淺析移動變電站的二次設備配置及布置方式

楊德貴

（許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

現有的移動變電站一般包括高壓變電車和中壓配電車，高壓變電車上主要設有高壓組合電器和主變壓器，中壓配電車上主要設有中壓開關柜、二次設備及其附件。通過現有的移動變電站能夠較好地解決事故地區長時間停電的問題。但現有中壓配電車上的二次設備和二次設備附件安裝在對應的屏柜上，屏柜的數量較多，導致中壓配電車的體積較大，運輸不便。

1 移動變電站二次設備配置

車載移動變電站可配備完善的二次系統，具有監控、遠動功能，可以完全替代一個小型變電站進行供電。二次系統采用智能化變電站建設模式，采用三層兩網架構，實現了變電站的信息化和自動化。

系統架構總體配置主要包括以下3個方面：①變電站自動化系統的配置及功能按無人值守模式設計；②采用開放式分層分布式網絡結構，由站控層、間隔層、過程層及網絡設備構成；③站內監控保護統一建模、組網，信息共享，通信規約統一采用DL/T 860，實現站控層、間隔層、過程層二次設備互操作。

1.1 功能

變電站自動化系統可實現對變電站可靠、合理、完善的監視、測量、控制等，并具備遙測、遙信、遙調、遙控等遠動功能，具有與調度通信中心交換信息的能力。

1.2 系統構成

變電站自動化系統符合DL/T 860，在功能邏輯上由站控層、間隔層、過程層組成。站控層由主機兼操作員工作站、數據通信網關機及網絡打印機等設備構成，提供站內運行的人機聯系界面，實現了管理控制間隔層和過程層設備等功能，形成了全站監控、管理中心，并與遠方監控或調度中心通信。間隔層由保護、測控等多個二次子系統組成，在站控層及網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。過程層由合并單元、智能終端等設備構成，實現與一次設備相關的功能，包括實時運行電氣量的采集、設備運行狀態的監測、控制命令的執行等。

1.3 系統網絡

二次系統網絡采用三層兩網架構。

1．3．1 站控層網絡

站控層設備通過網絡與站控層其他設備通信、與間隔層設備通信，傳輸MMS報文和GOOSE報文；站控層網絡宜采用單星形以太網絡。

1．3．2 間隔層網絡

間隔層設備通過網絡與本間隔其他設備、其他間隔層設備、站控層設備通信，可傳輸MMS報文和GOOSE報文；變電站間隔層網絡宜采用單星形以太網絡。

1．3．3 過程層網絡

過程層網絡完成間隔層設備與過程層設備、間隔層設備之間以及過程層設備之間的數據通信，可傳輸GOOSE報文和SV報文。

1.4 二次設備配置方案

移動變電站按照完整的二次設備功能配置，其設備配置如表1所示。

2 二次設備的布置方式

在移動變箱體內安裝的二次屏柜包括：變壓器保護柜、監控主機柜、遠動柜、通信柜1和通信柜2、兩面電源柜共7面。現有二次設備采用后接線裝置，前、后開門檢修的方式，安裝在屏柜上，一般布置在一列（雙列布置不支持全天候檢修），每面柜0.8 m的標準寬度，總長度為5.6 m。10 kV開關柜假設6路出線，加上PT柜、進線柜和站變柜，一次設備長度為7.2 m，設備長度已經超過了12 m，再加上一定的裕度，整車長度會達到13 m或者更長，對運輸是巨大的考驗。對于山區或狹窄的道路會出現無法通過的情況，失去了應急供電的作用。在某些情況下，需要縮減二次設備功能來滿足運輸要求。

3 改進布置方式

在開關柜尺寸難以縮小的情況下，改變二次設備的安裝方式就顯得十分重要。隨著前接線智能裝置在變電站的廣泛使用，我公司成功開發了機架式預制艙方案，并在湖北鄖縣220 kV變電站中成功應用。

該方案摒棄了傳統的屏柜安裝方式，單個機架尺寸為2 300 mm×700 mm×550 mm，單個機架安裝方案較常規屏柜安裝方式可節省空間30%以上，整體布置效果可減少尺寸60%以上，有效減少了二次設備占地面積，縮減了配電車尺寸。機架式安裝方案示意圖如圖1所示。

圖1 機架式安裝方案示意圖

移動變電站借鑒模塊化變電站的實施經驗，二次設備采用前接線裝置雙列布置的方式，并采用機架式安裝方式，采用前檢修模式，移動變箱體兩側不開門，支持全天候檢修。機架頂部和底部都固定在艙體上，牢固可靠，較屏柜方式更安全。機架內設備配置如表2所示。

通過機架式優化布置，可縮減到6面機架，且采用雙列布置方式，其寬度只有2.1 m，整車長度不超過10 m，極大地減小了移動變電站的尺寸。

表1 設備配置

表2 機架內設備配置

4 結論

車載移動變電站是一種機動性強、裝配完善、靈活可靠的新型供電設備，節省了征地、土建及設備安裝等多方面的資金投入，研究和普及車載移動變電站技術對社會經濟的發展具有重要意義。通過二次設備布置優化，提高了運輸的方便性，提升了移動變電站的適應性，對移動變電站的推廣可以起到積極的作用。