1、項目背景
山東XX焦化集團一車間煤氣風機油站為單電源供電，可靠性不高，當供電回路出現故障時，造成輔機油泵停機，油壓低連鎖跳煤氣風機，影響生產安全運行。因此計劃增加2套雙電源切換裝置，當油站電源出現異常時可以在5ms內切換至備用電源，保障煤氣風機正常運行。
化工二車間一、二期合成配電室、合成氨聯合廠房配電室為單一電源供電，當進線電源異常時無法自動切換到備用電源，人工恢復時間長，生產裝置受到影響較大。計劃增加3套雙電源切換裝置，當電源出現異常時可以在20ms內切換到備用電源，保證生產設備穩定不受電源異常影響。
2、需求闡述
目前需要增設雙電源無擾動切換設備的分別是煤氣風機油站和0.4kV低壓配電室，煤氣風機油站是面向負載側做雙電源切換，0.4kV低壓配電室是面向進線電源側做雙電源切換，同時考慮到電流等級的不同，所以采取不同的技術方案。
1.煤氣風機油站
電源為雙電源主備方式，改造需求為當主電源出現故障時，切換設備準確及時識別，快速斷開主電源，迅速導通備用電源，保證油站工作設備不停機、無沖擊。
基于以上需求，煤氣風機站配置GSS三相靜態轉換開關柜實現雙電源無擾動切換，通過高速半導體開關技術實現小于5ms的切換。
0.4kV低壓配電室
進線方式為雙電源進線，改造需求為當主進線出現故障時，切換設備準確及時識別，快速斷開主進線斷路器，通過內部模型判斷，快速安全合上備用進線斷路器，實現無擾動切換，保證母線上掛載的所有設備不停機、無沖擊。
由于是在配電網進線電源側做雙電源切換，在實現快速切換的同時，還要著重考慮切換的安全性，防止出現沖擊電壓，損傷各類負載。所以切換方案要考慮到以下幾個方面：
1）如果把0.4kV配電室看做一個配電系統，晃電現象有可能是來自于區外上級，也有可能來自于區內，如果是來自于區外上級，可以通過快速切換方式實現，如果是來自區內，比如某條回路的短路造成的，這時，切換設備必須具有準確判斷功能，安全閉鎖，防止區內故障未隔離時，故障擴大化。
2）采用先分后合的動作順序，在發出合閘命令時，切換設備中的控制器需要對母線擾動模型分析準確，保證合閘時合閘兩側電壓的幅值、相位、頻率預判精準，無沖擊風險。
3）由于斷路器在年復一年的使用過程中，隨著設備的老化，功能參數也會出現變化，比如分合閘時間，所以，這就需要切換設備的控制器能動態判斷斷路器分合閘時間，尤其是合閘時間，從而保證每一次動作時，都能準確判斷越前合閘時間，保證合閘時100%安全。
4）出現晃電現象時，經常會出現短時間內多次晃電，那么切換設備完成一次無擾動切換后，需要自動回切時，通過對回切延時和回切判據綜合判斷，保證自動回切的安全，當然也可以選擇手動回切。
基于以上需求和考慮，0.4kV低壓配電室配置FSC無擾動雙電源快速切換柜實現雙電源切換，通過高速真空斷路器實現小于20ms的切換時間。

3、方案概述
3.1 煤氣風機油站
其配電結構基本如下圖所示：

注：快速開關在本系列產品中，可能是可控硅、IGBT、特殊繼電器、特殊接觸器等滿足技術指標的執行單元，K1-K5為微型斷路器或塑殼斷路器。

兩路獨立的380V電源，工作中通過主、備電源的相互投切完成油泵供電連續，實現設備不停機，無沖擊。
GSS三相靜態轉換開關柜外形尺寸示意圖如下：

方案采用標準柜結構，單柜尺寸如圖所示，整柜工廠預制調試完畢，現場吊裝后固定，安裝方式簡單。可自動識別輸入相位關系，具有手動切換、強制模式切換、失壓切換和過壓切換多種切換功能，具有滾動切換和同步切換自適應功能。智能風冷，超過環境溫度自動啟動冷風系統，出風口位于模塊后側。
改造完成后，預期實現效果：
正常工作時主電源接通，備用電源斷開，由主電源交流輸入向油泵供電。當主電源故障時，GSS自動斷開原主電源回路，接通原斷開的備用電源回路，將油泵供電不間斷地轉換到備用電源，切換時間小于5ms。

3.2 0.4kV低壓配電室
其配電結構基本如下圖所示：

兩路進線分別來自不同的獨立單元，工作中1#、2#電源進線的相互投切完成0.4kV母線的供電連續，保證母線掛載各類負載設備不停機，對電網無沖擊。
0.4kV無擾動雙電源快切柜外形示意圖如下：

方案采用標準柜結構，單柜尺寸：0.8米*0.6米*2.2米（長*寬*高），整柜工廠預制調試完畢，現場吊裝后固定，安裝方式簡單，內部配置通風除濕系統，具有長期可靠運行的特性。智能識別區內區外故障，具有開關合閘時間精確統計，自動適應開關老化及開關更換功能，七種全面起動方式，保證復雜工況下也能夠快速啟動，實現無擾動切換。
改造完成后，預期效果如下：

該FSC無擾動雙電源快切柜主要由無擾動靜態切換系統DCM635C和高速真空斷路器PBG-0.4kV/630構成，整體完成進線開關之間的無擾動切換。
正常情況下單母線方式運行，Q1和Q2之間設置機械電氣聯鎖，Q1開關在合位，由1#進線帶0.4kV整段負載運行，2#進線Q2在分位，2#進線熱備用狀態，當母線失壓，系統高速精準判斷且自動快速切換到2#進線，由2#進線帶全部負載；1#和2#進線相互投切，確保0.4kV母線供電連續。

審核編輯 黃宇