地铁供电系统的备自投方案及配合分析

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1、地铁供电系统的备自投方案及配合分析分析地铁供电系统各电压等级的备自投方案及配合情况，提出了备自投配合存在的问题，并进行了方案优化建议，使得备自投能正确合理地动作，在供电系统出现故障或非正常运行时，最大限度地降低停电影响。【关键词】供电系统变压器电压　　1常用备自投方案　　常用的备自投方案有：母联备自投、进线备自投、变压器备自投，轨道交通用得比较多的是母联备自投和进线备自投。　　2各电压等级备自投设置方案　　目前地铁主变电所的主接线一般分为内桥接线及线路变压器组接线两种，如采用内桥接线，为了减少备自投配合的级数，同时也减少备自投合闸对主变压器的冲

2、击，一般110kV母联不设置备自投功能，而由人工根据需要操作母联开关改变运行方式，故轨道交通内不存在110kV电压等级的备自投。　　环网变电所35kV变电所备自投的启动条件为只有线路差动保护动作才启动备自投，故环网变电所35kV变电所之间不存在备自投配合。　　2.1主变电所35kV备自投（备自投1）　　（1）备自投设置方案：主接线采用单母线分段，采用母联备自投方式，35kV母联断路器设自动投入装置；一般由综合控制保护装置实现。　　（2）备自投启动条件：110kV线路故障及上级电网故障跳闸造成的35kV母线失压；主变故障联跳35kV进线开关造成的

3、35kV母线失压。区别在于备自投启动时，前者35kV处于合闸位置，后者35kV处于分闸位置。　　2.2环网变电所35kV备自投（备自投2）　　（1）备自投设置方案：同3.1主变电所35kV备自投。　　（2）备自投启动条件：35kV进线电缆故障启动差动保护跳闸造成35kV母线失压。　　2.3环网变电所0.4kV备自投（备自投3）　　（1）备自投设置方案：主接线采用单母线分段，采用母联备自投方式，一般由设置在母联开关的PLC实现。　　（2）备自投启动条件：动力变故障及上级电源故障跳闸造成0.4kV母线失压。　　2.4末端0.38kV备自投（备自投4

4、及备自投4’）　　主要有母联备自投及进线备自投两种方式。　　2.4.1母联备自投　　（1）备自投设置方案：主接线采用单母线分段，环控一级负荷及变电所交流屏采用此种自投方式，环控一级负荷由设置在母联开关的PLC实现，变电所交流屏由分离元件实现。　　（2）备自投启动条件：上级电源故障跳闸造成0.4kV母线失压。　　2.4.2进线备自投　　（1）备自投设置方案：主接线采用单母线不分段，末端一级负荷如应急电源装置、信号等弱电系统采用进线备自投设置方案。一般由ATS（双电源切换装置）实现。　　（2）备自投启动条件：上级电源故障跳闸造成母线失压。　　3各电

5、压等级备自投配合及时间整定　　3.1配合及时间整定原则　　（1）配合原则：为了避免自投频繁动作，减少自投对线路及变压器的冲击，保证自投的选择性，一般应遵循从电源端到末端逐级自投的配合原则，即各级有两个及以上都符合备自投启动条件，只有最靠近电源端的备自投启动成功，其他符合启动条件的备自投延时不够返回，即自投不成功，如环网电缆故障差动保护动作，备自投2～4同时启动，但只有备自投2自投成功。　　（2）时间整定原则：根据一般的整定原则，备自投跳进线开关的延时时间按大于本级线路（设备）电源侧后备保护最长动作时间与线路重合闸之和，由于轨道交通供电系统除了直

6、流牵引供电回路，其他配电回路均没有设置重合闸功能；故备自投的动作时间按大于本级线路（设备）电源侧后备保护最长动作时间整定；合闸时间延时时间一般按1s整定。　　3.2备自投时间计算公式　　根据备自投的启动条件可知，从进线或母排失压开始到母联开关合闸恢复供电，备自投总时间一般的计算公式见式3-1。　　ta=t1+to+t2+tc（式3-1）　　式中：　　ta：备自投总时间；　　t1：备自投延时跳进线开关整定时间，大于本级线路（设备）电源侧后备保护最长动作时间整定。　　to：进线开关分闸时间，一般小于30ms；　　t2：备自投延时合母联开关整定时间；

7、一般整定为1s。　　Tc：母联开关合闸时间，一般为60～100ms。　　对于不同的备自投设置方案及启动条件，其计算公式均可根据本公式进行计算。　　3.3各级备自投配合分析　　3.3.1环网变电所35kV备自投与主变35kV备自投的配合　　由于环网变电所35kV备自投的主要输入启动条件为差动保护动作跳闸，无论上一级电源出现何种故障造成的失压，均不会启动环网变电所35kV备自投，故环网变电所35kV备自投与主变35kV备自投不存在配合关系。　　3.3.2环网变电所0.4kV备自投与环网变电所35kV备自投、主变35kV备自投的配合　　首先分析靠近最

8、靠近电源侧的主变35kV备自投时间，由于主变电所35kV备自投的启动条件不同，造成启动备自投时进线开关的状态不同，因此备自投的总消耗时间也相应不同。