浅析移动变电站的二次设备配置及布置方式

杨德贵

（许继电气股份有限公司，河南 许昌 461000）

现有的移动变电站一般包括高压变电车和中压配电车，高压变电车上主要设有高压组合电器和主变压器，中压配电车上主要设有中压开关柜、二次设备及其附件。通过现有的移动变电站能够较好地解决事故地区长时间停电的问题。但现有中压配电车上的二次设备和二次设备附件安装在对应的屏柜上，屏柜的数量较多，导致中压配电车的体积较大，运输不便。

1 移动变电站二次设备配置

车载移动变电站可配备完善的二次系统，具有监控、远动功能，可以完全替代一个小型变电站进行供电。二次系统采用智能化变电站建设模式，采用三层两网架构，实现了变电站的信息化和自动化。

系统架构总体配置主要包括以下3个方面：①变电站自动化系统的配置及功能按无人值守模式设计；②采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层、过程层及网络设备构成；③站内监控保护统一建模、组网，信息共享，通信规约统一采用DL/T 860，实现站控层、间隔层、过程层二次设备互操作。

1.1 功能

变电站自动化系统可实现对变电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制等，并具备遥测、遥信、遥调、遥控等远动功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。

1.2 系统构成

变电站自动化系统符合DL/T 860，在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。站控层由主机兼操作员工作站、数据通信网关机及网络打印机等设备构成，提供站内运行的人机联系界面，实现了管理控制间隔层和过程层设备等功能，形成了全站监控、管理中心，并与远方监控或调度中心通信。间隔层由保护、测控等多个二次子系统组成，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。过程层由合并单元、智能终端等设备构成，实现与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。

1.3 系统网络

二次系统网络采用三层两网架构。

1．3．1 站控层网络

站控层设备通过网络与站控层其他设备通信、与间隔层设备通信，传输MMS报文和GOOSE报文；站控层网络宜采用单星形以太网络。

1．3．2 间隔层网络

间隔层设备通过网络与本间隔其他设备、其他间隔层设备、站控层设备通信，可传输MMS报文和GOOSE报文；变电站间隔层网络宜采用单星形以太网络。

1．3．3 过程层网络

过程层网络完成间隔层设备与过程层设备、间隔层设备之间以及过程层设备之间的数据通信，可传输GOOSE报文和SV报文。

1.4 二次设备配置方案

移动变电站按照完整的二次设备功能配置，其设备配置如表1所示。

2 二次设备的布置方式

在移动变箱体内安装的二次屏柜包括：变压器保护柜、监控主机柜、远动柜、通信柜1和通信柜2、两面电源柜共7面。现有二次设备采用后接线装置，前、后开门检修的方式，安装在屏柜上，一般布置在一列（双列布置不支持全天候检修），每面柜0.8 m的标准宽度，总长度为5.6 m。10 kV开关柜假设6路出线，加上PT柜、进线柜和站变柜，一次设备长度为7.2 m，设备长度已经超过了12 m，再加上一定的裕度，整车长度会达到13 m或者更长，对运输是巨大的考验。对于山区或狭窄的道路会出现无法通过的情况，失去了应急供电的作用。在某些情况下，需要缩减二次设备功能来满足运输要求。

3 改进布置方式

在开关柜尺寸难以缩小的情况下，改变二次设备的安装方式就显得十分重要。随着前接线智能装置在变电站的广泛使用，我公司成功开发了机架式预制舱方案，并在湖北郧县220 kV变电站中成功应用。

该方案摒弃了传统的屏柜安装方式，单个机架尺寸为2 300 mm×700 mm×550 mm，单个机架安装方案较常规屏柜安装方式可节省空间30%以上，整体布置效果可减少尺寸60%以上，有效减少了二次设备占地面积，缩减了配电车尺寸。机架式安装方案示意图如图1所示。

图1 机架式安装方案示意图

移动变电站借鉴模块化变电站的实施经验，二次设备采用前接线装置双列布置的方式，并采用机架式安装方式，采用前检修模式，移动变箱体两侧不开门，支持全天候检修。机架顶部和底部都固定在舱体上，牢固可靠，较屏柜方式更安全。机架内设备配置如表2所示。

通过机架式优化布置，可缩减到6面机架，且采用双列布置方式，其宽度只有2.1 m，整车长度不超过10 m，极大地减小了移动变电站的尺寸。

表1 设备配置

表2 机架内设备配置

4 结论

车载移动变电站是一种机动性强、装配完善、灵活可靠的新型供电设备，节省了征地、土建及设备安装等多方面的资金投入，研究和普及车载移动变电站技术对社会经济的发展具有重要意义。通过二次设备布置优化，提高了运输的方便性，提升了移动变电站的适应性，对移动变电站的推广可以起到积极的作用。