智能車載移動變電站中二次設備的優化方案

文/張中冠

智能車載移動變電站中二次設備的優化方案

文/張中冠

本文以某35kV車載移動變項目為例，著重介紹一種可以針對車載移動變實施的就地化主變保護方案，該方案的使用可以減少屏柜內設備，節省車載變上有限的空間，和常規保護相比增加了安全性，減少了預制電纜的使用，是一種值得推廣使用的優化方案。

車載移動變 就地化保護 預制光纜

智能車載移動變電站具有集成化程度高、智能化水平高等特點，在自然災害、突發設備事故等緊急狀況下能迅速替代常規變電站恢復供電。在高負荷季節投入運行，它可以臨時解決區域供電不足問題，在城區發生大面積停電情況下可保證上萬戶居民正常用電。它對于城市電網應急負荷接入具有示范意義，改變了傳統檢修、狀態檢修模式下必須全過程停電作業的弊端，具有很好的推廣價值。移動變電站因其使用靈活，只要有合適的電源地點，就可以將其拖到現場，很快形成臨時性替代供電。該體系將有效解決建寧城區變電站主變過載的問題，應對地區電網各類突發故障，提升電網應急供電和防災減災能力。

智能車載移動變電站一般由兩個車體構成，分別為高壓車和中壓車。高壓車由戶外交流金屬封閉開關及控制設備（GIS）、抗震型臥式變壓器以及二次保護設備組成；中壓車由全封閉的箱式車體、二次配套控制設備、交直流電源、自動化設備及微機成套保護裝置等組成。在科技不斷進步和開展的時期，車載移動式變電站的繼電維護設備的關鍵性也備受矚目，因此對車載移動式變電站的繼電維護設備開展研究和討論具有現實價值。變壓器作為車載移動變上的重要設備，需要配置完善可靠的保護裝置，本文主要針對車載移動變的變壓器設備，提出一種新型的就地化保護實施方案。

1 車載移動變二次保護常規方案介紹

1.1 主接線形式及設備布置

一般車載移動變電站采用線變組接線形式，外部35kV進線經隔離開關和斷路器接變壓器，主變10kV進線經斷路器及小車接至10kV母線排。10kV按需設置出線間隔。

設備布置方案如下：

高壓變電車設備布置包括：35kV開關設備、主變壓器、電源屏2面、主變保護測控裝置柜1面、遠動裝置柜1面（含對時裝置）；

高壓變電車配置對外接口端子箱，1臺，主變附件配置主變本體端子箱，1臺，集裝箱體1座。

中壓配電車設備布置包括：10kV開關設備7面、電源屏2面。

中壓配電車配置對外接口端子箱，1臺，集裝箱體1座。

1.2 常規主變保護方案介紹

主變保護采用純常規方式考慮。單獨配置差動保護，高后備保測一體裝置，低后備保測一體裝置，非電量及操作箱，本體測控。以上設備需單獨組一面屏柜，考慮主變放置在高壓車體，電纜大多集中在高壓車，這個屏柜放置在高壓車車體。10kV采用保測一體裝置，安裝在中壓車車體開關柜內。兩個車體之間主要采用硬電纜方式連接。

1.3 常規主變保護方案存在的弊端

主變保護集中組屏只能選擇安裝在其中的1個車體，因35kV變壓器及線路間隔和10kV主進間隔分別安裝在兩個車體，主變差動保護涉及到的高壓側及低壓側電流、10kV主進間隔的開關量信息等都需要在兩個車體之間交互。原方案采用常規裝置，信息交互只能通過硬電纜方式，這樣的話兩個車體之間存在的預制電纜比較多，統計需要4芯預制光纜8根以上，主要包括傳輸差動電流信息，聯閉鎖信息，兩個車體之間的對時信息等。另外因為涉及到傳輸電流數據，經常拔插的預制電纜長期使用，可能會造成松動，運行過程中會造成CT回路開路，這在電力系統里是決不允許的，存在一定的安全隱患。

2 車載移動變二次保護改進方案

2.1 就地化保護的優點

隨著變電站自動化技術的發展，通信網絡應用越來越成熟可靠。為實現變電站高質量、高速度、高靈活性運行，提出了就地化保護實施的方案。數字化變電站為保護就地化提供了平臺和載體，將分散布置的保護、監控、計量等設備通過光纖網絡緊密聯系起來，形成功能分散、物理分散、信息集中、采集共享，提高整個系統的抗干擾能力，減少運行維護人員的工作量。

2.2 就地化保護在車載移動變項目中的優化應用

2.2.1 方案介紹

本方案考慮采用最新研發的就地化主變保護裝置，單臺保護裝置集成非電量、保護測控、智能終端及合并單元功能。1號車體主變保護旁放置一臺主變保護柜，其中的保護作為高壓側保護測控，含高壓側相關的智能終端及MU功能；2號車體主進開關柜內放置一臺主變保護，作為低壓側保護測控，含低壓側相關的智能終端及MU功能。同時兩個保護內都配置差動功能，二者所需要的差動電流數據通過光纖傳輸，這樣兩個車體之間主要靠光纜交互數據，即使光纜松動斷開也不存在CT開路的情況。兩個車體之間僅需要1根4芯預制光纜，總數量減少的同時，增強了系統的安全性。

2.2.2 裝置配置

配置兩臺就地化主變保護裝置，分別實現功能如下：

（1）裝置一（差動+高后備）：

就地安裝在高壓側間隔。

常規交流量輸入：高壓側電壓、高壓側差動電流、高壓側保護電流、高壓側測量電流。

完成功能：差動保護、高后備保護、高壓側測控、調檔、非電量保護

信息交互：通過跨間隔光纜接收低壓側差動電流，通過本間隔電纜跳高壓側開關，通過跨間隔光纜GOOSE信息跳低壓側開關。

（2）裝置二（差動+低后備）：

就地安裝在低壓側間隔。

常規交流量輸入：低壓側電壓、低壓側差動電流、低壓側保護電流、低壓側測量電流。

完成功能：差動保護、低后備保護、低壓側測控

保護出口：通過跨間隔光纜接收高壓側差動電流，通過本間隔電纜跳低壓側開關，通過跨間隔光纜GOOSE信息跳高壓側開關。

3 結語

經優化整合的就地化主變保護在車載移動式變電站中推廣使用，是對車載移動式變電站進行系統性的完善，解決了傳統常規保護存在的一些弊端，能夠使車載移動變更加安全穩定的運行，充分提升車載移動變應對地區電網各類突發故障、電網應急供電和防災減災的能力。

[1]劉華春,李偉林.車載移動式超短波監測技術設施測試驗證平臺方案探討[J].移動通信,2013.

[2]許艷陽.110 kV車載移動式變電站在銀川電網應用的可行性研究[J].中國電力教育,2013.

作者單位國電南瑞科技股份有限公司 江蘇省南京市210061

張中冠，男，工學學士，工程師，主要從事電力系統繼電保護和自動化裝置的設計工作。