（广州地铁运营事业总部）
摘要：广州地铁二十一号线变电所低压400V系统由两段母排为全站低压系统提供电源，两段母排通过母联开关连接，全站一、二、三类负荷通过各自的开关从母排取电源。其中低压400V主开关主要是采用施耐德MT系列交流框架式断路器，满足系统电压、电流、频率以及分断能力的性能水平要求，具有可调整长延时保护、可调整短延时保护、可调整瞬时脱扣及零序保护等功能。
关键词：400V；框架开关；断路器
一、背景
广州市轨道交通二十一号线供电系统采用集中供电方式，主变电站进线电源110kV，系统环网电压33kV。主要配备供电设备有：在镇龙车辆段和象岭停车场内各设置主变电站（110kV/33kV）1 座，并利用既有六号线二期香雪主变电站对本工程西段进行供电。沿线设牵引变电所（33kV/1500V）23 座，停车场、车辆段牵引变电所（33kV/1500V）共3 座，共计26 座，其中牵引部分将33kV交流电降压整流为1500V直流电供给接触轨，降压部分将33kV电压降为380V交流电供车站及区间动力、照明用电系统使用。
二、二十一号线低压框架开关介绍及研究
（一）、MT框架式低压断路器
广州地铁二十一号线低压400V开关主要是采用MT空气断路器。此框架开关用于400V低压进线主开关；母联开关及环控主开关。
（二）、定义及变电所的运行要求：
广州地铁二十一号线低压400V开关主要是采用MT空气断路器。
对于变电所设备运行的基本要求如下：
（1）进线开关、母联开关双电源切换开关设电动操作机构，其中母联开关设有“就地/远方”转换开关，实现就地和远方控制的转换。
（2）用单母线分段低压系统设置配用电源自动投切装置，同时具备自投自复功能。
（3）进线开关、母联开关设置自动投入装置，开关间实现联锁，保证在任何情况下三台开关不会同时处于合闸状态，开关故障情况下不允许母联开关自动投入。
（4）当任一路进线分闸且母联开关合闸时，则三级负荷开关被联跳分闸，此时不能闭锁三级负荷开关的就地和远方的合闸功能，即可以根据具体的故障情况在远方或就地直接合闸三级负荷开关。当进线电源恢复时，母联开关和自复，三级负荷开关可以远方或当地合闸送电。
（三）、MT低压断路器工作原理及动作过程
1、当开关3SA1处于就地位置且3SA2处于撤出状态时控制方式为柜上手动操作控制，其操作过程说明如下：
A、当1#进线得电时，1QF开关进线有电，可以进行合闸操作，按下1SB1绿色按钮，由于3SA1处于就地位置，3K1为常闭点，2K1为常闭点，XF合闸线圈得电，1QF开关开关合闸。当2#进线得电时，2QF开关进线有电，可以进行合闸操作，按下2SB1绿色按钮，由于3SA1处于就地位置，3K1为常闭点，1K1为常闭点，XF合闸线圈得电，2QF开关合闸。两路进线分别供电。当需要分闸时，按下1#进线中的1SB2红色按钮或2#进线中的2SB2红色按钮，1#进线中的MX1或2#进线中MX1分闸线圈得电，1QF开关或2QF开关分闸。
2、当3SA2投向投入状态，此时无论是就地或者远方，SCADA系统控制方式默认为自投自复投入，两路进线分列供电合分闸，整个联锁过程的说明：
A、其过程是：当进线得电时，经延时1S合闸，当进线失电时，经延时5S分闸。
B、当一路进线失电时，且另一路进线在6S内也失电，则母联开关不能合闸，失电的进线经延时5S分闸。当一路进线失电时，另一路进线在6S外失电，则失电的进线开关延时5S分闸，母联经延时1S合闸。此时另一路进线也失电，则另一路进线和母联经延时5S同时分闸。
C、当失电一路电源恢复电源供电时，则母联延时5S分闸，得电的进线经延时1S合闸。如果两路进线同时或间隔2S内先后来电，则得电的进线经延时1S合闸，母联不合闸。如果两路进线间隔2S外先后来电，则先得电的进线经延时1S合闸，母联经延时1S合闸；然后另一路进线得电，此时母联经延时5S分闸，此路进线经延时1S合闸。
3、当3SA1投向远控位置且3SA2投向撤出状态，则SCADA系统通过通讯总线向联络开关发出远控点动控制方式，过程操作说明：
A、当通讯总线接到SCADA指令，PLC输出端发出合闸信号送至1QF、2QF开关合闸回路，使1QF、2QF合闸，1#、2#电源分别投入运行。实现SCADA对断路器开关的点动控制操作。
当需要分闸时，SCADA指令通过通讯总线发送至PLC，PLC输出端发出分闸信号至1QF、2QF开关分闸回路，使1QF、2QF分闸，实现停止供电。
B、当1#或2#电源其中一路电源失电时，经电动分闸后。SCADA指令可以通过通讯总线发送至PLC，PLC输出端发出合闸信号至3QF，使3QF开关合闸。当失电的一路电源恢复供电时，只有当SCADA发出分闸指令到母联，使3QF合闸线圈F1得电，才能使3QF跳闸，母联分闸后，才可以通过电动合闸得电的进线。
图5 803母联远程分合闸控制二次原理图
4、三级负荷开关联锁过程操作说明：
A、当三级负荷开关上的4SA投向就地时，可以根据面板上的分合闸按钮对三级负荷开关进行合分闸操作。
B、当三级负荷开关上的4SA投向远方时，SCADA指令通过通讯总线发送至PLC，PLC输出端发出分闸或合闸信号至三级负荷开关，使三级负荷开关进行分闸合闸操作。
C、当任一路进线分闸且母联开关合闸时，则三级负荷开关被联跳分闸，此时不能闭锁三级负荷开关的就地和远方的合闸功能，即可以根据具体的故障情况在远方或就地直接合闸三级负荷开关。
5、当开关故障时：
A、无论是就地还是远方，无论是投入还是撤出。只要出现故障，则开关进行分闸动作。
B、两进线母联联锁过程操作说明，母联出现故障时，不影响进线的合分闸动作。但是当进线出现故障时，母联不能进行合闸动作。
（四）、各种条件下801、802、803动作情况
1、低压主开关具备自投自复功能，自投时：进线801或802开关延时6s分闸，母联803延时1s合闸。自复时：母联803延时6s分闸，进线801或802开关延时1s合闸。
2、低压开关控制PLC、SCADA、控制回路、开关分合闸回路、保护装置等重要负荷采用带蓄电池的DC110V不间断电源。
3、在803本地应有自投“投入”或“撤出”相关标示。
4、变电所RTU柜与主控OCC控制应一致，即显示面板上都应有开关处于“当地”或“远方”的状态显示，自投功能处于“投入”或“撤出”状态指示。
5、在 “当地/远方”选择旋钮由“当地”位打到“远方”位时，低压开关的PLC应当主动上传开关分合闸信息、自投功能“投入”或“撤出”的信息、故障等其他信息，总之，低压开关PLC要主动实时上传各类信息。
三、总结
本文系统的介绍了二十一号线低压系统采用的MT框架式断路器的框架组成、技术参数、选用选择，并结合低压1#进线开关、2#进线开关、母联开关图纸深入的分析了各类负荷开关在当地位和远程位置是如何实现分合闸操作的，以及801、802、803开关各类条件下的动作情况和分合闸逻辑。
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作者简介：
周贤钰，1993年3月，男，汉族，湖南邵阳，助理工程师。
论文作者:周贤钰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/24
标签：低压论文; 负荷论文; 远方论文; 二十论文; 变电所论文; 操作论文; 电源论文; 《电力设备》2018年第34期论文;