三进线二母联供电系统及其工作原理分析
目录
一、三进线二母联电路 (1)
二、三进线二母联供电系统的联锁电路 (2)
三、实现备自投功能 (3)
四、与电压互感器配合 (4)
五、与一般供电系统的比较 (5)
六、三进线二母联供电系统的优越性 (6)
通过三进线二母联五个主断路器相互之间的电气联锁电路来实现这种供电方案。
通过分析了解联锁电路的设计思路，并进行电路分析，提出三进线二母联供电系统与一般的二进线一母联供电系统相比具有一定的优越性，它能通过一主两备、两主一备或3个主电路同时供电等多种方案满足较高的供电要求。
本方案主要考虑2路变压器并行供电外，还并联上1路备用发电电源，在3路电源进线之间设有联络回路，这就是三进线二母联供电系统。
一、三进线二母联电路
三进线二母联供电方案见图1。
三进线二母联供电系统的供电要求是“五合三”，即在该供电系统中的5个主断路器，只允许且必须有3个主断路器同时处于合闸状态。
二、三进线二母联供电系统的联锁电路
2.1、设计思路
利用主断路器中常闭和常开辅助触点（主断路器辅助触点不够时增加中间继电器）的动断和动合，来控制主断路器合闸线圈的电源通或断。
合闸线圈电源连通时，该回路主断路器可合闸供电；否则主断路器不能合闸，即该回路不能供电。
依据这个思路，设计出三进线二母联主电路断路器相互联锁电路，如图2所示。
图2
2.2电路分析
联锁控制电路的功能：当控制回路连通时，该回路控制的主断路器才能合闸；当控制回路断开时，该回路控制的主断路器不能合闸。
主电路断路器合分状态见表1。
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态1 合 分 合 分 合 状态2 合 分 合 合 分 状态3 合 合 分 分 合 状态4 合 分 分 合 合 状态5 分 合 合 分 合 状态6 合 合 分 合 分 状态7 分 合 合 合 分 状态8 分 合 分 分 合
（表1）
在状态1，即1QF，2QF和3QF合闸而 1FQF和2FQF分闸时，其电路分析见表2。
经过表2分析可知，在状态1时，1FQF和2FQF不能合闸，此时由1～3号进线供电。
供电系统状态1分析
回路 常闭触点断开的
断路器 常闭触点闭合的
断路器
控制回路状态 控制结果
进线1 2QF、3QF 1FQF、2FQF 连通 1QF在合闸状态母联1 1QF、2QF、3QF2FQF 断开 1FQF不能合闸 进线2 1QF、3QF 1FQF、2FQF 连通 2QF在合闸状态母联2 1QF、2QF、3QF1FQF 断开 2FQF不能合闸 进线3 1QF、2QF 1FQF、2FQF 连能 3QF在合闸状态
（表2）
同理可知，图2的联锁电路完全可满足表1中8种状态的功能要求。
三、实现备自投功能
根据两主一备的要求，可提出三种方案，
1）1号进线做为备用，2号、3号进线做为工作。
其正常工作时，状态分析为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态1 分 合 合 分 合 在2号进线和3号进线都会产生失电，在此分别做出分析。
（1.1）、当2号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 在2号进线失电后，先合1QF，对1段和2段母线造成瞬时影响。
（1.2）、当3号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 分 合 合 分 在3号进线失电后，先合1QF，分1FQF，然后合2FQF，对整个系统三段母线造成
瞬进影响。
2）2号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
其正常工作时，状态分析为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 在1号进线和3号进线都会产生失电，在此分别做出分析。
（2.1）、当1号进线失电，其动作后状态为
状态 分 合 合 分 合 先1号进线失电后，合2QF即可，对1段和2段母线形成瞬时影响。
（2.2）、当3号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 分 合 合 分 因在3QF跳开后，先分1FQF，再合2FQF，并未对1段母线设备产生瞬时影响 3）3号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
（同1方案）
通过对比开关动作个数，对母线造成的影响程度，得出使用2号方案做为备自投对整个系统影响最小。
为方便对设备的使用，在两个母联柜中分别添加一旋转开关，将其接点引入各母联柜中的DPA100保护装置的闭锁开入中，可保证用户在任何情况下分别设置手动闭锁相应线路的备自投功能。
同时在母联柜中的DPA100保护装置中有自投功能投退选项，在保护装置内部菜单中也可对自投功能的选用进行设置。
四、与电压互感器配合
三路进线分别使用三组电压互感器，可使用两个DPA-300型微机PT监控装置完成对三路进线电压的监控和切换功能。
两台PT监控装置分别放在1号PT柜和3号PT柜中，分析如下：
1、2号进线做为备用，1号、3号进线做为工作。
其正常工作状态：
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 合 合 分 分 合 此时，1#PT带第1段母线和第2段母线，3＃PT带第3段母线，即1＃PT的监控装置处于切换状态。
2、当1号进线失电，其动作后状态为
状态名称 1QF 1FQF 2QF 2FQF 3QF 状态 分 合 合 分 合 此时，由2#PT带第1段母线和第2段母线，3＃PT带第3段母线，即1＃PT的监控装置处于切换状态。
3、当3号进线失电，其动作后状态为
状态 合 分 合 合 分
此时，1＃PT带第1段母线，2＃PT带第2段母线和第3段母线，要先断开1＃PT柜中的PT监控装置的切换状态，再接通3＃PT柜中的PT监控装置的切换状态，需动作两次。
整个工作过程为：先2＃母联柜备自投动作，确认3号进线的3QF已断开，预备合2＃进线开关2QF，由保护装置内部软件分析，首先跳开1＃联络柜的开关1FQF，同时取消1＃PT柜中的PT监控装置的切换状态（1＃PT柜的切换状态由1＃联络柜开关做为实现条件），合2号进线开关2QF，再合母联开关2FQF，此时3号PT柜确认2＃母联柜已合，即可自动实现PT切换动作，
通过分析可做出在某一时刻，只要求有一台PT监控装置可以切换，所以要将PT切换信号引到PT监控装置中，做为两个PT监控装置的互锁。
当考虑一个PT带三个母线的特殊情况，此时要求两个PT切换同时动作，可在PT监控装置内部软件中做（①两PT监控装置允许同时切换②两PT监控装置切换动作互锁）功能投退选项，使整个系统在不同的正常工作方式下更加灵活切换。
五、与一般供电系统的比较
三进线二母联供电系统与一般供电系统的区别是：
a）三进线二母联供电系统采用三进线二母联供电方式；一般供电系统是采用二进线一母联供电方式，其系统图见图3。
b）三进线二母联供电系统要求“五合三”，二进线一母联供电系统只要求“三合二”，即供电系统中的3个主断路器只允许且必须有2个主断路器同时处于合闸状态。
c）三进线二母联供电系统联锁复杂，要5个断路器相互交错联锁才可实现预期功能；
二进线一母联供电系统联锁较简单，只要3个断路器两两互锁就可达到要求。
六、三进线二母联供电系统的优越性
一般情况下，只需采用二进线一母联供电系统就能满足供电要求了，而三进线二母联供电系统在供电要求较高的场所却显示出很大的优越性。
二进线一母联供电系统只能是一主一备或2个主电路同时供电；而三进线二母联供电系统，可一主两备，或二主一备，或3路同时供电，能通过多种方案满足较高的供电连续性要求，确保用电设备安全可靠运行。
将三进线二母联供电系统应用于石油化工行业，其优越性更为显著。