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摘要：为了解决应急抢修、临时供电、变电站不间断改造等应用场景，车载移动式变电站正在逐步得到广泛的应用。本文根据车载移动式变电站的特点和设计需求，提出了110kV车载移动式变电站的主要一二次设备选型方案和整体系统集成方案。
关键词：车载；移动式变电站；设计方案
1 引言
当前，国家经济建设飞速发展，对能源的需求越来越大，经常出现因地区负荷突然增加造成电网建设无法满足供电需求的情况。大型的庆典、会议、重要节假日、迎峰度夏、突发自然灾害等对供电的可靠性、连续性提出了更高的要求。一些枢纽变电站的技术改造面临着无法进行停电改造的，或者不允许长时间进行停电改造的困难局面。
车载移动式变电站是将变电站的一、二次设备集成安装在平板拖车上，实现整体移动、快速供电，以解决上述临时或应急供电需求。车载移动式变电站总体上要实现模块集成度高、整体体积小、运输方便等建设目标，要求一二次设备小型化、紧凑化，设备安装绝缘、安全，设备运输可靠、减震，在设备选型和集成方案上提出了很高的要求。
2 设备选型
2.1 主变压器
主变压器是变电站最重要的枢纽设备，承担着电压转换的重要任务，为了便于运输，110kV车载移动式变电站的主变压器应具备小型、轻质、可靠等特点。为了控制变压器的宽度，选择主体与散热器分开布置的变压器，为了控制变压器的高度，选择高压套管前置、由枕扁平的变压器，为了控制变压器的重量，变压器容量较大时，变压器油和变压器分开运输，现场安装时再充油。
2.2 组合电器
组合电器是一种集成有断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT等高压电气元件的组合式高压配电装置，其所有电气元件全部封闭在具有金属接地的外壳中，具有很高的集成性和可靠性。常见的110kV组合电器有GIS、PASS、AIS三种，AIS价格最便宜，但其尺寸太大、可靠性不高，施工和检修难度较大，GIS可靠性最高，但其造价较高，施工和检修难度也最大。综合比较，110kV车载移动式变电站宜选用价格适中、体积小、可靠性高、施工和检修难度小的PASS。
2.3 10kV开关柜
10kV开关柜包括进线柜、馈线柜、PT柜、站用变柜和无功补偿柜等，目前市面上有金属铠装移开式开关柜（手车柜）、金属铠装固定式开关柜、SF6充气式开关柜等。110kV车载移动式变电站中10kV开关柜需要安装在预制式箱体内，金属铠装移开式开关柜的手车移出和维护需要的空间较大，不太适用。SF6充气式开关柜为免维护设备，性能优、体积小，但其价格较贵，另外，其电缆终端接口与普通金属铠装开关柜有所区别，用于应急供电时需要考虑其和外部电缆回路连接的适配性。金属铠装固定式开关柜以其价格低、接口通用、运维便利等优点广泛应用在车载移动式变电站中。
2.4 二次设备
110kV车载移动式变电站采用分层分布集中组屏的变电站综合自动化系统，配合电能量系统、一体化电源系统、综合监测报警系统等，实现远方遥测、遥信、遥控等功能。监控宜采用IEC61850协议，网络采用双网配置。主变压器的保护和监控采用独立的单元构成，10kV采用保护测控合一装置，以提高系统集成度。远动机通过GPRS无线通信方式与远方控制中心和各级调度通信，不依赖于通信通道实现应急的远方控制和信息交换。交直流一体化电源系统宜采用锂电池，以减小体积、提高可靠性。视频监控、环境监控等综合检测报警系统以及电能量采集系统宜与监控系统共用主机，以提高系统集成度。
3 系统集成设计方案
110kV车载移动式变电站采用模块化设计方案，按照功能结构、接口布局可将整个变电站一、二次设备系统划分为四个功能模块，即电力变压器模块、高压开关设备及控制设备模块、中压开关设备及控制设备模块和二次设备模块。一般变压器和高压设备模块采用户外安装方式，中压开关和二次设备安装在预制式箱体内。按照模块大小和相互之间的连接方式，各功能模块、箱体安装在平板托车上，以实现快速、灵活移动。
典型的110kV车载移动式变电站的各模块化设备分装在两个车体中，分别为变压器及高压开关设备车和中压开关及控制设备车。变压器及高压开关设备车安装电力变压器模块和高压开关设备及控制设备模块，包括变压器、高压开关、避雷器、支柱绝缘子以及该部分的二次控制设备，如图1所示。
图2 中压开关及控制设备车示意图中压开关及控制设备车安装中压开关设备及控制设备模块和二次设备模块，包括电缆绞盘、中压开关柜、二次屏柜、集装箱体等，如图2所示。
车载移动式变电站采用标准化接口的预制式光缆和预制式电缆，即插即用，以实现各功能模块之间的快速互联。
结束语
文中所述110kV车载移动式变电站典型设计方案具有占地面积小、系统维护便利、转移安装方便、建设周期短、可靠性高的优点，可应用于应急抢修、临时供电、不停电改造等场景，对优化电网安全架构、提升电网运行可靠性具有重要意义。
参考文献
[1] 孙国繁，王立东，钱江，等. 126kV车载移动式变电站研究及应用[J]. 电子技术与软件工程，2016（14）.
[2] 张家. 浅析车载移动式110kV变电站研制与应用 [J]. 工程建设，2013（3）.
作者简介
1.李长庚（1973-），男，湖南衡阳人，工程师，研究方向：变电一次设备。
2.刘强兴（1977-），男，山东聊城人，高级工程师，研究方向：电力工程。
论文作者:李长庚1,刘强兴2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
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