文/张中冠

智能车载移动变电站中二次设备的优化方案

文/张中冠

本文以某35kV车载移动变项目为例，着重介绍一种可以针对车载移动变实施的就地化主变保护方案，该方案的使用可以减少屏柜内设备，节省车载变上有限的空间，和常规保护相比增加了安全性，减少了预制电缆的使用，是一种值得推广使用的优化方案。

车载移动变 就地化保护 预制光缆

智能车载移动变电站具有集成化程度高、智能化水平高等特点，在自然灾害、突发设备事故等紧急状况下能迅速替代常规变电站恢复供电。在高负荷季节投入运行，它可以临时解决区域供电不足问题，在城区发生大面积停电情况下可保证上万户居民正常用电。它对于城市电网应急负荷接入具有示范意义，改变了传统检修、状态检修模式下必须全过程停电作业的弊端，具有很好的推广价值。移动变电站因其使用灵活，只要有合适的电源地点，就可以将其拖到现场，很快形成临时性替代供电。该体系将有效解决建宁城区变电站主变过载的问题，应对地区电网各类突发故障，提升电网应急供电和防灾减灾能力。

智能车载移动变电站一般由两个车体构成，分别为高压车和中压车。高压车由户外交流金属封闭开关及控制设备（GIS）、抗震型卧式变压器以及二次保护设备组成；中压车由全封闭的箱式车体、二次配套控制设备、交直流电源、自动化设备及微机成套保护装置等组成。在科技不断进步和开展的时期，车载移动式变电站的继电维护设备的关键性也备受瞩目，因此对车载移动式变电站的继电维护设备开展研究和讨论具有现实价值。变压器作为车载移动变上的重要设备，需要配置完善可靠的保护装置，本文主要针对车载移动变的变压器设备，提出一种新型的就地化保护实施方案。

1 车载移动变二次保护常规方案介绍

1.1 主接线形式及设备布置

一般车载移动变电站采用线变组接线形式，外部35kV进线经隔离开关和断路器接变压器，主变10kV进线经断路器及小车接至10kV母线排。10kV按需设置出线间隔。

设备布置方案如下：

高压变电车设备布置包括：35kV开关设备、主变压器、电源屏2面、主变保护测控装置柜1面、远动装置柜1面（含对时装置）；

高压变电车配置对外接口端子箱，1台，主变附件配置主变本体端子箱，1台，集装箱体1座。

中压配电车设备布置包括：10kV开关设备7面、电源屏2面。

中压配电车配置对外接口端子箱，1台，集装箱体1座。

1.2 常规主变保护方案介绍

主变保护采用纯常规方式考虑。单独配置差动保护，高后备保测一体装置，低后备保测一体装置，非电量及操作箱，本体测控。以上设备需单独组一面屏柜，考虑主变放置在高压车体，电缆大多集中在高压车，这个屏柜放置在高压车车体。10kV采用保测一体装置，安装在中压车车体开关柜内。两个车体之间主要采用硬电缆方式连接。

1.3 常规主变保护方案存在的弊端

主变保护集中组屏只能选择安装在其中的1个车体，因35kV变压器及线路间隔和10kV主进间隔分别安装在两个车体，主变差动保护涉及到的高压侧及低压侧电流、10kV主进间隔的开关量信息等都需要在两个车体之间交互。原方案采用常规装置，信息交互只能通过硬电缆方式，这样的话两个车体之间存在的预制电缆比较多，统计需要4芯预制光缆8根以上，主要包括传输差动电流信息，联闭锁信息，两个车体之间的对时信息等。另外因为涉及到传输电流数据，经常拔插的预制电缆长期使用，可能会造成松动，运行过程中会造成CT回路开路，这在电力系统里是决不允许的，存在一定的安全隐患。

2 车载移动变二次保护改进方案

2.1 就地化保护的优点

随着变电站自动化技术的发展，通信网络应用越来越成熟可靠。为实现变电站高质量、高速度、高灵活性运行，提出了就地化保护实施的方案。数字化变电站为保护就地化提供了平台和载体，将分散布置的保护、监控、计量等设备通过光纤网络紧密联系起来，形成功能分散、物理分散、信息集中、采集共享，提高整个系统的抗干扰能力，减少运行维护人员的工作量。

2.2 就地化保护在车载移动变项目中的优化应用

2.2.1 方案介绍

本方案考虑采用最新研发的就地化主变保护装置，单台保护装置集成非电量、保护测控、智能终端及合并单元功能。1号车体主变保护旁放置一台主变保护柜，其中的保护作为高压侧保护测控，含高压侧相关的智能终端及MU功能；2号车体主进开关柜内放置一台主变保护，作为低压侧保护测控，含低压侧相关的智能终端及MU功能。同时两个保护内都配置差动功能，二者所需要的差动电流数据通过光纤传输，这样两个车体之间主要靠光缆交互数据，即使光缆松动断开也不存在CT开路的情况。两个车体之间仅需要1根4芯预制光缆，总数量减少的同时，增强了系统的安全性。

2.2.2 装置配置

配置两台就地化主变保护装置，分别实现功能如下：

（1）装置一（差动+高后备）：

就地安装在高压侧间隔。

常规交流量输入：高压侧电压、高压侧差动电流、高压侧保护电流、高压侧测量电流。

完成功能：差动保护、高后备保护、高压侧测控、调档、非电量保护

信息交互：通过跨间隔光缆接收低压侧差动电流，通过本间隔电缆跳高压侧开关，通过跨间隔光缆GOOSE信息跳低压侧开关。

（2）装置二（差动+低后备）：

就地安装在低压侧间隔。

常规交流量输入：低压侧电压、低压侧差动电流、低压侧保护电流、低压侧测量电流。

完成功能：差动保护、低后备保护、低压侧测控

保护出口：通过跨间隔光缆接收高压侧差动电流，通过本间隔电缆跳低压侧开关，通过跨间隔光缆GOOSE信息跳高压侧开关。

3 结语

经优化整合的就地化主变保护在车载移动式变电站中推广使用，是对车载移动式变电站进行系统性的完善，解决了传统常规保护存在的一些弊端，能够使车载移动变更加安全稳定的运行，充分提升车载移动变应对地区电网各类突发故障、电网应急供电和防灾减灾的能力。

[1]刘华春,李伟林.车载移动式超短波监测技术设施测试验证平台方案探讨[J].移动通信,2013.

[2]许艳阳.110 kV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,2013.

作者单位国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市210061

张中冠，男，工学学士，工程师，主要从事电力系统继电保护和自动化装置的设计工作。