车载移动变电站设计原则及选型
2020-09-02金灿赵伟朱重阳
金灿 赵伟 朱重阳
摘 要:随着我国经济的飞速发展,各种大负荷用电用户日益增多,负荷密度较快增长,对供电连续性、可靠性均提出了更高的要求,车载移动变电站可在最短时间内可替换故障设备挂网运行,快速恢复电力供应,有效减少因电力中断带来的经济损失。但目前车载移动变电站依然存在一些不足,因此如何对车载移动变电站进行有效的设计以及设备选型是目前亟待解决的问题。本文针对车载移动变电站的设计以及选型进行分析。
关键词:车载移动变电站;设计原则;设备选型
0 引言
移动变电站是近几年发展出来的一种新型电力设备,目前车载移动变电站的应用越来越广泛,也有越来越多的厂商投入大量的资金和精力到这个市场。但由于移动变电站尚处于发展的初级阶段,仍存在较大的提升和优化空间。车载移动变电站生产过程十分复杂,包括设计选型以及组装和维护等多个过程。如果在这个过程,厂商仅仅依据单一的设备来完成这些步骤,不仅过程复杂,而且还会出现许多的问题,尤其是设计与选型环节,往往会导致变电站出现不足之处。因此本文在研究车载移动变电站的连接、保护以及运输等各个方面提出了相应的选型方法以及设计的原则。
1 车载移动变电站定义
车载移动变电站属于电力系统中的特殊变电设备,其主要包含半挂车、平板拖车、抗震型高压组合电器、抗震型变压器、站用电源系统、综合自动化继电保护系统等设备。
2 车载移动变电站的设计原则
(1)抗震设计原则。抗震设计原则是车载移动变电站在设计过程中最需要考虑的一方面。在进行抗震设计时,需要考虑移动变电站的存储环境以及所需要行驶的道路环境等,而且还要将车载移动变电站分为市区使用和野外使用,最后需要将所有的设备都调整好,以备投入使用。除此之外,具体还需要做到以下几点:1)为了让车载移动变电站可以保持24小时的抗震能力,必须对相关的电气设备制定明确的检测标准并定时进行检测。2)支撑设备所用的支架要有足够的支撑力,而且所使用的支架尽量保持一致,使用牢固的连接方式进行连接。3)为了减轻车辆所需要承载的重力,可适当的降低变电站使用的变压器的高度,让变压器与车体之间通过固定的装置进行牢固连接,防止由于颠簸或者震动的发生错位。4)对于高压开关设备以及避雷器等的设计要将安装位置尽量降低重心,通过调整细长比来发挥他们的作用,而且为了增加变电站之间的稳固性,尽量采用同一个底板进行设计。
(2)电气设备设计原则。车载移动变电站在进行设计电气设备时,要遵循“确保安全、留有余度”的原则,要确保车载移动变电站电气设备以及輔助设备的安全状况,这样可以有效降低车载移动变电站发生障碍的几率,提高它的使用年限。有时车载移动变电站还需要进行长距离的运输,这时候所需要承受的震动力就会比较大,一般会分为以下两种状况:1)一般承受的震动需要用振动记录仪来进行测定,如果测定情况是运输承受力已经超过校准指标,则需要对电气设备进行一个安全检查,以防止因为承受力过大而出现损害。2)当使用振动记录仪测定所承受的实际承受力未超过校准指标时,则可以正常运行电气设备,但是在使用之前,需要安排相应的检查,确保无安全障碍时则可正常使用。
3 设备选型
(1)变压器模块。在进行变压器选择时,需要考虑变压器的绕组数以及容量,还有与变压器质量相关的绝缘问题,绝缘问题最大的关注点在中性点,其中中性点部位为半绝缘,依靠此部位可以实现接地过程。不同的变压器接地方式不同,对于110千伏的变压器,无论是中压还是低压中性点都不需要接地,但是如果变压器需要进行投运,则都需要将低压中性点进行接地。
在进行变压器模块的选择时,还需要对变压器的监测性仪表进行选择,这些仪表既包括温控器,也包括油位指示器等,因为仪表是行驶过程中对变压器进行监测的设备,其发挥重要的作用,但是由于车载移动变电站的体积非常小,所以目前仪表一般处于变压器的下方,这样便于使用,也便于观察。
(2)保护与控制模块。车载移动变电站的保护与控制设备,目前没有太大差异,一般选择常规变电站的设备即可。保护与控制设备的作用是当移动变电站进入电网时,它可以通过信息的传输来完成通信以及信息安全的保护。
“微机五防系统”是一个重要但又被容易忽视的系统,因此,要将此系统单独列出,防止与其他设备混淆,系统的作用是可以简便装置的操作,节约大量的操作时间。
除此之外,一些厂家为了提高车体外巡视的效率,他们会在车体周围安装一些视频监控装置。在选择视频监控装置时,要考虑其与车体的协调性,而且所选用的视频监控装置还要具有远程操作的功能,在安装时还要考虑视频监控装置的使用电量情况,为其备用一个专用电源。电源系统的设计最关键的是其运行方式:要为电源系统选择一个适量容量的蓄电池,而且在进行设计时,要充分考虑外部电源以及移动变电站的自身状况,这样可以在用量过大或过小时,都可以保证电源的正常使用。
(3)中低压配电室模块。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设备,通过这种分段选择的灵活方式,可以保证中低压配电室的灵活使用。为了让中低压配电室可以灵活使用,需要在两组电压互感器之间连接上合适的母线。但是在连接过程中要注意电压互感器必须用绝缘装置,以防止母线在使用过程中直接连接,出现短路现象,而且在进行母线的连接过程中,还需要安装相应的设备开关装置。
4 结语
目前随着社会的不断发展进步,各项技术也在突飞猛进的发展过程中,车载移动变电站是近几年发展出来的一项新型的供电系统,目前在国外已经得到了广泛应用。我国目前随着经济收入的提高和人民对生活质量要求的提高,也在逐渐启用车载移动变电站,因为车载移动变电站不仅可以便利人民的出行,而且可以节省大量的人力和物力。但是目前车载移动变电站在我国使用过程中依然有一些不足,这就要求带进行设备选型以及设计时要进行充分的考虑,最终选择一个适用、便利的车载移动变电站。
参考文献:
[1]韩丹.车载式移动变电站的设计与研究[J].科技创新与应用,2019
(14):88-90.
[2]梁晴,李克强.车载移动变电站设计[J].电子技术与软件工程,
2019(07):219.
作者简介:金灿(1977-),男,河南许昌人,本科,工程师,研究方向:智能化电力作业车辆。