应急发电车接入站用电系统的转接装置应用研究

2023-11-12梁伟

科学与信息化 2023年19期

梁伟

广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江 524000

引言

经研究，通过加装配电房的快速接入装置就能够更好地减少高层小区用户的停电感受，并且能够提升人们对于用电的需求的幸福感，以及提升对于供电企业的满意度。因为电动汽车充电桩跟快速接入装置有2个共同特点，首先都是需要通过使用停车位，第二点是都需要从配电房低压开关引电缆到配电箱，再从配电箱引电到充电桩或者是快速接入接口，所以说如果分为两个项目来对其进行建设的话，一定会导致重复投资，所以需要设置一种转接装置，可以使其做到安全有效的转换[1]。

1 项目研究的背景

变电站用电系统能够为电网的设备的动力，包括信号以及监控和照明等提供非常可靠的电源，同时也是设备在发展过程当中的工作资本，站用电一旦出现了失压的问题，那么很有可能就会导致一次设备以及二次设备直接出现停电，甚至是设备故障，严重危害了系统的稳定运行。因此必须要对于发电车接入站的用电系统目前存在的问题进行探讨，并且研制一种应急发电车接入站用电系统的新装置。

1.1 接头不够匹配的问题

根据目前的市场调查分析可以发现，现存的发电车接入接头跟接入箱接头一共包含着两种分别是火花型单芯接头以及线耳接头，这两种接头是完全不能够匹配和互接的，在进行实际应用的时候如果现场出现了发电车电缆接头和接入箱接头不够匹配的问题的时候，发电车电缆是没有办法快速的，且正常的接入到发电车接入箱的，这会容易导致接入耗时不断增加。

1.2 接入相序错误，导致设备本身存在着损坏以及人身风险问题

发电车接入站用电系统一定要满足相关相序的要求，如果存在着相序错误的问题，很有可能就会导致设备无法驱动甚至是直接出现损坏的现象。而且工作人员需要通过使用万用表来对于相序进行测量，这整体的过程其实是非常复杂和危险的，很容易导致工作人员在对其进行测量的时候出现触电的现象[2]。

1.3 接入的步骤非常的复杂

就目前来看，现在所使用的应急发电车接入站用电系统的具体方法，整体的步骤非常的多，而且相对来说非常复杂，为了能够对其进行更加清晰的分析，对不同变电站一共6次发电车接入系统进行了相关的研究，它们的平均耗时达到了65.2min，最长的接入时间是84.3min。发电车接入的时间非常的长，中间部分环节存在着明显的时间浪费的现象，所以还是有着一定的改善空间的。

传统的发电车接入变电站作业本身就存在着接头不够匹配的现象，而且接入的时间非常长，这一系列问题导致对于变电站的安全稳定运行造成了非常严重的影响。针对这些问题必须要研制出一个应急发电车接入装置，从而能够有效地解决目前的接入时间过长的现象。

2 应急发电车接入装置的具体研制

2.1 关于应急发电车的相关研究

近些年来各种极端天气的出现，对电网的安全运行其实造成了非常大的影响，同时各地也对于如何确保电网的安全做出了非常多的努力以及研究大面积的停电，甚至是抢修工作，一般来说都呈现着突发性强以及准备时间过短，包括任务非常繁重，整体环境比较恶劣等一系列的特点。而应急电源车本身具备着非常良好的技术参数，无论是环保性还是安全性及节能性都是比较突出的，在降低噪音方面也有了很大的提升[3]。

但是该类装备目前并没有在重要的电力用户中得到非常普遍的使用，各地供电公司的应急发电车购置数量本身就是比较有限的，又存在着发电车应急电源快速接入问题，所以导致应急发电车在应用的过程中也存在着一些问题。主接线方式及供电电源必须要满足于可靠性和灵活性相应的要求，其自备的应急电源非安保措施配置必须要到位以及自备应急电源的转换方式跟启动时间也必须要满足于供电时间的要求。一旦电力用户面对电源的突发事件，主供电源的中断供电以及备用电源和自备电源，因为疏于管理，没有办法启动或者是遭受破坏，无法提供电源支撑的时候，应急发电车的资源就成为非常重要的保障。如果当地的应急发电车本身就数量有限，再存在着接口问题，那么一旦突发情况出现，就算再完善的协调制度，也没有办法满足于电力用户的及时救援需求，这会直接影响抢险救援的能力，因此，对于应急发电车的接入装置进行相关的探讨是具有现实意义的。

2.2 对于设计方案进行研讨以及分析

方案一：首先对接入相端进行有效的改进。在发电车接入箱当中改进接头，并且设置不同的接头接入端，还需要在接入箱当中增加相序检测单元，这样在进行接入的过程当中就能够有效的解决目前存在的问题，并且也可以提升整个接入的便利性。

方案二：对于发电车端进行有效的改进，在发电车端完成改进，需要增加一组线耳接头，并且也需要增设相序检测单元。

方案三：使用多功能箱转接办法，需要先制作出一个箱子，然后在箱子当中集合母排以及适合不同类型插头的插座以及对于相序检测仪等进行放置。

通过对于这3种方案的对比以及分析，最终选择研制一个应急发电车接入站用电系统的新装置，利用方案三的多功能转接法来对其进行设置。

2.3 装置的具体特点

对于应急发电车来说，为其设置一个配套的多功能转接箱是非常重要的，该转接箱主要的构成部分是可以方便进行搬运的柜体包括内部转接工作频率为50Hz到60Hz之间，额定的电压是0.4kV，在进行接线的时候，所选择的方式是三相四线控制，具体的相序检测包括电压检测的功能如下所示。

2.3.1 装置的外壳设计。本文当中所研究的多功能转接箱的外壳是由304不锈钢板来制成的，具有非常强的抗氧化能力，同时耐腐蚀性也非常的高。无论是高度还是机械强度，相较于普通的低碳钢板来说要高出去许多，外壳的防护等级能够达到IP 54。

2.3.2 装置内部的设计。装置内部的设计主要的构成部分是接线部分以及母排连接部分，包括仪表检测部分等。接线部分也可以分为两方面的内容，首先是进线电缆侧，而另外一个则是出线电缆侧，无论是进线还是出线，这两侧都设置线耳接头以及火花型单芯接头，并且利用隔板把它跟内部母排连接的部分进行了断隔。母排连接部分使用的是铜排，铜排的整体电阻率非常的小，而且具有极强的导电性能，其规格是TMY-4×（50×5），而仪表检测部分则使用的是性能非常高的仪器，在测量回路上面所使用的是熔断器以及相序检测仪，包括电压表，同时也具备着相序检测的重要功能。

2.3.3 装置底部的设计。整个装置的前后位置全部都设置万向轮，目的就是为了能够方便于移动，同时也设置了固定扣，这样做能够更好地确保整个装置的稳定性。整体的体积是比较适中的，而且非常的轻便，方便于现场的作业以及定位，多功能转接箱的具体成品如下图1所示。

2.4 装置的工作原理

在进行正式作业的过程当中，变电站当中的工作人员可以使用配备的发电车接入箱转接装置来连接到多功能转接箱的出线位置，等到应急发电车到达位置之后，可以把发电车电缆直接接入到多功能转接箱的接线位置所对应的接头上，这样做就能够完成和外部电器设备连接。然后将发电车启动，检查相序检测表以及电压表的读数是否是正常的，如果是正常的就可以合上发电车接入箱空开，并且完成应急电源的接入。

2.5 转接装置的设计亮点

为了能够有效地解决目前的接头不够匹配的现象，所以在多功能转接箱的进线位置，包括出线位置都设置了线耳接头及火花型单芯接头这两种接头的方式，可以满足于不同型号的发电车所产生的不同类型的接头需求，更加方便顺利完成发电车的接入工作。

对于相序检测部分进行了相关的设计，并且具备着相序检测以及电压检测等一系列的功能，能够有效地防止在接入的过程当中出现相序错误的问题，这样做能够更好地防止设备出现损坏的现象，降低在测量的过程当中工作人员触电的风险概率。

能够快速的连接应急发电设备以及站用电系统，利用多功能的转接箱在进行操作的时候，整体的过程是非常的方便且简单的，能够把复杂的工作变得更加的轻松，而且该装置并不需要立项升级变电站应急发电车接入箱，可以直接对其进行转换接入。这样做能够更好地提升工作人员个人的工作效率，并且也可以减少在接电的过程当中导致电压失衡，致使整个变电站运行过程当中存在着风险问题，同时还能够降低设备包括工作人员触电的风险，具有非常好的现实推广性。

为了能够更好地加强多功能转接箱在户外工作过程当中的实用性能，箱体本身是带有着一定的堵头，包括透气的百叶以及防雨罩的，确保多功能转接箱即便是放置在户外的环境当中，也具备着极强的防护性能，可以避免雨水天气存在问题，包括也可以避免小动物进入而损坏装置，同时相比还配置了万象轮，更加方便于工作人员对其进行搬运。

2.6 项目的应用前景

发电车应急电源的快速接入装置能够安装在各个变电站低压交流系统的室外，在实施改造之后，可以直接将进线箱和交流电源的母线进行连接，当电流电源出现故障的时候，应急发电车能够来到现场，并且启动发电机优化整体的系统接入存在着的接入速度慢以及相序检测，浪费时间等一系列的弊端，并且完成快速的插入及快速检测，使接入过程能够真正做到一步到位。

2.7 发电车多功能转接箱在系统当中的具体应用

在供电区域当中的多个变电站对于该功能的转接箱进行了相关的实验以及分析，最终发现当执行应急供电任务的时候，使用了研制之后的转接箱各站在接入发电车的过程当中，平均的时间控制在了26.4min，而且相序检测仪都能够正确地完成指示。发电车快速接入站用电系统的新装置，整体的效果非常的明显，并且已经制定了相应的操作说明，更加方便于工作人员对其使用，并且完成推广。