110kV车载移动式变电站典型设计方案
110kV车载移动式变电站典型设计方案
110kV车载移动式变电站典型设计方案摘要：为了解决应急抢修、临时供电、变电站不间断改造等应用场景，车载移动式变电站正在逐步得到广泛的应用。
本文根据车载移动式变电站的特点和设计需求，提出了110kV车载移动式变电站的主要一二次设备选型方案和整体系统集成方案。
关键词：车载；移动式变电站；设计方案1 引言当前，国家经济建设飞速发展，对能源的需求越来越大，经常出现因地区负荷突然增加造成电网建设无法满足供电需求的情况。
大型的庆典、会议、重要节假日、迎峰度夏、突发自然灾害等对供电的可靠性、连续性提出了更高的要求。
一些枢纽变电站的技术改造面临着无法进行停电改造的，或者不允许长时间进行停电改造的困难局面。
车载移动式变电站是将变电站的一、二次设备集成安装在平板拖车上，实现整体移动、快速供电，以解决上述临时或应急供电需求。
车载移动式变电站总体上要实现模块集成度高、整体体积小、运输方便等建设目标，要求一二次设备小型化、紧凑化，设备安装绝缘、安全，设备运输可靠、减震，在设备选型和集成方案上提出了很高的要求。
2 设备选型2.1 主变压器主变压器是变电站最重要的枢纽设备，承担着电压转换的重要任务，为了便于运输，110kV车载移动式变电站的主变压器应具备小型、轻质、可靠等特点。
为了控制变压器的宽度，选择主体与散热器分开布置的变压器，为了控制变压器的高度，选择高压套管前置、由枕扁平的变压器，为了控制变压器的重量，变压器容量较大时，变压器油和变压器分开运输，现场安装时再充油。
2.2 组合电器组合电器是一种集成有断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT等高压电气元件的组合式高压配电装置，其所有电气元件全部封闭在具有金属接地的外壳中，具有很高的集成性和可靠性。
常见的110kV组合电器有GIS、PASS、AIS三种，AIS价格最便宜，但其尺寸太大、可靠性不高，施工和检修难度较大，GIS可靠性最高，但其造价较高，施工和检修难度也最大。
综合比较，110kV车载移动式变电站宜选用价格适中、体积小、可靠性高、施工和检修难度小的PASS。
110kV车载移动变电站设计及实际应用研究
源技术与管理，２０１１（４）：１４８－１５０． ［３］ 唐微．ＫＪ１３３型矿用人员定位安全管理系统的应用［Ｊ］．电子
制作，２０１３（１３）：１７１． ［４］ 白立化．ＫＪ１３３型矿用人员定位安全管理系统的应用 ［Ｊ］．科
装备应用与研究◆Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu
用于应急，负荷相对少，可考虑不配置无功补偿装置。 １．３ 主要设备配置
110 kV车载变电站部分参数如下： （1）设备外绝缘及导线选择：本工程电气设备外绝缘按E 级考虑。 （2）变压器选择：主变压器采用容量为40 MVA的油浸有 载调压全绝缘变压器。电压等级：（110±8）×2.5%／10.5 kV，阻 抗电压百分比：Uk%=14%，接线组别：YN，d11。 （3）110 kV配电设备：采用户外HGIS设备。 （4）10 kV成套开关柜：采用紧凑型小型化箱型固定柜，柜 中配真空断路器。 １．４ 电气二次部分 二次系统布置110 kV主变保护测控屏、对时远动屏、监控 主机及通信屏、蓄电池屏、预制电缆转接屏、智能系统辅助屏、 一体化交直流系统屏I、II共8面屏。 1.4.1 继保自动化设备 110 kV变压器保护配置独立的电气主保护、非电量保护 及各侧后备保护。10 kV线路采用保护测控一体化装置。 该站不配置故障录波屏，采用带保信子站功能的集成智 能远动机，配置网络安全防护设备。 全站设备采用B码对时，由单套时间同步系统设备提供。 1.4.2 监控系统 110 kV移动变电车设置一套分层分布集中组屏的变电站 综合自动化系统，采用IEC 61850通信规约。全站按无人值班要 求，由微机监控系统作为主要的控制手段。控制方式参照常规 110 kV变电站控制方式。根据工程规模，综自系统设备紧凑 配置。 1.4.3 交直流系统 110 kV车载移动式变电站采用交直流一体化系统。站用 电系统采用单母线接线，由1台站用变获得380 V电源，现场1 路交流电分别经电缆引入一体化交直流屏，并设互投功能。 1.4.4 智能辅助控制系统 站内配置一套智能辅助控制系统，实现视频监视、消防报 警、照明通风等系统的智能联动控制，同时对车辆运输时的振 动、噪声进行全过程记录。 １．５ 线路部分 110 kV电源进线采用架空接入方式，与电源架空线路对 接。当现场条件不能实现架空接入方式时，需要采用电缆敷设 方式接入现有的110 kV架空线路，电缆线路两侧采用引线经 避雷器接入电缆头，电缆终端头采用支架或支柱进行固定。
110kV变电站设计方案
摘要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。
设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。
变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。
随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。
随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。
变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
[关键词]变电站输电系统配电系统高压网络补偿装置AbstractAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and morecompletely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people.The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.[key words] substation transmission system distributionhigh voltage network correction equipment.目录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电气主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的目的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (17)1 导体和电气设备选择的一般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 高压配电装置的配置 (18)第7章二次回路部分 (21)1 测量仪表的配置 (21)2 继电保护的配置 (21)第8章所用电的设计 (27)第9章防雷保护 (39)结束语 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录一：一次接线图附录二：10KV配电装置接线图绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其它各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
110kV智能移动变电站设计方案
110kV智能移动变电站设计方案摘要：为满足智能移动变电站的要求，在变电站的主变压器的选型和布置设计上，应设法降低变电所的高度与宽度，尽可能的减少车辆载重。
同时需要保证变压器的固定基础需要与车辆相连，防止车辆在运行时，导致电压器的震动与移位。
此移动式变电站的工作地点一般为野外作业，因此要主要车载的稳定性。
关键词：110kV；移动变电站；设计方案引言智能变电站一体化实际上就是促使变电站二次设备利用自动化控制技术、网络通信技术、微机技术，基于功能重组与完善设计，形成计算机软件与硬件设施设备，从而实现一体化、测量、运行维护的操作管理系统。
随着电力规模逐渐扩大，技术改造与基地建设项目也随之增多，一体化自动验收系统工作量也在不断增加。
其中，智能变电站的监控信息是依据无人值守方式加以收集，其信息量与验收量非常大。
而且智能变电站自动化所对应的是用户终端项目，验收明确要求把运行、协调、调度、计量等作为重要前提。
1智能变电站的优势整个变电站的使用过程和其他传统变电站进行比较的话，可以发现，现如今的智能化变电站能够更加多样的、智能的变化。
通过先进的技术和智能化设备，变电站进一步地将整个系统内的数据监控、控制以及设备故障录波功能。
数字化的智能化变电站是一种新型的变电站，同时集中了许多智能化的优点，将继电保护、安全设备的相关监控统一于一体。
这一点在以往的变电站中，其中系统的硬件配置核心维护是一个重要的点，另一方面还在于信息的交互环节会存在一些无法进行上传的缺点，如此一来就会造成多余的成本浪费。
这些缺点在数字化变电站中得到了很好的解决。
根据相关的分析结果，可以最终得出智能变电站的结构是“三层双网”结构。
通过这种机制可以清晰地分为三层：站控层、间隔层、过程层。
另一方面，双网是站点控制层和处理层的网络，通过它们共享数字信息。
这样分层的主要优点是成功地将智能变电站的信息数字化，然后通过网络传输数字化的信息，实现相关信息的共享。
银川电网110kV车载移动式变电站的应用与研究
银川电网110kV车载移动式变电站的应用与研究王颖（国网宁夏电力公司银川供电公司，宁夏银川 750001）摘要：随着国民经济的高速发展，电力供应需求进一步扩大，对变电站的供电可靠性要求越来越高，变电站原有设备已不能满足现有运行要求，亟需改造。
文章针对银川供电公司所辖区域内特点，对车载移动变电站的组成、运行方式等方面进行了阐述。
关键词：银川电网；110kV；车载移动式变电站；运行方式；电力供应TM633 ：A ：1009-2374（2014）36-0062-021概述随着国民经济的高速发展，电力供应需求进一步扩大，对变电站的供电可靠性要求越来越高。
原有变电站设备已不能满足现有运行要求，正面临着更新及技术改造，一次设备改造率达到100%，所有二次设备全部更换，工作量大，施工难度高，施工周期长。
如采用与城市电网常规容量及电压等级相配合的移动变电站，改造的时间就会大大的缩短，供电可靠性能够进一步升高。
2国内外研究现状及存在问题移动变电站有着广泛的运用，在北美及欧洲应用较为广泛，近年投入电网运行的移动变电站容量多为20～50MVA，电压等级一般为66～132kV，已经达到城市电网中常规变电站的容量和电压水平，目前移动变电站最高电压等级已经达到245kV，最大容量达到63MVA。
但是限于电网结构、保护等方面的差异，不符合中国电网运行实际需求。
本文从银川电网实际出发，依托运行单位的技术优势，合理优化系统设计和布局，研制一台高度集成化、方便移动、快速启动、适合国内道路运输的110kV车载移动变电站。
3银川电网110kV移动变电站的组成移动变电站采用完全车载运输的方式，变电站的设备由2个车体承载。
110kV变压器车（1号车）高度集成，由变压器、组合电器、避雷器、二次电缆盘及智能终端箱（含主变压器、HGIS智能终端、主变保护及色谱在线监测系统）组成。
为满足110kV组合电器HGIS的独立使用，1号车能实现拆分为两个单独运输模块的功能；10～35kV箱式配电车（2号车）为集装箱，由10～35kV配电装置和智能化微机保护及综合自动化监控系统组成，集中安装在集装箱内。
110kV车载移动变电站设计及实际应用研究
110kV车载移动变电站设计及实际应用研究移动变电站是安装在移动车载平台上具有完整变电站配置的变电站。
只要在有电源的合适地点，施工人员就可以在极少工作量的情况下，在极短的时间内完成移动变电站的连接。
车载移动变电站具有装备整体性好、机动灵活、布设快速等一系列优点。
目前，移动变电站设计的关键与难点在于：（1）车载高压配电装置紧凑化布置;（2）主变压器及出线套管紧凑化布置及轻载减重方法;（3）中压配电装置车载布置及馈线快速出线连接技术;（4）继电保护、自动化、通信设备等数字集成化技术。
本文以一实际工程设计项目为例，对其设计难点及应用前景进行探讨分析。
标签：110kV车载移动变电站;可插拔式电缆;临时变电站引言车载移动变电站属于电力系統中的特殊变电站的制造技术领域，是一种有效的应急供电方案，主要用于改造类变电站，提高安全运行水平，保障不间断供电，解决改造变电站各种带电改造过渡施工，工作量大，施工难度高，施工周期长的问题。
载移动变电站的使用将会有效缩减变电站改造停电时间，可在事故、抢修和自然灾害等情况下，迅速替代常规变电站，发挥应急供电的作用。
1概述随着社会经济的不断发展，大负荷用户日益增多，负荷密度较快增长，用户对供电连续性、可靠性要求越来越高。
车载式移动变电站是将传统变电站的电气一次设备、电气二次系统安装在平板拖车或集装箱中的变电站，机动灵活占地面积小，适用于多种场所，可以解决多种突发性电力需求变化。
尤其是达到城市电网常规容量10～40MV A，35kV和110kV电压等级的移动变电站，能极大提高供电可靠性，是降低客户平均停电时间的有效解决方案，符合新一代智能变电站的发展趋势。
2110kV车载移动变电站设计2.1110kV高压开关在电力输变电系统中，高压开关按结构形式分类主要有三种：AIS，GIS和HGIS。
AIS是空气绝缘的常规配电装置，其母线裸露，直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式，其特点是外绝缘距离大，占地面积大，但投资少，安装简单，可视性好。
110kV变电站初步设计典型方案CAD图
最新110KV变电站典型设计方案A-1
110K V变电站典型设计方案A-18.5.5.3 通风方案及设备选型本变电站需通风的房间仅有10KV配电装置室。
通风方式采用自然进风、机械排风的通风方式，10KV配电装置室按换气次数不小于6次/h计算，事故排风机兼做通风降温之用。
通风设置表见表8-19表8-19 通风设置表8.5.6给排水站内用水根据实际情况确定，可采取引接市政给水管网的方式，也可采取在所区内打深井的取水方式，并在地下式进室安装一台深升潜水泵，另存储一台备用泵。
站内排水根据实际情况确定，可采用将污水先经化粪池初步沉淀后排入站外市政污水管网的方式，雨水则由雨水口收集后集中排入市政雨水管网；也可将污水排入化粪池沉淀后经生活污水处理装置处理达标后排出站外或排入站内渗井。
变压器带有排油贮油坑收集后进入事故油池，将废油回收处理，分离后的污水排入站区内污水管网。
电缆沟低点积水就近接入站内污水管网。
8.5.7消防部分8.5.7.1概述设计范围为站区内的整个消防系统，界限为站区围墙外1m，主要包括：（1）站区总平面布置及建筑防火；（2）各建筑物移动式灭火器的配置；（3）主变压器消防系统；（4）火灾探测报警及控制和消防供电；（5）其他消防措施。
站区内建筑物火灾危险性类别为戊类，最低耐火等级均为二级。
站内各建筑物和变压器按DL5027-1993《电力设备典型消防规程》和CBJ140-1990《建筑灭火器配置设计规范》要求设置不同类型的移动式灭火器。
8.5.7.2消防给水本次典型设计方案中未设消防给水系统。
8.5.7.3建筑消防配电综合室建筑体积小于3000m³。
建筑物可不设室内、外消火栓系统。
根据DL5027-1993《电力设备典型消防规程》及GBK140-1990《建筑灭火器配置设计规范》的规定，结合变电站的实际情况，对设有电气仪表设备的房间（如二次室、配电装置室等），考虑采用手提式二氧化碳灭火器作为主要灭火手段。
此外，还应配置一定数量的消防铲、消防斧、消防铅桶等作为变电站公用消防设施。
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110kV车载移动式变电站典型设计方案
发表时间：2017-09-19T11:23:17.987Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：李长庚1 刘强兴2
[导读] 摘要：为了解决应急抢修、临时供电、变电站不间断改造等应用场景，车载移动式变电站正在逐步得到广泛的应用。
（1.广东电网公司韶关供电局广东韶关 512026；2.国电南瑞科技股份有限公司江苏南京 211106）
摘要：为了解决应急抢修、临时供电、变电站不间断改造等应用场景，车载移动式变电站正在逐步得到广泛的应用。
本文根据车载移动式变电站的特点和设计需求，提出了110kV车载移动式变电站的主要一二次设备选型方案和整体系统集成方案。
关键词：车载；移动式变电站；设计方案
1 引言
当前，国家经济建设飞速发展，对能源的需求越来越大，经常出现因地区负荷突然增加造成电网建设无法满足供电需求的情况。
大型的庆典、会议、重要节假日、迎峰度夏、突发自然灾害等对供电的可靠性、连续性提出了更高的要求。
一些枢纽变电站的技术改造面临着无法进行停电改造的，或者不允许长时间进行停电改造的困难局面。
车载移动式变电站是将变电站的一、二次设备集成安装在平板拖车上，实现整体移动、快速供电，以解决上述临时或应急供电需求。
车载移动式变电站总体上要实现模块集成度高、整体体积小、运输方便等建设目标，要求一二次设备小型化、紧凑化，设备安装绝缘、安全，设备运输可靠、减震，在设备选型和集成方案上提出了很高的要求。
2 设备选型
2.1 主变压器
主变压器是变电站最重要的枢纽设备，承担着电压转换的重要任务，为了便于运输，110kV车载移动式变电站的主变压器应具备小型、轻质、可靠等特点。
为了控制变压器的宽度，选择主体与散热器分开布置的变压器，为了控制变压器的高度，选择高压套管前置、由枕扁平的变压器，为了控制变压器的重量，变压器容量较大时，变压器油和变压器分开运输，现场安装时再充油。
2.2 组合电器
组合电器是一种集成有断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT等高压电气元件的组合式高压配电装置，其所有电气元件全部封闭在具有金属接地的外壳中，具有很高的集成性和可靠性。
常见的110kV组合电器有GIS、PASS、AIS三种，AIS价格最便宜，但其尺寸太大、可靠性不高，施工和检修难度较大，GIS可靠性最高，但其造价较高，施工和检修难度也最大。
综合比较，110kV车载移动式变电站宜选用价格适中、体积小、可靠性高、施工和检修难度小的PASS。
2.3 10kV开关柜
10kV开关柜包括进线柜、馈线柜、PT柜、站用变柜和无功补偿柜等，目前市面上有金属铠装移开式开关柜（手车柜）、金属铠装固定式开关柜、SF6充气式开关柜等。
110kV车载移动式变电站中10kV开关柜需要安装在预制式箱体内，金属铠装移开式开关柜的手车移出和维护需要的空间较大，不太适用。
SF6充气式开关柜为免维护设备，性能优、体积小，但其价格较贵，另外，其电缆终端接口与普通金属铠装开关柜有所区别，用于应急供电时需要考虑其和外部电缆回路连接的适配性。
金属铠装固定式开关柜以其价格低、接口通用、运维便利等优点广泛应用在车载移动式变电站中。
2.4 二次设备
110kV车载移动式变电站采用分层分布集中组屏的变电站综合自动化系统，配合电能量系统、一体化电源系统、综合监测报警系统等，实现远方遥测、遥信、遥控等功能。
监控宜采用IEC61850协议，网络采用双网配置。
主变压器的保护和监控采用独立的单元构成，10kV采用保护测控合一装置，以提高系统集成度。
远动机通过GPRS无线通信方式与远方控制中心和各级调度通信，不依赖于通信通道实现应急的远方控制和信息交换。
交直流一体化电源系统宜采用锂电池，以减小体积、提高可靠性。
视频监控、环境监控等综合检测报警系统以及电能量采集系统宜与监控系统共用主机，以提高系统集成度。
3 系统集成设计方案
110kV车载移动式变电站采用模块化设计方案，按照功能结构、接口布局可将整个变电站一、二次设备系统划分为四个功能模块，即电力变压器模块、高压开关设备及控制设备模块、中压开关设备及控制设备模块和二次设备模块。
一般变压器和高压设备模块采用户外安装方式，中压开关和二次设备安装在预制式箱体内。
按照模块大小和相互之间的连接方式，各功能模块、箱体安装在平板托车上，以实现快速、灵活移动。
典型的110kV车载移动式变电站的各模块化设备分装在两个车体中，分别为变压器及高压开关设备车和中压开关及控制设备车。
变压器及高压开关设备车安装电力变压器模块和高压开关设备及控制设备模块，包括变压器、高压开关、避雷器、支柱绝缘子以及该部分的二
次控制设备，如图1所示。
图2 中压开关及控制设备车示意图中压开关及控制设备车安装中压开关设备及控制设备模块和二次设备模块，包括电缆绞盘、中压开关柜、二次屏柜、集装箱体等，如图2所示。
车载移动式变电站采用标准化接口的预制式光缆和预制式电缆，即插即用，以实现各功能模块之间的快速互联。
结束语
文中所述110kV车载移动式变电站典型设计方案具有占地面积小、系统维护便利、转移安装方便、建设周期短、可靠性高的优点，可应用于应急抢修、临时供电、不停电改造等场景，对优化电网安全架构、提升电网运行可靠性具有重要意义。
参考文献
[1] 孙国繁，王立东，钱江，等. 126kV车载移动式变电站研究及应用[J]. 电子技术与软件工程，2016（14）.
[2] 张家. 浅析车载移动式110kV变电站研制与应用 [J]. 工程建设，2013（3）.
作者简介
1.李长庚（1973-），男，湖南衡阳人，工程师，研究方向：变电一次设备。
2.刘强兴（1977-），男，山东聊城人，高级工程师，研究方向：电力工程。