一、引言

移動變電站是安裝在移動車載平臺上具有完整變電站配置的變電站。只要在有電源的合適地點，施工人員就可以在很少工作量的情況下，在很短的時間內完成移動變電站的連接。車載移動變電站具有裝備整體性好、機動靈活、布設快速等一系列優(yōu)點。

目前，移動變電站設計的關鍵與難點在于：（1）車載高壓配電裝置緊湊化布置；（2）主變壓器及出線套管緊湊化布置及輕載減重方法；（3）中壓配電裝置車載布置及饋線快速出線連接技術；（4）繼電保護、自動化、通信設備等數字集成化技術。

本文以一實際工程設計項目為例，對其設計難點及應用前景進行探討分析。

二、110 kV車載移動變電站設計

廣東江門供電局“110 kV車載移動變電站應用技術研究工程”項目，內容為建設一個包含110 kV高壓開關電器模塊、容量40 MVA變壓器模塊、車載配電及智能保護監(jiān)控集裝箱模塊的車載移動變電站，配備完整的智能保護、智能監(jiān)測、無線/有線通信、遠動、交直流電源等設備。

為滿足道路運輸對車輛尺寸的要求，項目采用三車方案：（1）高壓開關組合電器；（2）主變壓器；（3）中壓開關和二次系統(tǒng)集裝箱。三者分別安裝在掛車上運輸。

1.1  110 kV移動變電站總體布置方案

110 kV車載移動式變電站由三車組成，高壓變電車布置110 kV HGIS、匯控柜、電纜走線槽及相關電纜線盤等裝置。主變車布置主變及端子箱。中壓配電車的前半部分布置10 kV開關柜、站用變等裝置，中壓配電車的后半部分布置二次設備。布置方案如圖1所示。

1.2  電氣主接線

主接線根據規(guī)模采用簡單的型式，110 kV采用線變組接線，10 kV采用單母線接線，按5回10 kV出線。移動變電站主要用于應急，負荷相對少，可考慮不配置無功補償裝置。

1.3  主要設備配置

110 kV車載變電站部分參數如下：

（1）設備外絕緣及導線選擇：本工程電氣設備外絕緣按E級考慮。

（2）變壓器選擇：主變壓器采用容量為40 MVA的油浸有載調壓全絕緣變壓器。電壓等級：（110±8）×百分之2.5/10.5 kV，阻抗電壓百分比：百分之Uk=百分之14，接線組別：YN，d11。

（3）110 kV配電設備：采用戶外HGIS設備。

（4）10 kV成套開關柜：采用緊湊型小型化箱型固定柜，柜中配真空斷路器。

1.4  電氣二次部分

二次系統(tǒng)布置110 kV主變保護測控屏、對時遠動屏、監(jiān)控主機及通信屏、蓄電池屏、預制電纜轉接屏、智能系統(tǒng)輔助屏、一體化交直流系統(tǒng)屏I、II共8面屏。

1.4.1  繼保自動化設備

110 kV變壓器保護配置獨立的電氣主保護、非電量保護及各側后備保護。10 kV線路采用保護測控一體化裝置。

該站不配置故障錄波屏，采用帶保信子站功能的集成智能遠動機，配置網絡護設備。

全站設備采用B碼對時，由單套時間同步系統(tǒng)設備提供。

1.4.2  監(jiān)控系統(tǒng)

110 kV移動變電車設置一套分層分布集中組屏的變電站綜合自動化系統(tǒng)，采用IEC 61850通信規(guī)約。全站按無人值班要求，由微機監(jiān)控系統(tǒng)作為主要的控制手段?？刂品绞絽⒄粘Ｒ?guī)110 kV變電站控制方式。根據工程規(guī)模，綜自系統(tǒng)設備緊湊配置。

1.4.3  交直流系統(tǒng)

110 kV車載移動式變電站采用交直流一體化系統(tǒng)。站用電系統(tǒng)采用單母線接線，由1臺站用變獲得380 V電源，現場1路交流電分別經電纜引入一體化交直流屏，并設互投功能。

1.4.4  智能輔助控制系統(tǒng)

站內配置一套智能輔助控制系統(tǒng)，實現視頻監(jiān)視、消防報警、照明通風等系統(tǒng)的智能聯(lián)動控制，同時對車輛運輸時的振動、噪聲進行全過程記錄。

1.5  線路部分

110 kV電源進線采用架空接入方式，與電源架空線路對接。當現場條件不能實現架空接入方式時，需要采用電纜敷設方式接入現有的110 kV架空線路，電纜線路兩側采用引線經避雷器接入電纜頭，電纜終端頭采用支架或支柱進行固定。

三、車載變電站設計及使用問題

110 kV移動變電站不僅在容量上達到一般變電站的要求，而且具有可移動性和快速裝配等優(yōu)點，在故障檢修中將發(fā)揮巨大作用。但相較傳統(tǒng)變電站，車載變電站這一模式在設計、使用以及運維上出現了新的問題。

1.1  電纜的可插拔式快速連接

由于車載變電站具備移動性，設備安裝在掛車上，掛上貨運車頭即可進行運輸，相應車載站內設備電纜連接就不能像傳統(tǒng)變電站那樣采用固定的電纜接線模式。在快速連接及方便拆卸的要求下，采用可插拔式航空插頭來配置二次電纜及采用可插拔式柔性電纜配置10 kV的電力電纜。

前期設計好各廠家需要的航空插座及預制電纜頭后，只需固定好車體位置，控制電纜即可按照預制電纜編號進行兩側拼接，大大提高了二次電纜接線的效率，減少現場接線錯誤的風險，提高了系統(tǒng)的不危險性。

10 kV開關柜出線則采用可插拔式柔性電纜，選擇高性能的柔性電纜不僅能滿足車載變電站不同情況下不同的連接方式，還能滿足減少重量及饋線快速出線連接的要求。

1.2  移動變電站通信方式

由于移動變電站沒有固定的站址，數據的通信存在問題。

對應不同的使用場地選擇不同的方案，可將使用場所分為站內及野外場地兩種情況。站內場地即用于常規(guī)變電站內檢修及突發(fā)故障情況，野外場地即用于新增容量地區(qū)作為臨時變電站供電情況。

站內場地由于是在變電站內，原站內已配置完善的通信系統(tǒng)，可設置網線或光纖連接站內通信系統(tǒng)進行通信。

野外場地則只能利用公網網絡進行無線通信，此時要考慮網絡安 全及保密問題，需要增加通信車輛配置無線通信系統(tǒng)。

此外，在調度側，由于該變電站不是固定變電站，需要每次對變電站的調度方案重新設定，可以設置一個虛擬站來定義該車載站。但快速設定的方式還需在實際應用時繼續(xù)探究。

四、應用前景

110 kV車載變電站可應用于以下幾種情況：

（1）檢修、突發(fā)故障時用于機動承轉負荷：在變電站技術改造需要停電，更換一/二次設備檢修需要替代供電，突發(fā)故障發(fā)生而原有設備短時難以修復時，移動變電站可以用于機動承轉負荷供電。

（2）高負荷時緊急調度用于保供電：高負荷、供電容量不足時，移動變電站可緊急調度作為新增電源接入系統(tǒng)使用，緩解電力緊張狀況。

（3）新增容量地區(qū)作為臨時變電站供電：新增供電容量地區(qū)，當資金短缺、時間來不及、新建變電站不能及時規(guī)劃建設時，移動變電站可作為臨時變電站接入系統(tǒng)使用。

（4）自然災害、重大事項、應急時期搶險救災供電。

五、結語

綜上所述，110 kV車載移動變電站具有現場快速組裝能力，可實現變電站的完整配置，在電力系統(tǒng)具有廣泛的應用前景，具有特別重要的戰(zhàn)略意義。只要在實際應用上進一步研究與完善，移動變電站就可以更好地服務于電力系統(tǒng)。