1、合閘母線HM和控制母線KM分開的淵源
中壓斷路器的操作機構(gòu)分為電磁機構(gòu)、彈簧機構(gòu)和和永磁機構(gòu)等。現(xiàn)在的中壓斷路器主流機構(gòu)為彈簧機構(gòu),而過去老式斷路器的主流機構(gòu)為電磁機構(gòu),其缺點就是電磁操作機構(gòu)所需的能量由直流或交流輔助電源提供,電磁線圈通電時需要很大的電流沖擊,因此需要大容量的輔助電源來供電,電流沖擊時,線圈中的電流特別大,導(dǎo)致合閘的時候合閘母線電壓降低。為了解決電壓降低的問題,就需要抬高合閘母線電壓,因為其和控制母線電壓不一致,于是需要分開。
控制母線就是控制回路電源母線。一般由直流屏變出DC220V、110V。為電壓要求精度高,電流小的控制回路提供電源,控制母線電壓精度為±5%Ue或更低,一般帶操作回路、信號回路、保護裝置等負荷。其控制母線前面通過降壓硅鏈降壓,防止后面元件壽命縮短或毀壞。
合閘母線就是合閘電源母線。一般由直流屏變出DC240V、120V,主要為電壓要求精度不高,電流大的合閘回路提供電源,合閘母線電壓精度可為±10%Ue,其電壓相對高一些。合閘母線專門給斷路器、隔離開關(guān)等的沖擊類負載供電。
直流屏大致的邏輯關(guān)系可參照如下示意圖:

2、現(xiàn)在合閘母線HM和控制母線KM為何可以合并?
上一部分說了,其分開是基于電磁操作機構(gòu)的存在,現(xiàn)在主流中壓斷路器為彈簧操作機構(gòu),操作機構(gòu)的類型才是決定合閘母線HM和控制母線KM能否分開的關(guān)鍵。彈簧機構(gòu)使用單獨的儲能彈簧,分別來存儲斷路器分、合閘所需的能量。合閘彈簧要有足夠的能量使分閘彈簧儲能,合閘彈簧可通過手動或由輔助電源供電的小型電動機實現(xiàn)儲能,此時所需要的電流便小一些,常規(guī)的控制母線足以帶動,便無需單獨的合閘母線了,如下圖。

現(xiàn)在的新建變電站有些已經(jīng)沒有合閘母線了,當然也有些仍舊保留著,保留的原因可能出于沿襲習(xí)慣的考慮,也可能確實有需要,也或者有的站只是一些老設(shè)計或維護人員平時有分開說的習(xí)慣,但是實際已經(jīng)不再明確區(qū)分控母還是合母電壓。
3、合閘母線HM和控制母線KM分開的好處
當然合閘母線HM和控制母線KM分開也確實有一定的好處,只是不像以前一樣必須分開,好處如下:
①提高供電可靠性
合閘母線HM和控制母線KM分開后,控制母線可以采用相對獨立的電源系統(tǒng),如采用蓄電池組等單獨供電。這樣,即使在外部交流電源故障或者合閘母線出現(xiàn)故障(如短路等)的情況下,控制母線依然能夠保持供電,確保繼電保護裝置能夠正常工作,發(fā)出正確的控制信號,在故障時及時跳開斷路器,從而提高了整個電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。
②故障查找方便
由于合閘母線HM和控制母線KM是分開的,故障范圍被限制在合閘母線及其相關(guān)的回路部分或控制母線及其相關(guān)的回路部分。這樣,運維人員可以將注意力集中某一部分可能出現(xiàn)問題的部件上,而不用在整個控制和合閘的復(fù)雜系統(tǒng)中尋找故障點。同時,試驗,調(diào)試時,也更簡單便捷。