移动式变电站技术在智能电网建设中的应用

移动式变电站技术在智能电网建设中的应用

张宝银

特变电工智能电气有限责任公司 新疆昌吉 831100

摘要：伴随当前我国经济建设的不断发展，电力系统越来越复杂，各种大功率负荷和临时负荷不断增多，导致供电系统的压力逐步增大。为了保证供电的连续性和稳定性，满足临时供电的需求，需要加强移动式变电站技术的应用。本文重点对移动式变电站技术在智能电网建设中的应用进行分析研究，以供参考。

关键词：移动式变电站；智能电网；应用

引言

当前社会经济快速发展，人们在电力方面需求逐步提升，电网建设过程中结构越来越复杂，临时负荷增多和大功率电器等情况逐步出现，往往会导致电力短缺等问题。与此同时，一些自然灾害和特殊工程又需要进行临时的供电力供应，这就需要我国逐步开始对移动式变电站技术进行开发和应用，解决临时性电力短缺等问题，为一些特殊区域进行应急供电。

1 移动式变电站概述

移动式变电站，简而言之就是移动的变电站。这种变电站具有中压开关、变压器和高压开关等部件，主要作用在于进行移动式的电源供电，是当前一种较为安全经济的配电方式，在紧急供电方面具有很大的应用空间。在自然灾害造成电力供应短缺或者一些特殊项目需要临时用电时可以进行移动式变电站的配置。相比于固定式变电站，移动式变电站是应用于各种恶劣的环境，就相当于智能电网当中的手机充电宝，具有较高的可携带性，非常便捷。

2 移动式变电站的设计

2.1 载体设计

当前常用的移动式变电站主要有装配式和车载式两种。装配式主要是将移动式变电站的各种设备和部件连接好，将其移动到需要的场合当中，接着依照固有的安装方案和连接方式进行实地的安装调试和运作，这样可以达到流水线式的作业要求。然而在实际操作时，装配式移动变电站需要花费大量时间进行安装和调试[1]。

车载式变电站主要是将一个完整的变电站体系在车辆上固定，在使用时只需要将车辆开到需要的位置进行简单的接线就能够完成操作。在实践当中具有较大好的应急性和便携性，可以让电力供应的时间缩短，但是车载式移动变电站的载体，选择要求较高，而且维护困难。车载式移动面的难点在于系统包含了中压开关、变压器、高压开关装置。这些设备的整体重量较高，体积较大，连接起来长度可能可以达到15米。这种设备在载体方面的要求较高，通常而言单一拖车无法兼顾支撑性能和长度，而如果使用较长的拖车，在运输时弯道行驶较为困难。在实际设计时，往往将变电站一分为二，将变压器和高压开关装在一台车上，将二次侧开关和一些其他的辅助设备安装在另一台车上，这样同时将两台车开到现场，简单的进行连接就能让变电站进行供电，可以将安装时间长的问题解决，又可以减少载具选择方面的难度。

2.2 高压开关设计

高压开关设备主要作用在于把高压交流电引入到变电站当中，开关设备的电压等级需要和电力系统当中的母线电压相匹配。在设计高压开关的过程中需要重视加强设计细节的管控，坚持小型化，以方便后续的运输和使用，因为引入的电压较高，在高压开关设置时候需要注意对安全性问题进行重点考虑，尤其需要关注防雷[2]。

2.3 变压器设计

以110千伏电压等级为例，变电站主要是把母线中的110千伏高压电转变为10千伏的低压电，需要对变量的运输要求进行充分的考虑，保证结构设计方面的紧凑性和协调性。相比传统变电站尽可能的减少空间，另外还需要合理的使用材料，保证其性能，控制总质量，通常使用NOMEX纸混合绝缘来让变电站的重量和体积降低，但是这种绝缘方式可能会让电阻的电流密度增加，导致绕组侧出现电压升高等情况，因此需要对变压器的温度上升规律进行合理的计算，重视使用绝缘和耐高温的材料，与此同时变压器还需要进行监控系统的配置，让变压器的频率和电流功率符合设计要求，做好在线监测工作，保证变压器的正常和安全。

2.4 中压开关设计

中压开关主要在变电站的二次侧。运行过程中，电压通常经过切换变成10千伏中压。中压开关通常由二次辅助设备和开关柜两个部分组成。在安装时需要把中压开关设置在防护箱当中，以达到防风防雨的需要。另外防护箱还需要具有耐腐蚀、保温等特性，防护箱的尺寸需要与车辆运输的要求相吻合[3]。

在设计移动式变电站二次设备时，需要保证实用性，通过灵活绕组输出，使其符合电力输负载的需要。另外二次设备还包含了隔断开关、真空断路器、避雷器等以及一些计量装置、保护装置。这些装置主要是确保移动式变电站在恶劣环境下也能够有效工作，需要安装在便于人员操作的地方，这样可以让变电运维的工作人员更好的进行变电操作。

3 移动式变电站技术在智能电网建设中的应用

在智能电网结构当中，移动式变电站的作用越来越明显。在维护管理施工项目以及抢险抢修当中，发挥着非常重要的作用，当前我国移动式变电站项目的发展速度很快，逐步开始研究和发展低压变电站和小容量变电站。

3.1 替代故障设备，帮助电力恢复

移动式变电站能在紧急状态下，替代原有的故障变电站，由于出现一些恶劣天气，自然灾害等会导致常规变电站受到破坏，造成其无法正常工作，所以短时间之内无法恢复电力供应，而这时使用移动式变电站替代原有变电站进行工作，就可以满足受灾区域的用电负荷，帮助受灾区域快速恢复供电[4]。

3.2 在工程施工项目中进行有效供电，满足施工需要

移动式变电站在工程项目施工时可以发挥出很大的作用，特别是在隧道施工和桥梁施工时，通过移动式变电站可以快速提供大量电能，不单单可以符合现场施工的实际需要，还可以形成完善的管理控制机制，为后续的工作打下坚实的基础。另外移动式变电站本身就具有便携性和灵活性的特性，因此在施工用电方面非常适用。

3.3 管控和调节电力系统，缓解高峰时的用电

在电力供应过程中往往会产生电力系统用电低谷和用电高峰需要依照要求合理的进行调节和管控，特别是在高峰时期，通过移动式变电站转带部分重载电荷，可以有效的缓解用电荒的问题。另外，某些地区在经济建设过程中，会面临电力需求不断增长的情况，由于供电系统建设不及时，如果电力需求超出预期，会导致供电不足，如果一味使用传统变电站无法在短期内有效建构系统化处理机制，就需要通过移动式变电站来对电力进行补充，这样可以确保当地电力供应工作的有效进行，缓解压力，保证电力服务的质量提高[5]。

结束语

在打造智能电网过程中，移动式变电站由于其便携性的特点得到了工作人员的青睐，相关研究人员在对移动式变电站进行研究过程中还需要注意加强智能化系统的应用，使之与智能电网相契合，保证电能的有效供应，实现智能电网行业的快速、稳定、可持续发展。

参考文献

[1] 周林, 吴明朝, 廖彬强,等. 移动式变电站技术在智能电网建设中的应用[J]. 电网与清洁能源, 2016, 032(009):29-32,38.

[2] J.Declercq, J.Alfasten. 移动式变电站发展近况及混合绝缘系统在主变中的应用[J]. 变压器, 2004(04):22-25.

[3] 许艳阳. 110kV车载移动式变电站在银川电网应用的可行性研究[J]. 中国电力教育:企业版, 2013, 000(011):P.225-226,236.

[4] 周志洋, 师军伟, 宋晓生.35kV车载移动式变电站二次系统模块设计[J]. 电工技术, 2018, 000(015):74-75,79.

[5] 狄谦, 邵丽丽, 王勇,等. 110kV车载移动式变电站设计[C]// 中国电机工程学会高电压专业委员会学术年会. 2015.