智能移动变电站高端技术

作为智能电网建设的延伸，该移动站在电源系统中引入太阳能发电技术，对“光伏电微网”并网技术进行了尝试和验证,同时作为应急电源，在移动站停运期间保证移动站附属设施正常运转。另外在电源系统中，取消传统的蓄电池，首次采用了绿色环保的新型储能装置——超级电容器，并通过研制的多级直流变换电源装置充分利用了存储在超级电容器内部的能量。该电容器和传统的蓄电池相比，无须特别的充电电路和控制放电电路，过充、过放都不对其寿命构成负面影响，而且工作温度范围大，增强了移动变电站工作环境的适应性。

该移动站的电压比为66千伏/10千伏。智能移动变电站由两个集装箱车体承载，一号车上的变压器连接66千伏高压电网，经变压器转变为10千伏后输送到二号车上，进行分流，再通过电缆可同时向6个10千伏大用户供电。

由于大连富岭变电站覆盖区域内工业企业的不断入驻，用电负荷明显加大，为此变电站需要增容改造，改造工程已经启动。智能移动变电站的进驻，使得富岭变电站可以在完全停电条件下施工改造。国内首台66千伏智能移动变电站在大连供电公司建成并投入使用。

按照国网公司智能变电站技术规范建设标准，该移动站采用完全车载方式，运用多项新技术，实现了远程定值修改、远方停送电操作、信息交互等多项高级功能，具有智能化水平高、集成化程度高、体积小、运行使用方便及投资小、见效快等优点，其车体与设备的选型和布局完全符合国内电网实际和道路运输要求。

在项目实施过程中，大连供电公司在方案设计、关键技术突破、设备选型、制造过程监控等环节组织各专业技术骨干进行科研攻关，其中移动变电站发明和实用新型、外观设计、太阳能与超级电容交直流一体电源发明和实用新型、多级直流变换电源装置发明和实用新型等9项技术获得国家专利。该变电站的成功研制，开创了国内66千伏以上智能移动变电站建设的先河。 西门子变压器(武汉)公司与大连供电公司共同研发的66千伏智能移动变电站完全按照中国电网现状和道路状况设计，高度集成的移动车上布设了高低压配电装置、避雷器、变压器、高压开关、二次配电设备以及太阳能电池板，能够实现远程定值修改、远方停送电操作、信息交互等多项高级功能。

该移动站在快速满足用户安全可靠供电同时，加强了电网调度运行对该站运行状态的实时监控和异常报警，并通过智能控制系统的程序控制实现了远方停送电操作，节省了运行人员的现场操作，真正实现了无人自动控制。

有了智能移动变电站，许多重大投资项目将会得到及时的供电保障，无论是维修现有变电站、为大型建筑工地临时供电，还是当城市遭受洪水、火灾、地震等突发自然灾害或事件造成停电时，智能移动变电站都可以赶赴现场并迅速恢复电力供应，发挥用武之地，为经济社会发展保驾护航。2100433B

矿用隔爆型移动变电站用于有甲烷混合气体和煤尘,并有爆炸危险的矿井中,作为煤矿井下综合机械化采掘设备的配电装置。该装置包括矿用隔爆型干式变压器、隔爆型高压负荷开关箱、隔爆型低压馈电开关箱。矿用隔爆型干式变压器的铁芯采用优质冷轧硅钢片,全斜不冲孔结构,绝缘等级为B级或H级,空气自冷 。

移动变电站的主体一干式变压器的发展

移动式变电站的主体是干式变压器，在我国，早期的干式变压器为浸渍式，是将绕制好的线圈浸渍耐高温的绝缘漆，其价格昂贵、防潮性能不好、寿命短、损耗高、体积大。不适宜煤矿井下潮湿、淋水、易燃易爆气体、高温等恶劣的环境条件。20世纪70年代，环氧树脂型干式变压器开始在我国生产。经历了环氧树脂加填料浇注型、环氧树脂浇注型和环氧树脂绕包型三个阶段，其制造技术已趋成熟。环氧树脂型干式变压器机械强度高、质量稳定性好，但环保性能不理想，存在以下问题：

① 绝缘主料和辅料中含有较多的聚合物和卤素，一旦燃烧，会释放出大量热量和有毒有害气体，危及人们的生命财产安全，不利于事故处理；

②报废时环氧树脂无法降解处理，铜材回收代价高，同时还会造成环境污染；

③环氧树脂和导线的热膨胀系数不尽相同，在冷热温度冲击下，浇注层易开裂，局部放电量增加；

④绝缘等级不高，大部分为B级或F级。

随着绝缘材料和制造技术的不断发展，20世纪90年代中后期，新一代Nomex纸绝缘或玻璃纤维绝缘的真空浸渍式干式变压器在我国开始生产，各项性能良好，是矿用移动变电站用干式变压器的理想选择：

① 绝缘等级高，其介电常数为1．5～2．5，接近空气介电常数，局部放电起始电压较高；

②超铭牌运行能力强，按H级设计时有较高的过载能力，在110%额定功率的情况下，可连续运行而不牺牲预期寿命；

③防潮能力强，浸渍干式变压器线圈是一体浸渍的，绝缘层连续，因而防潮性能好；

④ 环保性能好，Nomex纸具有非常稳定的化学性能和良好的耐热性，阻燃性好，起火时具有自熄能力，且不产生烟雾和有毒气体，当产品达到预期寿命或损坏时，易于分解回收，不会造成环境污染；

⑤体积小、重量轻，运输方便，适于煤矿井下生产的特殊环境。

在我国，移动变电站高、低压侧开关大致经历了三个阶段，保护逐步完善，并向智能化方向发展。

第一代低压侧开关为简单的空气开关，只有过流、短路保护；第二代开关实现了真空化，保护逐步发展到具备漏电、漏电闭锁、短路、过流、过电压、欠电压等保护；第三代低压侧只带保护箱，而不带开关，保护器采用PLC可编程智能化综合保护。运行模式采用了低压侧故障分断高压侧电源的模式，低压侧故障通过信号线控制高压侧真空断路器分断高压侧电源，从而降低了分断电流，克服低压馈电开关频繁分断故障，同时可解决变压器低压绕组到馈电开关回路漏电不能分断故障的死区问题。

高压侧开关第一代为FB型空气式负荷开关，不带保护；第二代为带弹操机构的负荷开关，保护方式为熔断器，具有过流保护功能；第三代为带独立隔离的高压真空开关，并且由单纯的手动合闸发展到手动、电动双重合闸，保护器采用PLC可编程控制器和液晶显示器系统，具有过载、断路、断相、过压、欠压、超温、急停、低压侧后备等保护功能。

国产移动变电站制造标准经历了从无到有、不断完善， 与国际相关标准接轨的过程。1983年以前限于当时管理、 技术条件。只能套用参考其它相关标准；1987年颁布了我 国第一套移动式变电站标准；1996年颁布了第二套移动式 变电站标准；为适应移动变电站的发展，新的标准正 在酝酿之中。1996年版标准与1987年版标准相比：

① 高压负荷开关切断有功负荷次数标准提高近7倍；

② 电压等级由单一的6kV等级增加为6kV和10kV两种等级；

③ 干式变压器与负荷开关联接的法兰尺寸，负荷开关与电缆连接器联接的法兰尺寸标准均放大10ram。

移动变电站在我国诞生已经近30年，在技术不断发展和标准逐步完善的双重推动下，矿用移动变电站的整体技术性能、生产工艺日臻完善，为煤矿井下供电提供更安全、可靠的保障，并向着高电压、大容量、低损耗、体积小、重量轻、环保性能好的方向发展。

在煤矿供电系统中曾作为主导产品的油浸变压器．因其易燃易爆、维修量大，保护不完善、不适于煤矿采区供电，正逐步淡出；移动变电站以其容量大、体积小、 功能完善、安全可靠、运输方便的特点，在煤矿供电中越来越显现出其强大的优势。移动式变电站在煤矿供电系统中主要应用有：

1.在突发自然灾害或设备事故而需立即进行抢险救灾供电的紧急状态下，如系统无备用容量，可全部或部分替代某一常规变电站迅速投入供电。

2.在采区供电中，采用移动式变电站，可以满足重型机械化采煤机组大容量、高电压供电要求，并能随采掘工作面一起推进，能较好地解决供电压降过大或短路保护灵敏度不足的问题。

3.在电力需求快速增长，供电距离相对较远，超出预先电力建设的规划，建立永久性变电所困难时，作为临时变电站投入运行，以缓解电力供应紧张局面，如煤矿掘进延伸工程。

4.在因资金短缺或由于其它原因某一区域永久变电站建设暂停，作为临时性变电站投入运行。

5.矿用移动式变电站不仅作为煤矿井下供电的设备，同样可扩展到地面供电系统，井上下通用，使设备综合利用率进一步提高；同时可节省征地、土建及变电所设备安装等方面投入，运营成本降低。