海湾石化项目

1. 项目背景

海湾石化所在炼化一体化园区，控制系统分布多、工艺联锁复杂。主控区与装置区使用的 UPS 年限 7–10 年不等，电池老化、备件断代、旁路开关寿命接近上限。2024 年计划停工检修 18 天，窗口紧、跨系统多、风险高。业主要求在检修期内完成：

• UPS 无停电热切换到新机框/新模块；

• 电池体系翻新（含回路清点、劣化组替换、回路均衡）；

• 联锁/火气/视频/应急广播播控的有序关机/上电流程重构；

• 检修后提交完整的等效电气档案与仿真演练报告。

2. 需求痛点

• 装置区 UPS 分散在不同管廊与高温高湿环境，走线复杂；

• 旧设备品牌混杂、图纸不全，历史改造“口述工程”较多；

• 火气/联锁系统对电源切换冲击极敏感；

• 电池房通风条件差，高温季节 SOH 下降明显。

3. 解决方案

1. “双母线影子系统”：先在原 UPS 并机母线旁新建一套“影子母线”，采用隔离刀闸+短时并列方式，完成负荷从旧系统向影子系统的零中断过渡。

2. 模块化替换：以 50 kW 模块为最小单元上架，按“先旁路、再逆变、后切负荷”的顺序分区推进；每次仅迁移 20–30% 的关键回路，留足回退路径。

3. 电池翻新：

• 先做内阻/端压/红外热成像三合一体检；

• 对 SOH＜85% 或 IR 偏差＞20% 的电池直接更换；

• 并联系统统一做均衡充电，随后分组容量核验；

• 电池房加装温湿度与通风联动，建立温补曲线。

4. 有序关机/上电脚本重构：把 DCS、SIS、火气、应急广播与部分边缘 PLC 写入统一 SOP 与脚本，定义“10 分钟/30 分钟/60 分钟”三级应急窗口。

5. 仿真与演练：基于“影子母线”搭建沙箱，完成旁路故障、单模块失效、上游跌落等 9 种场景演练；与消防、工艺、仪表三方联合签字通过。

4. 实施与难点

• 狭小空间就位：在管廊与狭窄通道使用履带式移载与滑移轨道，将设备分体吊装，避免拆墙；

• 腐蚀与接地：更换 4 处锈蚀严重的接地铜排，重新做等电位测试；

• 瞬态冲击：切入影子母线前使用可调阻值限流，抑制涌流；

• 多部门联锁：每日两次碰头会，电气、仪表、消防与工艺同步变更单并复核回退方案。

5. 结果与数据

• 18 天窗口内完成 6 个配电间、14 套 UPS 的热切换与电池翻新，全程零业务中断；

• 新系统 THDi 控制在 ≤5%，输入 PF≥0.99；

• 电池容量核验合格率 98%，房内平均温度下降 3.2 ℃（通风联动后）；

• 统一 SOP 上线后，应急 10 分钟窗口内 4 套系统自动关机成功率 100%；

• 年度预计节电 7.8%（设施侧），MTTR 由 1.8 小时降到 28 分钟。

6. 运维与优化

• 建立“月巡检—季均衡—年核验”体检节律；

• 关键回路纳入短信/语音/IM 三通道告警；

• 通过 API 与业主 DCS/CMMS 打通，实现工单自动生成与备件预估。

7. 复盘要点

• 大型检修的成败，70% 在计划与演练、30% 在执行；

• “影子母线”是零中断迁移的核心设计，但前提是精准单线图与回退路径；

• 电池翻新比“整组更换”更考验数据与工艺，温控与均衡是寿命的关键杠杆。