化工企業供電系統快切裝置運用

張立剛 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司煤制油分公司

提升化工企業的供電效能是提高化工廠生產效率的有效途徑。較高效的供電效能，可以滿足多家企業的多種設備的用電需求，能夠有效提升工廠的運行效率。而且，氣體公司的連續性生產不僅僅是對企業的利益負責，也是對客戶的不間斷使用負責。

一、電氣系統簡介

完整的電氣系統，由企業從供電所牽入兩個高伏電壓電源（35kV），由兩個電源構成回路，并在10KV 側安裝ATS 轉換裝置，進行ATS 轉換操作，進行企業供電。在變電站的設計之初，通常會在H1、H2、H3 三向10kv 開關處設置繼電器，由繼電器接手外部電壓波動較大時的ATS 轉換工作。這樣的設計主要是為了保護氣體公司電氣設備，切換方式有著一定的局限性。切換功能效率低且不穩定。現為了滿足雙電源下的快速切換要求，還要同時保障氣體公司的生產設備正常運行的前提下，保護電氣設備。特引進由美國Beckwith 公司生產的，型號為M-4272 型電源轉換系統。在實際進行操作時，通過各項數據可以發現，系統適應性良好，能夠有效的在實現工廠正常運作的前提下，最大限度的實現對電氣設備的保護。

（一）M-4272 的作用及其特點

M-4272 型電源轉換系統為滿足工廠生產要求，并應對特殊情況，特設立了兩種系統轉化方式：自動轉換和手動操作。前者反應迅速，后者可滿足特殊情況下的轉換需求。并且還設立了四種切換模式：快速轉換、同期轉換、剩余電壓、定時轉換。除了定時轉換外，其他三種模式都是實時進行切換操作。并且除了快切模式，其他三種還可以執行禁用指令。鎖定其他三種切換方式。

此型號電源轉換系統可以設定自動轉換閉鎖預設條件。在滿足任一條件時，會進行系統的自動閉鎖行為。在執行閉鎖指令后，則無法進行系統的切換操作，也無法引起系統的跳閘指令。手動轉換模式。可以通過人機互動界面選擇手動操作模式，手動操作下的轉換模式可以選擇除定時轉換外的三種轉換模式，并且還可選擇熱并列轉換。同樣的，在閉鎖條件觸發后，手動模式也將被鎖閉，無法選擇。閉鎖指令執行后的前四毫秒內，上述幾種轉換方式將被鎖定，只有定時轉換在三十個周波后會被系統自動激活。若系統的雙電源母線之間的相角在限值內，則備用電源的繼電器將會執行快速切換操作，將斷路器分閘后再進行合閘。而10kv 的進線斷路器H3 和H2，同樣是工作斷路器，并互相為備用關系。

在同步模式下的轉換系統，將會在轉換指令發出十毫秒內，一同將快切、同期切換和剩余電壓切換方式激活，無須等待斷路器的狀態反饋信息。此時的工作斷路器和備用斷路器的閘關操作指令會立即發出。并且定時切換系統也會在分閘操作結束后的30 個周波后被激活。當雙電源的相角在限值內時，會立即執行快切模式，進行模式的切換。若相角不在限值內，工作斷路器會自動跳閘。

（二）M-4272 數字式母線電源轉換系統的特點

①M-4272 型電源轉換可以實現企業的雙供電系統的快速切換，并設立了手動操作模式和自動切換模式（或者是單雙兩向切換模式）。同時在運用的時候，它能夠自由的進行切換，并且在影響不到其他系統的基礎上，能夠實現單獨的插座，同時它具備的雙向切換模式，不僅能夠提高工作效率，還能夠提高安全性。

②可以在較復雜的用電情況下快速切換，并應對多種狀況實現自應對，執行切換操作。

③能夠擴展其他操作模塊，執行多種開關的啟動與禁用指令，以應對不同的工廠生產供電狀況。

④可以實現供電系統的全程監控與監管。并對使用過程中的供電數據進行測量和記錄，便于進行供電系統的優化和其他操作。同時在進行化工企業供電系統全程監控的過程中，通過該方式的應用，它能夠切實的在了解供電系統需求的基礎上，對供電系統的操作進行全面的管理，同時還能夠保護系統的運行狀態，減少切換問題的發生。

⑤使用供電系統時，無論哪條線路出現了問題，切換系統都可以實現供電系統的快速切換。而當多條線路同時出現問題時，則會執行閉鎖指令，以維持當下的工作狀態。

二、工業上的應用

在2011 年的6 月，氣體公司引進了兩套M-4272 型供電系統自切換裝置。在進行了相關參數的設定后，初步進行了系統的測試，修改自動快切模式下的相角差為三十度。自動快切和自動同期的頻差分別設為2Hz 和10Hz。

裝置安裝的次年2 月份，供電所的氣體公司供電部分發生了電壓波動情況。事后檢查波形記錄儀，發現實時情況如下：電源母線的電壓下降為68.41%Un，并持續了大約一秒。10kv 側的電源母線啟動低電壓保護裝置。斷路器H2 在系統轉換指令發出后大約五毫秒內進行開閘，卸載信號則在ATS 啟動后的十四毫秒內發出。

此次的系統同期轉換，進行的十分完美。此過程中的設備運作無礙，并沒有影響到氣體工廠的持續性生產。而且，轉換過程中，供電系統各環節的運作狀況也被明確記錄了下來，可以明確的看到在發出系統切換指令之后，各環節都能自動做出最佳的執行方案。事后排除波動原因后，則通過手動操作模式進行系統的轉換。

三、結束語

自2011 年氣體公司引進了兩套M-4272電源切換裝置后，就對這種新型供電系統自動切換系統進行了較多次數的測試，都取得了較好的成效。而且在今年的十一月時，該系統又成功的進行了一次自動轉換操作，切實保障了企業正常的連續性生產，保護了企業的利益和客戶的正常使用。自此，可以發現，該系統在進行供電系統自切換方面有著非常好的表現，值得在行業內進行發展和推廣。