應急發電車0.4kV電源快速接入用戶側裝置研制

劉建強　黃錦明　伊立挺　林彩健　黃國輝

摘要：在電力系統運行過程中，當遇到突發性停電故障或者計劃檢修時，為了保證供電的可靠性，需要利用應急電源車進行緊急供電。文章首先對應急發電車0.4kV電源應用現狀進行了分析，然后研制了0.4kV電源快速接入用戶側裝置，并對應用成果進行了分析。

關鍵詞：應急發電車；0.4kV電源；快速接入用戶側裝置；供電可靠性；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2017）01-0010-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.005

在電力系統運行過程中，當因故障停電或者檢修停電時，為了滿足用戶快速供電的基本需求，需要利用應急電源車進行供電。但是當應急電源車抵達現場以后，需要工作人員將低壓進線、高壓進線開關拉開，并將接地線掛好，然后將低壓母排上的螺栓拆開后才可以連入電纜進線發電。但是如果遇到電車和電放距離比較遠的情況時，電纜接駁時間相對來說也比較長，無法快速、安全地實現和用戶端的對接，需要研制快速接入裝置。

1 應急發電車應用現狀

目前用戶受到線路檢修、故障停電或自然災害影響需要應急供電時，只能等待應急發電車到達配電站（用戶側）之后，將發電車0.4kV電源接入配電設備側進行應急供電。常用的接入方法主要有以下三種：（1）傳統接入法。傳統接入法主要使用扳手和螺栓緊固的方法來進行連接，首先將配電設備母排上的端子螺栓拆御連接導線或需要在母排上打孔接線，再將應急電源A、B、C相及零線的電纜接入低壓側母排進行供電。現場操作有時會受配電設備安裝位置和母排間距的限制，費時費力；（2）移動備用電源的應急接口接入法。移動備用電源的應急接口接入法是通過對配電設備沒有預裝移動備用電源的應急接口進行改裝，加裝成本較高，但使用率較不高；（3）U形螺栓式卡夾轉接法。首先將應急發電車電纜分別接在4個外置轉接的一端，再將另一端分別卡夾在A、B、C相低壓側母排及零線上。卡夾轉接法會受到銅排排列方向限制，不適用于橫向排列的銅排；裝拆時較為吃力，而且容易使用的卡件在銅排上移位甚至脫落。

為了解決用戶母排連接和電源車進線電纜連接過程中的問題，使母排連接操作更加靈活、方便和有效，針對上述情況，本項目計劃研制出一種安全、快速、可靠的應急發電車0.4kV電源接入用戶側裝置，接入裝置（分為4個接插件）分別可適用于各類規格的配電設備母排，無需使用螺栓緊固，并能快速接入，具有良好的載流量和絕緣能力，可以有效縮短應急電源的接入時間，保障用戶連續可靠用電，提高電力應急能力，提高供電與保電效率。另外，研制0.4kV電源快速接入用戶側裝置可以使低壓設備可以更加安全、方便地連入到應急發電車，在提高用戶對突發電力事件的應對能力、改善電力公司供電服務水平方面也具有重要意義。

2 應急發電0.4kV電源快速接入用戶側裝置研制

在設計快速接入裝置時，首先要滿足快速連接的基本要求，統一配置接頭，選擇不易變形膨脹、不容易發熱、導電性良好的材質。充分進行研究和調查后，提出了低壓應急電源接入裝置，此接入裝置可以利用電源電纜連接用戶側供電系統，在輸入端使用防護等級為IP67快速插拔連接器，復電時將連接器插入到應急電源車電源輸出端，4～5min內就可以連接好復電系統，接入裝置分為4只接插件，每只由優質的黃銅制成尺寸約190mm×50mm、接插件部分尺寸約60mm×50mm，厚度8mm，并在表面鍍銀或鍍錫。一端固定可活動彈簧插頭原件，是由疊片組合式結構，具有自補償功能，接插入母排，夾緊力隨著接觸母排面積而增大（垂直插入母排），插件頭分兩層結構每一層均為獨立接插，每層插頭均可獨立左右擺動，插頭彈簧片雙面獨立壓緊，互不牽涉。該結構的插頭即使用母排產生彎曲或面積過寬及中心線偏移不大于2mm，每層插頭均能確保與母線接觸面積夾合，保證相互通流能力；另一端是銅塊預留接線孔或185mm2接管的方式與應急發電車電纜端連接。為了保證插座和插頭連接的可靠性，設計使用疊片式表帶結構進行連接。應急接入裝置輸入端插拔使用沒有裸露帶、不可移動的帶保護卡栓模式，裝置使用分體結構，各部分結構都可以單獨進行維護，并且裝置體積小，拆裝過程也比較方便，金屬手握部分，采用絕緣套管或預制絕緣膠套進行承裝，具有良好絕緣特性。無需螺栓鎖固母排，利用插頭彈簧片雙面獨立壓緊裝置的靜壓力將雙兩片銅片相互夾緊，接入后通過鉗形卡口或可調整方式進行鎖定，防止裝置脫落。應急接入單元連接器內部使用表帶式計算進行連接，表帶工作原理如圖1所示。

此接入裝置使用導電和機械性能良好地鈹銅來進行導電，而且在手持部分還進行了絕緣處理，使用起來更安全。經過試驗后證明，在長期滿載通流的情況下，連接器的溫度升高值為30K，可以達到規范要求中對連接器溫度升高值的規定要求。在插拔口設置了面板保護蓋，在未插合的狀態下還設置了防觸摸保護。應急接入裝置如圖2所示。

3 應用效果

供電局在管轄區內兩處地方安裝了發電車低壓應急接入裝置，并統一配置了用戶端快速接線裝置、柔性電纜連接器等裝置，設計了對應的計入方案。當出現應急事故時，可以在快速接入裝置旁停靠應急電源車，并在連接器上插入應急電源車輸出端電源電纜，只需要4～5min就可以連接好復電系統，使工作效率顯著提升。裝置連接好以后從零負載進行加載，當負載達到100%后持續5min，檢測溫度升高值。進行測試后證明，設計的插頭和快速接頭在負載達到100%后發熱較小，可以達到使用要求。

4 技術創新點以及應用前景

4.1 技術創新點

（1）接入裝置是應急發電車與配電設備母排的新型連接構件，每只接插件由疊片組合式結構，具有自補償功能，夾緊力隨著接觸母排面積而增大（垂直插入母排），插件頭分兩層結構每一層均為獨立接插，每層插頭均可獨立左右擺動，插頭彈簧片雙面獨立壓緊，互不牽涉。確保接插頭與母排接觸面積夾合，保證相互通流能力；（2）可適用于各類規格的配電設備母排，無需螺栓，利用插頭彈簧片雙面獨立壓緊裝置的靜壓力將雙兩片銅片相互夾緊，每塊銅片大小約為60mm×50mm，厚度為8mm，總載流量為800～1000A，與母排緊密接觸部分溫升不得超過45K，導電件接觸部的溫升不超過50K；（3）接入配電設備母排后通過鉗形卡口或可調整方式進行鎖定，有效防止脫落，具有安全、方便、快捷、可靠的特點；（4）在計劃檢修時，可提前將發電車與市電并網后，再斷開市電，可做到無間斷供電。