10kV移動智能變電站的研制與應用

摘 要：研制集升壓、降壓和環網旁帶功能于一體的10 kV移動智能變電站，可與移動式發電車、旁路電纜展放車等靈活組合，臨時取電作為應急電源，或用于旁帶10 kV故障電纜，或在季節性用電高峰期間對固定式配變臨時并聯增容。

關鍵詞：升/降壓一體干式變壓器；智能化監控平臺；應急供電

中圖分類號：TM64 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0080-02

本文簡要介紹10 kV移動智能變電站的設計思路、實現的功能及多種場合的應用情況，整合電氣監控操作系統、整車運行環境監控系統、智能滅火監控系統和空調監控系統，形成智能化集中監控平臺，并通過Wifi和3G等通訊方式，實現遠方遙測、遙信和控制。

1 結構及主要設備

移動智能變電站車體的外形尺寸為6 980*2 170*2 350 mm（長*寬*高）。車體主體采用分段式結構設計，主要分為駕駛室、操作監控室、升（降）壓變壓器室、高低壓柜室四個功能區域，配置630 kVA干式變壓器一臺，10 kV環網柜3臺，低壓出線柜2臺，高低壓保護4套及智能化集中監控平臺。車廂外側兩邊分別安裝高、低壓柔性電纜的接入裝置。

干式變壓器設計滿足升、降壓雙重模式運行的要求。高壓繞組采用優質環氧樹脂澆注而成，繞組線圈絕緣等級為H級。低壓繞組線圈采用優質銅箔和絕緣材料繞制而成。變壓器鐵芯材料選用優質冷軋晶粒取向硅鋼片，具有較強的抗振動和抗短路能力。

高壓柜采用Safe系列緊湊型開關柜，其為金屬封閉式、單元組合型固定開關設備，具有免維護、緊湊、防護等級高等特點，配備的電動操作機構，可實現遙信、遙控等功能。

低壓出線柜結構緊湊，具備高分段能力滅弧熔斷器和操作性能安全可靠的出線柜單元，斷路器配置電動操作機構。

2 主要功能

2.1 升壓功能

移動變電站與移動發電車組合，將發電機發出0.4 kV電能升壓到10 kV，向10 kV線路供電，適用于小容量、多布點的海島及部分區域的應急供電。

2.2 降壓功能

移動智能變電站可在配電變壓器故障或檢修時，采用旁路方式轉移配電變壓器負荷，實現不停電檢修；或采用柔性電纜從10 kV架空線或環網柜、開關柜取電，降壓后作為臨時應急電源。該作業方式適用于臨時保供電，制茶、烤煙等季節性負荷用電的臨時增容或小區站所進水、配變故障無法短時修復的應急電源供電等。移動變電站（降壓）使用示意圖如圖2所示。

2.3 旁帶功能

移動智能變電站與旁路柔性電纜配合，通過旁路作業的方式旁帶故障環網柜或電纜。適用于10 kV環網柜、開關柜或電纜故障短時無法修復，旁帶后恢復臨時供電等。移動變電站（旁帶）使用示意圖，如圖3所示。

3 繼電保護切換

在繼電保護實現上，移動智能變電站在10 kV側增加了升降壓保護轉換開關。變壓器保護是通過升降壓轉換開關和變壓器饋線柜繼保的配合實現，變壓器饋線柜采用兩個保護跳閘輸出口。

當升降壓轉換開關選擇降壓時，采用一號保護跳閘輸出口，如果此時變壓器出現異常情況，將會使高壓側變壓器饋線柜跳閘；

當升降壓轉換開關選擇升壓時，采用二號保護跳閘輸出口，如果此時變壓器出現異常情況，將會使低壓側進線柜跳閘。 4 智能化監控的實現

監控平臺采用CHub-68系列通訊管理機，可實現不同協議的轉發、不同系統應用軟件通信的透明傳輸，具備實時數據的綜合處理功能。

該平臺整合了電氣監控操作系統、整車運行環境監控系統、智能滅火監控系統和空調監控系統，通過Wifi和3G等通訊方式，實現對運行監控系統的遠方遙測、遙信和控制。

①電氣監控操作系統主要用于移動變電站內的升（降）壓變壓器、高低壓開關等設備的運行監測，開關柜遙控操作，變電站升壓或降壓運行的保護切換等。

②整車運行環境監控系統主要通過車廂內外的溫、濕度測量裝置和視頻攝像裝置，對車廂周邊和車廂內運行工況進行監測；通過電加熱和通風達到環境溫度和濕度的自動控制調節，滿足設備運行環境要求。

③智能滅火監控系統主要通過安裝在變壓器室和高低壓柜室的煙感、溫感探頭和滅火系統發生器（EBM氣溶膠），實現對車廂內的智能滅火。

5 現場的應用情況及效果

2014年11月18日，國網福州供電公司配電帶電班利用移動變電站及柔性旁路電纜等裝備，在福馬路10-73乙桿實施了不停電對配電變壓器進行增容施工作業，將200 kVA配變更換為315 kVA配變，實現對配變所接低壓用電戶的不停電，不僅為供電企業增供電量，還創造了良好的社會效益。

2015年5月19日，國網福州供電公司調派一部移動智能變電站及900 m10 kV柔性電纜支援三明寧化縣水災搶修工作，利用10 kV柔性電纜從就近的環網柜取電，經移動變電站降壓后，兩路低壓電纜同時輸出為中環世紀小區（小區配電室被水淹，短時無法恢復）380多戶居民供電。在此次作業中，移動智能變電站持續穩定運行長達52 h，在國內創造了移動變電站及10 kV旁路系統連續不間斷運行時長記錄，得到國網福建省公司、三明供電公司及寧化縣政府的充分肯定。

6 結 語

近三年，福州全市每年平均計劃檢修1 800次，停電時戶數16 320時戶，其中僅涉及低壓用戶的停電占30%，若一半以上采用移動智能變電站進行應急供電，可減少停電次數270次，減少停電時戶數2 450時戶；利用旁帶功能，電纜故障搶修及站所檢修的停電時間可由以前的平均6 h縮短至1.5 h，可創造經濟效益約997.6萬元。

經國網福建公司運檢部批準，海島較多的寧德公司已購置一部，其余地市公司計劃在2016年立項購置，全面推廣應用，將為國網福建公司創造良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

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