多路电源供电单母线分段运行系统的电气联锁控制

图 5 四进线 开关、三 联络开 关组成的 低压系统 、每段 母线装有 中间继电 器
4 利用中间继电器实现联锁 控制
上述二种联锁控制方式均是基于
各断路器分合状态的互相制约影响而 得出的逻辑 关系之上。利 用中间继电
器实现联锁控制却是出自另一种思路。 即只要控制线路能保证所有处于分闸 状态的进线断路器当其负载端母线上 有电时不能 合闸，同时所有分闸 状态
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QF4 同时处于分 闸状态时，QF1、QF2、 6、8、10、13 可以得出只 要 QF5 处于 QF6 、QF 7 均可 任意
分段运行，联络开关联络互为备用，既 合闸，而不会 出现二
可以提高供 电的可靠性，又 可避免并 列运行时对短路保护电器分断能力及
个以上的电源并列现 象。根据表1进行内容
母线系统短 路强度的过高 要求，因此 归纳、整理 、简 化就
断 开状态，QF5 不 能合闸；同 理一旦 QF5 合闸，其自身 常开触头 闭锁维持 在 合闸状态 。其他 断路器亦 可得到同 理控制。
综上所述三种联锁方式虽然考虑 问题的角度不同，采用的电器元件，接 线方 式有异，但都能 达到防止多电 源 并列 运行的联锁效 果。需要补充一 点 是要求联锁操作的断路器都应装有失 压瞬 时脱扣器，否则 就不能防止 手动 误合 闸，即联锁 是不完善的。EM
三台断路器之间无论机械联锁和电气 1
四台 T1T2T3T4
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2 联锁都容易 实现，但当电源中 加至三
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T1 T2T3
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T1 T2T4
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个以上，如四台进线断路器，三台联络 4
断路器 之间实现 联锁控制 相当复杂 ， 5 6
笔者根据多 年工作实践，总 结出三种 7
三台
T1 T2T4 T1 T3T4 T1 T3T4 T2 T3T4
PLC可编程 序控制器为 专用工业 计 称机，具有 许多功能 特点，此处仅
图４ 各开关控 制梯形 图和指令 程序
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制造经验 Manuf act ur i ng Exper i ence
成了所有连 线。此 外，还必须 绘制各 断路器控制 的梯型图或指 令表如图 4 所示。细心 的读者不难看 出，图4与图 2 形式几乎 一致，只不过 为了简 化指 令程序 作了一些 位置上的 调整变形 。 所不同 的是，梯形 图的常开、常 闭触 头不是 断路器的 辅助触 头，而是 PLC 输入继 电器的软接 点，相互之间 的连 接线也 变成了 PLC内部的软 连线。将 梯形图 或指令表 中的指令 通过PLC编 程器输入 PLC即可。值得 注意的是 在 绘制梯形 图时，如 果 PLC输入端 接入 各断路 器的常闭 辅助触 头，则 输入继 电器的 软触头也 必须将常 闭、常 开对 应替换；即与 断路器辅 助触点组 合控 制图刚好相反。
T4
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Manuf act ur i ng Exper i ence 制造经验
图 2 由各开 关辅助触 头组成 的联锁控 制
分 闸状态，QF1就可 以合闸；从序号5、
9、11 可以得出 QF2 及 QF6 同时处于
分 闸状态时，QF1就 可合闸；从序号12
可 以得出 QF2、QF3 及 QF7 同时处于
实验 证明，上述利 用断路器辅助 触头实现多台断路器的电气联锁直观 易 懂，不必 加其它电器元 件，费用 较 低。不足之处是断路器间连线复杂，工 作量大；且所用触点多，如有局部接触 不 良或触头拒动 将出现误动作 ，特别 是 欲改变联锁关 系的困难。为了简 化 连线，提高可靠性，采用可编程序控制 器进行上述电气联锁控制正好克服了 直接用断路器辅助触头组合之不足。
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电气联锁方式。
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T1 T2
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2 利用断路器辅助触头组合 9
实现联锁
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T1 T3 T1 T3 T1 T4
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为了找出各断路器辅助触头组合 12
方式，首先必 须分析归纳 出系统所有
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14 可行运行规律。现以图1所示四台变压
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二台
T1 T4 T1 T4 T2 T3 T2 T4
语方不同现仅以施耐德公 司的 TSX Ne za PLC 为 例。
在详细了 解了该型 P LC 的使 用说明 书之 后， 如图3所示，将各断路器的 常开 辅助触头接到 PLC输 入端子 上，对应地将 PLC 输出 端直接（可 通过中间 断电器 ）串接到各断 路器 的合 闸控制回路中 ，即完
3 采用可编程序控制器实现 电气联锁
图 6 所示 QF1 控制 电路中串有 本
断路器常开辅助触头与中间继电器K1 的常闭 触头并联 组合，对于处 于分闸 状态的 QF1，当 1L11 有电时，K1 常 闭断开 控制回 路，不能合闸；只有当 该段母 线无电K1线圈释放 ，其常 闭触 头处于 闭合状 态，而且 1L01 必 须有 电，此时 QF1 才能合 闸，二 个条件缺 一不可。但 一旦 QF1 合闸，此时即使 K1 得电，其常闭 触头打开 ，也因 QF1 常开辅 助触头 闭合自锁 ，维持 合闸状 态。QF5 控制 电路中，只有当其 两端 母线上有一端且仅有一端母线上有电 时，其控 制电路才 得电可以 合闸；当 两端同 时有电时K1 、K2 常闭触头 均在
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器进线断路器三台联络断路器组成的 16
T2 T4
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母线分段运 行系统为例，列 出附表所
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18 示的 21种运行 方式。对应 每一种运行
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方式中某断路器允许合闸的必要及充 20
一台
T3 T4 T1 T2 T3
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分条件是相关的断路器必须处于分闸 21
分 闸状态时 QF1就可 合闸；从序号 18
可 以得出 QF2、QF3 及 QF4 同时处于
分 闸状态时 QF1 就可以合 闸；上述 四
种 组合已经包括了 QF1可以合闸的 所
有 必要及充分 条件。用各断路器 的常
用 辅助触头表 达其分闸状 态，将这些 条 件 整理 简化 后就 可 以得 到图 2 中
图 6 由中 间继电器 触头和 开关辅助 触头组成 的联锁 控制
的联络断路器当其两端母线上都有电 时不能合闸 ，即 可满足上述单 母线分 段运行防止 并列的联锁要 求；至于合 闸后的状态 不予考虑。为 此设计了图 5，图 6 所示接 线方案。
在每段母线上的均装一个中间继 电器，其线圈 电压取自于 该段母线的 相间。在每个 断路器分合 闸控制线路 中接入中间继电器和本断路器辅助触 头的适当组合就可实现所需的联锁控 制及联络断路器控制电源的自动切换。 现以 进线断 路器 QF1 及 联络断 路器 QF5 为 例加以说明。
是应用最广 的运行方式。但 如何防止 电源并列 ，即在进线和联络 断路器之
可以列出各断路器允 许合闸的所有必要充
图 1 四 进线开关 、三联络 开关组成 的低压系 统
间设置合适 的联锁显得非 常重要。众
附 表 低压 系统运行 状态( o 表示 合闸)
所周知，二路进线单母线分段运行时， 序 号 在运行变 压器台数、 代号 QF1 QF5 QF 2 QF6 QF3 QF 7 QF4
制造经验 Manuf act ur i ng Exper i ence
多路电源供电单母线分段运行 系统的电气联锁控制
许岷 ( 施耐德电气（中国）投资有限公司 广东佛山 528000)
1 引言
状态。如序 号 8 显示，当 QF5、QF3、 分条件的逻辑组合式 。如从序号1～4、
多台变压器加自备发电机多路电 源供电的低 压配电系统，采 用单母线
图 3 可编程 序控制器 接线图
QF1 开关 控制的辅助触 Βιβλιοθήκη Baidu组合。以此
类推示可得到其它断路器开关控制的
辅 助触头组合。然 后将上述触 头组合
对 应串联接 入各断路 器的控制 回路，
就 可实现所需 要的电气联 锁，即除了
上 述21种运行方式 可以进行外，除此
以外的其他任何方式都将用锁。
用其逻 辑控制 功能。即通过输入 各断 路器的 状态信号 ，设置合 适的“与” “ 或”“非”逻辑 指令，描 述断路 器触 点的串 联、并联、串并联、并串联等 各种连 接关系国；使其 输出指令 与输 入信号 逻辑组 合一一对 应，因 此它可 以代替断路器辅助触头组合电路进行 逻辑控 制。因各 型 PLC的功能及 编程