(上海电力环保设备总厂有限公司 上海市 200444)
摘要:在移动的特种车辆上安装完整功能的大容量变电设备。当重大工程建设出现突发或即时的大容量供电需求时,可快速恢复电力系统。从良好的道路通过性角度出发,还是应该尽可能遵守GB1589,移动式变电站中最大单体部件为变压器,其尺寸和重量限制了变电的容量和电压,因此了解变压器及主要变电设备的尺寸和重量是确定移动式变电站工作参数的关键前提。
关键词:移动变电站;应急用电;重大工程
0 引言
随着我国经济发展以及对外贸易的快速发展,基础设施行业逐年增长。而重大工程项目的供电保障日益倚重,尤其在灾难救援、工程建设、重大活动等应急场合时常会遇到突发或即时的大容量供电需求。此时,移动式变电站的出现,希望能够弥补这些缺点。
1 移动变电站的定义和应用
移动变电站的定义是:安装在特种车辆上的具有完整功能的变电站,可以快速地移动并可反复多次的投入供电网络。作为运行灵活和可靠的一种工具,移动式变电站得到了越来越多的关注。
作为应急设备可用于:①当变电站发生严重故障而没有备份时、②已有固定变电站需要维护修理时、③受到自然灾害损害、已有固定变电站无法工作时、④输电线路冰冻或需要除冰时。而在港口、房建、铁路施工等工程的实际情况中,①~③的情况会有可能发生。此时移动变电站可以快速的恢复电力供应,大大缩短断电时间,尽可能降低经济损失。
移动变电站的优点:
1)需要时可以快速地投入使用;
2)电力供应可以快速恢复;
3)可以整体待命快速地在需要地方投入使用;
4)运行费用比应急发电设备低;
5)由于灾害损失需要重建变电站时可以更快地恢复供电;
6)可以作为尖峰备用设备,在季节性超负荷地区作为常规变电站的替代方案;
7)租借给高压用户。
截止2008年全世界已有数百台移动式变电站在使用,电压达到230kV,容量达到60MVA,由此获得大量成熟经验。
2 移动式变电站选型和设计
移动式变电站可以分为两个部分:上部是一套专业电力设备,应符合我们所要达到的工作要求以及相关的法律法规和标准;下部是一台半挂车,作为在公路上行驶的普通运输车辆必须符合我们国家相关的道路运输法规,有关车辆的政策法规主要有GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》、GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》,才能成为移动式变电设备的运输载体。
因此如果作为普通公路运输的车辆,移动式变电站整车车长最长不得超过14600mm,车宽:2500mm(3000mm),车高:4200mm。
2.1 变压器的参数
国内普通变压器的参数如下:
3 移动变电站初步方案
首先,根据上述的变压器数据可以知道变压器的容量决定了变压器的体积和重量,变压器容量越大,其体积和重量就越大。目前的110kV、220kV及以上的变压器由于体积和重量都远远超出了GB1589的规定。而60kV的部分变压器,能满足GB1589的规定。35kV以下的变压器则基本能满足半挂车的承载能力。
其次,除了变压器的自重基本符合GB1589的规定外,这些变压器的外形尺寸还不能完全符合GB1589的规定,所以,在制作变压器时在满足使用要求的情况下,变压器的外形尺寸还必须符合道路运输所具备的外廓尺寸要求即符合GB1589,那就需要对这些变压器的外形尺寸进行适当的调整,或者特别定制。
第三,作为移动式变电站,除了变压器以外,还需要配备高低保护开关,继电保护装置及控制面板,低压配电盘,微机保护控制装置等其他设备,以组成一个变电站。而这些设备都必须放置在一个40英尺(长×宽×高:12.19米×2.43米×2.74米)的标准集装箱内,而保护开关柜的体积大小也和变压器的容量和电压有关,变压器容量和电压越高,保护开关的体积也越大,这些设备的外形尺寸大小也对整个移动式变电站有一定的影响。
第四,从技术角度看,35kV等级变压器及其保护开关等设备更符合作为移动式变电站来使用,并且这些设备采用的都是成熟技术,不存在重新设计开发的问题,性能方面完全有保证。
移动式变电站的主要设备组成:
1)高压保护开关
2)低压保护开关
3)继电保护装置及控制面板
4)主变压器
5)蓄电池及充电器
6)空调机组
7)低压配电盘
8)辅助变压器
9)运输半挂车
120000kVA—10000kVA/35kV移动式变电站可以作为地区变电站的应急变电站使用。
10000kVA—500kVA/35kV移动式变电站则可以作为小区供电用应急变电站,或者一些企业或工厂的应急变电站使用。
20000kVA/35kV-0.4kV 也可以直接接入小区使用。
制作成本估算:
以20000kVA容量变压器为例:一台移动式变电站制作费用约为:250万/台。重型半挂车的典型尺寸如图。对于常用于集装箱运输的平台式半挂车,受牵引车鞍座高度和轮胎直径的限制,货台高度1400~1500mm,相对4000mm的限高,变电设备可用高度2500-2600mm。对于凹板式半挂车,中间货台高度,相对4000mm的限高,变电设备可用高度2500~2600mm。如采用如图型式,轮轴上的货台采用框架式,可使挂车后端货台高度降至800mm,为变电设备留出更大高度。作为非运输目的的专用作业车,移动式变电站可以不受GB1589的限制,但满足GB1589可以获得更好的通过性。从通过性的角度来看,整车高的限制最为严格,超限的话会导致无法通过高架桥和架空线下方;整车宽的限制其次,一般收费站的建设通道宽为3400mm;对于长度的限制最松。我们研制的特种车辆特点:货台高度低通过性好,全轮转向转弯半径小,全液压悬挂避震好,货台自动升降无需起重设备。
4 结语
通过移动变电站的应用,有效避免重大工程建设在应急、突发等即时的大容量用电状况下的经济损失。从而使用电有了进一步的保障。
作者简介:
1.李苏亭,上海电力环保设备总厂有限公司 工程师
2.邱平,上海电力环保设备总厂有限公司 高级工程师
3.赵一鸣,上海电力环保设备总厂有限公司 助理工程师
4.盛骏炎,上海电力环保设备总厂有限公司 助理工程师
论文作者:李苏亭,邱平,赵一鸣,盛骏炎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
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