移動式變電站運維問題研究

　　移動式變電站運維問題研究

　　移動式變電站在電網檢修、改造、負荷變化和應急工作中的應用越來越廣泛，但國內都參照常規變電站運行管理規范來對其運行管理，缺少針對其特點的專門的運維規范研究。文中根據對35 kV和110kV移動式變電站的運行管理實踐，總結出了移動變電站應用場景的運行規范。

　　移動變電站屬于電力系統中的特殊變電站，作為“線路變壓器組”系統，與常規變電站（包括室外、室內、預裝式變電站等）相比，其設備一般采用緊湊型、模塊化的成熟產品，通過特殊車輛來實現便捷移動，具有結構緊湊、運輸快捷、裝備簡潔、靈活可靠和維護方便等特點。近年來，在電網檢修、改造和臨時負荷變化時，為縮短電網停電時間甚至不停電，以及在電網發生事故、災害侵襲等應急情況出現時，為盡快恢復供電能力，移動變電站作為一個臨時性、應急性的方案，得到了電力企業的青睞。但作為一個可移動、應急性的電能變換設備組合，由于其應用場景不同，無法完全套用常規變電站運行規范。而國際、國內移動變電站運行規范尚不健全，要保證移動變電站的安全、可靠、經濟使用，有必要對移動變電站相關運維規范進行研究。

　　1 移動變電站的構成和應用

　　移動變電站主要包括變壓器、HGIS、避雷器、10～35 kV配電裝置、自動化通信設備和終端等，一般裝載在2輛或多輛半掛車上組合而成，車輛之間由一、二次電纜連接，采用模塊化結構，具有集成度高、占地面積小、移動方便、施工安裝快捷等特點。目前，國內市場移動變電站高壓側通常為35～110 kV（以33、66、110 kV為主），主變容量一般為10～50 MVA，10 kV中壓側出線一般在4路以下。應用環境主要分為以下三種：

　?。?）檢修改造：適用于末端變電站整體設備更新改造、單獨的主變壓器系統改造、饋線系統改造、全站停電改造、設備異常停電檢查、全站停電清掃等，可用移動變電站臨時替代常規變電站中因改造等原因而停電的設備，縮短停電時間，提高電網供電可靠性。

　?。?）臨時擴容：在常規變電站出現短期負荷增加且須維持一定時間的情況下，如建設臨時大型工程、出現重大活動和節日、農業灌溉高峰期間，使用移動變電站來分擔新增負荷，提高供電質量，降低投資成本。

　?。?）應急處理：在常規變電站出現事故或發生自然災害的緊急情況下，原變電站雖無法及時修復供電，但必須在短時間內恢復送電時，可將該方案作為應急方案；作為對缺少電源的大型臨時性工程的解決方案；移動變電站內的設備也可以作為同類設備故障時的備品。

　　2 移動變電站運維

　　移動變電站運維主要包括移動、安置、接地、調試、運行、備用、維護等方面。在三種應用場景下，六個環節中的移動、備用和維護規范基本相同，安置、調試和運行環節的規范要求則存在差異。另外，移動變電站因其可移動、臨時性的特點，對于不同的使用周期、地理環境、氣候條件，其規范要求亦有差異。

　　2.1 移動

　　移動式變電站在制造時參照GB 50260-1996《電力設施抗震設計規范》，抗震烈度一般不低于9°，水平加速度不低于2.0g。因此，在移動時，主要應回避運輸途中的大傾斜和強沖擊。行駛速度要根據使用說明書規定的不同路況下的限速標準確定，Z高不超過60 km/h；安裝沖擊記錄儀，監控調整時速。

　?。?）運輸振動沖擊允許值規定：運輸前后方向為4g，橫向為1g，上下垂直方向為3g。

　?。?）Z大傾斜角不超過30°。若超過，到達現場需視情況全面檢查或增加檢查項目。在坡道上轉向時，應特別注意降低車速，以免發生翻車事故。制造商說明書建議在平地轉彎行駛時Z高車速以不超過20 km/h為宜。

　?。?）為防止靜電，應安裝足夠截面的拖地線以保證靜電的釋放。

　　移動變電站是否載油運輸，要根據道路對運輸重量的限制來確定。容量小于31.5 MVA，則可載油運輸。若無法載油運輸，可充氮氣或干燥空氣，安裝壓力表監測油箱內氣壓，防止氣體滲漏，保證油箱內的正壓。

　　2.2 安置

　　移動變電站如果因為常規變電站檢修改造或工程、節日等短期負荷增大需要臨時擴容，一般應盡可能安裝在常規變電站內或緊鄰站外的空曠地帶，既方便接線、管理，還可利用常規變電站的避雷針和接地網等設施保障安全?？梢愿鶕匦尾捎弥本€、平行和L型進行布置。

　?。?）安置地點應堅固、平整，不應將其直接放置在未處理的綠化地、田地中，如使用時間長達數月，則建議對放置地點地表做必要處理，具體可參照輸電線路工程“大板基礎”的有關施工要求。地面Z大傾斜不超過30°；應具有防洪措施，防澇設施標高應高于歷史Z高內澇水位標高0.5 m。

　?。?）撐腳下應鋪設枕木或鋼板等，防止地面沉降導致車輛傾斜?？刹捎霉潭ɡ€或加裝固定支撐架等方法防止移位。

　　2.3 接地

　　如果移動變用于常規變的檢修改造、臨時擴容，則將安置位置設于原站防雷保護范圍內，一般可使用原站的接地網?？刹捎霉ぷ鹘拥?、保護接地、防雷接地共設一組接地體的聯合接地方式，接地引下線應采用不小于50 mm2的鍍鋅扁鋼或25 mm2的專用銅地線，接地點應不少于兩處，并在車體底部周圍對稱與接地體連接；或裝設2條與原站接地網采用焊接方式相連的均壓帶。

　　如果不能被原站避雷針有效覆蓋，則應隨車安裝高25 m的避雷保護裝置防備直擊雷，并盡量遠離35 kV及以下配電裝置，以降低感應過電壓；設置專用接地網，接入原站接地網。專用接地網與原站主變、接地網連接的接地線長度應大于15m。

　　在雷雨季節，應采取措施防止或減少近雷擊網絡，可考慮在1～2 km的進線段架設避雷線，在隔離開關側加裝一組避雷器。

　　對于在事故搶修、自然災害等應急情況下和野外工程中使用的移動變電站，往往擬安置現場地理、氣象條件較差，時間緊迫，不允許做充分的現場平整，缺少現成的避雷、接地網可借用，因此應酌情簡化防災措施，但基本的安全原則不應被簡化：

　?。?）安裝隨車的避雷保護裝置防備直擊雷。接地裝置應采用熱鍍鋅鋼材，水平敷設的則采用圓鋼和扁鋼，垂直敷設的采用角鋼和鋼管。接地體頂面埋深不應小于0.6 m，引出線垂直部分和焊接位置應做防腐處理。

　?。?）根據地理環境決定采用網格、環形或輻射性地網。從移動變布置情況看，無論采用直線、平行還是L型布置，平面圖都是長方形。因此，接地網的包圍形狀采用環形為佳；可沿移動變埋設接地體，兩端引出扁鋼或圓鋼固定成封閉環。此舉可保障大電流時環形接地體內的電場分布均勻，降低跨步電壓危險與遭雷擊時的反擊高電壓危險。

　?。?）如果接地網電阻達不到要求，則可擴大接地網面積，在外圍增設1～2圈環形接地裝置。如受地形限制，無法擴大，則可采用放射狀或直線狀方式向土壤電阻率低的方向延伸。

　　如果應急需要架設臨時接電線路，建議使用專用的移動式引線塔（包括取電端引線塔、中間引線塔及變壓器端引線塔），其在結構上采用了萬向鉸接支座，可消除因地形導致或使用中產生的附加力。該線路承載能力強，重量輕，便于運輸，組立簡便快速。

　　移動變的高壓變電設備、中壓成套設備等內部接地干線推薦預留4～8個接地點與接地網連接，接地網與地面距離應大于0.3 m；帶電運行時，每臺車的接地點應不少于2個，嚴禁串接。

　　2.4 調試

　　對于因常規變電站檢修改造或因工程、節日等短期負荷增加而需要臨時擴容使用移動變電站的臨時行為，都屬于可預料、可計劃的行為，其規范要求應遵循與常規變電站調試驗收基本相同的電氣裝置安裝工程驗收規范，如GB 50148-2010《電氣裝置安裝工程電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規范》、GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》、《電力設備預防性試驗性規程》等。不應借口時間緊急、使用移動變電站而降低現場驗收標準。

　　若在事故搶修、自然災害等應急情況下使用移動變電站，如果距離結束上一次運行時間不足3個月，則變壓器、開關、輔助設備等檢驗、試驗項目應按規范要求進行檢查。若在運輸途中無碰撞、傾覆等可能影響設備運行的情況出現，則可適當簡化現場調試。主要開展以下檢查：

　?。?）檢查變壓器。開展絕緣油實驗，測量繞組直流電阻，檢查分接頭電壓比，進行絕緣電阻、繞組和套管的交流耐壓試驗，與額定電壓下的沖擊合閘試驗等；如需補油，則進行混油試驗。啟動冷卻油泵30 min，檢查風扇、油泵狀況，經放氣塞放氣。

　?。?）檢查各類開關。測量絕緣電阻與每相導電回路電阻，開展交流耐壓試驗、操作機構實驗、密封性試驗等；檢測接地電阻，查驗“五防”裝置動作是否靈活可靠等。

　?。?）檢查輔助設備。測量電抗器及消弧線圈的直流電阻、絕緣電阻，并進行額定電壓下的沖擊合閘試驗；進行互感器的局放試驗、耐壓試驗；測量電容器的絕緣電阻，進行局放試驗、耐壓試驗；進行防雷設備絕緣電阻、工頻放電電壓試驗。

　?。?）接地。進行接地網電氣完整性測試，測量接地阻抗。將電氣工頻接地電阻控制在5Ω之內，或將地網等效半徑控制在20 m左右[3]。

　?。?）電纜線路。測量絕緣電阻，進行交直流耐壓試驗，測量金屬屏蔽層電阻，檢查兩端相位。

　　2.5 運行

　　移動變電站各模塊可以被拆分，使用多樣、靈活。在進行常規站檢修時，可以整體替換常規變電站、整體替換110/35 kV間隔和變壓器、單獨替換HGIS、單獨替換變壓器、單獨替換35/10 kV配電室，或者主變與常規站主變并聯擴容運行，為相同等級負荷供電。

　?。?）變壓器車與配電車同時運行?？蓪⒁苿幼冎髯兣c常規站內中性點設備連接，主變中低壓側采用柔性電纜連接配電車進線柜，HGIS接入站內系統。

　?。?）變壓器車與HGIS同時運行。移動變主變中性點與常規站內中性點設備連接，中低壓側通過柔性電纜與常規站內相應電壓等級開關柜連接，HGIS接入站內系統。

　?。?）HGIS單獨運行。將移動變HGIS單獨替換常規站HGIS，為原站主變或線路供電，以檢修更換原站HGIS設備。

　?。?）變壓器車單獨運行?？蓪⒁苿幼冎髯兏邏簜冉尤氤Ｒ幷緝仍O備，中性點與原站中性點設備連接，移動變主變中低壓側通過柔性電纜與常規站內相應電壓等級開關柜連接。

　?。?）配電車單獨運行?？梢圆捎枚喾N運行方式，替代原站出線。

　?。?）移動變電站用于臨時擴容場景下，涉及與常規變主變并聯運行的狀況，聯接組標號應一致；電壓比相同，差值不超過±0.5%；滿足阻抗電壓小于10%[2]等要求。升壓操作時，先操作負載小主變，后操作負載大主變；降壓，反之。

　　移動變電站無論用于何種場景、采用何種運行方式，原則上都不應超負荷運行；如必須短時間超負荷，務必保證有冷卻措施，運行時間、電流都須嚴格按規定執行；其設備操作強度不應高于相同主變容量的常規變電站，監測指標、巡視頻率應高于常規變電站。

　　2.6 維護

　　將退出運行暫不使用的移動變電站及時返回基地進行全面檢查，為下一次運行做全面準備。其日常及定期維護應遵循制造廠商的相關規定，保證移動變電站狀態良好，隨時可用。半掛車同樣應按照說明做好保養維護，檢查時除規定外均以空車狀態運行。

　　Z好將移動變電站的基地設在某個場地開闊、交通便利、便于管理的常規變電站中，采用低負荷熱備用方式，按照常規方式進行維護，使移動變電站始終保持良好可用的狀態。

　　3 結 語

　移動變電站的可移動、高集成特征，使設備操作的頻率、使用壽命都弱于常規變電站，導致其運行規范與常規變電站存在一定差異，需要針對其特點制訂有針對性的規范。