浅析三峡升船机闸首10kV供配电系统及其备自投装置
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作者:李若 周灿 游强
摘要：对三峡升船C闸首10kV供配电系统及其备自投装置进行了简单的介绍，初步分析了三峡升船机在不同工作状态下，备自投装置在三种工作模式下的优点和缺点，为三峡升船机闸首10kV供配电系统正常工作以及升船机平稳运行提供安全保证。
关键词：升船机;供配电系统;备自投装置
中图分类号：U641文献标识码：A文章编号：1006―7973（2022）07-0122-03
三峡升船机供配电系统作为三峡升船机电气控制系统的重要组成部分，是三峡升船机能够平稳正常运行的前提和保证，因此三峡升船机供配电系统的可靠性和连续性显得尤为重要。本文主要介绍了三峡升船机闸首10kV供配电系统及其备自投装置，并对备自投装置的三种工作模式进行了初步探讨，对三峡升船机不同工作状态下应选择的备自投装置工作模式提出建议。
1三峡升船机闸首10kV供配电系统
三峡升船机闸首10kV供配电系统主要由10kV开关柜、10kV干式变压器和10kV电缆构成，布置在升船机塔柱196m高程北侧和南侧的变电所内。闸首10kV供配电设备共计23台10kV高压开关柜、4台1600kVA干式变压器，其中10台10kV高压开关柜、2台1600kVA干式变压器布置在196m高程北侧变电所内，13台10kV高压开关柜、2台1600kVA干式变压器布置在196m高程南侧变电所内。
10kV高压开关柜由港迪电气集团制造生产，开关柜型号为KYN28A-12户内金属铠装移开式开关设备，10kV干式变压器由许继变压器有限公司制造生产，变压器型号为SCB10-1600/10.5。
北侧变电所共计10面10kV开关柜，1面进线开关柜，编号为G33K4;2面联络开关柜，编号为G33K34，G33K35;4面负荷开关柜，编号为501K33，502K33，505K33，508K33;1面测量保护PT柜，编号为G33PT;2面备用柜。
南侧变电所共计13面10kV开关柜，2面进线开关柜，编号为G34K7，G35KH2;4面联络开关柜，编号为G34K33，G34K35，G35K33，G35K34;4面负荷开关柜，编号为503K35，504K35，506K35，507K35;2面测量保护PT柜，编号为G34PT，G35PT;2面备用柜。其中G35PT柜与G35K34柜为同一开关柜。
南侧联络开关G35K33和G34K33在正常工作、非手动操作情况下在合闸位置。
三峡升船机闸首10kV供配电系统由三段组成，正常情况下坛子岭1回对北侧10kV系统设备进行供电，航升2回对南侧10kV系统设备进行供电，左岸电厂备用。左岸电厂作为第一备用电源，当坛子岭1回或者航升2回发生故障时由左岸电厂供电运行，坛子岭1回和航升2回互为第二备用电源，当左岸电厂也发生故障时，坛子岭1回和航升2回联络供电运行。
2三峡升船机闸首10kV供配电系统备自装置
2.1闸首10kV供配电系统备自投装置的3种工作模式
（1）全自动工作模式：主供电源失电后，主供电源开关断开，按程序设计优先级顺序，合备用电源开关;当主供电源恢复正常后，返回程序自动启动，断开备用电源开关，合主供电源开关。
（2）半自动工作模式：当主供电源失电后，主供电源开关断开，按程序设计优先级顺序，合备用电源开关;当主供电源恢复正常后，返回程序不启动，维持原有供电运行方式。
（3）退出工作模式：备自投退出运行。升船机变电工作站通过I/O控制方式发出指令，由备自投装置实现以上三种工作模式的切换，备自投装置实际的工作状态通过I/O信号送回升船机变电工作站。
2.2南侧变电所10kV系统的备自投功能
航升2回（南侧进线开关G35KH2）作为主供电源，南侧联络开关G34K35、北侧联络开关G33K35作为备用电源。正常情况下，35M和34M分段运行，35M主供电源（航升2回）供电，南侧联络开关G34K35和北侧联络开关G33K35处于分闸位置。当主供电源失电时，备自投断开主供电源开关（断开南侧进线开关G35KH2），自动投入第一备用电源（合南侧联络开关G34K35）;第一备用电源失电后，投入第二备用电源（合北侧联络开关G33K35）。
2.3北侧变电所10kV系统的备自投功能
坛子岭1回（北侧进线G33K4）作为主供电源，北侧联络开关G33K34、北侧联络开关G33K35开关作为备用电源。正常运行时，33M主供电源（坛子岭1回）供电，北侧联络开关G33K3和北侧联络开关G33K35处于分闸位置，当主供电源失电时，备自投跳主供电源开关（北侧进线G33K4），自动投入第一备用电源（合北侧联络开关G33K34）;第一备用电源失电后，投入第二备用电源（合北侧联络开关G33K35）。
2.4两次备投功能
闸首10kV供配电系统备自投装置具有两次备投功能：当主供电源失电，备自投第一次动作切换至第一备用电源，第一备用电源处于工作电源状态，此后，若第一备用电源失电，第二备用电源正常，备自投第2次动作，自动切换至第二备用电源。即根据优先级主供电源失电后自动切换至第一备用电源或第二备用电源，第一备用电源失电后切换至第二备用电源。
若备自投处于全自动模式，自恢复功能根据优先级实现第二备用电源至主供电源或第一备用电源的自动恢复，及第一备用电源至主供电源的自动恢复。
3三峡升船机闸首10kV供配电系统备自投装置工作模式初步探讨
三峡升船机作为三峡水利枢纽永久通航设施，是客货轮和特种船舶快速过坝通道，能提高三峡船闸的货运通过能力。三峡升船机是目前世界上提升重量最大的全平衡垂直升船机，驱动机构采用齿轮齿条爬升式，具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大、下游水位变化速率快的特点。
nlc202209161043
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