陳凱

摘要：2018年，福州地區(qū)年用戶平均停電時(shí)間為90分鐘，而東京、紐約、倫敦年用戶平均停電時(shí)間分別為20分鐘、21分鐘、61分鐘。與世界先進(jìn)地區(qū)相比，停電時(shí)長(zhǎng)還存在較大差距。隨著國(guó)家推進(jìn)海西城市建設(shè)，福州承辦了越來(lái)越多的國(guó)家級(jí)會(huì)議、賽事，如何保障重要用戶的供電可靠性，是目前配網(wǎng)部門急需解決的問(wèn)題。本文研究了適用于福建省各地市、縣供電單位的重要用戶外接應(yīng)急電源切換裝置，為最大限度地提高供電可靠性和縮小停電區(qū)域提供新的方法。

關(guān)鍵詞： 保供電; 應(yīng)急電源; 發(fā)電車;

1 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 14048，11-2008《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第6部分：多功能電器 第1篇：自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器》

IEC 60947-6-1 自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)

《國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)關(guān)于加強(qiáng)重要電力用戶供電電源及自備應(yīng)急電源配置監(jiān)督管理工作的意見(jiàn)》（電監(jiān)安全 〔2008〕43號(hào)）

2 術(shù)語(yǔ)和定義

重要保供電活動(dòng)：具有重大影響和特定規(guī)模的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、體育等活動(dòng)。

ATS切換柜：具有兩路進(jìn)線、一路出線，且進(jìn)線可實(shí)現(xiàn)快速備自投功能。

快速連接器：能夠?qū)崿F(xiàn)快速拔插的航空插頭或插座。

3 外接應(yīng)急電源切換裝置改造適用條件

一般情況下，重要保供電用戶應(yīng)自行配置應(yīng)急電源。應(yīng)急電源的配置應(yīng)滿足重要負(fù)荷的允許斷電時(shí)間、容量、供電質(zhì)量、停電影響等負(fù)荷特性，應(yīng)急電源容量至少應(yīng)滿足全部重要負(fù)荷正常供電的要求。

不能短時(shí)停電（幾秒鐘）的用電設(shè)備應(yīng)在設(shè)備前段接入U(xiǎn)PS 、EPS（在線式）等不間斷應(yīng)急電源，以保證電源切換時(shí)用電設(shè)備的用電。

能短時(shí)停電（幾秒鐘）的用電設(shè)備的末端自投可采用靜態(tài)開(kāi)關(guān)以減少設(shè)備停電時(shí)間，末端自投的備電源側(cè)應(yīng)由分別來(lái)自市電和自備發(fā)電機(jī)兩路電源供電。

對(duì)于每年常規(guī)舉辦海峽論壇、海交會(huì)、茶博會(huì)、中考、高考，且不具備上述條件的場(chǎng)所，應(yīng)加裝外接應(yīng)急電源切換裝置，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急電源裝備快速接入及拆除。

4 外接應(yīng)急電源切換裝置改造

4.1改造原則

原則上，重要保供電用戶電房?jī)?nèi)部應(yīng)設(shè)置0.4千伏應(yīng)急母線段，重要負(fù)荷應(yīng)接入應(yīng)急母線段供電。應(yīng)急母線段應(yīng)有充足的備用容量，滿足所有臨時(shí)重要負(fù)荷接入需求。此類用戶改造時(shí)，應(yīng)在用戶電房?jī)?nèi)部加裝ATS切換柜，并由該切換柜為應(yīng)急母線段供電。ATS切換柜主用電源來(lái)自市電，備用電源來(lái)自外接應(yīng)急電源。

對(duì)于未設(shè)置0.4千伏應(yīng)急母線段的用戶，當(dāng)最大用電負(fù)荷小于240千瓦時(shí)，可將所有低壓負(fù)荷視同應(yīng)急負(fù)荷進(jìn)行保障;當(dāng)最大用電負(fù)荷大于240千瓦時(shí)，應(yīng)在電房?jī)?nèi)部配置ATS切換柜的同時(shí)配置低壓配電柜，以便重要負(fù)荷改接由低壓配電柜供電。

用戶電房?jī)?nèi)部應(yīng)預(yù)留低壓備用接入單元，以便為ATS切換柜提供市電電源。針對(duì)評(píng)估為可能由UPS電源車供電的用戶，應(yīng)在用戶電房?jī)?nèi)部預(yù)留備用接入單元為UPS電源車提供市電。

為便于應(yīng)急電源車輛接入，應(yīng)在用戶電房附近設(shè)置快速連接配電柜，配電柜與ATS切換柜及市電電源之間電纜應(yīng)提前敷設(shè)完成，以便應(yīng)急電源車輛車載電纜快速接入。

應(yīng)提前勘察應(yīng)急電源車輛停放位置，停放位置至配電柜之間電纜連接距離應(yīng)小于50米。停放位置應(yīng)根據(jù)負(fù)荷重要性，考慮發(fā)電車、UPS電源車同時(shí)停放要求。

4.2 改造典型接線方式

以在保供電期間重要負(fù)荷均已接入應(yīng)急母線段的重要保供電用戶為例，同時(shí)考慮發(fā)電車、UPS電源車兩種接入方案。

4.2.1 改造前接線方式

改造前，重要負(fù)荷均已接入用戶電房?jī)?nèi)部0.4千伏應(yīng)急母線段，如圖1所示。

4.2.2 改造后接線方式

改造方案：在用戶電房?jī)?nèi)部加裝ATS切換柜，并由該切換柜為應(yīng)急母線段供電。ATS切換柜主用電源來(lái)自市電，備用電源來(lái)自外接應(yīng)急電源。同時(shí)考慮發(fā)電車、UPS電源車兩種接入方案，一路市電接入ATS切換柜，另一路市電接入快速連接配電柜。ATS切換柜應(yīng)急備用電源線接入快速連接配電柜。

改造后接線如圖2所示。

4.2.3 發(fā)電車備用的供電方式

發(fā)電車作為備用電源供電時(shí)：正常情況下，重要負(fù)荷由市電電源經(jīng)ATS切換柜常用回路供電;在市電故障停電時(shí)，ATS切換柜快速自動(dòng)切換至發(fā)電車供電，供電電流流向如圖3所示。

4.2.4 UPS車主用的供電方式

當(dāng)由UPS電源車作為主供電源時(shí)，ATS切換柜切換至“備用手動(dòng)”模式，由UPS輸出電源為重要負(fù)荷供電，供電電流流向如圖4所示。

4.3 應(yīng)急電源容量配置

應(yīng)急發(fā)電車作為備用電源處于熱備用時(shí)，為防止瞬時(shí)額定負(fù)荷沖擊，接入負(fù)荷應(yīng)不超過(guò)發(fā)電機(jī)額定功率60%。

4.4 ATS切換柜技術(shù)要求

采用四極切換（A、B、C、N），具有機(jī)械和電氣聯(lián)鎖功能，并配備電動(dòng)/手動(dòng)操作功能。

ATS開(kāi)關(guān)形式為CB級(jí)，不采用熔斷開(kāi)關(guān)互鎖型的ATS開(kāi)關(guān)。具備有自投自復(fù)和互為備用相互切換的功能。根據(jù)電流大小相應(yīng)選擇開(kāi)關(guān)，>=800A時(shí)采用框架開(kāi)關(guān);<=630A時(shí)采塑殼開(kāi)關(guān)。

組成器件要求采用一體化開(kāi)關(guān)，機(jī)械結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單;具備自動(dòng)、電動(dòng)、手動(dòng)選擇工作模式。

具有液晶顯示，能顯示電壓值，頻率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。

選用具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的ATS開(kāi)關(guān)，監(jiān)控接口要求： 采用232或485通信端口，Modbus通訊協(xié)議。

ATS開(kāi)關(guān)的控制器應(yīng)具備數(shù)字顯示和動(dòng)作參數(shù)設(shè)定的功能，能顯示兩路電源的電壓、相序和頻率等參數(shù)，同時(shí)，能通過(guò)232或485接口在遠(yuǎn)端閱讀狀態(tài)指示和動(dòng)作參數(shù)，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改。

開(kāi)關(guān)須提供通信接口（干接點(diǎn)或RS-485）可連接至監(jiān)控中心，可由操作人員遠(yuǎn)程監(jiān)控每一自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，包含開(kāi)關(guān)位置與測(cè)試開(kāi)關(guān)。

具備欠壓、過(guò)壓斷相等保護(hù)功能。

開(kāi)關(guān)面板“測(cè)試/復(fù)位”功能鍵可供用戶定期測(cè)試轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及備用電源情況，提高設(shè)備供電可靠性。

ATS開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)間小于200毫秒。

ATS自動(dòng)切換柜進(jìn)線開(kāi)關(guān)額定電流一般選用800A或630A，低壓配電柜出線開(kāi)關(guān)額定電流一般選用400A或250A。

4.5 快速連接配電柜技術(shù)要求

快速連接配電柜，與市電或ATS切換柜相連的輸入端采用鍍錫銅盤(pán)接線方式;與應(yīng)急電源車輛相連的輸出端采用快速連接器接線方式，快速連接器具有雙并兩個(gè)接入端口，以便應(yīng)急電源車雙并電纜接入。

快速連接器額定電流一般選用530A或600A，拔插次數(shù)應(yīng)不低于500次，接觸電阻應(yīng)小于25μΩ。

出線電纜端子的顏色應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)，規(guī)定如下：A相黃色;B相綠色;C相紅色;中線淡藍(lán)色。

4.6 設(shè)備工藝要求

外觀工藝：ATS切換柜、快速連接配電柜外觀精美，具有防雨、防雪、防塵功能。

結(jié)構(gòu)工藝：柜體采用不銹鋼材質(zhì)，柜子可做本體與帶輪托架分體式，柜內(nèi)部件排列合理、整齊;導(dǎo)線顏色和截面合理，布放平整，編號(hào)合理;接插件牢固。

設(shè)備銘牌、標(biāo)記平整清晰。

4.7 電纜配置要求

電纜型號(hào)統(tǒng)一為YJV-1kV-4*240。

5 應(yīng)急電源車輛改造

為保證移動(dòng)發(fā)電車快速接入的規(guī)范性、通用性要求，移動(dòng)發(fā)電車、UPS電源車車載電纜的輸出接口應(yīng)安裝快速連接器，現(xiàn)有車輛和設(shè)備應(yīng)逐步進(jìn)行改造。

6 外接應(yīng)急電源切換裝置運(yùn)維

外接應(yīng)急電源切換裝置，應(yīng)定期巡視，每年至少開(kāi)展一次試驗(yàn)。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了福建省重要保供電用戶外接應(yīng)急電源切換裝置的改造原則、接入方式、設(shè)備選型及運(yùn)維管理要求，確保在重要保供電期間，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急電源裝備快速接入活動(dòng)場(chǎng)所，滿足應(yīng)急保障需求。