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GCR-ZMS 3ms电源切换成套装置

快速开断真空断路器+快速切换控制器

缩短电压暂降时间、防止电压暂降事故发生

GCR-ZMS 3ms电源切换成套装置（简称GCR-ZMS）就是针对消除晃电的危害而进行设计，代替电力系统的备自投装置，实现电压暂降发生后3毫秒内快速切换，保证供电连续性，彻底避免晃电事故发生。安装应用在厦门天马电子、深圳供电局，成功躲过了所有外网晃电。

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关键词：GCR-ZMS 3ms电源切换成套装置

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装置概述

国家电网与企业电网相连，形成供电系统。系统内任何一支路发生短路故障，都会造成整个系统的电压跌落，由现场实录波形可以看到电压有一段明显凹陷，业内称为“晃电“或“电压暂降”。晃电会致使敏感负载停止运行，企业的整个生产流程被迫中断。晃电的时间一般是断路器切除短路故障的时间，晃电现象在系统运行时出现的几率很高。

装置原理

工作原理

GCR-ZMS 是以快速切换测控单元、快速开断真空断路器为核心的成套设备，电源侧故障时，GCR-ZMS 控制单元可在 0.5ms 内判断，快速开关在 2.5ms 内能完成分合闸的动作，装置可在 3ms 内完成切换。

快速切换控制器实时监视主电源的电压信号，在备用电源正常情况下，一旦主电源发生晃电等电压波动时，如电压下降到额定电压的 70%(具体值需可设置)时，采用专用快速算法的快速切换控制器能在0.5ms内完成故障判断，并发出动作信号，并命令主电源开关分闸、备用电源及母联开关合闸，装置可在 3ms 内完成切换。当主电源电压恢复正常后，快速切换控制器发出指令先合主电源开关、再分备用电源及母联开关。

功能特点

正常切换、事故切换，GCR-ZMS整体切换最快时间不大于3ms

快速切换测控装置和高速开关一体化成套设计

串联、并联、同时三种切换方式可供选择

GCR-ZMS提供保护闭锁、故障闭锁、开位异常闭锁等多种闭锁功能

能够适用于各个开闭所，并且可以区分区内和区外故障，防止误切

完善的事件记录和录波功能

正常情况下实现馈线一、母联开关、馈线二之间的人工切换

自动识别运行于双馈线的方式或是双馈线加母联的方式

设备构成

GCR-ZMS中压一体化快切装置采用一体化成套设计，主要组成：ZMS快速切换测控单元、快速开断真空断采用一体化成套设计，主要组成：ZMS快速切换测控单元、快速开断真空断路器、人工过零装置、火花间隙装置、抗饱和CT、抗饱和PT等组成。

GCRH系列快速开断真空断路器

短路故障时：GCRH系列快速开断真空断路器利用短电磁斥力直接驱动断路器实现快速分闸，与人工过零装置结合，实现即刻3ms内快速开断。

无故障时：GCRH系列快速开断真空断路器与普通中压断路器的使用习惯、外形尺寸及接线方式完全一致。

双操作机构（快切操作机构、常动操作机构），完全替换进线柜、母联柜。

人工过零装置

运用人工过零技术解决交流电弧熄灭时间长的问题用以提高开关电器设备的开断速度。因为要想在线路故障发生后迅速的切断故障电流，保持母线电压。就必须在故障电流自然过零点之前提供一个强制过零点，同时保证快速开关触头已经打开，这样才能确保快速开关对故障电流的开断。

火花间隙装置

采用微秒级导通，合闸速度极快的火花间隙触发导通技术，实现高速切换，事故切换、整体时间小于1ms；具有自动/手动切换模式；控制和执行机构一体化成套设计；可配置旁路，实现不停电检修。

技术参数

治理方案	方案简介	优点	缺点
不间断电源(UPS)	已经在众多行业得到了普遍应用。一般功率较小，通常以低压为主，主要适用于企业终端负荷治理。	比较常用	1).事后治理。不能改变电压暂降时间、因而不能避免电压暂降事故发生，属于电压暂降事故后的补偿治理方案。 2).一般是对低压负载的电压暂降局部进行补偿、不能对高压负载发生电压暂降进行补偿。	1).造价非常昂贵、尤其是大功率UPS或是高压UPS价格更贵。 2).而且还涉及到高费用的维护和更换电池成本； 3).占地面积大、能耗严重。	倘若一般大型电子半导体企业采用不间断电源UPS、动态电压恢复器(DVR)要对全厂的敏感性负载进行电压暂降治理，则造价基本要以亿元来计算。
动态电压恢复器(DVR)(不含储能单元)	电压暂降补偿所需能量从电网中获得。代表厂家有ABB的PCS100AVC动态电压调节器、西班牙Zigor公司的AVC快速电压调节器	由于没有电池，AVC的优势有体积小、能耗低、运维成本低。		1).造价昂贵。 2).当电压跌至50%以下、电压暂降无法得到补偿。
动态电压恢复器(DVR)（含储能单元）	电压暂降补偿所需能量除了从电网中获得、还通过电容储能获得。代表厂家有美国罗克韦尔自动化有限公司的动态电压暂降补偿装置DySC、韩国爱德万思电机的VSP电压暂降保护器。	DySC和VSP不但能够从电网中获取原始能量进行电压暂降偿；当电压跌落得很低时还可用电容器蓄能进行电压暂降补偿。		造价非常昂贵：200kW、0.5s的该电压暂降治理装置要数百万元，一个工厂的电压暂降治理需花费数亿元以上。
固态切换开关(SSTS)	采用半导体固态开关作为切换元件，辅以检测和控制技术，来实现高速的电源切换。	事前治理。能够在一个周波之内完成双电源切换的极高速切换装置，适用于外网电压暂降。	造价昂贵、尤其是10kV/35kV的高压固态切换开关非常昂贵(数千万元一套)；作为电子器件要承受大容量的短路电流则可靠性很难保证。
3毫秒快切成套装置	机械式快速真空断路器＋人工过零装置＋高速快切控制器。电压暂降后3毫米内快速切换、保障所有负荷连续供电。	事前治理。3毫秒内快速切换，适用于外网电压暂降。	造价经济、抗短路能力强，更可靠。

装置应用

单母线不分段方式：

具有两路独立电源的供电系统，当负载侧为单母线不分段供电方式，如图所示，GCR-ZMS始终在快速开关VFC1、VFC2 之间切换。

单母线分段方式：

具有两路独立电源的供电系统，如图所示，GCR-ZMS 在开关VFC1、VFC2、VFC3之间进行切换。