移动变电站

移动变电站（精选十篇）

移动变电站 篇1

随着经济发展和电网规模的不断扩大,传统的固定式变电站已经不能完全满足电力能源需求,原有的电源分布点及容量无法及时满足正常的供电需求, 经常出现负荷突然增加的情况,造成部分地区用电矛盾非常突出,急需智能化、模块化、可移动的解决方案。智能移动变电站是将传统变电站一次设备、 二次系统安装在平板拖车或者集装箱中的变电站,是在非常有限空间下的低成本、高效益、智能化的供电解决方案。移动式的供电设备采用全封闭紧凑结构、 快速灵活的现场投运与接入电网技术、简易便捷的运行维护技术,可以解决各类电力需求变化的不规则性及自然灾害或人为因素引起的用户供电可靠性问题,符合新一代智能变电站的发展趋势。

1总体设计

车载式移动变电站设计区别于传统变电站的设计,既要将变压器、高压组合电器、开关柜、监控保护系统等进行模块化、紧凑化、组合化设计,满足移动性和道路运输要求,又要确保设备运输中的安全和运行中的可靠,优化设计体积和质量相对较大的高压设备与车体的连接,设计好减震抗震措施。

文中提出的设计方案为两车五模块,其中两车为 :110 k V变电车和10 k V箱式配电车 ;五模块为 :126 k V组合电器PASS模块、110 k V主变压器模块、10 k V进线柜及保护装置模块、10 k V电缆线盘装置模块及10 k V箱式配电装置模块。

变电站所用的主变压器、高压开关、避雷器、 中压开关、智能化保护及监控系统、一体化电源等装置均安装到半挂式平板车上。各个变电设备配置足够、可靠的保护装置,监控信号采用有线方式和GPRS方式传输至需要的监控室 ( 可以实现无人值守 )。直流系统可利用有线电源进行充电。各主设备设计支撑架牢固连接,每个整体设备采用同一支撑架,并与车体钢结构可靠连接,可达到水平3g、 垂直1g的避震性能方面。

高压进线采用复合绝缘子套管架空方式,断路器与主变压器之间采用油气套管和管母方式,主变压器低压侧与进线柜之间以及变电车和配电车之间采用10 k V电缆连接,供电车和配电车设计有独立的环网接地系统。电气一次设备的接线端子和导体连接金具采用高强度、耐高温材质 ( 铜镀银、铜镀锡或铝合金 ),避免该连接方式造成的增阻升温及电化腐蚀等现象。电气二次线采用屏蔽、耐油、耐高温、抗强拉性的柔性控制电缆。变电车整车车身采用优质钢材,整车设备布置结构合理,体现出一体化的设计理念,外型美观。

采用基于IEC 61850标准,一次设备加智能终端技术的智能化变电站技术,完全满足智能变电站的要求 ;将变电站自动化系统按照三层设备、二级网络结构的方式,实现变电站信息化、自动化和互动化。监控系统集成工程师站、五防一体化、程序化控制、小电流接地选线、故障、录波等功能,实现智能变电站信息平台统一化和功能集成化。

2主要设备选择

1) 变压器

由于移动变电站的特殊性,移动变电站中的变压器应具有体积小、损耗低、局放低、噪声低、寿命长、不渗漏、可靠性高、免维护等特点。综合以上因素,一般情况下,移动变电站中不选用有载调压变压器。根据运行可靠性和操作方便性的要求, 110 k V移动变电站的变压器中性点宜采用全绝缘。

2)126 k V半封闭组合电器

依据110 k V智能移动变电站紧凑化、集约化的设计思路,采用组合电器将落地罐式断路器 (DT)、 SF6隔离 / 接地开关、电流互感器等进行模块化设计,并将这些模块根据不同的需要,灵活而紧凑地组装在一起,便于运输 ;采用盆式绝缘子,可将气室隔离,方便维护及改建。且在运输至现场时,断路器罐体可预充SF6气体,安装工作量大大减少。

3)10 k V开关柜

10 k V系统部分由进线柜、出线柜、PT柜和所用变组成。进出线柜均采用断路器柜的方案,并采用SF6气体绝缘开关柜。移动变电站中易采用小型化设计的10 k V气体充气柜备。主要包括断路器、 隔离接地开关、互感器和避雷器、测控保护装置, 以及断路器操作和保护的电动操作机构。隔离开关包括进线、出线隔离开关各一组及接地隔离开关一组。进线、出线隔离开关作用是在10 k V开关柜停运或检修时与其它电气连接部位有一个明显的断开点,以确保安全。接地隔离开关用于10 k V线路检修的安全措施。断路器用于10 k V线路停送电,目前一般使用10 k V真空断路器。断路器包含电动操作机构,是操作断路器的分闸、合闸操作机构。

4) 电缆选型

移动变电站用于构建电网用临时线路、应急抢修,采用乙丙橡胶绝缘软电缆是一个较好的选择。 乙丙橡胶绝缘软电缆整体柔软性好,适合在反复弯曲和移动状态下使用;电缆允许的最小弯曲半径小, 施工方便,可应用在空间狭小的场所 ;电缆护套具备良好的耐候性和耐油性,满足多种环境要求。根据需要电缆可设计成不同的阻燃等级满足阻燃要求,适合用于移动变电站车体设备之间以及10 k V引出线的连接。

5) 综合自动化保护系统

移动变电站设计满足无人值班变电站模式,采用智能化微机保护及综合自动化监控系统,线路保护设备安装于开关柜,变压器保护屏安装于高压车, 高压车配备直流屏,满足独立使用功能。变电站综合自动化系统采用分层分布式结构,共有二层 :站级控制层和间隔级控制层。站级控制层将采集和处理后的数据信号,通过站级网络达成共享。间隔级单元则独自具有监控和保护功能,互不影响,功能上不依赖于站级控制层,以增强整个系统的可靠性和可用性。文中采用南瑞公司生产的用于变电站综合自动化RCS-9000系统。系统通过测控装置、微机保护及站内其它设备采集和处理变电站运行的各种数据,对变电站的参数自动监视,按照运行人员的指令和预先设定的条件对变电站进行控制,为变电站运行维护人员提供变电站运行和监视所需的各项功能。减轻运行维护人员的工作强度,提高系统运行的稳定性和可靠性。

3样机研制及应用

移动变电站的建设规模及主要参数如表1所示,110 k V变电车运输尺寸13 m( 长 )×3 m( 宽 )× 4.2 m( 高 ),10 k V配电车运输尺寸8.5 m( 长 )×3m ( 宽 )×4.2 m( 高 )。

110 k V变电车主要用于布置主变压器、110 k V组合电器、保护系统、监控及操作系统 ;10 k V配电车主要用于布置10 k V电缆线盘、10 k V开关柜等设备。

文中研制的110 k V移动变电站成功应用于某110 k V变电站的迎峰度夏过程中的负荷转供。该变电站位于工业园区,负责对附近的工业、农业以及生活区供电,近几年每年夏天都会出现严重的供电缺口,严重影响了工农业生产,制约了该地区的经济发展。而传统变电站的增容改造投资大、周期长, 移动变电站可以解决这一问题。110 k V移动变电站抵达现场后,将附近的工业负荷由移动变电站转供, 提高了该地区的供电质量。

4结语

移动变电站管理规定 篇2

为规范我矿移动变电站的管理及停送电工作程序特制定本规定，望各单位认真遵照执行。

一、移动变电站管理归属

1、单独使用的移动变电站，由各使用单位自行负责管理。

二、应配备的安全设施

1、由使用单位当班电工负责巡回检查。

2、移动变电站必须有足量的灭火砂（0.2立方米以上）及消防桶、消防砂。

3、移动变电站必须有明确的标识，并悬挂“非工作人员禁止入内”牌、“高压危险”牌。

4、移动变电站必须现场由管理单位悬挂移动变电站操作规程、供电系统图，任何人在移动变电站操作或检修必须严格执行该规程。

三、停送电作业要求及日常管理

1、各移变管理单位必须明确移变设备包机人，移动变电站的高压开关，变压器本体，低压开关均应上包机牌及完好牌。

2、各移变管理单位必须每天对移变高低压设备进行一次防爆性能及完好检查，负责维修保养。

3、各移变处由管理单位配备工具箱并备有高压验电笔、接地线、绝缘靴、绝缘手套等用具。

4、各管理单位对管辖的移动变电站必须按《检漏试验有关规定》的要求，进行按钮试验及远方检漏试验，并在现场备有试验记录。

5、移动变电站的停送电操作，必须由各使用或管理单位的专职电工操作；服务于多单位的移动变电站的停送电操作由机电部指定就近的使用单位电工或专职配电工操作（运转工区检修或检漏试验时由运转工区电工负责）；停送电操作严格执行《本质安全型矿井管理条例》（电气设备停送电、检修本质安全管理）的规定。

7、凡在服务于多家单位的移动变电站进行停送电作业的必须按《温家塔煤矿关于变电所办理停（送）电的规定》进行申请、审批及相关工作。

8、凡需在服务于多家单位的移动变电站进行停电的，由各停电申请单位工作负责人派人监护开关并悬挂“有人工作，禁止合闸”牌。

9、机电部指定的移变停送电操作单位只有接到申请停电单位审批合格的《停（送）电申请票》后方可进行停电操作。停电作业结束需送电时，由停电申请单位工作负责人负责摘牌、撤岗后方可送电，其他任何单位不得借用他人工作时间进行交叉作业。

10、服务于多家单位的移动变电站故障状态下的停送电，操作人员应严格按照《温家塔煤矿关于变电所办理停（送）电的规定》执行。

11、各区队管理的移变停电检修需停电操作时，由各区队自行办理《停（送）电申请票》。各区队管理的移动变电站内的电缆的拆接由各区队负责，其他单位需在移动变电站内拆接电源时必须按规定办理《停（送）电申请票》，交管理区队，由管理区队施工；工作期间管理区队及停电申请单位必须同时派人监护开关并悬挂“有人工作，禁止合闸”牌，停电作业结束需送电时，由停电申请单位及负责区队工作负责人负责摘牌、撤岗后方可送电。

海上移动发电站 篇3

这座漂浮核电站建在一艘大型海船上。该船长144米，宽30米，排水量2.1万吨。实际上，早在2007年，这个雄心勃勃的漂浮核电站建设计划便在俄罗斯阿尔汉格尔斯克地区的谢夫马什造船厂悄然进行。然而，由于成本上升以及谢夫马什造船厂周围河水泛滥，建设工作不久便停止。后来，漂浮核电站的建设在圣彼得堡波罗的海船厂重新开始。

漂浮核电站的使用寿命将限制在38年，每12年需要加载一次燃料。俄罗斯政府计划在不久的将来再建7座漂浮核电站，每座耗资100亿卢布。另外，俄罗斯还计划将漂浮核电站技术出口到国外。船上安装有两个核反应堆动力装置，每个反应堆的发电功率为3.5万千瓦。

漂浮核电站是一种小型可移动式核电站，它的总发电功率只有7万千瓦，其功率仅为俄罗斯标准核电站功率的1／50。这座核电站的发电成本较低，预计为每千瓦时5美分～6美分。俄罗斯联邦原子能署顾问弗拉基米尔·格拉切夫表示：“第一座漂浮核电站的建造是朝着建造小型核能源道路上迈出的一步，可以在特定条件下提供可持续能源供应。这些核电站的作用在没有其他能源的地区将不可替代。”

早在20世纪70年代，美国和前苏联就打算建造海上漂浮核电站。但是，直到最近几年，相关技术才发展成熟。

那么，海上漂浮核电站又是怎样把电力送上陆地的呢?原来，当要向地面输送电力时，这座漂浮核电站可以停靠在附近的码头，然后与陆地上的高压电线连接，把电力输送到需要的地方。

根据俄罗斯的初期目标，漂浮核电站主要用于靠近北冰洋的偏远缺电地区。一方面是为那里的居民供电，更重要的是为那里的石油开采公司和矿藏开发公司供电。如果某个区域经济和交通发展起来了，陆地上建成了发电厂，漂浮核电站可以航行到更为偏远的地区，满足那里的人们用电需求。

在南极和北极地区，建设发电站也是十分艰难的事情，漂浮核电站可以在极地的夏季航行到相关供电区域，为极地科学考察基地供电。目前，到极地旅游最大的困难之一就是缺乏能源，因此照明、供暖、洗浴、饮食、交通等需要能源的领域都难以持续发展，极地旅游变得异常艰难。如果极地地区能多些漂浮核电站，极地旅游将变得轻松、有趣了。

浅析煤矿井下移动变电站低压供电 篇4

关键词：移变,开关,漏电,过流保护

随着煤矿大型采掘设备的投入, 机械化水平的不断提升, 产量、进尺的增加, 对采、掘供电的要求也越来越高。综采工作面走向长, 推进快。采掘设备电机容量大, 启动以及工作电流大。如采用采区变电所的供电方式, 低压供电距离较远, 不能满足供电要求。隔爆型移动变电站 (以下简称移变) 的投入运行解决了这一难题。移变采用紧跟头面, 头面推进, 移变前移的恒短距离供电方式。保证了低压供电质量, 实现了采掘机械设备的高效、高产、安全运行。移变集高压负荷开关、变压器、真空低压馈电开关于一体, 是一小型移动配电点。以体积小, 移动灵活, 维护方便, 供电可靠无须建造配电硐室而成为采、掘供电的首选设备。

移变真空低压馈电开关 (以下简称移变低开) 容量大, 保护全, 可同时提供4趟负荷线。在我矿及其它矿运输巷、等地使用中, 一般移变安装位置固定。对分散的负荷, 采用3~4回低压直接供电方式。这种供电方式简单, 无需建造配电硐室, 设备投入少, 维护量小, 但存在什么问题呢?下面以我矿常见的一个综采运输巷主要设备低压供电来进行计算分析。

【例1】11901综采运输巷安装SDJ-150吊挂皮带2部, 每部皮带电机功率为2×75 k W。KWGP-90/600无级绳牵引普轨卡规车1部, 电机功率为110/55 k W。100D45×2排水泵一台, 电机功率37 k W。负荷总计447 k W。低压供电系统如图1所示。

1 设备、电缆选型

移变型号选用KBSGZY-500/6, 电压变比6/0.69, 容量500 k VA。低压配用隔爆型真空低压馈电开关, 型号BKD21-630/660, 额定电流630 A, 电压660 V。考虑煤矿井下特殊工作环境, 电缆截面、开关容量大一级选择, 型号、长度均标于图上。

2 移变低压馈电开关保护范围末端的最小两相短路电流计算

(1) 真空低压馈电开关保护保护线路末端的最小两相短路电流。

(2) 磁力开关与电机间的连接电缆长度为3-7米, 下一级保护范围末端的最小两相短路电流

3 移变低压馈电开关电子过流保护整定及校验

(1) 过流保护。

(1) 过载保护。IGZ=1.1 5∑IN=1.1 5× (150+150+110+37) ×1.15=591.2A

故整定到600 A。

(2) 速断保护。ISZ=IN.st+∑IN=150×1.15×7+ (150+110+37) ×1.15=1549.05A

其整定范围一般要求 (3-10) IGZ, 故整定到1800A, 整定倍数为3倍。

(2) 灵敏度校验。

根据KS=I (2) dmin/ISZ≥1.5得:

(1) 主保护灵敏度。

KS1=0.9≤1.5不合格;KS2=2.1≥1.5合格;KS3=0.96≤1.13不合格。

(2) 后备保护灵敏度。

KS1=0.93≤1.5不合格;KS2=2.0≥1.5合格;KS3=0.96≤1.12不合格

由以上计算可以看出, 固定安装的移变, 其真空低压馈电开关对供电距离较长的1#、3#线路起不到过流保护及下一级开关过流后备保护作用。对供电距离比较短的2#线路。起过流和后备保护作用。

综上分析, 移变适合带1-2路大功率或负荷比较集中的采掘电气设备, 向前移动短距离供电。而对直供3-4路分散负荷, 供电线路有长有短, 必然存在如下问题。移变低开容量大, 馈出线多, 带负荷量大, 过流整定值就大, 各分支线路的过流保护范围就小, 对分支线路及分支线路上的下一级开关就起不到过流保护和过流后备保护作用。移变低开馈出支路中, 当某一支路电气设备及电缆发生漏电故障时, 开关跳闸, 非故障支路也全部停电。不仅造成事故停电范围扩大, 同时又增加了判断、查找漏电事故点的难度。

4 移变低压供电

在移变低开各分支线路首端分别加一个分切真空低压馈电开关, 各分支线路负荷小, 整定值小, 分切馈电开关保护范围就大。不仅对支路线路过流起保护作用, 而且对支路上的下一级开关过流也起后备保护作用。移变低开此时相当于总切馈电开关, 它是各支路第一段线路的主过流保护, 同时又是分切馈电开关的后备保护。

移变低开与各支路分切馈电开关均装设配套选择性检漏保护装置, 当支路其中之一发生漏电故障时, 该支路分切馈电开关跳闸, 非故障支路继续正常供电。如该支路分切馈电开关漏电保护拒动, 移变低开检漏保护延时动作断电, 它对各支路分切馈电开关漏电保护起后备保护作用 (建议厂家生产移变低开时, 漏电保护设计成独立使用和与分支选择性检漏保护配套使用两种方式, 以便单位灵活选择使用) 。

移动变电站 篇5

中

央

变

电

所

移

动

供

电

设

备

安

全

措

施

编制人：瞿兵

2013年9月27日编

措施会审记录

措施贯彻记录

中央变电所移动变压器安全措施

我矿中央变电所变压器（型号：KBSGZY-500）因中央变电所地坪硬化，建造机台，需要将变压器移动，为保障变压器移动时的安全顺利进行，特制定本技术措施。

一、施工地点：中央变电所

二、施工时间：

三、施工组织：

安全负责人：匡兴技术负责人：瞿兵施工负责人：文孟高

参加施工 人员：机电队电钳工

四、施工内容：

1、利用钢丝绳、手拉葫芦（5吨）将中央变电所内的KBZ-630型馈电开关（1台）、BGP高爆开关（1台）、KBSG-500/0.69型干式变压器吊至中央变电所内的轨道上，以便于中央变电所地坪硬化和浇筑机台施工。在施工期间机电矿长、机电队长必须现在指导工作。

五、施工过程：

移动变压器、高爆开关、馈电开关时必须停电，停电影响的范围：轨道上山掘进头、回风上山掘进头、运输上掘进头的动力电源、1240运输大巷动力电源和局部通风机主电源；停电后应采取以下措施：

1、在停电之前把三个掘进头工作面所有的人员立即撤出到新鲜

风流中（即进风巷），供风正常后方可进入。

2、BGP高爆开关供了局部通风机一回高压电缆，所以在停电时，首先要将局部通风机的电源切换至二回路上，确保井下各掘进工作面供风正常。

3、利用二回路给局部通风机供电，通风正常后，再通知调度员，由调度员通知地面高压配电室内值班电工，把供中央变电所内高爆开关供电的高压配电装置分闸，并把高压配电装置小车摇出，挂上“有人工作，严禁送电”的警示牌，并在现场看守，确保停电无误。

4、停电后，由调度员通知作业点施工负责人，施工负责人接到指令确认无误后，才带领作业人员依次吊起并摆放各台设备。

5、作业完毕后，由施工负责人通知调度员，调度员再通知值班电工送电。

六、施工过程中的注意事项：

1、施工前将倒链、撬棍、钢丝绳、铁丝等工具材料准备齐全，并确保工具质量牢固可靠。

2、施工前施工负责人对中央变电所巷道的高度及各个起吊点检查，吊装时用来起吊重物的锚杆在起吊前必须进行拉力试验，以确保锚杆的受力效果满足设计要求。

3、用倒链过程中，必须先确保倒链安装牢固可靠，起吊过程中要平稳可靠，其他无关人员不得靠近施工现场，施工人员要确保站在安全位置，变压器倾斜、移动的地方不得站人。

4、用倒链吊装过程中，必须由文孟高现场监督，确保施工人员

施工安全可靠，施工中不熟悉工作的人员必须听从施工负责人的安排，施工人员之间必须密切配合。

5、拆卸、吊装、移动过程中，施工人员要小心谨慎，不得蛮干，注意不得碰、挤、压等。

6、施工人员必须穿戴整齐，手套、安全帽等劳保工具必须穿戴齐全，施工前不得饮酒，保持精神良好。

7、施工完成后，负责人应组织人员清点好自己的工具有无遗漏，并打扫好作业场所，确认无误后，并通知调度室，方可试送电，送电前应将所有的低压馈电开关关闭，之后逐渐送总馈、分馈。

8、所有施工人员必须认真学习并贯彻落实本安全措施。

9、其他未尽事宜严格按《煤矿安全规程》执行。

移动变电站 篇6

在变电站对设备进行定期巡检,能够非常有效地保证变电站设备的安全稳定运行,是提高变电站供电可靠性的一项最基本的工作内容。该项内容主要分为特殊巡检和例行巡检。例行巡检一天至少2次;而特殊巡检则是在高温的天气、大负荷的运行或进行新投入设备的运行前以及大雾、大风、雷雨、冰雪天气后对设备进行的检查。巡检人员还需要通过手持的红外热成像仪定期对变电站的变压器、电压互感器(Potential Transformer,PT)、电流互感器(Current Transformer,CT)、刀闸等设备进行红外测温。这些都需要人工巡视,手工记录巡视记录,每次要2 h以上。在这种强度大、效率低、高管理成本的情况下,人工巡检存在很大弊端,因此变电站智能移动巡检机器人便应运而生。移动机器人携带可见光摄像机、红外热成像仪和温湿度、拾音、气压、风速等传感器,通过自动巡检路径进行移动,代替人工巡检,提高了工作效率和质量,降低了室外事故的风险。

机器人需要移动,那么机器人与控制中心的通信就必须通过无线方式实现,采用何种无线通信方式就成为需要认真考虑的问题。

1 无线技术的对比和选取

现有的通信方式有3G无线通信、基于Wi-Fi技术的无线局域网络(Wireless Local Area Networks,WLAN)系统、无线网桥。3G无线通信技术应用较广泛,但带宽比较小。中国电信CDMA2000 EVDO(Evolution Data Only)目前带宽下行为2.6 Mbit/s(330 kbit/s),上行为1.4 Mbit/s(180 kbit/s),中国联通3G高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)网络下行速率为5 Mbit/s(620 kbit/s),上行为2.8 Mbit/s(350 kbit/s)。虽然目前来看是比较大的带宽,但是由于在基站覆盖范围内与其他用户共享这个带宽,无法达到在巡检机器人系统中所需的带宽8~10 M,甚至更多。而且租用电信或联通的3G宽带每年都会产生很多费用,对用户来说是非常大的压力,因此不选用3G无线通信。

自己建立一套无线通道势在必行。首先采用基于IEEE 802.11a/b/g/n协议的Wi-Fi设备设立一个无线接入点(Access Point,AP)进行设备联网通信。经过测试发现,Wi-Fi技术具有高速接入、高稳定性及较高抗干扰能力。但有以下2个缺点。(1)Wi-Fi设备进行联网上行带宽严重不足。由于AP主要是提供上网应用的设备,因此其下行带宽与上行带宽的比例为7∶1,而且不可调,在移动机器人上的终端设备需要将高带宽的红外热成像仪信号和可见光信号上传到监控中心,需要高比例的上行带宽,在进行多路图像传输时速度不够,导致图像卡顿。(2)抗电磁干扰和建筑物阻挡能力差。在机器人经过主变压器附近和绕过主控大楼时,明显出现卡顿现象,甚至出现一段时间的中断。

由于现有大多数无线Wi-Fi设备采用2.4 GHz频段信号进行通信,多次测试多个国内厂家生产的无线Wi-Fi设备都无法达到预期的效果。后来选用以色列瑞赢公司生产的一款5.8 GHz且采用自有协议的无线网桥设备完全通过了测试,达到了预期效果。

2 5.8 GHz无线新技术解析

5.8 GHz频段是一个比2.4 GHz频率更高、开放的工业、科学、医疗(Industrial Scientific Medical,ISM)频段,近几年开始进入产品研发领域,其遵从于IEEE 802.11a,FCC Part 15,ETSI EN 301 489,ETSI EN 301 893,EN 50385,EN 60950等国际标准。

2.1 原理

5.8 GHz无线产品采用正交频分复用技术和点对多点、点对点的组网方式,单扇区的速率高达54 Mbit/s,采用直接序列扩频,频率高、信道多、抗干扰能力强,同时满足高带宽及更多用户的需要。具有可扩展、高灵活性的部署特点,可将8个接入点编成一个组,为同一地区的多个用户提供432 Mbit/s的共享吞吐带宽。

5.8 GHz也采用基于IP或基于电路的无线传输技术。基于IP的信令协议简单,实现容易,开销较低,频谱利用率较高,业务的种类多,接口简单而且统一,容易升级,特别适合于采用非连接的数据传输业务;而基于电路的技术设计时延小,适合于进行语音传送和基于连接的传输业务,其应用范围也很广,就频段而言,采用5.8 GHz协议生产的设备适合用在近郊或城市;就传输环境方面来看,采用5.8 GHz协议的无线系统在调制效率比较低的情况下对信噪比的要求也是比较低的,满足一定的非视距传输要求。

2.2 频段

5.8 GHz无线产品提供3个100 MHz无须许可证的国家信息基础设施(Unlicensed National Information Infrastructure,U-NII)频段用于高速无线数据通信。这3个100 MHz频段分别是:

1)5.15~5.25 GHz,规定其有效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power,EIRP)不大于23 dBm,适用于室内无线通信;

2)5.25~5.35 GHz,规定其EIRP不大于30 dBm,适用于中等距离通信;

3)5.725~5.825 GHz,通常选用该频段进行社区的宽带无线接入,以获得更佳的性价比。

2.3 技术特点

1)频段开放。5.8 GHz频段是开放的频段,而3.5 GHz,26 GHz等频点需要无委会分配,所以取得5.8 GHz频点相对容易,只需到当地无委会申请并备案即可。

2)信道的划分和载波带宽的分配。5.8 GHz频段的范围是:5 725~5 850 MHz,共125 MHz。每个厂家的5.8 GHz无线设备在信道划分及载波带宽上做的也不完全相同(4~10个),每个信道的带宽也不相同(6~35 MHz)。信道越多越好,可以避免互相干扰。为了能很好地进行频率规划又能有较宽的业务带宽,在相同调制方式下,通常将5.8 GHz系统信道带宽设置为15~25 MHz比较合理。

3)系统调制方式及业务带宽特点。5.8 GHz系统通常空中采用时分双工(Time Division Duplexing,TDD)方式,上下行共用1个信道,调制方式有16正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)、二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)、8QAM、64QAM等,业务带宽6~70 Mbit/s。如果信道带宽设置为20 MHz,采用QPSK的调制方式,业务带宽最高可以达到18 Mbit/s;而采用16QAM的调制方式,业务带宽可以高达51 Mbit/s。

4)传播特性及覆盖距离。5.8 GHz受雨率影响很小,在16 mm/h的雨量下,雨衰为0.06 dB/km,也就是每10 km雨衰为0.6 dB,在做无线链路设计时可以忽略不计。单载波5.8 GHz系统,基站与端站之间通常要求视距;采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术的5.8 GHz系统,基站与端站之间可以不要求视距。5.8 GHz点对多点系统覆盖距离通常可以达到5~10 km。5.8 GHz点对点系统使用抛物面定向天线,覆盖最远可达到80 km。

5)采用协议标准及QoS保证。5.8 GHz无线接入系统设备通常采用IEEE 802.11a/b/g/n协议和私有协议,系统能够做到限制最大和最小带宽,加强了多业务流优先级的保证,保证了系统的QoS。本文所选的产品正是采用了私有协议,既保证了上下行带宽比例可调(最大上下行比例可达92∶8),又保证了服务质量及安全性。

3 无线通道的设计与实现

3.1 无线通道的设计

机器人覆盖采用5.8 GHz系统,系统分为基站系统和远端站系统两部分。

1)基站系统安装在变电站机房,通过1台基站设备搭配扇区天线或全向天线,对机器人的活动区域进行信号覆盖。天线的选择根据现场具体环境确定,一般来讲,如果变电站机房处在变电站边缘,则可采用扇区天线进行覆盖;如果变电站机房处在变电站中央位置,则可采用全向天线进行覆盖;如果变电站距离较远,或有建筑物阻挡机器人巡检路线至机房的视线,则需要增加额外的基站做补充覆盖。

2)远端站系统安装在机器人内部,通过结构件设计,固定在机器人机体上。通过1台远端站设备连接两幅专业车载天线接收与基站进行通信。远端站设备通过交换机将摄像机和机器人远程控制系统接入网络。1台基站可同时覆盖多台远端站,1台远端站也可以在多台基站覆盖范围内漫游。

如果变电站中有一幢较高的建筑物,建筑物楼顶至变电站机器人轨道各处基本视距,则安装1台小带宽基站,加扇区天线或全向天线即可覆盖机器人巡检轨迹。视距下现场示意如图1所示。

如果变电站中有多幢较高的建筑物,可安装无线基站的建筑物楼顶至变电站机器人轨道有部分位置非视距,则需安装1台300 MHz带宽的大容量基站,加扇区天线或全向天线即可覆盖机器人巡检轨迹。该基站具备非视距传输能力,但是非视距会损耗部分带宽,因此需要选用大容量的基站。部分位置视距下现场示意如图2所示。

有些变电站可能在周围进行扩建,则安装1台大容量基站,加扇区天线或全向天线也可覆盖机器人所有巡检轨迹。该设备超远距离传输距离能力不低于10 km,因此变电站的扩建规模完全在该基站覆盖能力范围之内。远距离覆盖现场示意如图3所示。

3.2 测试设备的特点

系统采用IP67防护,电信级产品,具备1+1热备、环网组网等功能。频段设计采用4.9~6 GHz宽频段,可通过软件任意选择4.9,5.2,5.4,5.8 GHz等多个频段,每个频段具备10~20个互补重叠的信道可选。提供高达300 Mbit/s的点对点无线链路;采用OFDM和多输入多输出(Multiple-Input MultipleOutput,MIMO)的先进技术,具备可靠的非视距性能,360°点对多点基站可达1.2 Gbit/s的高容量。

1)网络安全性。具有与有线局域网同样要求的安全防护措施:支持多种用户认证方式;数据链路全程加密;无线电波监控,供无线入侵侦测和无线终端位置的追踪功能。

2)网络管理。集中管控、智能调控、自动恢复、系统冗余等,可以适应多种环境的变化,可动态地保证良好的应用效果。支持多服务集标识(Service Set Identifier,SSID),可以方便地把语音、视频以及其他类型数据的应用进行分开管理。

3.3 无线通道的测试

3.3.1 测试概况及主要测试产品

为了验证产品性能、设备选型及系统对实现变电站机器人覆盖接入效果,对信道进行测试。

本测试基于保障性能、低成本优先的原则。在保障系统专业可靠的基础上,如果采用低成本设备测试可达到预期效果,则选用低成本设备;否则,继续测试成本较高、性能更高等级的设备。

主要测试产品见表1所列。

3.3.2 产品测试方法

1)产品的测试流程:(1)根据现场地理条件和机器人结构,安装合适天线;(2)依据测试原则,首先测试方案1产品,如果通过,则可终止测试,或根据用户需求进行其他测试;(3)如果测试方案1不能满足要求,则测试方案2产品,如果通过,则可终止测试,或根据用户需求进行其他测试;(4)如果测试方案2不能满足要求,则测试方案3产品,如果通过,则可终止测试,否则说明测试失败。根据理论推算,测试方案1应该能满足要求,但是为谨慎考虑,选择方案2作为备用方案。

2)测试内容:系统搭建完毕后,启动机器人,在机器人移动过程中,主要测试内容有:端到端ping包时延、软件带宽能力显示、软件实际流量显示、机器人控制流畅度观察、机器人移动过程图像传输流畅度观察等。直至机器人完成整条巡检链路,完成一遍测试,记录测试数据。

3.3.3 测试现场示意图

测试现场示意如图4所示。

现场具备如图所示的1、2号两栋主要建筑,1号建筑约5 m高,2号建筑约8 m高。2号建筑物由于顶部有高压线穿过,无法架设无线设备,只能将设备架设在1号建筑物顶部。如图中所示,已经标出基站的安装位置,及原基于Wi-Fi技术IEEE 802.11a的设备位置。

受非视距影响,112~143号点位范围,在使用原基于Wi-Fi技术802.11a系统时信号会有中断;74、67、15~28点位受不明原因影响,在使用原基于Wi-Fi技术802.11a系统时信号也会有中断。

3.3.4 系统连接图

机器人覆盖系统连接如图5所示。

基站首先采用1副15 dBi全向天线和1副120度扇区天线配合测试,效果不好;后更换为如上图2幅120度天线进行测试,效果改善。

机器人采用1台可见光摄像机加1台红外热像仪进行电网监控,1台前置摄像机用于机器人行驶道路监控,共占用带宽8 Mbit/s左右。

机器人首先安装鲨鱼鳍天线进行测试,后改用杆状天线进行逐一测试。前者效果稍好,但是并不明显。

3.3.5 测试结果

巡检机器人覆盖系统测试记录见表2所列。

4 结语

采用基于5.8 GHz频段、MIMO和OFDM技术及自由协议的无线通信系统为变电站智能移动巡检系统提供的无线通道是一个具有高性能、高可靠性和安全性、高灵活性、可扩展性、易管理以维护的无线网络系统。非常适合应用在变电站智能移动巡检强电场强磁场并且具有建筑物阻挡的恶劣环境中。

摘要：介绍了变电站智能移动巡检系统中无线通道的设计与实现。通过选用基于私有协议的两种不同带宽的无线网桥,采用不同频宽设置及不同天线与采用IEEE802.11x协议的Wi-Fi设备在同一环境下进行对比测试。结果表明采用私有协议的5.8GHz的网桥通过调整频宽及更换天线比采用IEEE802.11x协议的Wi-Fi设备覆盖范围更广,流畅度及带宽更高,效果更好。现场实际应用表明,采用私有协议的基于5.8GHz无线通信技术设计的无线设备,适合应用在变电站智能移动巡检强电场强磁场且具有建筑物阻挡的恶劣环境中。

关键词：无线通信,5.8GHz,OFDM,MIMO,Wi-Fi

参考文献

[1]高峰,高泽华,文柳,等.无线城市:电信级Wi-Fi网络建设与运营[M].北京:人民邮电出版社,2012.

[2]孙学康.无线传输与接入技术[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[3]肖扬.现代无线通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[4]杜思深.通信工程设计与案例[M].2版.北京:电子工业出版社,2011.

[5]肖扬.MIMO多天线无线通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2009.

太阳能移动电站 篇7

1 项目技术方案

1.1 项目概要与系统架构

1.1.1 系统组成

太阳能光伏发电系统主要由以下几部分组成：太阳电池组件;充放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备;蓄电池或者其他许能和辅助发电设备;交流配电柜等设备组成。

下面主要介绍以下光伏系统的容量设计，其中主要包括两个方面：容量设计和硬件设计。

光伏系统容量设计的主要目的就是要计算出系统在全年内能可靠工作所需的太阳电池组件和蓄电池的数量。同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系，在满足客户系统工作的最大可靠性基础上尽量减少成本。

光伏系统硬件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备，包括太阳电池组件的选型，支架的设计，逆变器的选择，电缆的选择，控制测量系统的设计，防雷设计和配电系统设计等。

针对以上的这些，我们还要继续获取一些进行计算和选择必须的基本数据：比如说太阳能光伏系统现场的地理位置，查处所在地区的维度、经度和海拔;该地区的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量，年平均气温和最高、最低气温，最长连续阴雨天数，最大风速、降雪等特殊气象情况等。

1.1.2 太阳能电池组件

太阳能集中供电系统，首先是由太阳能电池板将采集的光能装换为电能来实现的，而集中供电则需要多块多晶硅太阳电池组件根据要求串联或并联起来实现其功能的;此系统可根据用户需求制作成不同发电能力、不同蓄电容量、不同自动控制功能和不同电能输出的发电系统。

1.2 设备组件选配

1.2.1 太阳能电池

太阳能电池组建总功率为11040Wp，选用国内知名品牌。设计拟采用92块120 (17) P1470×680型多晶硅太阳电池组件，其主要技术参数为：额定峰值功率为120Wp，额定峰值电压17.5V，额定峰值电流6.9A。

1.2.2 技术参数

阳极氧化铝合金边框构成实用的方形结构，允许单个使用或阵列使用，

配有标准支架系统，安装孔

保证25年使用寿命。

防尘接线盒，保证接线的安全可靠。

银白色铝合金边框、高透光率钢化玻璃、白色TPT衬底。

1.2.3 蓄电池

由太阳能电池板发出的电必须通过大容量的蓄电池储存起来，才能够提供夜间的照明所需要的电能，所在在太阳能供电系统中蓄电池也是至关重要的。

1.2.4 蓄电池的选型

经过严格的计算，该系统蓄电池选用采用2V、1000Ah，共72块，能够满足负载在连续阴雨3天的情况下稳定供电。

在此选用阀控式密封免维护铅酸电池。其高能密度、全密封结构、使用寿命长、高可靠及良好的服务为客户提供了更大的便利。

该蓄电池有以下特点：无须补液;适应温度广-30度到45度;使用寿命长;安全防暴;无游离电解液，侧倒90度仍可使用;内阻小，电流放电特性好等等。

1.2.5 技术特点

1)电池端子，为铜镀银材料，耐腐蚀性能好，导电性能优良，强度高，熔点高，内螺纹结构更易连接安装。

2)外壳采用ABS外壳。

3)密封胶采用独特的三层密封结构，确保正常使用20年不会出现渗酸现象。

1.2.6 控制器的选型

太阳能电源控制器，采用美国TI公司生产的32位DSP微处理器控制，太阳能充电部分采用德国IXYS公司生产的优质功率场效应管，输出部分采用英国CURTIS公司的直流高分断接触器，由于控制器采用全数字控制，具有稳定工作稳定等特点。

1.2.7 功率光伏控制器

5个标称电压等级：12V, 24V, 48V, 110V, 220V

电流：30A-400A

1.2.8 逆变器的选型

电源采用美国TI公司DSP32位专用微处理芯片控制，主电路采用日本三菱公司最先进的智能功率IGBT模块(IPM)，具有可靠性高、保护功能全、波形失真小、价格低廉等优点。

1.3 太阳能移动电站介绍

1.3.1 DM SE太阳能移动电站的特点

1)整套发电装置可方便的进行整体吊装、搬迁和移动;安装地点可在地面或建筑物顶面;移动时只需将太阳能板及支架收回放入整体移动房内，即可整体吊装搬运;安装时只需与整体移动房面积相应大小的坚实平面将装置坐稳，取出太阳能板及支架进行安装，必要时对整套装置进行防风加固。

2)太阳能光伏发电具有安全可靠、使用寿命长，运行费用低，维护简单，随处可用，避免长距离输电，不易损坏，无噪声，无有害排放和污染气体，不需要燃料，不污染环境等优点。

1.3.2 DM SE太阳能移动电站基本组成

太阳能光伏独立发电系统包括太阳电池阵列、蓄电池组、电源控制器、DC/AC逆变器、输配电、交、直流负载等部分。

1.3.3 太阳能发电系统各部分的作用为

太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，控制器还具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;

蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。

太阳电池阵列在太阳光照射下输出电能，经过防反充二极管向蓄电池组充电并向直流负载供电;同时太阳电池阵列和蓄电池组的输出经控制器接入逆变器的直流输入端，由逆变器经配电盘向交流负载供电。在连续阴雨天时太阳电池阵列功率输出不能满足正常负载供电时，由蓄电池通过逆变器向负载供电。

太阳能光伏发电作为一种新型的发电系统，在我国已成为一种利国利民的环保节能产品，其数量之大，范围之广，以及潜在的市场需求受到国际国内上许多的公司的关注;克拉玛依地威诺节能技术有限公司正式抓住这一机遇，推出了自己研发的太阳能移动电站系统。

适用于学校，医院、公共会堂、气象站和通信等的光电发电系统。

2 结论

1KW的太阳能年平均上网电量约1000KWh，与传统的火力发电相比，每年可为电网节约标煤315Kg。因此，光伏发电有明显的节能效益。光伏发电同时能减少二氧化硫，氮氧化物和二氧化碳等有害和温室气体的排放，具有明显的环境效益。

从上述分析可知，光伏发电的推广具有明显的节能和环境效益。

摘要：DMSE太阳能移动电站是我公司自主研发的集太阳能光伏发电、蓄电、自动控制及逆变、交直流输出、整体可移动式的成套新型发电装置。可根据用户要求设计制作成不同发电能力、不同蓄电容量、不同自动控制功能和不同电能输出的整体移动电站。也可根据用户要求将市电介入, 实现光电互补;也可实现并网发电。

关键词：光伏发电,并网发电

参考文献

[1]余发平, 张兴, 王国华.基于自适应Pl控制的太阳能LED照明系统PWM恒流控制器[J].太阳能学报.

移动变电站 篇8

黑岱沟露天煤矿供电系统电力源自神华准能公司自备发电厂, 由自备发电厂发出的电经过升压变压器升压至110k V后, 通过薛家湾———露天矿架空线路将电能传输到露天矿110k V变电所, 露天矿110k V变电所通过降压把110k V电压变为35k V和6.3k V两种电压, 之后通过313、314、333三趟35k V高压架空线路把电能传输至采场端帮两侧, 并且形成35k V架空线路环绕或半环绕采掘场的供电电源格局。露天矿采场供电系统将分布在采掘场端帮两侧的20台35/6.3k V移动变电站和1台35/22k V移动变电站通过与35k V架空线路T接的方式, 把35k V高压变为6.3k V和22k V, 然后将由开关柜、分线箱、快速连接耦合器、电缆线路组成的采场配电线路通过跨越端帮道路、跨越台阶、采掘场内道路, 最终将6.3k V配出向采掘场内各台阶大型采矿用电设备 (13台电铲、9台钻机、1套轮斗系统) 供电, 同时通过开关柜、快速连接耦合器、电缆线路将22k V配出向采掘场吊斗铲供电。

黑岱沟露天矿采场供配电系统现使用的变配电设备、设施、线路情况如下:移动变电站有3种, 共23台 (根据厂家不同划分) , 其中加拿大培顿库克公司生产的35/6.3k V移动变电站15台, 加拿大UEE公司生产的35/6.3k V移动变电站站5台, 加拿大UEE公司生产的35/22k V移动变电站站1台 (专为吊斗铲供电, 容量为25000k VA) , 江苏泰兴开关厂生产的35/6.3k V移动变电站2台) ;高压开关柜有3种, 共43台, 其中加拿大培顿库克公司生产的6.3k V高压开关柜40台、加拿大UEE公司生产的22k V高压开关柜1台、国产6.3k V高压开关柜2台;橡套电缆供电线路将近80km, 电压等级分为6.3k V和22k V两种, 分别由国内外不同厂家生产, 根据电缆相线线径不同, 分为30mm2电缆、50mm2电缆、70mm2电缆、95mm2电缆、120mm2电缆、185mm2电缆。地面供电系统现使用变配电设备、设施情况如下:由国内不同厂家生产6/0.4k V箱式变电站共8台, 为全矿不同生产生活区域提供380V和220V稳定电源。

2黑岱沟露天煤矿UEE35kV/6.3kV-5000kVA移动变电站构造及原理

黑岱沟矿使用的移动变电站为滑橇式移动变电站, 它是将35k V成套箱式变电站装配在滑橇形的、经特殊加强的钢制底盘上, 放置于矿采场周围较为平坦的地面, 不需设基础即可进行供电, 需要时由牵引车拖曳转移, 适应于露天采矿和边远地区流动供电。该移动变电站具有拆装简单迅速, 移动方便, 适合在露天矿长距离的拖拽等优点。变上述变变来自勤加缘网:http://www.qjy168.com

移动站柜子顶部安装一个铁塔, 铁塔上安装有主隔离开关, 在主隔离开关下面直接连接有对应的接地开关, 与隔离开关通过一把钥匙KG实现互锁, 最终将35k V架空线电源通过该铁塔引入到移动站的柜体内。

移动站柜体内35k V母线排连接有一个30k VA的服务变压器和一个1.2k VA的电压互感器, 30k VA的服务变压器可以直接把35k V高压变成220V为站内加热器、灯、电源插座、控制回路等提供电源;1.2k VA电压互感器把35k V的电压变成220V的电压信号传输给SEL-351模块, 用来作为该模块的监测信息, 测量35k V高压电的电压值。

35k V母线排在移动站柜体内还连接一个35k V主真空断路器, 该真空断路器的输出通过一根电缆连接到柜体外面的5000k VA主变压器一次侧。

35k V真空断路器对应的保护继电器模块是SEL-351, SEL-351保护模块能够同时监测主变压器的各种保护信号, 通过给35k V真空断路器发出分断指令来对主变压器进行保护, 在SEL-351保护模块还可以直接设置电压、相序、频率、功率及过流等参数来进行相应的保护。

该移动站的主变压器为油浸式的、容量是5000k VA、一次侧为35k V、二次侧为6.3k V、角星连接、变压器二次侧中性点通过一个364欧姆电阻箱连接到该移动站的主接地极。

主变压器配有实现油温、油压、瓦斯、线圈温度等保护的传感器。主变压器的各种传感器信号都能传输给SEL-351保护继电器, 从模块上即可直接观测到变压器故障的信息。主变压器二次侧6.3k V输出通过两根电缆连接到变电站柜体内的6.3k V侧进线主隔离开关上作为柜体内的6.3k V总分断开关。柜体内6.3k V母线排连接有一个5k VA小服务变压器用于给三路输出真空断路器控制回路及对应的保护模块供电。

三路真空断路器连接到6.3k V母线排上每一路都配有各自的隔离开关, 每一路6.3k V输出都由一个SEL-551保护模块, 可现场设置参数进行相过流、短路等保护。每一路6.3k V输出都配有一个SE-135地线和断线保护模块, 该模块可以对接地故障和监测线短路和开路情况进行监测。

2.1 移动站内SEL-351保护继电器部分显示内容含义

正常时, EN绿色指示灯亮, 其他各指示灯均不亮。

EN绿色指示灯亮, 表示继电器电源正常且自检正常。

TRIP红色指示灯亮, 表示继电器保护动作跳闸。

INST红色指示灯亮, 表示瞬时过电流保护动作跳闸。

50红色指示灯亮, 表示瞬时反时限过电流保护跳闸 (即速断保护跳闸) 。

51红色指示灯亮, 表示反时限过电流保护动作跳闸 (即过流保护跳闸) 。

81红色指示灯亮, 表示低频率保护动作跳闸。

FAULTTYPE表示故障类型。

A, B, C任意一个或两个、三个红色指示灯亮, 表示跳闸故障相。

G红色指示灯亮, 表示零序跳闸。

N红色指示灯亮, 表示中性点接地故障保护动作跳闸。

TXFTEMPALARM:变压器温度过高报警

TXFGASALARM:变压器气体超限报警

TXFPRESSURETRIP:变压器压力超高分断35k V真空断路器

BREAKEROPEN:35k V真空断路器分断

BREAKERCLOSE:35k V真空断路器吸合

2.2 SE-330中性点接地电阻监测模块功能及面板信号指示含义

该模块与中性点接地电阻配合使用来监测变压器中性点电流、电压值, 当该值超过设定值范围时, 该继电器能发出分断35k V真空断路器的分断指令。

正常时, POWER、CALIBRATED绿色指示灯亮, GROUND FAULTtrip、RESISTORFAULTtrip、RELAYK1指示灯均不亮。

RELAYK1黄色指示灯亮, 并同时有GROUND FAULTtrip或RESISTORFAULTtrip红色指示灯亮时, 表示发生接地或电阻故障跳闸。

GROUNDFAULTtrip红色指示灯亮, 表示接地故障保护跳闸。RESISTORFAULTTRIP红色指示灯亮, 表示电阻故障保护跳闸。CALIBRATED绿色指示灯亮, 用来校准电阻。

POWER绿色指示灯亮, 表示该模块电源正常。

DIAGNOSTICERROR红色指示灯亮, 表示该模块内部错误引起SE-330跳闸。

2.3 SEL-551过流保护继电器状态和跳闸指示灯功能说明

正常时, EN绿色指示灯亮, 其他指示灯均不亮。

EN绿色指示灯亮, 表示继电器电源正常且自检正常。

INST红色指示灯亮, 表示瞬时过电流保护动作跳闸 (即速断保护跳闸) 。

A, B, C任意一个或两个、三个红色指示灯亮, 表示跳闸故障相。

N红色指示灯亮, 表示接地故障保护动作跳闸。

2.4 SE-135接地故障、地线监测继电器面板信号指示含义

正常时, SENSOR、POWER、VALID绿色指示灯亮, OPENSHORT、GROUND FAULTtrip、GROUND CHECK trip、DIAGNOSTIC ERROR指示灯均不亮。

SENSOR绿色指示灯亮, 表示该模块与电流互感器正确连接;绿色指示灯不亮或闪烁时, 表示接地保护回路将跳闸。

POWER绿色指示灯亮, 表示该模块电源正常。

VALID绿色指示灯亮, 表示地线监测回路正常。

GROUNDFAULTtrip红色指示灯亮, 表示接地故障保护跳闸。

GROUND CHECK trip红色指示灯亮, 表示地线监测保护跳闸。

OPEN黄色指示灯亮, 表示地线监测回路电阻超过跳闸电阻。

SHORT表示地线监测线与接地线短路。

DIAGNOSTICERROR红色指示灯亮表示该模块内部错误引起SE-135跳闸。

2.5 移动站配出柜报警信号指示

站外各配出柜都有各自对应的声音报警器, 在达到SE-351或SEL-551设定的报警条件时, 对应的声音报警器将发出声音报警信号。

3 UEE35kV/6.3kV-5000kVA在现场使用中暴露出的缺陷

在对UEE35kV/6.3kV-5000kVA移动变电站电气控制回路原理学习分析和对运行的设备巡检时发现, 在主变压器保护控制回路电源、保护模块 (SEL-351、SE-330) 、中间继电器R2出现故障时, 移动站二次母线以上保护以及主变压器保护将完全失效, 此时, 由于移动站无人值守, 移动站仍将保持运行状态。当主变压器运行出现异常或移动站二次母线发生故障时, 由于移动站35k V侧真空断路器分断保护全部失效故障未能及时发现并得到妥善处理, 极可能出现因故障保护系统不能及时、可靠动作而造成故障扩大造成主变压器烧毁, 严重时还将造成上一级110k V变电所事故停电。

4 解决方案

根据上述问题, 提出通过在控制回路中加装中间继电器R3、接入真空断路器欠压跳闸线圈Y7、欠压时间继电器等有效措施, 以很好地消除以上缺陷。如图1所示。

改造方案步骤:

1) 在35k V真空断路器电气控制回路 (主变压器保护控制回路) 中, 将中间继电器R2线圈两端并联中间继电器R3线圈, 继电器R2常开触点与R3常开触点实现并联, 最后再与真空断路器分流跳闸线圈串联。这样R2、R3继电器可以做到互为备用, 在其中一继电器自身出现故障时, 主变压器保护信号仍能传输给另一继电器, 并使得另一继电器常开触点闭合作用于真空断路器分流跳闸线圈得电, 分断35k V真空断路器, 有效切除变压器故障使主变压器停止运行。

2) 将35k V侧真空断路器欠压跳闸线圈Y7、SEL-351自检常开触点 (A15、A16) 及SE-330自检常开触点 (12、13) 串联后, 再与真空断路器合闸回路并联。通过将保护模块SEL-351、SE-330的自检常开触点 (模块得电瞬时闭合, 失电、故障瞬时断开) 、真空断路器欠压跳闸线圈Y7串联后, 并最终与控制电源线L1、N连接, 可有效检测主变压器控制回路各种保护工作是否正常, 保障35k V真空断路器、主变压器在保护齐全完好状态下运行。当SEL-351、SE-330保护模块自身出现故障或模块电源发生故障时, 保护模块自检触点将恢复到得电前初始状态 (由闭合转为常开) , 从而使得真空断路器欠压跳闸线圈Y7得电, 从而及时切断35k V真空断路器, 使主变压器停止运行。

5 结语

改造后完全可以消除35k V真空断路器电气控制回路、主变压器保护回路的设计缺陷, 保证移动站安全、可靠运行。

摘要：文章介绍了黑岱沟露天煤矿在用加拿大进口UEE35/6.3kV移动变电站的构造及原理, 并针对UEE移动变电站在现场实际使用过程中暴露出的设备保护缺陷, 提出了控制回路优化改造方案, 以确保露天矿供配电系统安全可靠稳定运行。

关键词：黑岱沟,露天煤矿,移动变电站,UEE,SEL-351,变压器保护

参考文献

[1]大连赛姆工况设备有限公司.UEE35/6.3kV-5000kVA移动变电站中文操作手册.

[2]刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社, 2010.

移动变电站 篇9

变电车整车车身采用优质钢材, 先进的技术, 严格的生产制造而成。整车结构合理, 性能可靠, 操作简便, 外型美观。

35 k V变电车要承受因电气短路产生的电动力作用, 各电气设备和挂车不发生变形和位移。另外35 k V变电车在断路器的分合闸、电机转动、电磁振动等正常工况下能正常运行。

1 35 k VHGIS组合电器的技术要求

组合电器为六氟化硫断路器、隔离开关、接地开关及电流互感器等组合在一起的成套产品。

1.1 断路器

断路器必须灌注符合GB/T 12022工业六氟化硫SF6气体。

(1) 气体抽样阀。

为方便气体检测, 35 k V HGIS组合电器三相组成一个气体室, 内装单独的气体密度继电器、压力表、充气阀, 密度继电器, 压力表加装截门或双向快速自封阀门, 便于校验。

(2) SF6气体系统。

35 k V HGIS组合电器断路器的SF6气体系统便于安装、维修以及SF6气体的回收。

(3) SF6气体监测设备。

35 k V HGIS组合电器断路器装设SF6气体监测设备 (包括密度继电器, 压力表) , 方便联接气体净化系统和SF6气体回收设备。

1.1.1 35 k V HGIS组合电器对弹簧操动机构的要求

弹簧储能系统:由储能弹簧进行分、合闸操作的弹簧操动机构能满足“分-0.3秒-合分-3分钟-合分”的操作顺序。当分闸操作完成后, 合闸弹簧应在20秒内完成储能。弹簧操动机构能可靠防止发生空合操作。

控制和操作要求如下。

(1) 断路器分闸和合闸所有必需的中间继电器、闭锁继电器, 以及压缩空气或液压油的控制阀。

(2) 防跳装置、防慢分装置、防非全相合闸装置

操动机构装设防跳装置, 防止断路器反复分闸和合闸;弹簧机构应配有电气和机械的防慢分装置, 保证机构泄压后重新打压时不发生慢分;断路器发生非全相合闸时, 可实现已合闸相自分闸。

(3) 在额定电压85%~110%时可靠合闸动作, 在额定电压65%~110%时应靠分闸动作;在额定操作电压的30%及以下时分、合闸线圈均不应发生分、合闸动作。

1.1.2 位置指示器

35 k V HGIS组合电器三相机械联动的机构装设一个分合闸位置指示器。分合闸位置指示器动作准确、可靠, 装设位置应清晰醒目。

1.1.3 计数器

35 k V HGIS组合电器断路器装设不可复归的动作计数器, 其位置应便于读数。

1.2 隔离开关

1.2.1 操动机构

(1) 配用手动操动机构的隔离开关, 手柄总长度 (包括横柄长度在内) 应不大于1000 mm, 操作力不大于200 N, 其机构的终点位置有足够强度的定位和限位装置, 且在手动分、合闸时能可靠闭锁电动回路。

(2) 对于采配用电动操动机构的隔离开关和接地开关应能远方及就地操作, 并装设供就地操作用的手动分、合闸装置。

(3) 电动操动机构处于任何动作位置时均能取下或打开操动机构的箱门, 以便检查或修理辅助开关和接线端子。

(4) 电动操动机构箱内应装设小型断路器。

(5) 电动操动机构中所采用的电动机和仪表应符合相应的标准。

(6) 操动机构上有能反映隔离开关分、合闸位置的指示器。指示器上应标明“分”。“合”字样。

(7) 隔离开关转动和传动部位应采取润滑措施和密封措施, 在寒冷地区应采用防冻润滑剂。

(8) 控制柜和操动机构及其外壳应能防锈、防寒、防小动物、防尘、防潮、防雨, 防护等级为IP54。

(9) 控制柜配有足够的端子排, 以供设备内配线及外部电缆端头连接用。端子排及终端板与夹头均安装在电缆进口上部, 每块端子排应有10%~15%的备用端子。

1.3 检修接地开关

操动机构:可手动和电动操作, 每组接地开关应装设一个机械式的分/合位置指示器;根据要求可以装设观察窗, 以便操作人员检查触头的开合状态。

1.4 电流互感器

(1) 从电流互感器引出的引线连接到汇控柜的电流端子排上, 导线截面为≮4 m2的软线。每个端子均应有明确的标记并有接线图表明其接法、极性和变比。

(2) 电流互感器参数:励磁特性曲线、二次电阻、拐点处磁密、铁心截面、平均铁心长度、铁心气隙等应符合电力系统的相关规定。

(3) 电流互感器二次回路耐压应满足1 min工频耐压3000 V。

(4) 各组电流互感器相序排列应确保一致, 电流互感器一次设计相位应与二次端子标示相符。

1.5 壳体

(1) 壳体承受压力:能承受运行中正常的和短路时的压力。

(1) 对铸铝和铝合金外壳, 型式试验压力为5倍的设计压力。

(2) 对焊接的铝外壳, 型式试验压力为3倍的设计压力。

(3) 对隔板的型式试验压力应大于3倍的设计压力。

(2) 壳体接地要求:所有外壳应接地。外壳、框架等不仅要紧固联还需加电气联接保证电气上连通, 接地点应标以明显接地标记。

2 试验

HGIS中所用元件均应按各自的产品标准进行型式试验、出厂试验和现场交接试验, 并应提供供货范围内各元件的型式试验和出厂试验报告。现场交接试验可与用户协商进行。

2.1 型式试验

型式试验的目在于验证35 k V HGIS组合电器、控制回路、控制设备及辅助设备的各种性能是否符合设计的要求。

由于35 k V HGIS组合电器型式是一个典型试验。在移动变电站上的组合方式可能是多样性的, 对所有布置方式都进行型式试验是不现实的。任一特定布置方式的性能试验数据, 可用具有可比性的布置方式的试验数据来证实。

特别要注意的是地震试验:需提供产品抗震性能计算书, 该计算书必须由国家认可的机构完成。

3 结语

整体结构和布置要求, 首先是各个独立设备应能持久耐用, 其次是各个独立设备应便于安装、拆卸和检查, 才能满足35 k V HGIS组合电器在移动变电站上的特色应用。各类配电装置与挂车的连接采用螺栓连接, 设专用连接底座。连接点强度需保证设备在10 g加速度下不发生变形或损害, 并能做到多次安装和拆卸。35 k V变电车应配备运输中的防震设施, 各配电装置和变压器在运输中当冲撞加速度不大于3 g时, 应无任何松动、位移和损坏。

摘要：防震型35 kV移动式变电站的变电车, 它由一车三模块组成:35 kV组合电器HGIS模块、主变压器模块、10 kV开关柜及保护室、组合式半挂车。全车运输尺寸为13000 (长) ×2500 (宽) ×4200 (高) , 运行尺寸为13000 (长) ×2500 (宽) ×4200 (高) 。

移动变电站 篇10

110kV变电站直流系统, 大部分采用的是由一套充电装置和一套蓄电池组成。由于电网运行的连续性, 直流设备投入运行后, 不能退出运行, 一旦电网发生故障, 变电站直流系统如果失去电压, 会造成继电保护拒动, 电网事故进一步扩大。现在一充一蓄的直流系统检修和维护存在的问题, 表现在如下几个方面:

(1) 因为正常运行的变电站直流电压不能低于额定电压的20%, 蓄电池组充、放电试验时只能按额定电压的50%进行核对性充、放电试验。这样蓄电池放电不彻底, 会造成蓄电池组长期欠充, 内阻大, 容量降低, 不能满足蓄电池充、放电技术要求, 使蓄电池寿命降低, 增大了资金投入。

(2) 蓄电池组更换时, 必须保证直流正常运行, 不能直接由单独直流充电装置带变电站直流负荷, 必须经过新老3个蓄电池轮流倒换才能实现蓄电池更换。该方法作业人员工作时间长, 作业时间大约10～12小时, 作业过程复杂, 安全系数低, 作业人员劳动强度大。

(3) 110kV变电站直流充电装置更换时, 一般用备用的便携式充电机带蓄电池运行, 但便携式充电机带直流负载能力低。

(4) 变电站直流充电装置或蓄电池故障时, 一是蓄电池容量低不能运行或损坏, 重新购置新蓄电池时间长, 不能尽快消除缺陷。二是直流充电装置故障不能运行, 只能用备用的便携式充电机临时替代充电装置, 带负载能力低, 安全系数低。

2 变电站移动式备用直流电源研发

笔者根据实际情况研发了变电站移动备用直流电源。本装置主要应用于电力系统中的220kV、110kV、35k V等各类变配电站, 与现有各类直流柜 (屏) 厂家相配套, 用于蓄电池组充电、断路器分合闸、二次回路中的仪器仪表、继电保护和故障照明, 亦可用于国防、石化、冶金、电气化铁路等需要220V (110V、48V) 变电站直流电源系统的场合。

2.1 变电站移动式备用直流电源装置组成

变电站移动备用直流电源装置由充电装置、蓄电池组及蓄电池架、车辆、减震装置及辅件等组成, 如图1所示。

2.2 充电装置

本装置用三相交流电按国标对车载电池进行高频开关智能充电 (浮充电) , 适应不同环境。装置有检测蓄电池的电流、电压、温度、绝缘监控等重要参数的仪表, 能进行监控并报警。高频开关智能充电机亦可作为移动式充电电源使用, 配备完善的输出保护装置。主要性能如下:

(1) 交流输入电压380V;电网频率50Hz±10%;输入侧采用空气开关保护。直流输出电压220V～260V连续自动可调。输出电流0～30A, 也可根据用户要求设定;稳压精度≤±0.5%;稳流精度≤±0.5%;波纹系数≤±0.1%;绝缘电阻≥100MΩ;动态响应≤100us。

(2) 输出过压保护280V。绝缘强度:输入/输出对地、输入对输出施加交流500V, 时间1min内无飞弧、无闪络。

(3) 效率大于88%。

(4) 使用环境条件:工作温度-10～+55℃, 相对湿度小于95%, 环境温度25℃。

(5) 充电装置主要功能:主回路高频开关电源模块采用了独创的软开关谐振技术, 模块拓朴为100kHz的PWM脉宽调制全桥电路, 稳定可靠。系统采用西门子PLC作为主CPU控制器, 采用双路稳压、恒流闭环控制, 对蓄电池具有自动管理功能, 能根据蓄电池的状况自动完成均浮充转换。最大充电电流30A, 操作简单, 充电完全按标准充电曲线执行。电源内部配有监控单元, 具有绝缘检测、故障报警等功能;充电时可实时显示充电电流、充电电压。

(6) 保护项目:输入过压保护, 电压正常后自动启动;输入欠压保护, 电压正常后自动启动。防反充保护功能, 电池极性接反时不会损坏设备。防过充保护, 连续充电10小时自动停机, 防止电池极板短路造成设备无法自动停机。短路保护, 输出因负载故障短路时自动停止输出, 故障解除后自动恢复正常运行。

(7) 设备设有自动控制和手动浮充功能。在自动控制时, 设备检测电池是否亏容, 自动选择浮充或均充;手动均充仍按标准充电曲线进行自动转换。

(8) 当主电源系统运行时, 一旦本套直流电源系统无法正常工作, 将关闭直流电源设备市电输入开关, 直流电源设备将不会影响到主电源系统的正常运行。

2.3 蓄电池组及蓄电池架

(1) 蓄电池类型:

采用抗震强的专用于车辆、轮船、列车的阀控式免维护蓄电池104节, 主要性能如下:单节蓄电池电压2V;单节蓄电池容量170AH;正常浮充电压235V (25℃) ;正常均充电压245V (25℃) ;蓄电池组额定电压220V (104节) ;自放电率:≤5%/月。

(2) 蓄电池架:

车辆及防震装置选用江铃、依维柯、郑州日产等6座的工具车;车辆内部经过改装, 并在车辆的底部装设5mm2厚钢板, 在蓄电池架、充电装置底下安装防震装置。辅件有交流输入电源电缆、直流过渡电源电缆、空调等。

3 装置使用时注意事项

变电站直流充电装置故障时要注意以下几点:

(1) 合上前面板的“交流输入”开关, “A、B、C”指示灯亮以后再合上“系统工作”开关, 触摸屏首先进入说明界面, 点击“退出”进入主界面, 先点击“参数设定”相关内容, 完成后“确认”并返回主界面, 系统将按设定的参数进行工作。特别注意:在工作过程中请勿进行设定操作。

(2) 点击“系统监控”, 将实时显示电池运行状态、电池剩余容量、电池电压、电池电流等相关参数, 再合上“充电开关”, “充电”指示灯亮, 系统将按标准充电曲线充电。需要时可合上“直流输出”开关, “直流输出”指示灯亮。

(3) 直流输出后, 点击“母线绝缘”进入自动测量状态, 数十秒后显示直流输出母线对地电压、对地绝缘电阻及绝缘状况, 按需要可选择是否保存测量结果, 点击“数据查询”按测试编号翻页查询已保存的结果。

(4) 检查2ZK3开关在断开位置, 将直流过渡电缆分别接入2ZK3开关及变电站运行直流系统, 核相正确再投入2ZK3开关。

(5) 最后对变电站故障直流充电装置进行检修。

变电站直流充电装置更换时, 应拉开直流备用电源车上蓄电池总熔断器FU, 其他同直流充电装置故障操作。使用前应检查充电装置前面板所有开关向下, 处于断开位置。系统的工作电源为三相380VAC±15%, 将交流输入线与侧面板“交流输入”插座可靠连接。

变电站蓄电池更换及蓄电池核对性充、放电试验时:拉开直流备用电源车上蓄电池总熔断器FU;检查2ZK4开关在断开位置, 将直流过渡电缆分别接入2ZK4开关及变电站运行直流系统, 核相正确;投入2ZK4开关, 然后退出变电站蓄电池进行更换或蓄电池核对性充、放电试验。

4 变电站移动式备用直流电源的功能

(1) 蓄电池组充放电试验, 利用变电站移动备用直流电源装置, 将车上的蓄电池组与变电站蓄电池组并列运行, 再退出变电站蓄电池组, 变电站的蓄电池组充、放电试验由原来额定电压50%进行核对性充放电试验, 变为100%额定电压进行核对性充放电试验, 这样蓄电池放电彻底, 使用寿命增加, 延长改造周期, 减少资金投入。在洪桥、光辉变电站等18座变电站得到推广应用。

(2) 蓄电池组更换, 利用变电站移动式备用直流电源装置, 将车上的蓄电池组与变电站蓄电池组并列运行, 再退出变电站蓄电池组, 装上新蓄电池, 只需要1个轮换。作业人员工作4～5小时, 作业过程简单, 安全系数提高, 作业人员劳动强度减轻。在巾峰、向阳桥等8座变电站蓄电池更换中得到应用。

(3) 110kV变电站直流充电装置更换, 利用变电站移动备用直流电源装置, 带蓄电池运行, 带负荷能力强。在刘家岭、乌鸡塘变电站中得到应用。

(4) 利用变电站移动备用直流电源装置, 变电站直流充电装置或蓄电池故障处理时间缩短, 相当与为变电站建立了一套临时直流电源。在樟树变电站直流故障处理中得到验证应用。

(5) 为直流专业作业人员的培训提供直流系统实训场地, 可在变电所内培训应用。

5 结束语