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移动式变电站总体结构

发布日期:2018-02-01 作者: 点击:

移动式变电站

1、主变压器

主变压器是移动变电站核心设备,要满足运输、可靠性等特殊要求。车载移动变电站满足公路运输条件要求为:总高度不大于4.5 m;总宽度不大于3 m;坡度不大于30°;加速度不大于3 g。为解决车载变压器的特殊性要求,与常规主变压器相比较,总体上车载移动变电站的主变压器通过提高了绝缘水平压缩整体尺寸满足运行需求。在设计时采取如下措施来保障运行可靠性:主变压器高低压套管可对称布置,方便与车载开关设备的连接,主变压器重心位于设备形式中心,使得挂车受力均匀;油箱高度降低,方便车辆通行;加大变压器铁芯直径,通常比普通变压器增大3~5个直径等级,以降低铁芯高度最终达到降低整体变压器的高度目的。铁芯可采用多级阶梯接缝,皇冠型铁轭,可降低铁芯损耗、减少铁芯噪声,为变压器提供大面积硬质受力平台。变压器高压绕组可采用纠结连续式,以改善冲击电压分布特性,低压绕组采用连续式,可消除绕组切向电动力对绕组的危害。高低压绕组采用导向油循环结构,可提高散热能力。变压器油箱宜为全焊死结构,避免运输产生渗漏。无法实现焊接的组部件采用螺栓结构紧固。利用电磁仿真软件对电磁场及冲击场分析与计算,确定其结构与设计参数,使场强和冲击梯度合理分布,漏磁通密度和梯度分布在合理范围之内。主变压器调压控制器可根据具体要求选择性配置,以进一步压缩设备尺寸。

2、HGIS

车载移动变高压侧宜采用HGIS组合电器,使用的HGIS具有以下特点。一是具有较强的抗震性,高压HGIS组合电器相对于GIS组合电器、磁柱式AIS具有更强的抗震性能,这是由于HGIS设备的制造是一个整体结构,各相内部为独立气室,一组设备与车体只有一个支撑点,因此发生震动时整体设备会出现同频同步振动。同频同步振动是防止大型设备震动破坏的最好措施,因为同频同步可以预防所有链接件的疲劳和损坏。二是设备占用空间小。在车载移动变电站上若采用瓷柱式的AIS设计,同样的接线要求,采用瓷柱式的AIS设计将比采用HGIS设计室,其布置尺寸大3~5倍,会造成车载移动变电站车辆尺寸的大大增加,很难满足实际需求。

3、固定柜

车载移动变电站低压侧,由于中置柜与手车柜结构抗震性弊端,不宜选用中置柜或手车柜。用于车载移动变的开关柜主要以充气柜为主,充气柜将高压元件如母线、断路器、隔离开关、接地开关、互感器、电力电缆等密封在充有较低压力(一般为0.02~0.05 MPa)气体的壳体内。充气柜有着多种优势,如不受外界环境的影响,可大大缩小柜体外形尺寸,配合真空断路器使用,大大减少了维护和检修工作量,适用于车载移动变电站的使用。但充气柜存在的劣势是要定期补气,尤其是用于车载移动变时,由于运输的颠簸增加漏气的可能,对于设备的抗震、密封提出了更高的要求。目前,制造商通过技术升级已实现10 kV电压等级空气绝缘型开关柜生产,为移动变的设备选择提供了便利。

4、柴油发电机组

目前,车载移动变电站响应时间为8~24 h,仅适合于转带临时性高峰负荷以及永久变电站主变压器检修时充当备用变压器。对于小容量短时需求,仍需以柴油发电组作为补充,柴油发电机组响应时间为3~5 min,可以满足即时负荷的需求。

5、一次附件部分

移动变电站一二次设备连接线在设计制造中与一般固定变电站有较大区别,除运行可靠这一基本要求以外,主要还有抗震和方便拆卸的要求。所有的设备应便于安装、拆卸和检查。考虑维护检修的需求,其相间的连接及线路应规范。所有需现场连接的部位在出厂解体之前应有标记,以便简化现场的安装工作。

车载移动式变电站使用的高压电力电缆一般采用柔性交联聚乙烯绝缘电缆,不带铠装,便于减少尺寸以及缠绕存放。车载移动式变电站应急响应时间主要取决于电源引接方案是否顺利实施。如电源点出线间隔留有插接式电缆终端,可以提高车载电源引接速度,否则需要现场制作匹配电缆头(电缆快速连接技术已有厂商用于工程实例)。若架空进线,则需考虑架空进线引接的安全性,视需要设置临时终端杆塔。

6、防雷接地

雷直接击在车载移动变电站的电气设备上产生直击雷过电压,由于过电压幅值很高,会造成设备损坏,应对直击雷采取防护措施。移动式变电站开关柜室与控制室应采用金属屏蔽结构。其他户外设备的直击雷过电压保护可依靠临时围栏内装设的移动式避雷针保护。

为降低感应雷的过电压对设备的影响,对开关柜室、金属墙壁上的金属外壳、电缆金属外皮和金属构件应接地。35~110 kV架空进线的隔离开关或断路器可能经常断路运行,同时线路侧又带电,则必须装设进线避雷器。

车上设置环形接地铜排,车上的电器采用联合接地的方式,即工作接地、保护接地、防雷接地共设一组接地体的接地方式。在接近避雷器的地方设置接地引下线,就近接入变电站地网。

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