城市軌道交通中壓雙環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式和聯(lián)鎖、聯(lián)跳關(guān)系研究
韓連祥(北京城建設(shè)計研究總院 北京 100037)
摘要：闡述城市軌道交通的正常、故障和應(yīng)急運(yùn)行方式以及進(jìn)線開關(guān)、母線分段開關(guān)；進(jìn)線開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)；進(jìn)線開關(guān)、環(huán)網(wǎng)饋線開關(guān)的聯(lián)鎖關(guān)系。
關(guān)鍵詞：供電分區(qū)、分界點開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分界點、備自投裝置
1．中壓供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述
中壓供電網(wǎng)絡(luò)是城市軌道交通供電系統(tǒng)的重要組成內(nèi)容，由中壓電纜構(gòu)成，將主變電所或電源開閉所和牽引、降壓變電所聯(lián)系起來，用于輸送和分配電能，在供電系統(tǒng)起著橋梁和紐帶的作用。中壓供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計涉及到外部電源方案、主變電所或電源開閉所的位置與數(shù)量、牽引、降壓變電所的數(shù)量與主接線、 中壓供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行方式和變電所開關(guān)的聯(lián)鎖關(guān)系。
中壓供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有兩種屬性，其一為電壓等級，其二為構(gòu)成形式。
我國中壓電壓等級基本為三種，即66kV、35kV和10kV，不同電壓等級構(gòu)成的中壓供電網(wǎng)絡(luò)均存在多種形式，如開式結(jié)線和閉式結(jié)線等。對于城市軌道交通兩種中壓等級在供電網(wǎng)絡(luò)中同時存在時，又可形成牽引供電網(wǎng)絡(luò)和動力照明供電網(wǎng)絡(luò)，如上海地鐵一號線工程。供電網(wǎng)絡(luò)中為一種電壓等級時，一般為牽引動力照明混合供電網(wǎng)絡(luò)，如北京地鐵工程。
2．雙環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)
環(huán)網(wǎng)供電方式屬于閉式結(jié)線，可分為開環(huán)和閉環(huán)方式。由于閉環(huán)方式繼電保護(hù)整定困難，因此環(huán)網(wǎng)供電方式基本為開環(huán)方式運(yùn)行。在開環(huán)方式中，又可分為“單線單環(huán)”、“雙線單環(huán)”和“雙線雙環(huán)”的形式。城市軌道交通中“雙線雙環(huán)”即雙環(huán)網(wǎng)的一種接線形式見圖1。
圖中K1～K4為電源開閉所供電分區(qū)間分界點開關(guān)，在運(yùn)行方式分析中也稱為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。
雙環(huán)網(wǎng)相對于開式結(jié)線的放射式供電能使供電線路簡化、減少線路走廊、運(yùn)行方式靈活，但聯(lián)鎖關(guān)系和繼電保護(hù)整定復(fù)雜。
3．軌道交通雙環(huán)網(wǎng)的運(yùn)行方式
由于供電系統(tǒng)在軌道交通運(yùn)行中的重要性，中壓供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計需要滿足故障自救功能和防止誤操作的功能等要求。采用雙環(huán)網(wǎng)接線，在故障運(yùn)行方式下通過改變分界點開關(guān)的狀態(tài)，保障故障區(qū)段供電的連續(xù)性。在應(yīng)急運(yùn)行方式時，通過調(diào)整分界點開關(guān)的位置，可改變主變電所或電源開閉所供電區(qū)的劃分，可滿足軌道交通繼續(xù)運(yùn)行的要求。雙環(huán)網(wǎng)接線可靈活實現(xiàn)各種運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。
通過設(shè)置各種聯(lián)鎖關(guān)系，可防止各種運(yùn)行方式下的誤操作，使系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
3．1變電所主接線形式
城市軌道交通一般有以下幾種變電所類型：主變電所或電源開閉所、牽引變電所或牽引降壓混合變電所、降壓變電所或跟隨式降壓變電所等。在下文中以電源開閉所、牽引變電所、降壓變電所為分析對象。
各變電所主接線形式如下：
電源開閉所為單母線分段接線形式，設(shè)母線分段開關(guān)，母線分段開關(guān)設(shè)有備用電源自動投入裝置，具有“失壓自投、過流閉鎖”功能。
牽引變電所為單母線分段接線形式，設(shè)母線分段開關(guān)，母線分段開關(guān)設(shè)有“失壓自投、過流閉鎖”功能。也可不設(shè)母線分段開關(guān)，下文將分別討論。牽引變壓器集中設(shè)于一段母線上。
降壓變電所為單母線分段接線方式，不設(shè)母線分段開關(guān)。配電變壓器分別設(shè)于兩段母線上。
變電所各進(jìn)線開關(guān)、饋線開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、母線分段開關(guān)均采用斷路器。變電所低壓配電系統(tǒng)均為單母線分段接線，設(shè)母線分段開關(guān)，并具有“失壓自投、過流閉鎖”功能，此功能可采用PLC裝置實現(xiàn)。
3．2中壓系統(tǒng)備用電源自動投入裝置的工作原理
中壓系統(tǒng)保護(hù)采用微機(jī)保護(hù)裝置，母線PT、線路PT或配電變壓器二次側(cè)的電壓信號均引入備自投裝置，共同作為判別電源線路是否有電的條件，當(dāng)兩路引入線電源發(fā)生任一單電源故障，變電所進(jìn)線線路失壓，經(jīng)備自投裝置判別，確定非過流、零序等故障狀態(tài)后，由備自投裝置對進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)實施“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程，由另一路中壓電源供給變電所全部一、二級負(fù)荷。由正常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)為故障運(yùn)行方式。
當(dāng)單電源故障發(fā)生在開閉所時，通過對開閉所和下級變電所的母線分段開關(guān)自投時間的適當(dāng)整定，保證只有開閉所的分段開關(guān)將進(jìn)行“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程，由另一路中壓電源供給供電區(qū)內(nèi)全部負(fù)荷。
備自投裝置的狀態(tài)可分為啟動狀態(tài)、投入狀態(tài)和退出（閉鎖）狀態(tài)。當(dāng)兩個電源電壓正常，且進(jìn)線開關(guān)均處于合閘狀態(tài)時，備自投裝置處于啟動狀態(tài)。當(dāng)具備備自投裝置投入條件時，備自投裝置進(jìn)入投入狀態(tài)，完成開關(guān)的轉(zhuǎn)換過程后，備自投裝置為退出狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)線開關(guān)非失壓跳閘，如故障跳閘或手動操作分閘，裝置被閉鎖，處于退出狀態(tài)。
3．3運(yùn)行方式分類
軌道交通中壓供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式分為三種：正常運(yùn)行方式、故障運(yùn)行方式和應(yīng)急運(yùn)行方式。
正常運(yùn)行方式是系統(tǒng)在正常電源條件、線路條件和設(shè)備條件下的運(yùn)行方式。
故障運(yùn)行方式是上述三個條件中任一個出現(xiàn)一個故障情況下的運(yùn)行方式，如一個電源故障或一條線路故障或一臺設(shè)備故障。
應(yīng)急運(yùn)行方式是上述三個條件中任一個出現(xiàn)兩個故障情況下的運(yùn)行。
3．4運(yùn)行方式分析
3．4．1正常運(yùn)行方式（見圖1）
電源開閉所由城市電網(wǎng)引入兩路中壓電源，并供給開閉所供電范圍內(nèi)的車站變電所。正常運(yùn)行時兩個電源同時供電，分列運(yùn)行，開閉所兩個進(jìn)線開關(guān)為合閘狀態(tài)，母線分段開關(guān)為分閘狀態(tài)，備自投裝置處于啟動狀態(tài)。
2＃和4＃變電所的聯(lián)絡(luò)開關(guān)K1～K4為分閘狀態(tài)。1＃開閉所除承擔(dān)本身負(fù)荷外，還提供1＃、2＃變電所負(fù)荷。2＃開閉所除承擔(dān)本身負(fù)荷外，還提供3＃、4＃變電所負(fù)荷。
3．4．2故障運(yùn)行方式：（見圖1）分析電源（電纜）的故障情況，開關(guān)設(shè)備的故障本文中不做討論。
（1）開閉所單電源故障運(yùn)行方式
當(dāng)開閉所引入的一路電源或電纜故障，造成開閉所一路進(jìn)線電源失壓，經(jīng)備自投裝置判別，確定非過流、零序等故障狀態(tài)后，由備自投裝置對進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)實施“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程，由另一路電源供給開閉所的全部一、二級負(fù)荷。此時開閉所電源失壓的進(jìn)線開關(guān)為分閘狀態(tài)、另一路進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)為合閘狀態(tài)，備自投為退出狀態(tài)。開閉所供電分區(qū)內(nèi)各變電所的開關(guān)狀態(tài)沒有變化，即進(jìn)線開關(guān)為合閘狀態(tài)，母線分段開關(guān)為分閘狀態(tài)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)為分閘狀態(tài)。
（2）降壓變電所單電源故障運(yùn)行方式
當(dāng)降壓變電所如1＃變電所引入的一路電源或電纜故障，1＃開閉所相應(yīng)饋出線開關(guān)為分閘，造成1＃變電所一路進(jìn)線電源失壓。由于降壓變電所中壓系統(tǒng)沒有設(shè)置母線分段開關(guān)，也沒有備自投裝置，而低壓配電系統(tǒng)設(shè)有母線分段開關(guān)。低壓進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)具有“失壓自投、過流閉鎖”功能，此時中壓系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)不變，電力調(diào)度遙控使失壓進(jìn)線開關(guān)分閘，將故障段切除。低壓配電系統(tǒng)電源失壓的進(jìn)線開關(guān)為分閘狀態(tài)、另一路進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)為合閘狀態(tài)，一路中壓電源和一臺配電變壓器提供降壓變電所的全部一、二級負(fù)荷。
（3）牽引變電所單電源故障運(yùn)行方式
當(dāng)牽引變電所如2＃變電所引入的一路電源或電纜故障，1＃開閉所相應(yīng)饋出線開關(guān)為分閘，造成2＃變電所一路進(jìn)線電源失壓。
當(dāng)牽引變電所設(shè)有母線分段開關(guān)和備自投裝置時，經(jīng)備自投裝置判別，確定非過流、零序等故障狀態(tài)后，由備自投裝置對進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)實施“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程，由另一路電源供給牽引變電所的全部一、二級負(fù)荷。此時電源失壓的進(jìn)線開關(guān)為分閘狀態(tài)、另一路進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)為合閘狀態(tài)，備自投為退出狀態(tài)。
當(dāng)牽引變電所不設(shè)母線分段開關(guān)和備自投裝置時，若失壓母線為I段，則低壓配電系統(tǒng)實施“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程，電源失壓的低壓進(jìn)線開關(guān)為分閘狀態(tài)、另一路進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)為合閘狀態(tài)。一路中壓電源承擔(dān)牽引變電所牽引負(fù)荷和動力照明一、二級負(fù)荷。
若失壓母線為II段，連接在該段母線上的兩臺牽引變壓器和一臺配電變壓器將失電。當(dāng)確認(rèn)非過流、零序等故障狀態(tài)后，可進(jìn)行倒閘操作，恢復(fù)對失壓母線的供電。由于倒閘操作過程的時間級為“分鐘”級，而低壓配電系統(tǒng)實施“失壓自投、過流閉鎖”的控制過程為“秒”級，因此在倒閘操作過程中低壓配電系統(tǒng)已恢復(fù)對動力照明一、二級負(fù)荷的供電；牽引供電系統(tǒng)通過本牽引變電所直流母線使相鄰兩個牽引變電所構(gòu)成大雙邊供電。
變電所為無人值守時，電力調(diào)度遠(yuǎn)方倒閘操作分為停電操作過程和送電操作過程。手動操作兩臺牽引變壓器中壓開關(guān)分別分閘；操作配電變壓器中壓開關(guān)分閘；然后操作II段母線進(jìn)線開關(guān)分閘并確認(rèn)，此時停電操作過程結(jié)束。進(jìn)行送電操作過程，操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2合閘并確認(rèn)，分別操作各變壓器中壓開關(guān)合閘。
此時II段母線進(jìn)線開關(guān)斷開，K2聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合；I段進(jìn)線開關(guān)閉合，K1聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開。再次明確此時沒有設(shè)置母線分段開關(guān)和備自投裝置，不存在誤操作母線分段開關(guān)造成電源合環(huán)問題。
3．4．3應(yīng)急運(yùn)行方式（見圖2）
（1）開閉所雙電源故障應(yīng)急運(yùn)行方式
城市電網(wǎng)提供開閉所的兩路電源中一路電源或線路故障后，另一路再次發(fā)生故障時，兩路電源均失壓。經(jīng)“秒”級延時后，備自投裝置向母線分段開關(guān)和電源失壓的進(jìn)線開關(guān)分別發(fā)出跳閘命令。開關(guān)分閘后，備自投裝置處于退出狀態(tài)。
北京城市鐵路工程參考各方面的意見，采用的是第二路電源也失電時，開關(guān)的狀態(tài)維持一路電源失壓后的情況，即一路電源的進(jìn)線開關(guān)為分閘，另一路的進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)為合閘。方便之處在于外電源波動造成失壓的快速恢復(fù)供電。鑒于軌道交通工程供電為自成系統(tǒng)，系統(tǒng)本身具有故障自救功能，外電源故障對系統(tǒng)的影響可通過系統(tǒng)本身的自動或手動操作恢復(fù)系統(tǒng)故障區(qū)段的供電，此時應(yīng)斷開與外部電源的聯(lián)系。因此在開閉所雙電源或雙線路故障時，進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)均分閘。
若正常運(yùn)行時，發(fā)生雙電源同時故障造成進(jìn)線失壓，經(jīng)“秒”級延時后，備自投裝置向兩臺進(jìn)線開關(guān)同時發(fā)出跳閘命令，不向母線分段開關(guān)發(fā)命令，母線分段開關(guān)仍保持正常分閘位置。
經(jīng)上述分析可知，開閉所雙電源故障無論同時發(fā)生，還是不同時發(fā)生，開閉所的進(jìn)線開關(guān)、母線分段開關(guān)均處于斷開位置，且母線分段開關(guān)的合閘回路被進(jìn)線開關(guān)閉鎖，備自投裝置為退出狀態(tài)。開閉所承擔(dān)的供電分區(qū)全部失電。
根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》的要求，地鐵用電設(shè)備負(fù)荷等級為一級，兩個電源供電即滿足供電要求，由于城市軌道交通已成為老百姓上班、出行的重要交通工具，是解決城市道路交通擁堵的重要手段。城市軌道交通的重要性決定了供電系統(tǒng)的可靠性非常重要，一旦停電造成停運(yùn)，將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和較壞的社會影響。因此軌道交通供電系統(tǒng)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置了電源聯(lián)絡(luò)線。
在這種故障應(yīng)急運(yùn)行方式下，通過倒閘操作改變原有供電分區(qū)的劃分，利用中壓供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由相鄰供電區(qū)提供電源。為避免電源合環(huán)，需要重新設(shè)置分界點，本文推薦開環(huán)點設(shè)于開閉所，根據(jù)兩側(cè)供電區(qū)的負(fù)荷大小，將開閉所列入負(fù)荷較小的供電區(qū)，原開閉所的饋線開關(guān)成為新的分界點開關(guān)。
如圖2所示，假設(shè)1＃開閉所正常運(yùn)行承擔(dān)的負(fù)荷，小于3＃開閉所承擔(dān)的負(fù)荷。當(dāng)2＃電源開閉所引自城網(wǎng)電源的兩個進(jìn)線電源全部故障，其進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)全部斷開，引至4＃變電所的饋出開關(guān)K3’和K4’被進(jìn)線開關(guān)聯(lián)跳（或電力調(diào)度遙控分閘）并閉鎖（當(dāng)任一進(jìn)線開關(guān)合閘時，閉鎖關(guān)系解除）。
此時電力調(diào)度（或變電所控制室人員）解除2＃變電所的兩臺聯(lián)絡(luò)開關(guān)K1、K2與本變電所進(jìn)線開關(guān)的“軟聯(lián)鎖”，經(jīng)調(diào)度令就地手動或遙控操作合閘（保護(hù)整定躲過勵磁涌流），兩路中壓電源由2＃變電所兩段母線引至3＃變電所，并再至2＃開閉所，使故障區(qū)段的3＃變電所、2＃開閉所恢復(fù)供電故障；同理解除4＃變電所的兩臺聯(lián)絡(luò)開關(guān)K3、K4與本變電所進(jìn)線開關(guān)的“軟聯(lián)鎖”，經(jīng)調(diào)度令就地手動或遙控操作合閘，兩路中壓電源由5＃變電所兩段母線引至4＃變電所，使故障區(qū)段的4＃變電所恢復(fù)供電。故障供電區(qū)均得到兩路聯(lián)絡(luò)電源。
此時供電分區(qū)進(jìn)行了重新劃分，1＃開閉所負(fù)責(zé)為1＃變電所～2＃開閉所共5座變電所一二級負(fù)荷的供電；3＃開閉所負(fù)責(zé)為4＃變電所～6＃變電所共4座變電所一二級負(fù)荷的供電。當(dāng)高峰小時負(fù)荷超出開閉所的供電能力或中壓供電網(wǎng)絡(luò)的電壓損失7％要求時，可結(jié)合運(yùn)營組織方案限制高峰小時列車密度。
（2）降壓變電所雙電源故障應(yīng)急運(yùn)行方式
以附圖2中2＃降壓變電所和5＃變電所分別進(jìn)行分析。
降壓變電所沒有設(shè)置母線分段開關(guān)和備自投裝置，當(dāng)1＃開閉所提供給2＃變電所的兩路電源失電后，經(jīng)電力調(diào)度令或電力調(diào)度遙控將2＃變電所進(jìn)線開關(guān)分閘，同時也解除了聯(lián)絡(luò)開關(guān)K1、K2與進(jìn)線開關(guān)的聯(lián)鎖。依次手動遙控使聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，兩路中壓電源由3＃變電所兩段母線引至2＃變電所，使故障區(qū)段的2＃變電所恢復(fù)供電。開閉所供電分區(qū)進(jìn)行重新劃分，2＃變電所原進(jìn)線開關(guān)為新的分界點開關(guān)。
當(dāng)3＃開閉所提供給5＃變電所的兩路電源失電后，經(jīng)電力調(diào)度令或電力調(diào)度遙控將5＃變電所進(jìn)線開關(guān)分閘。電力調(diào)度解除4＃變電所進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)K3、K4的聯(lián)鎖，依次手動遙控使聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，兩路中壓電源由4＃變電所兩段母線引至5＃變電所，使故障區(qū)段的5＃變電所恢復(fù)供電。開閉所供電分區(qū)進(jìn)行重新劃分，5＃變電所原進(jìn)線開關(guān)為新的分界點開關(guān)。
（3）牽引變電所雙電源故障應(yīng)急運(yùn)行方式
以附圖2中3＃降壓變電所和4＃變電所分別進(jìn)行分析。
2＃開閉所提供給3＃變電所的兩路電源線路故障，變電所的進(jìn)線開關(guān)將由于電源失壓而全部跳閘，母線分段開關(guān)也處于分閘位置，備自投裝置處于退出狀態(tài)。電力調(diào)度解除2＃變電所進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)K1、K2的聯(lián)鎖，依次手動遙控使聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，兩路中壓電源由2＃變電所兩段母線引至3＃變電所，使故障區(qū)段的3＃變電所恢復(fù)供電。開閉所供電分區(qū)進(jìn)行重新劃分，3＃變電所原進(jìn)線開關(guān)為新的分界點開關(guān)。
2＃開閉所提供給4＃變電所的兩路電源線路故障，變電所的進(jìn)線開關(guān)將由于電源失壓而全部跳閘，母線分段開關(guān)也處于分閘位置，備自投裝置處于退出狀態(tài)。由于進(jìn)線開關(guān)已分閘同時也解除了進(jìn)線開關(guān)對聯(lián)絡(luò)開關(guān)K3、K4的聯(lián)鎖。依次手動遙控使聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，兩路中壓電源由5＃變電所兩段母線引至4＃變電所，使故障區(qū)段的4＃變電所恢復(fù)供電。開閉所供電分區(qū)進(jìn)行重新劃分，4＃變電所原進(jìn)線開關(guān)為新的分界點開關(guān)，并被聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)鎖，不能合閘防止電源合環(huán)。
3．4．4故障、應(yīng)急運(yùn)行方式分析小結(jié)
單電源、電纜故障發(fā)生后，電源側(cè)饋出開關(guān)跳閘，負(fù)荷側(cè)進(jìn)線開關(guān)失壓跳閘或通過調(diào)度方式斷開進(jìn)線開關(guān)（降壓變電所），將故障點從系統(tǒng)中切除。開閉所、牽引變電所的中壓母線分段開關(guān)和降壓變電所的低壓母線分段開關(guān)通過自動投入，由單電源承擔(dān)供電范圍內(nèi)的全部一二級負(fù)荷。
雙電源、電纜故障發(fā)生后，負(fù)荷側(cè)進(jìn)線開關(guān)失壓跳閘或通過調(diào)度方式斷開進(jìn)線開關(guān)（降壓變電所），將故障點從系統(tǒng)中切除。電力調(diào)度解除供電區(qū)分界點變電所進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的軟聯(lián)鎖，使失電的變電所恢復(fù)供電，供電區(qū)進(jìn)行了重新劃分。
3．5聯(lián)鎖、聯(lián)跳關(guān)系
為了保證供電系統(tǒng)可靠的運(yùn)行和運(yùn)營維護(hù)人員操作的安全，必須設(shè)置必要的聯(lián)鎖關(guān)系。
3．5．1成套開關(guān)設(shè)備每一個單元的聯(lián)鎖關(guān)系即“五防”要求。
（1）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)（隔離插頭）
（2）防止接地開關(guān)處于閉合位置時關(guān)合斷路器、負(fù)荷開關(guān)
（3）防止帶電時誤合接地開關(guān)
（4）防止誤入帶電隔室
（5）防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)
對于手車式開關(guān)設(shè)備還有其他相關(guān)要求，在此不再一一列出。
3．5．2成套開關(guān)設(shè)備相關(guān)單元的聯(lián)鎖關(guān)系
（1）進(jìn)線開關(guān)柜與相鄰隔離手車柜、計量柜等的聯(lián)鎖。只有當(dāng)進(jìn)線開關(guān)處于分閘位置時，上述的隔離手車、計量柜手車才可以抽出或插入。
（2）母線分段開關(guān)柜與母線分段提升柜之間須設(shè)聯(lián)鎖關(guān)系。只有當(dāng)母線分段開關(guān)處于分閘位置時，母線分段提升柜隔離手車才可以抽出或插入。
3．5．3系統(tǒng)運(yùn)行的聯(lián)鎖關(guān)系（見圖2）
（1）電源開閉所進(jìn)線開關(guān)與母線分段開關(guān)之間的聯(lián)鎖關(guān)系
電源開閉所設(shè)有母線分段開關(guān)和備自投裝置，從運(yùn)行方式的分析可知，當(dāng)正常運(yùn)行和單電源或線路故障時，兩進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)的閉合關(guān)系，滿足“3合2”的條件，即進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)不能同時合閘，避免電源合環(huán)或向故障點返送電源。
在應(yīng)急運(yùn)行方式時，兩進(jìn)線開關(guān)失壓分閘時，也應(yīng)同時閉鎖母線分段開關(guān)合閘，造成聯(lián)絡(luò)電源合環(huán)。也就是說系統(tǒng)運(yùn)行中，兩臺進(jìn)線開關(guān)的位置狀態(tài)一致時，母線分段開關(guān)不能操作合閘。
（2）牽引變電所進(jìn)線開關(guān)與母線分段開關(guān)之間的聯(lián)鎖關(guān)系
牽引變電所也設(shè)有母線分段開關(guān)和備自投裝置，從運(yùn)行方式的分析可知，當(dāng)正常運(yùn)行和單電源或線路故障時，兩進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)的閉合關(guān)系，滿足“3合2”的條件，即進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)不能同時合閘，避免電源合環(huán)或向故障點返送電源。
在應(yīng)急運(yùn)行方式時，有三種情況，2＃開閉所、2＃變電所和3＃變電所分別發(fā)生進(jìn)線雙電源故障，這三種情況下3＃變電所進(jìn)線開關(guān)分別為都閉合和都斷開狀態(tài)，而且母線分段開關(guān)都不能進(jìn)行合閘操作，避免造成聯(lián)絡(luò)電源合環(huán)。也就是說系統(tǒng)運(yùn)行中，兩臺進(jìn)線開關(guān)的位置狀態(tài)一致時，母線分段開關(guān)不能操作合閘。
（3）降壓變電所進(jìn)線開關(guān)與母線分段開關(guān)之間的聯(lián)鎖關(guān)系
由于降壓變電所沒有設(shè)置母線分段開關(guān)，沒有相應(yīng)的聯(lián)鎖關(guān)系。
（4）進(jìn)線開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間的聯(lián)鎖關(guān)系
這種聯(lián)鎖關(guān)系只發(fā)生在供電分區(qū)分界點的變電所，見附圖2中的2＃變電所、4＃變電所和6＃變電所。變電所的兩進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間，在正常運(yùn)行方式下設(shè)有聯(lián)鎖條件，任一進(jìn)線開關(guān)處在合閘位置，聯(lián)絡(luò)開關(guān)不能合閘。單電源故障運(yùn)行方式下，不會解除聯(lián)鎖關(guān)系條件。
在應(yīng)急運(yùn)行方式下，根據(jù)前面的分析，有三種情況將操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘。開閉所、本變電所和與本變電所相鄰的另一供電分區(qū)的變電所發(fā)生進(jìn)線雙電源故障。對于附圖2中的2＃變電所的K1、K2聯(lián)絡(luò)開關(guān)，當(dāng)1＃和2＃開閉所；2＃變電所、3＃變電所發(fā)生進(jìn)線雙電源故障時，均需要聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，使故障區(qū)段恢復(fù)供電。除本變電所發(fā)生上述故障，進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)為不同時合閘外，其他應(yīng)急運(yùn)行情況下，兩者需要同時閉合。
通過電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能，設(shè)置軟聯(lián)鎖即“軟壓板”與聯(lián)鎖條件并聯(lián)，正常運(yùn)行、故障運(yùn)行方式和本變電所雙電源故障應(yīng)急運(yùn)行時“軟壓板”為斷開，聯(lián)鎖條件起作用。在其他應(yīng)急運(yùn)行情況下，電力調(diào)度操作“軟壓板”閉合，解除聯(lián)鎖條件。
（5）進(jìn)線開關(guān)與環(huán)網(wǎng)饋線開關(guān)的聯(lián)跳及聯(lián)鎖
在正常運(yùn)行和單電源故障運(yùn)行情況下，進(jìn)線開關(guān)和環(huán)網(wǎng)饋線開關(guān)不需要聯(lián)鎖條件。但在雙電源故障應(yīng)急運(yùn)行方式下，由于供電分區(qū)重新劃分，出現(xiàn)了新的供電分界開關(guān)，而誤操作此分界開關(guān)，將造成聯(lián)絡(luò)電源合環(huán)或向故障點返送電源。按照前面運(yùn)行方式的分析，在應(yīng)急運(yùn)行方式時，供電分區(qū)新的分界點設(shè)在雙電源出現(xiàn)問題的變電所或開閉所。
對于降壓變電所或牽引變電所，新的分界點開關(guān)為原進(jìn)線開關(guān)，環(huán)網(wǎng)饋線開關(guān)成為應(yīng)急運(yùn)行方式下的進(jìn)線開關(guān)，此時誤合原進(jìn)線開關(guān)將向故障點返送電源。如果考慮設(shè)置聯(lián)鎖條件，將涉及全線所有變電所，且將對正常運(yùn)行操作產(chǎn)生較大影響。將故障率等情況綜合考慮，建議不設(shè)置聯(lián)鎖關(guān)系，通過加強(qiáng)應(yīng)急運(yùn)行情況下的操作管理，制定嚴(yán)格的操作制度來限制此種誤操作的發(fā)生。
如果一定要設(shè)置聯(lián)鎖條件，采用軟聯(lián)鎖方式。在電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件編制時，變電所綜合自動化系統(tǒng)按照運(yùn)行方式進(jìn)行編制，在變電所處于不同的運(yùn)行方式時，順序發(fā)出相應(yīng)聯(lián)鎖或解除聯(lián)鎖的命令。
對于開閉所，見附圖2以2＃開閉所為例，因為開閉所雙電源故障后，進(jìn)線開關(guān)在應(yīng)急運(yùn)行方式的供電網(wǎng)絡(luò)中沒有作用，分界點開關(guān)為原環(huán)網(wǎng)饋線開關(guān)如K3’、K4’。但進(jìn)線開關(guān)和K3’、K4’兩者的狀態(tài)有密切的關(guān)系，為同時閉合或同時斷開，同時閉合出現(xiàn)在開閉所正常或單電源故障運(yùn)行方式，為開閉所供電分區(qū)提供電源；同時斷開出現(xiàn)在應(yīng)急運(yùn)行方式，進(jìn)線開關(guān)斷開切除與城市電網(wǎng)的聯(lián)系，避免向故障點返送電源，K3’、K4’斷開為了避免使聯(lián)絡(luò)電源合環(huán)。
因此在運(yùn)行時當(dāng)任一進(jìn)線開關(guān)合閘時，K3’、K4’開關(guān)可進(jìn)行操作或處于合閘狀態(tài)，當(dāng)兩臺進(jìn)線開關(guān)均為分閘時，聯(lián)跳K3’、K4’開關(guān)分閘，并將其合閘回路閉鎖。
4．應(yīng)用于城市軌道交通的雙環(huán)網(wǎng)接線方案在系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性方面有一定的優(yōu)點，也存在聯(lián)鎖關(guān)系較為復(fù)雜、倒閘操作時間長等缺點。本文尚沒有工程應(yīng)用的支持，僅供同行參考。
參考文獻(xiàn)：于松偉 城市軌道交通供電系統(tǒng)的中壓網(wǎng)絡(luò)研究 見《城市軌道交通首屆中青年專家論壇文集》
作者簡介：韓連祥，男，1964年7月出生，1988年畢業(yè)于上海同濟(jì)大學(xué)工業(yè)電氣自動化專業(yè)，大學(xué)本科，高級工程師，從事軌道交通供電設(shè)計，單位地址：北京阜成門北大街5號，68318887－6602。
城市軌道交通中壓雙環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式和聯(lián)鎖、聯(lián)跳關(guān)系研究
文題譯文：STUDY OF THE OPERATION METHOD OF MEDIUM VOLTAGE DOUBLE LOOPED NETWORK OF URBAN TRACK TRAFFIC AND INTERLOCK AND JOINT TRIP RELATIONSHIP
摘要譯文：Abstract: Expounding the normal、defective and emergency operation method of urban track traffic and the interlock relationship of inlet switch and bus-connected switch、inlet switch and interconnection switch、inlet switch and feeder switch of looped network.
關(guān)鍵詞譯文：Key word: Dividing area of power supply 、Switch of dividing point、Interconnection switch、Dividing point、Automatic change-over device
2003-11-1
參考文獻(xiàn)：城市軌道交通供電系統(tǒng)的中壓網(wǎng)絡(luò)研究－于松偉
