文昊 贠瑞杰 布威麥爾耶姆?麥麥提薩力 阿德力·亞森

摘要：車載移動(dòng)變電站屬于電力系統(tǒng)中的特殊變電站的制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種有效的應(yīng)急供電方案，主要用于改造類變電站，提高安全運(yùn)行水平，保障不間斷供電，解決改造變電站各種帶電改造過渡施工，工作量大，施工難度高，施工周期長的問題。載移動(dòng)變電站的使用將會(huì)有效縮減變電站改造停電時(shí)間，可在事故、搶修和自然災(zāi)害等情況下，迅速替代常規(guī)變電站，發(fā)揮應(yīng)急供電的作用。

關(guān)鍵詞：移動(dòng);變電站;設(shè)計(jì)方案

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速增長，各種大負(fù)荷用電用戶日益增多，負(fù)荷密度增長較快，特別是一些國家和國際性活動(dòng)、大型體育盛會(huì)等對(duì)供電連續(xù)性、可靠性均提出了更高的要求;在變電站改造和檢修過程中，由于變電站很少能實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電，因此很多變電站改造費(fèi)時(shí)費(fèi)力，存在改造過程中有部分用戶長期停電的情況，也存在變電站改造耗費(fèi)很長時(shí)間的情況;變電站在突發(fā)事故時(shí)無快速恢復(fù)能力，造成事故地區(qū)長時(shí)間停電，如何快速恢復(fù)供電成為當(dāng)務(wù)之急。為適應(yīng)用戶在特殊情況下的快速和連續(xù)性供電需要，提升電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平，車載移動(dòng)變電站應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備能在突發(fā)情況下，最短時(shí)間內(nèi)替換故障設(shè)備掛網(wǎng)運(yùn)行，快速恢復(fù)電力供應(yīng)，有效減少因電力中斷帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

1概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大負(fù)荷用戶日益增多，負(fù)荷密度較快增長，用戶對(duì)供電連續(xù)性、可靠性要求越來越高。車載式移動(dòng)變電站是將傳統(tǒng)變電站的電氣一次設(shè)備、電氣二次系統(tǒng)安裝在平板拖車或集裝箱中的變電站，機(jī)動(dòng)靈活占地面積小，適用于多種場(chǎng)所，可以解決多種突發(fā)性電力需求變化。尤其是達(dá)到城市電網(wǎng)常規(guī)容量10～40MVA，35kV和110kV電壓等級(jí)的移動(dòng)變電站，能極大提高供電可靠性，是降低客戶平均停電時(shí)間的有效解決方案，符合新一代智能變電站的發(fā)展趨勢(shì)。

2車載移動(dòng)變電站設(shè)計(jì)

2.1設(shè)備間距離要求

變電車上設(shè)備之間的距離應(yīng)保證各種運(yùn)輸過程不發(fā)生碰撞，保證設(shè)備拆卸安裝間距和簡單的巡視通道，其距離應(yīng)滿足：（1）高壓側(cè)避雷器與電纜終端中心距：≥600mm;（2）HGIS設(shè)備與防雷器套管間凈距：≥600mm;（3）變壓器與HGIS設(shè)備凈距：≥1000mm;（4）變壓器與中壓配電裝置凈距：≥1000mm。

2.2HGIS

車載移動(dòng)變高壓側(cè)宜采用HGIS組合電器，使用的HGIS具有以下特點(diǎn)。一是具有較強(qiáng)的抗震性，高壓HGIS組合電器相對(duì)于GIS組合電器、磁柱式AIS具有更強(qiáng)的抗震性能，這是由于HGIS設(shè)備的制造是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，各相內(nèi)部為獨(dú)立氣室，一組設(shè)備與車體只有一個(gè)支撐點(diǎn)，因此發(fā)生震動(dòng)時(shí)整體設(shè)備會(huì)出現(xiàn)同頻同步振動(dòng)。同頻同步振動(dòng)是防止大型設(shè)備震動(dòng)破壞的最好措施，因?yàn)橥l同步可以預(yù)防所有鏈接件的疲勞和損壞。二是設(shè)備占用空間小。在車載移動(dòng)變電站上若采用瓷柱式的AIS設(shè)計(jì)，同樣的接線要求，采用瓷柱式的AIS設(shè)計(jì)將比采用HGIS設(shè)計(jì)室，其布置尺寸大3～5倍，會(huì)造成車載移動(dòng)變電站車輛尺寸的大大增加，很難滿足實(shí)際需求。

2.3移動(dòng)變電站接線及拖車設(shè)計(jì)

110kV復(fù)合式組合電器HGIS接入電力系統(tǒng)，有架空線接入和電纜接線2種接入方式，能適應(yīng)多種情況下的移動(dòng)變電站接入。主變壓器模塊，高壓側(cè)進(jìn)出線采用架空導(dǎo)線或工廠預(yù)制的整體式電纜終端接頭與復(fù)合式組合電器HGIS模塊連接。低壓側(cè)進(jìn)出線采用架空導(dǎo)線或工廠預(yù)制的整體式電纜終端接頭及電纜與低壓側(cè)的中壓開關(guān)進(jìn)出線連接?？紤]到額定電流與電纜接線等問題，10kV高壓開關(guān)柜為架空進(jìn)線，采用母線橋架連接，考慮到運(yùn)輸途中母線受力等問題，連接部位考慮有一定的調(diào)節(jié)能力，即采用Ω彎或軟連接。10kV隔室內(nèi)開關(guān)柜采用電纜進(jìn)出線方式，一回進(jìn)線、六回出線、一回PT柜、一回所變柜。整個(gè)移動(dòng)變電站的進(jìn)出線均由電纜連接，電纜隔室與電纜溝相連接處，設(shè)有防小動(dòng)物進(jìn)入措施。電纜頭的安裝位置和連接方式考慮檢修、試驗(yàn)時(shí)便于拆、接線。電纜接線端子下端距開關(guān)柜底面高度≥500mm。拖車設(shè)計(jì)時(shí)滿足以下要求：（1）為確保電纜進(jìn)出線高度，拖車底盤距地面應(yīng)不小于1200mm;（2）為保證道路運(yùn)輸，拖車寬度應(yīng)不大于3500mm，牽引環(huán)直徑、牽引點(diǎn)高度應(yīng)與國內(nèi)主要品牌的牽引機(jī)頭相匹配，確保牽掛可靠;（3）拖車電路系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)七孔插座，通過連接機(jī)頭尾部的電插座來實(shí)現(xiàn)拖車的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等信號(hào);（4）為確保制動(dòng)靈敏，拖車自身氣路系統(tǒng)采用雙管路斷氣制動(dòng)備有儲(chǔ)氣罐，與牽引機(jī)頭連接采用標(biāo)準(zhǔn)氣路自封快換接頭;（5）拖車配置的牽引掛點(diǎn)、插座、制動(dòng)接頭不使用時(shí)應(yīng)有良好的防潮、防雨等防護(hù)措施;（6）拖車在拖運(yùn)時(shí)行走方便、轉(zhuǎn)向自如，并考慮抗振及減振措施，不因運(yùn)輸而損壞設(shè)備，影響正常工作、運(yùn)行;（7）拖車固定用支撐采用“H”型支架，螺桿支腿，使用和停放時(shí)輪胎懸空;（8）配操作平臺(tái)，平時(shí)不用時(shí)可收起以減少空間，并配置護(hù)欄以確保操作維護(hù)人員安全;（9）安裝在線振動(dòng)、加速度、定位監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)移動(dòng)變電站運(yùn)輸?shù)缆返恼駝?dòng)、加速度特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)變電站車載穩(wěn)定性、安全性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制和動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

2.4110kV主變壓器

常規(guī)變電站建設(shè)按照預(yù)先規(guī)劃，通常有幾個(gè)月及以上的工期，因此對(duì)供電的緊急性要求不高，所以常規(guī)變壓器采用分解運(yùn)輸?shù)哪Ｊ?，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過一系列的組裝后經(jīng)過測(cè)試才能投入運(yùn)行，因此常規(guī)變壓器一般超高超寬，不符合道路運(yùn)輸條件。而車載移動(dòng)變電站的目的就是實(shí)現(xiàn)快速投運(yùn)、應(yīng)急供電，電站現(xiàn)場(chǎng)組裝模式會(huì)極大的拖慢投運(yùn)時(shí)間，不符合人們對(duì)移動(dòng)變電站的要求。車載移動(dòng)變電站對(duì)變壓器的要求是要整體運(yùn)輸，因此必須對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行優(yōu)化，降低變壓器的整體尺寸，使其滿足整體運(yùn)輸?shù)囊?，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)快速使用的目的?？梢圆捎靡韵麓胧﹣頋M足運(yùn)輸要求。（1）高壓套管結(jié)構(gòu)。變壓器高壓套管結(jié)構(gòu)高，一般超出變壓器本體1米以上，為了盡量滿足運(yùn)輸總高度不超過4米的要求，采用常規(guī)的方案已無法滿足整體運(yùn)輸要求，因此變壓器的高壓出線套管應(yīng)采用從主變壓器腰部引出的方案或者油氣套管的方案，可有效降低變壓器的高度。同時(shí)，套管是變壓器的易損部件，在變壓器的抗震設(shè)計(jì)中須充分考慮套管的震動(dòng)易損性，車載移動(dòng)變電站應(yīng)使用高強(qiáng)瓷套管或復(fù)合絕緣套管來提高抗震能力。（2）儲(chǔ)油柜結(jié)構(gòu)。為滿足移動(dòng)式變壓器的運(yùn)輸要求，儲(chǔ)油柜應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，在滿足儲(chǔ)油量的同時(shí)，盡量降低儲(chǔ)油柜的結(jié)構(gòu)高度，同時(shí)需增強(qiáng)儲(chǔ)油柜與變壓器本體的固定，增強(qiáng)其運(yùn)輸時(shí)的穩(wěn)定性。儲(chǔ)油柜采用扁平型儲(chǔ)油柜，其形式可以為多邊形或橢圓形，其位置緊貼變壓器本體，可有效降低變壓器高度。

結(jié)語

車載式移動(dòng)變電站整體性好，運(yùn)行安全可靠，使用靈活，是“電力系統(tǒng)突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案”的重要組成部分。本文主要研究了移動(dòng)變站的發(fā)展現(xiàn)狀及需求分析，并設(shè)計(jì)了一款容量等級(jí)50MVA的車載式移動(dòng)變電站，其供電能力更強(qiáng)，適應(yīng)范圍更廣，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益更好，對(duì)推進(jìn)移動(dòng)變電站的建設(shè)研究做出了貢獻(xiàn)。

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