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(国网宁夏电力公司银川供电局,宁夏 银川 750011)
摘 要：
目前移动变电站在国内应用案例已有相关报导,国内外厂商均看重此块市场,投入了大量的精力,但目前现有产品还存在一些不足.车载移动变电站并不是简单的设备组合和堆砌,它的生产过程是集设计、选型、组装、运输、验收、维护于一体的变电站建设过程.而仅依靠设备制造厂商按照单一设备完成其生产还存在一些局限性,特别在设计与选型环节与现有变电站存在较大差异,从而影响了移动变电站的推广和完善.在研究车载移动变电站的连接、保护、运输等方面后,提出了设计和选型阶段的改进方法.
关键词：车载移动变电站； 设计； 选型
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2015）22-0240-02
作者简介：
张灏(1982-),男,河北保定人,本科学历,工程师,研究方向：电力系统高电压技术.
1.现状
国内生产车载移动变电站的厂商约有6-10家,具备市场长期使用经验的厂商约有4家,由于国内厂商起步较晚,大型移动变电站合资厂商的市场占有率略高.
依据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》对于道路运输的规定,车载移动变电站单车体积一般不宜过大,高度一般不超过4.2米,宽度小于2.5米,长度小于18米.根据车载设备额定最高电压等级划分,一般分为220千伏、110千伏、66千伏及35千伏几个规格；根据变压器容量划分,最大容量达到63 MVA,已经达到城市电网中常规变电站的容量和电压水平,变压器也有两卷和三卷两种形式.
辽宁、重庆等省份较早应用车载移动变电站,近年来宁夏、贵州、甘肃、上海等的省份也相继应用来了此类设备.
2.总体设计
车载移动变电站一般由2至3辆车体组成,分为五个基本模块：进线模块、主变压器模块、中低压配电室模块、保护与控制模块、运输模块.各模块均为整体预制式结构,在工厂完成各个模块的组装、连接及调试模,出厂后即为具备完整功能的变电站.
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使用车载移动变电站重点是要突出其在自然灾害、突发设备事故等紧急状况下快速投运、恢复负荷的能力.因此在选择时,供电企业应结合运维变电站的电压等级、重要变压器的容量、变电站馈线数量等因素,首先选择主变压器容量及线圈数量,一般110千伏三线圈油浸式变压器容量最大容量为20MVA；其次选择配电线路的数量,以确定中低压配电室的体积、布置形式及与变压器的连接方式；再次要结合场地条件、使用环境确定运输模块的承载形式,变压器车采用载重液压辅助转向车体,而剩余设备一般采用无专用载重车体的集装箱模块；最后考虑保护与控制系统,选择模块间的连接方式为光纤或电缆,交流供电方式为风光互补或外接交流电源.此外,移动变电站的照明、直流蓄电池容量、
车载移动变电站的一次接线形式较为简单,高压侧一般为线变组接线方式,中、低压侧采用单母线或单母线分段结构,考虑出线借用高电压等级设备时,应增加电压互感器及站用变数量.
3.设备选型
3.1变压器模块
变压器的容量和绕组数确定后,还要重点关注变压器的中性点绝缘问题.一般常规变压器中性点为半绝缘,依靠变电站内成套中性点装置完成接地过程.车载移动变电站在接入电网时,其中性点接地方式应符合电网整体调度原则,一般110千伏变压器中、低压中性点不接地,但在投运过程中运行规程一般要求变压器中性点接地.一般的移动变电站配用变压器中性点未设计成全绝缘方式,因此需要外置中性点成套装置,或将中性点绝缘提升至全绝缘.
变压器监视性仪表,如油位指示器、温控器等,在运行过程中需要特别巡视,而车载移动变电站体积受限,此类仪表应将监视表头引至变压器本体下方,以便进行观察.同时变压器取样阀等,也应引置本体底部,以便运行时检测取样.
在资金充裕时,应考虑在变压器本体安装有色谱在线监测装置.常规在线监测装置体积较大,若无法布置在变压器本体所在车体上,还可以选择“燃料电池”型监测装置,监测功能也应重点放在对于设备运行状态及趋势的判断.
3.2进线模块
110千伏进线模块设备配置较为统一,一般为HGIS设备,其体积小、应用灵活的特点在车载移动变电站上得到了充分的发挥.为了实现进线电压的监视,一般配置线路侧电压互感器,HGIS“外插式”互感器时比较好的选择.
由于HGIS壳体属于压力容器,在运输时需要降压运行,在设备附近需配置论文范文6气体回收装置,设计时应注意回收装置储气瓶的体积与设备额定使用量配套.
3.3中低压配电室模块
中低压配电设备一般采用充气式开关柜,以节省设备体积,部分厂家尝试使用C-GIS设备,也能很好的满足应用需求.
在选用多绕组变压器时,中低压侧设备应使用“以大代小”的策略,即按照中压设备的技术参数选择低压侧设备,这样通过分段开关或隔离开关可以实现,出线设备数量可调整的灵活运行方式.
为了实现此种灵活方式,还需在每段母线上配置两组电压互感器,一组与中压侧设备匹配使用；另一组与低压侧设备匹配使用.特别要注意,电压互感器应选用全绝缘互感器,防止在母线试验时误击穿互感器.电压互感器避免直接与母线连接,应设置保险或隔离开关.
电缆出线方向的选择也很重要.
3.4保护与控制模块
车载移动变电站的保护与自动化装置与常规变电站基本一致,选择国内较为成熟、稳定的产品即可满足运行需求.当移动变电站接入电网运行时,为适应调控一体化的要求,需要将“四遥”信号上传,因此在车内配置具备信息安全传输要求的自动化、通信装置是十分必要的.
“微机五防系统”也是车载移动变电站容易忽略的环节,在拟定设备清单时一定要单独表述,防止与设备本体机械防误装置混淆.选用“在线微机五防系统”可以节省屏位,简化操作.
计量表计等亦是车载移动变电站较为薄弱的环节,特别是在供电企业计量表计实行统一采购、统一管理后,表计在使用前需要有统一的标示代码,这需要提前进行申请.
部分生产厂家还在车体周围设置了视频监控装置,可以运行减轻巡视的压力.但视频装置应能满足使用企业统一视频监控的需求,主要是遵循协议的统一,具备视频信号远程控制的功能.
在电源系统设计时,应充分考虑运行方式,除常规的移动变电站使用外部电源、移动变电站自给自足外,还要充分考虑移动变电站配出所用电源为其他变电站使用的情况.配用的蓄电池容量不应过小,一般选择100A·h的,在布置时无法满足,可选择容量为75A·h的蓄电池.
3.5运输模块
运输模块是整个车载移动变电站的基础,一般变压器、进线模块位于1号车,剩余设备布置在2号车上.一些电压等级较低,出线间隔数量较少的移动变电站也可将设备布置在1辆车上.
1号车一般使用液压辅助专项的特种载重车架,车体重量甚至超过100吨,因此在进行牵引时要对车体的稳定性进行监测,一般在车身重要设备附近配置三维冲撞记录仪,每次运输后均需监测记录仪数据是否满足设备运输的设计要求.
2号车可以采用载重车架,亦可采用集装箱式,这主要取决于电缆的出线方向以及使用场地.采用集装箱车体模式除正常的牵引运输就位外,还可进行吊装就位上,场地适应性更好.但此种方式的液压支腿必须选用稳定性较高、余量充裕的产品,防止人员在箱体下部作业时出线危险.
3.6其他附件
车载移动变电站一般使用柔性电缆作为高压连接电缆,停运状态时将电缆缠绕在电动滚轴上保存.二次设备连接使用安装好航空插头二次电缆或具备防护功能的铠装多模光纤.
为实现快速接入电源,还可根据使用场景配置高压电缆或接引塔等.接引塔可使用绝缘抢修塔,但其拉线的位置在电源点选择时必须进行考虑.也可选择使用便于组装的管型塔,制作临时基础完成已有线路的接入.
参考文献
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［2］包红旗.大型车载移动变电站［J］.电气应用,2009,28(17)：70-72．
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变电站主要设备引用文献:
[1] 变电站和二次设备毕业论文格式范文 变电站和二次设备有关学士学位论文范文2500字
[2] 变电站和二次设备论文范例 关于变电站和二次设备类论文范文数据库2万字
[3] 变电站和二次设备论文如何写 变电站和二次设备方面专升本毕业论文范文10000字
