈都會帶電。

2.2 備用電源自投裝置的原理

JD-861 主要完成 0.4kV電壓等級的母線分段開關(guān)的自投，適用于單母分段系統(tǒng)。

1）備投功能介紹（見圖5）

圖5

2）分段自投功能

為了保證備自投只動作一次，引用了“充電”的概念。當(dāng)目前系統(tǒng)各項條件滿足備自投允許投入時，令分段自投充電標志變?yōu)楹谏?。只有充好電，在系統(tǒng)故障時備用電源才能投入時，而在備用電源投入之后，備自投自動放電，直到故障消除，滿足下一次自投條件才會繼續(xù)充電。這樣就達到了備自投只能動作一次的目的。

分段自投充電條件：

1）備自投：投入。

2）I段母線，II段母線均有電壓。

3）1DL：合位， 2DL：合位，3DL：分位（如圖 5）。

4）無閉鎖信號開入。

以上條件都滿足時，延時15s備自投充電成功，分段自投充電標志變?yōu)楹谏?/p>

分段自投動作條件：

備自投充電成功后，當(dāng)Ⅰ段母線三相失壓、1#進線失流且Ⅱ段母線有壓時，經(jīng)過“跳進線開關(guān)時間”跳開1#進線開關(guān)1DL，確認1#進線開關(guān)1DL跳開后，經(jīng)過“合分段開關(guān)時間”合上分段開關(guān)3DL。

備自投充電成功后，當(dāng)Ⅱ段母線三相失壓、2#進線失流且Ⅰ段母線有壓時，經(jīng)過“跳進線開關(guān)時間” 跳開2#進線開關(guān)2DL，確認2#進線開關(guān)2DL跳開后，經(jīng)過“合分段開關(guān)時間”合上分段開關(guān)3DL。具體定值由繼電保護人員做整定。

3 結(jié)論

陜西金電電子科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的JD-861低壓備用電源自投裝置具有多種備用電源自投方式、動作安全可靠等特點，已在多個項目投入使用，實踐證明該裝置多次動作正確，保證了電網(wǎng)經(jīng)濟運行及可靠供電。JD-861低壓備用電源自投裝置不但在工業(yè)企業(yè)低壓系統(tǒng)改造中應(yīng)用廣泛，而且在電力系統(tǒng)、發(fā)電廠、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大廈等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。