低壓配電系統為何選兩進線一母聯而非雙電源？終于有人說明白了

題主的這個問題很常見，不但有客戶問我，也有ATSE雙投開關的制造商問我，甚至還有設計院的設計師來問我。我來回答吧。

我們看下圖：

圖1是典型的兩進線單母聯分段的系統，我們來看看它的特點是什么：

1）兩進線各帶一段母線，負載連同母線相對獨立；

2）平時母聯打開，兩進線閉合；

3）當某進線出現失壓后，該路進線打開，母聯閉合，實現供電的連續性。當故障解除后，系統恢復到原始的兩進線閉合母聯打開的狀態。這種操作叫做備用電源自動投退，簡稱備自投；

4）各段母線上的短路電流就等于各段變壓器的短路電流；

5）備自投操作時，必須配套電源電壓檢測和零電流檢測，還要確保系統中未出現短路故障。為了投退的準確，備自投系統必須參考各臺斷路器的狀態，來確定動作方向；

6）我們把進線和母聯都閉合的方式叫做變壓器并列運行。變壓器并列運行的條件是：兩變壓器的中壓側必須來自同一個電網，它們之間不能有相位差；兩變壓器接線方式一致，阻抗電壓一致，但容量可以一致。

要特別注意的是：當并列運行時，流過進線和母聯斷路器的短路電流等于1倍變壓器短路電流，但負載斷路器卻流過2倍變壓器短路電流。

因此，在一般情況下，不允許變壓器并列運行?。?！

我們看下圖：

在圖2中，我們看到它的基礎還是兩進線單母聯的系統，但在I段進線處安排了備用的發電機電源。

平時ATSE接通T1變壓器電源，故障狀態下才啟動發電機G。我們看到圖2中，ATSE的任務就是在變壓器T1和發電機G之間切換。

圖2中，既有雙電源互投的ATSE系統，也有兩進線單母聯的備自投系統。那么ATSE系統是否可以取代備自投系統？答案當然是否定的。

我們看到，T1和發電機G在任意時刻，兩者只能使用其一，不能共存。但備自投系統，在正常使用是兩進線均正常工作，而母聯則處于打開狀態。

圖2充分說明了題主的問題和疑問，相信題主應當能從此圖中知曉兩者的區別和聯系。

現在，我們來做一番設想：

圖2中，正常時是T1和T2供電，發電機G備用。若不知何時T1出現故障，則系統打開I段進線QF1，再閉合母聯QF3，于是由II段變壓器拖動雙母線上的重要負荷，非重要的三類負荷全部都拋去。

若此時變壓器T2也發生了故障，則系統將所有斷路器均開斷，然后啟動發電機G，當發電機運行正常時，ATSE接通發電機側，再通過I段進線QF1，將電能傳輸到I段母線上。

如果此時T1變壓器恢復，我們應當把供電關系轉移到變壓器T1上。然而，隨著ATSE的切換，系統必然要再次經歷短暫停電。這對于連續生產機械來說，有時是不允許的。

解決的辦法就是，把ATSE換穿斷路器，并且讓變壓器T1與發電機G并列運行，然后再把發電機撤離。

要實現變壓器T1與發電機并列，必然會遇見發電機與變壓器同期的問題，也即它們的電壓值必須一致，頻率必須一致，相位差必須一致。只有實現了同期，我們才允許兩者并列，然后再退出發電機。

相信，題主從這里一定能看出，備自投系統與雙電源互投系統是不一樣的。備自投系統可以取代雙電源互投系統，但雙電源互投系統卻無法取代備自投系統。

這就是最后的答案。

作者：Patrick Zhang

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來源：知乎

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