為了解決應急搶修、臨時供電、變電站不間斷改造等應用場景，車載移動式變電站正在逐步有了廣泛的應用。本文根據(jù)車載移動式變電站的特點和設(shè)計需求，提出了110kV車載移動式變電站的主要一二次設(shè)備選型方案和整體系統(tǒng)集成方案。
1 引言
當前，國家經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，對能源的需求越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)因地區(qū)負荷突然增加造成電網(wǎng)建設(shè)無法滿足供電需求的情況。大型的慶典、會議、重要節(jié)假日、迎峰度夏、突發(fā)自然災害等對供電的可靠性、連續(xù)性提出了更高的要求。一些樞紐變電站的技術(shù)改造面臨著無法進行停電改造的，或者不允許長時間進行停電改造的困難局面。
車載移動式變電站是將變電站的一、二次設(shè)備集成安裝在平板拖車上，實現(xiàn)整體移動、快速供電，以解決上述臨時或應急供電需求。車載移動式變電站總體上要實現(xiàn)模塊集成度高、整體體積小、運輸方便等建設(shè)目標，要求一二次設(shè)備小型化、緊湊化，設(shè)備安裝絕緣、設(shè)備運輸可靠、減震，在設(shè)備選型和集成方案上提出了很高的要求。
2 設(shè)備選型
2.1 主變壓器
主變壓器是變電站很重要的樞紐設(shè)備，承擔著電壓轉(zhuǎn)換的重要任務，為了便于運輸，110kV車載移動式變電站的主變壓器應具備小型、輕質(zhì)、可靠等特點。為了控制變壓器的寬度，選擇主體與散熱器分開布置的變壓器，為了控制變壓器的高度，選擇高壓套管前置、由枕扁平的變壓器，為了控制變壓器的重量，變壓器容量較大時，變壓器油和變壓器分開運輸，現(xiàn)場安裝時再充油。
2.2 組合電器
組合電器是一種集成有斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、CT、PT等高壓電氣元件的組合式高壓配電裝置，其所有電氣元件全部封閉在具有金屬接地的外殼中，具有很高的集成性和可靠性。常見的110kV組合電器有GIS、PASS、AIS三種，AIS價格便宜，但其尺寸太大、可靠性不高，施工和檢修難度較大，GIS可靠性高，但其造價較高，施工和檢修難度也大。綜合比較，110kV車載移動式變電站宜選用價格適中、體積小、可靠性高、施工和檢修難度小的PASS。
2.3 10kV開關(guān)柜
VGK400-12縱旋移開空氣型關(guān)柜包括進線柜、饋線柜、PT柜、站用變柜和無功補償柜等，目前市面上有金屬鎧裝移開式開關(guān)柜（手車柜）、金屬鎧裝固定式開關(guān)柜、VGK400-12縱旋移開空氣型開關(guān)柜等。110kV車載移動式變電站中VGK400-12縱旋移開空氣型開關(guān)柜需要安裝在預制式箱體內(nèi)，金屬鎧裝移開式開關(guān)柜的手車移出和維護需要的空間較大，不太適用。VGK400-12縱旋移開空氣型開關(guān)柜為免維護設(shè)備，性能優(yōu)、體積小，但其價格較貴，另外，其電纜終端接口與普通金屬鎧裝開關(guān)柜有所區(qū)別，用于應急供電時需要考慮其和外部電纜回路連接的適配性。金屬鎧裝固定式開關(guān)柜以其價格低、接口通用、運維便利等優(yōu)點廣泛應用在車載移動式變電站中。
2.4 二次設(shè)備
110kV車載移動式變電站采用分層分布集中組屏的變電站綜合自動化系統(tǒng)，配合電能量系統(tǒng)、一體化電源系統(tǒng)、綜合監(jiān)測報警系統(tǒng)等，實現(xiàn)遠方遙測、遙信、遙控等功能。監(jiān)控宜采用IEC61850協(xié)議，網(wǎng)絡采用雙網(wǎng)配置。主變壓器的保護和監(jiān)控采用獨立的單元構(gòu)成，10kV采用保護測控合一裝置，以提高系統(tǒng)集成度。遠動機通過GPRS無線通信方式與遠方控制和各級調(diào)度通信，不依賴于通信通道實現(xiàn)應急的遠方控制和信息交換。交直流一體化電源系統(tǒng)宜采用鋰電池，以減小體積、提高可靠性。視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控等綜合檢測報警系統(tǒng)以及電能量采集系統(tǒng)宜與監(jiān)控系統(tǒng)共用主機，以提高系統(tǒng)集成度。
3 系統(tǒng)集成設(shè)計方案
110kV車載移動式變電站采用模塊化設(shè)計方案，按照功能結(jié)構(gòu)、接口布局可將整個變電站一、二次設(shè)備系統(tǒng)劃分為四個功能模塊，即電力變壓器模塊、高壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備模塊、中壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備模塊和二次設(shè)備模塊。一般變壓器和高壓設(shè)備模塊采用戶外安裝方式，中壓開關(guān)和二次設(shè)備安裝在預制式箱體內(nèi)。按照模塊大小和相互之間的連接方式，各功能模塊、箱體安裝在平板托車上，以實現(xiàn)快速、靈活移動。
典型的110kV車載移動式變電站的各模塊化設(shè)備分裝在兩個車體中，分別為變壓器及高壓開關(guān)設(shè)備車和中壓開關(guān)及控制設(shè)備車。變壓器及高壓開關(guān)設(shè)備車安裝電力變壓器模塊和高壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備模塊，包括變壓器、高壓開關(guān)、避雷器、支柱絕緣子以及該部分的二次控制設(shè)備，如圖1所示。
圖2 中壓開關(guān)及控制設(shè)備車示意圖中壓開關(guān)及控制設(shè)備車安裝中壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備模塊和二次設(shè)備模塊，包括電纜絞盤、中壓開關(guān)柜、二次屏柜、集裝箱體等，如圖2所示。
車載移動式變電站采用標準化接口的預制式光纜和預制式電纜，即插即用，以實現(xiàn)各功能模塊之間的快速互聯(lián)。
結(jié)束語
文中所述110kV車載移動式變電站典型設(shè)計方案具有占地面積小、系統(tǒng)維護便利、轉(zhuǎn)移安裝方便、建設(shè)周期短、可靠性高的優(yōu)點，可應用于應急搶修、臨時供電、不停電改造等場景，對優(yōu)化電網(wǎng)架構(gòu)、提升電網(wǎng)運行可靠性具有重要意義。
