本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于模塊化思想的智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，特別是110kV及以上電壓等級(jí)的移動(dòng)變電站。

背景技術(shù)：

由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)電力能源的需求也突飛猛進(jìn)，經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)荷突然增加的情況，原有的電源分布點(diǎn)及容量無法及時(shí)滿足正常的供電需求，造成部分地區(qū)用電矛盾非常突出。移動(dòng)變電站可以解決這種用電矛盾的現(xiàn)狀。在負(fù)荷緊張時(shí)或急需轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)可以立即遷移使用，待負(fù)荷平穩(wěn)后又可以整體遷走，達(dá)到快速?gòu)浹a(bǔ)地區(qū)性、時(shí)段性電力供應(yīng)不足的目的。

上個(gè)世紀(jì)中期，美國(guó)就出現(xiàn)了移動(dòng)變電站，但由于質(zhì)量重、體積大制約了推廣應(yīng)用；上個(gè)世紀(jì)末期，因新技術(shù)、新工藝、新材料發(fā)展和涌現(xiàn)，將移動(dòng)變電站的重量和體積大幅度降低，移動(dòng)變電站在北美和歐洲逐步向大容量及較高電壓等級(jí)方面發(fā)展，已達(dá)到甚至超過城市電網(wǎng)中常規(guī)變電站的容量和電壓等級(jí)。目前，我國(guó)已出現(xiàn)的移動(dòng)變電站多數(shù)是礦用隔爆的小容量、低電壓的移動(dòng)變電站(10kV以下)。隨著我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展與完善，無論是國(guó)家節(jié)能減排、滿足特殊用電的要求，還是電力部門節(jié)省投資、合理配備使用設(shè)備的需要，還有用電部門對(duì)供電的靈活、快捷需求，都必須大力發(fā)展各種規(guī)格、檔次的移動(dòng)變電站產(chǎn)品。

有鑒于此，有必要提供一種模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，涵蓋發(fā)、輸、變、配各個(gè)環(huán)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，包括具有獨(dú)立功能的五個(gè)車載模塊，分別是：1號(hào)變電車、2號(hào)配電車、3號(hào)備自投車、4號(hào)無功補(bǔ)償車、5號(hào)發(fā)電車，各個(gè)模塊既能單獨(dú)使用，也能夠根據(jù)電網(wǎng)需求組合形成多種供電解決方案，解決方案包括如下幾種：

1)代替整座變電站：選用1號(hào)變電車和2號(hào)配電車，組合為車載式移動(dòng)變電站，代替整座變電站；

2)代替開閉所：僅選用2號(hào)配電車，代替10kV開閉所；

3)輪換變：僅選用1號(hào)配電車，作為輪換變使用；

4)無功補(bǔ)償：選用1號(hào)變電車、2號(hào)配電車和4號(hào)無功補(bǔ)償車，由4號(hào)無功補(bǔ)償車對(duì)移動(dòng)變電站的供電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償；

5)備自投：選用1號(hào)變電車、2號(hào)配電車和3號(hào)備自投車，由3號(hào)備自投車保證重要負(fù)荷的供電可靠性；

6)發(fā)電機(jī)直接供電系統(tǒng)：選用5號(hào)發(fā)電車和2號(hào)配電車，作為應(yīng)急電源給變電站獨(dú)立供電。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)的規(guī)模為1回110kV進(jìn)線；主變壓器采用1臺(tái)容量20MVA三相雙繞組變壓器；10kV單母線接線，出線4回，1臺(tái)站用變，1臺(tái)10kV電壓互感器，同時(shí)配置3000kVA的無功補(bǔ)償系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)模塊的獨(dú)立功能都在標(biāo)準(zhǔn)的平板拖車上實(shí)現(xiàn)，單模塊長(zhǎng)度小于等于13米，寬度小于等于3米，高度小于等于4.2米，方便運(yùn)輸。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，1號(hào)變電車放置110kV避雷器、HGIS、變壓器設(shè)備；變壓器采用固定電壓比110kV:10.5kV。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，2號(hào)配電車放置10kV開關(guān)柜、綜自保護(hù)裝置以及變電車與配電車之間的連接電纜和線盤；10kV開關(guān)柜采用固體絕緣全封開關(guān)柜，所有帶電部件及開關(guān)全密封在一個(gè)環(huán)氧塑脂殼體內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，3號(hào)備自投車放置固態(tài)切換開關(guān)構(gòu)成的備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)；固態(tài)切換開關(guān)采用晶閘管和機(jī)械開關(guān)并聯(lián)運(yùn)行的方式。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，4號(hào)無功補(bǔ)償車放置SVG靜止無功補(bǔ)償系統(tǒng)；采用一種緊湊化框架式結(jié)構(gòu)SVG靜止同步補(bǔ)償器。

進(jìn)一步的，所述的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，其特征在于，5號(hào)發(fā)電車放置柴油發(fā)電機(jī)組，采用輸出電壓為10kV的柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)與2號(hào)變電車、3號(hào)備自投車的對(duì)接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果：本實(shí)用新型的模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)，是一種采用模塊化設(shè)計(jì)思想的全面的移動(dòng)式電力供應(yīng)解決方案，涵蓋發(fā)、輸、變、配各個(gè)環(huán)節(jié)。包括：移動(dòng)式變電車、移動(dòng)式配電車、移動(dòng)式備自投車、移動(dòng)式SVG、移動(dòng)式發(fā)電車，可以用于構(gòu)架全面的應(yīng)急搶修平臺(tái)，構(gòu)建全新的運(yùn)維檢修模式，提高區(qū)域電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是模塊化智能移動(dòng)變電站系統(tǒng)總體構(gòu)成圖。

圖2是代替整座變電站示意圖。

圖3是代替開閉所示意圖。

圖4是輪換變功能示意圖。

圖5是無功補(bǔ)償功能示意圖。

圖6是備自投功能示意圖。

圖7是應(yīng)急電源功能示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。

本設(shè)計(jì)方案為車載式110kV移動(dòng)變電站，整個(gè)系統(tǒng)采用1回110kV進(jìn)線；主變壓器采用1臺(tái)容量20MVA三相雙繞組自冷式無載調(diào)壓變壓器；10kV單母線接線，出線4回(具體出線回?cái)?shù)可以調(diào)整，在3-6回之間)，1臺(tái)站用變，1臺(tái)10kV電壓互感器；變電站按無人值班變電站模式設(shè)計(jì)，采用智能化微機(jī)保護(hù)及綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，并配以遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)配備3000kVA無功補(bǔ)償系統(tǒng)，400kVA柴油發(fā)電機(jī)組，備自投切換開關(guān)。

整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，將110kV變電站各個(gè)部分功能進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，兼顧小型化緊湊型的設(shè)計(jì)思想方便運(yùn)輸。各個(gè)模塊既可以單獨(dú)使用，也可以根據(jù)電網(wǎng)需求靈活組合形成多種供電解決方案。按照不同功能將110kV電力系統(tǒng)分成若干個(gè)獨(dú)立功能的車載模塊，形成五大模塊：1號(hào)變電車，2號(hào)配電車，3號(hào)備自投車，4號(hào)無功補(bǔ)償車，5號(hào)發(fā)電車，構(gòu)成可選擇、可移動(dòng)的涵蓋發(fā)輸變配電各個(gè)環(huán)節(jié)的全面供電解決方案。

110kV電壓等級(jí)整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，將110kV變電站各個(gè)部分功能進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊的獨(dú)立功能都在標(biāo)準(zhǔn)的平板拖車上實(shí)現(xiàn)，兼顧小型化緊湊型免維護(hù)的設(shè)計(jì)思想，單模塊長(zhǎng)度小于等于13米，寬度小于等于3米，高度小于等于4.2米，方便運(yùn)輸。

全部設(shè)備能持久耐用，滿足在實(shí)際運(yùn)行工況下作為一個(gè)完整產(chǎn)品一般應(yīng)能滿足的全部要求。高壓設(shè)備重量輕結(jié)構(gòu)緊湊，重量與外形尺寸符合公路超限運(yùn)輸管理規(guī)定，合理優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，減少重量，減小體積；所有的設(shè)備便于安裝、拆卸和檢查。移動(dòng)變電站的載體車身采用優(yōu)質(zhì)鋼材，先進(jìn)的技術(shù)，嚴(yán)格的生產(chǎn)制造而成。整車結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，操作簡(jiǎn)便，外型美觀。

如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)分五大功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分別為：

1號(hào)變電車：110kV避雷器、HGIS、主變等；

2號(hào)配電車:10kV開關(guān)柜、綜自保護(hù)系統(tǒng)等；

3號(hào)備自投車：電力電子開關(guān)；

4號(hào)無功補(bǔ)償車：SVG靜止無功補(bǔ)償系統(tǒng)；

5號(hào)發(fā)電車：柴油發(fā)電機(jī)組。

1號(hào)變電車放置110kV避雷器、HGIS、變壓器等設(shè)備；其他特征在于變壓器采用固定電壓比110kV:10.5kV，變壓器結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，可靠性得到提高，體積也可以大幅減小；將變壓器設(shè)計(jì)成全絕緣，減少變壓器運(yùn)維檢修的工作。

2號(hào)配電車放置10kV開關(guān)柜、綜自保護(hù)系統(tǒng)以及變電車與配電車之間的連接電纜和線盤等；其特征在于10kV開關(guān)柜采用固體絕緣全封開關(guān)柜，所有帶電部件及開關(guān)全密封在一個(gè)環(huán)氧塑脂殼體內(nèi)，殼體內(nèi)無任何氣體。整個(gè)開關(guān)裝置不受外部環(huán)境影響，確保運(yùn)行可靠性和人身安全性，并且實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。

3號(hào)備自投車放置固態(tài)切換開關(guān)構(gòu)成的備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)；固態(tài)切換開關(guān)采用晶閘管和機(jī)械開關(guān)并聯(lián)運(yùn)行的方式，當(dāng)正在供電的電源出現(xiàn)問題(電壓暫降或中斷時(shí))，可快速切換(切換時(shí)間15毫秒)至另一路正常電源，保證敏感設(shè)備不受電壓暫降或中斷影響。

4號(hào)無功補(bǔ)償車放置SVG靜止無功補(bǔ)償系統(tǒng)；采用一種緊湊化框架式結(jié)構(gòu)SVG(靜止同步補(bǔ)償器)，具有體積小，安裝維護(hù)方便，電氣絕緣性能好，等優(yōu)點(diǎn)，適用于集裝箱內(nèi)部安裝。

5號(hào)發(fā)電車放置柴油發(fā)電機(jī)組。采用輸出電壓為10kV的柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)與2號(hào)變電車、3號(hào)備自投車的對(duì)接。

移動(dòng)變電站各個(gè)模塊之間的標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)，規(guī)范定義各類電纜及光纜的連接方式，實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊靈活、快速的組合應(yīng)用。

各部分功能模塊的組合應(yīng)用方案如下：

1)代替整座變電站

如圖2所示，本設(shè)計(jì)方案選用1#變電車和2#配電車，組合為車載式移動(dòng)變電站，代替整座變電站。整個(gè)系統(tǒng)采用1回110kV進(jìn)線；1臺(tái)無載調(diào)壓變壓器，容量為20MVA；10kV單母線接線，1回進(jìn)線，4回出線，1臺(tái)站用變，1臺(tái)10kV電壓互感器。

2)代替開閉所

如圖3所示，本設(shè)計(jì)方案選用2#配電車，代替10kV開閉所。

3)輪換變

如圖4所示，本設(shè)計(jì)方案選用1#配電車，可作為輪換變使用。

4)無功補(bǔ)償

如圖5所示，本設(shè)計(jì)方案選用1#變電車、2#配電車和4#無功補(bǔ)償車，4#無功補(bǔ)償車對(duì)移動(dòng)變電站的供電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償?？筛鶕?jù)用戶負(fù)載的電壓、無功功率及功率因數(shù)變化而適時(shí)自動(dòng)投上或切除電容器組，使電網(wǎng)的電壓、功率回?cái)?shù)穩(wěn)定的要求的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了無功負(fù)荷最佳補(bǔ)償，從而提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量，充分發(fā)揮提供電設(shè)備的效率，降低電能消耗。

5)備自投(重要負(fù)荷“熱備”)

如圖6所示，本設(shè)計(jì)方案選用1#變電車、2#配電車和3#備自投車，3#備自投車保證重要負(fù)荷的供電可靠性。

6)發(fā)電機(jī)直接供電系統(tǒng)

如圖7所示，本設(shè)計(jì)方案選用5#發(fā)電車、2#配電車，可作為應(yīng)急電源獨(dú)立供電。