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[摘 要]随着国民经济的快速发展，电力需求进一步扩大，负荷密度增长较快，特别是一些国家级新区对供电连续性、可靠性提出了较高的要求。在完善电网结构、新增变电布点、提高供电可靠性的前提下，配置可靠性高、占地面积小、灵活性能高、施工周期短，达到智能化、无人值守的移动式变电站将成为保证电网安全运行的另一选择。移动式变电站作为“电力系统突发事件应急预案”的重要组成部分，除了在重大自然灾害时，发挥应急抢救的作用外，还能够在城市中为电网建设滞后的区域提供临时电源。除此之外，移动式变电站还能够在高负荷季节供电容量不足、电网初级分配、大型建设项目临时用电、维修现有变电站及电网建设项目审批发生延误等情况下，提供可靠的电力支撑。
[关键词]110kV；移动式变电站；实用技术
中图分类号：TM633.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0096-01
1移动变电站的运行模式
1.1应急抢修模式
近几年，自然灾害频发，在对人身财产造成伤害的同时，经常导致某变电站遭受重大损坏而出现灾后大面积停电的现象。电力恢复是灾后重建工作的首要任务。如果受灾地区配备有移动式变电站，处于待命状态的移动式变电站接到调度命令后立即出发，选择合理的路线或铺设临时道路，使移动变电站快速到达受损变电站处，接入高压输电线路，迅速恢复供电，强有力地支撑灾后重建工作。
1.2短暂替代模式
以某个有100台110kV主变压器的中等城市为例，运行年限以10年以内的变压器，占比70%，运行年限10年至20年的变压器，占比20%，运行20年以上的变压器占比10%。主变投运时间越长，主变发生故障的概率就越大，需要对这些主变压器定期进行计划性检修。在变电站需要计划性检修的情况下，要合理地安排各台主变的检修时间。移动变电站此时可以发挥巨大的作用，事先调度安排移动变电站到此变电站处，在此变电站检修期间，由移动变电站代替此固定变电站检修的主变压器工作，提高供电连续性，减少计划性停电损失。
1.3中长期固定模式调度策略
随着经济的快速发展，以及产业结构调整带来的用电需求结构的变化，导致现有的变电容量不能满足发展的要求。考虑到用电负荷的增长和用电需求结构的变化，变电站新建、扩建和增容的项目逐年增多。对新建变电站而言，一般固定式变电站建设审批周期长、建造时间长，而当某地区发生负荷增长很快，超出预期水平，来不及新建固定变电站时，可利用移动变电站作为临时供电变电站，等待固定式变电站建好调试成功后，再将负荷由移动变电站转移至建好的变电站。
2移动式变电站的应用
2.1一次方案
鹤园变电压等级为110/10kV，采用“模块化结构+分体运输+装配式设计安装”的模式，全站设备均采用预制舱布置，经过优化，变电站占地816m2，仅为传统全户内变电站的1/3，有效节省了征地和土建费用。为满足预制舱小型化要求及整体运输需求，优化了110kVGIS布置方式，创新的采用了横向“一字型”布置，大大缩小了预制舱的尺寸。变电站内各电压等级设备单独设置舱体，设备间的电缆连接采用穿管直埋，施工方便，可重复利用。主变预制舱设计为百页通风，110kV配电装置室采用舱内GIS设备，10kV配电装置采用舱内金属铠装中置式开关柜设备，电容器及接地变采用舱内柜体布置，二次设备采用预制舱布置。舱体采用箱柜一体化预制舱结构，舱内设备组装、通风、照明等均由厂家工厂化加工，现场无地上部分湿作业，缩短施工周期，能够灵活搬运，实现“工厂化加工，模块化建设”的目标。
2.2二次方案
变电站按无人值班智能化变电站设计，采用计算机一体化监控系统。主变电量保护选用单套主、后备保护分开配置的微机型数字式保护装置，主变非电量保护由主变本体智能终端集成。10kV部分采用保护测控一体化装置，就地安装于开关柜内。全站设置1个二次设备预制舱，舱内布置综自系统站控层设备、主变保护测控、交直流一体化电源等二次设备。过程层合并单元、智能终端均就地布置于预制式智能控制柜内。实现整套二次设备由厂家集成，最大化实现工厂化加工，减少现场二次接线，减少施工、调试工作量，简化检修维护工作，缩短建设周期。主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆采用预制电缆连接，实现二次设备接线的“即插即用”，有效减少现场安装、接线及调试工作量。
2.310kV中压开关柜
10kV中压开关柜应采用具有抗震性能的金属铠装固定式中压开关柜，如因出线回路数多导致在10kV开关及控制设备车中无法布置，或用户有明确需求，可选用具有抗震措施的气体绝缘金属封闭开关柜。10kV中压开关柜应采用电缆下出线的方式。
2.4继电保护及测控装置
移动式变电站按照智能变电站的建设要求配置保护及安全自动装置控制设备。变压器高压侧及高压开关应通过合并单元智能终端一体化装置采集电流电压值和开关量信号，接收控制命令，通过光纤与变压器保护、测控装置等连接。变压器及高压开关设备车和中压开关及控制设备车之间无二次控制电缆连接，减少二次回路安全隐患，同时提高现场投运速度，二次接线应采用预制光缆和预制电缆。10kV出线开关柜保护测控装置应就地安装，组屏设备应采用“前接线前显示”的二次装置。二次回路的操作电源和工作电源额定值均为DC220V。
3接入技术研究
3.1一次系统的接入方案
3.1.1并联运行方式（变电车）
变电车单独接入：移动变电站主变110kV侧接入原有变电站内110kV母线，主变10kV侧接入原有变电站内的10kV出线母线。并联运行的接入方式需要满足一定的接入条件才能安全稳定地运行，移动变电站变压器与原变电站内主变的电压等级相同，连接组别相同，短路阻抗需要匹配。变电车并联接入后，系统容量增加、参数变化，变电站综自保护系统的定值需要重新整定計算。
3.1.2单母线分段方式（变电车+配电车）
变电车接入：移动变电站主变110kV侧接入原有变电站内110kV母线，主变10kV出线柜接入配电车。配电车接入：配电车为10kV的3～9回出线间隔开关柜，将其中1个间隔设置成母线联络开关，与原10kV母线构成分段运行。这种运行方式变电站综自保护系统的定值需要重新整定计算，母线联络开关的保护逻辑需要重新设置。
3.1.3分列运行（变电车+配电车）
变电车接入：通过T型接线引接110kV电源至主变110kV侧，主变10kV出线柜接入配电车。配电车接入：独立于原变电站内10kV供电系统，单独带负载运行。这种运行方式不改变原有的系统接线和保护方式。
3.2二次系统的接入方案
移动站本身配备完整的综自保护系统，保护测控就地实现，可以选配光端机等光纤通信设备和PMS等管理系统。如果移动变电站在常规变电站附近使用，建议利用原有变电站光通信设备上传调度数据等相关信息。这样可以减少通信设备调试时间。
结论
由于道路运输的限制，移动变电站需要经过特殊设计，特别是变压器和高压组合电器，不仅要满足运输安全，还要保证运行的安全和可靠性。移动变电站具有结构紧凑、占地面积小、机动性强、组装快捷、投运方便等特点，适用于多种场合，能够带来巨大的经济效益和社会效益，如在重负荷或新增大负荷条件下使用，能够大大降低网络损耗、节约资源，是一种非常理想的特殊情况下的供电模式。
参考文献
[1]孙浩，张伟.110kV移动变电站技术研究[J].电工电气，2015（8）：61-62.
[2]孙浩，张海龙，卢文华.电力变压器智能化技术研究与应用[J].电工电气，2015（4）：15-18.
[关键词]110kV；移动式变电站；实用技术
中图分类号：TM633.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0096-01
1移动变电站的运行模式
1.1应急抢修模式
近几年，自然灾害频发，在对人身财产造成伤害的同时，经常导致某变电站遭受重大损坏而出现灾后大面积停电的现象。电力恢复是灾后重建工作的首要任务。如果受灾地区配备有移动式变电站，处于待命状态的移动式变电站接到调度命令后立即出发，选择合理的路线或铺设临时道路，使移动变电站快速到达受损变电站处，接入高压输电线路，迅速恢复供电，强有力地支撑灾后重建工作。
1.2短暂替代模式
以某个有100台110kV主变压器的中等城市为例，运行年限以10年以内的变压器，占比70%，运行年限10年至20年的变压器，占比20%，运行20年以上的变压器占比10%。主变投运时间越长，主变发生故障的概率就越大，需要对这些主变压器定期进行计划性检修。在变电站需要计划性检修的情况下，要合理地安排各台主变的检修时间。移动变电站此时可以发挥巨大的作用，事先调度安排移动变电站到此变电站处，在此变电站检修期间，由移动变电站代替此固定变电站检修的主变压器工作，提高供电连续性，减少计划性停电损失。
1.3中长期固定模式调度策略
随着经济的快速发展，以及产业结构调整带来的用电需求结构的变化，导致现有的变电容量不能满足发展的要求。考虑到用电负荷的增长和用电需求结构的变化，变电站新建、扩建和增容的项目逐年增多。对新建变电站而言，一般固定式变电站建设审批周期长、建造时间长，而当某地区发生负荷增长很快，超出预期水平，来不及新建固定变电站时，可利用移动变电站作为临时供电变电站，等待固定式变电站建好调试成功后，再将负荷由移动变电站转移至建好的变电站。
2移动式变电站的应用
2.1一次方案
鹤园变电压等级为110/10kV，采用“模块化结构+分体运输+装配式设计安装”的模式，全站设备均采用预制舱布置，经过优化，变电站占地816m2，仅为传统全户内变电站的1/3，有效节省了征地和土建费用。为满足预制舱小型化要求及整体运输需求，优化了110kVGIS布置方式，创新的采用了横向“一字型”布置，大大缩小了预制舱的尺寸。变电站内各电压等级设备单独设置舱体，设备间的电缆连接采用穿管直埋，施工方便，可重复利用。主变预制舱设计为百页通风，110kV配电装置室采用舱内GIS设备，10kV配电装置采用舱内金属铠装中置式开关柜设备，电容器及接地变采用舱内柜体布置，二次设备采用预制舱布置。舱体采用箱柜一体化预制舱结构，舱内设备组装、通风、照明等均由厂家工厂化加工，现场无地上部分湿作业，缩短施工周期，能够灵活搬运，实现“工厂化加工，模块化建设”的目标。
2.2二次方案
变电站按无人值班智能化变电站设计，采用计算机一体化监控系统。主变电量保护选用单套主、后备保护分开配置的微机型数字式保护装置，主变非电量保护由主变本体智能终端集成。10kV部分采用保护测控一体化装置，就地安装于开关柜内。全站设置1个二次设备预制舱，舱内布置综自系统站控层设备、主变保护测控、交直流一体化电源等二次设备。过程层合并单元、智能终端均就地布置于预制式智能控制柜内。实现整套二次设备由厂家集成，最大化实现工厂化加工，减少现场二次接线，减少施工、调试工作量，简化检修维护工作，缩短建设周期。主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆采用预制电缆连接，实现二次设备接线的“即插即用”，有效减少现场安装、接线及调试工作量。
2.310kV中压开关柜
10kV中压开关柜应采用具有抗震性能的金属铠装固定式中压开关柜，如因出线回路数多导致在10kV开关及控制设备车中无法布置，或用户有明确需求，可选用具有抗震措施的气体绝缘金属封闭开关柜。10kV中压开关柜应采用电缆下出线的方式。
2.4继电保护及测控装置
移动式变电站按照智能变电站的建设要求配置保护及安全自动装置控制设备。变压器高压侧及高压开关应通过合并单元智能终端一体化装置采集电流电压值和开关量信号，接收控制命令，通过光纤与变压器保护、测控装置等连接。变压器及高压开关设备车和中压开关及控制设备车之间无二次控制电缆连接，减少二次回路安全隐患，同时提高现场投运速度，二次接线应采用预制光缆和预制电缆。10kV出线开关柜保护测控装置应就地安装，组屏设备应采用“前接线前显示”的二次装置。二次回路的操作电源和工作电源额定值均为DC220V。
3接入技术研究
3.1一次系统的接入方案
3.1.1并联运行方式（变电车）
变电车单独接入：移动变电站主变110kV侧接入原有变电站内110kV母线，主变10kV侧接入原有变电站内的10kV出线母线。并联运行的接入方式需要满足一定的接入条件才能安全稳定地运行，移动变电站变压器与原变电站内主变的电压等级相同，连接组别相同，短路阻抗需要匹配。变电车并联接入后，系统容量增加、参数变化，变电站综自保护系统的定值需要重新整定計算。
3.1.2单母线分段方式（变电车+配电车）
变电车接入：移动变电站主变110kV侧接入原有变电站内110kV母线，主变10kV出线柜接入配电车。配电车接入：配电车为10kV的3～9回出线间隔开关柜，将其中1个间隔设置成母线联络开关，与原10kV母线构成分段运行。这种运行方式变电站综自保护系统的定值需要重新整定计算，母线联络开关的保护逻辑需要重新设置。
3.1.3分列运行（变电车+配电车）
变电车接入：通过T型接线引接110kV电源至主变110kV侧，主变10kV出线柜接入配电车。配电车接入：独立于原变电站内10kV供电系统，单独带负载运行。这种运行方式不改变原有的系统接线和保护方式。
3.2二次系统的接入方案
移动站本身配备完整的综自保护系统，保护测控就地实现，可以选配光端机等光纤通信设备和PMS等管理系统。如果移动变电站在常规变电站附近使用，建议利用原有变电站光通信设备上传调度数据等相关信息。这样可以减少通信设备调试时间。
结论
由于道路运输的限制，移动变电站需要经过特殊设计，特别是变压器和高压组合电器，不仅要满足运输安全，还要保证运行的安全和可靠性。移动变电站具有结构紧凑、占地面积小、机动性强、组装快捷、投运方便等特点，适用于多种场合，能够带来巨大的经济效益和社会效益，如在重负荷或新增大负荷条件下使用，能够大大降低网络损耗、节约资源，是一种非常理想的特殊情况下的供电模式。
参考文献
[1]孙浩，张伟.110kV移动变电站技术研究[J].电工电气，2015（8）：61-62.
[2]孙浩，张海龙，卢文华.电力变压器智能化技术研究与应用[J].电工电气，2015（4）：15-18.