应急发电车04kV电源快速接入用户侧装置研制.doc

应急发电车0.4kV电源快速接入用户侧装置研制

　　摘要：在电力系统运行过程中，当遇到突发性停电故障或者计划检修时，为了保证供电的可靠性，需要利用应急电源车进行紧急供电。文章首先对应急发电车0.4kV电源应用现状进行了分析，然后研制了0.4kV电源快速接入用户侧装置，并对应用成果进行了分析。

　　关键词：应急发电车；0.4kV电源；快速接入用户侧装置；供电可靠性；电力系统 文献标识码：A
　　中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2017）01-0010-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.005
　　在电力系统运行过程中，当因故障停电或者检修停电时，为了满足用户快速供电的基本需求，需要利用应急电源车进行供电。但是当应急电源车抵达现场以后，需要工作人员将低压进线、高压进线开关拉开，并将接地线挂好，然后将低压母排上的螺栓拆开后才可以连入电缆进线发电。但是如果遇到电车和电放距离比较远的情况时，电缆接驳时间相对来说也比较长，无法快速、安全地实现和用户端的对接，需要研制快速接入装置。
　　1 应急发电车应用现状
　　目前用户受到线路检修、故障停电或自然灾害影响需要应急供电时，只能等待应急发电车到达配电站（用户侧）之后，将发电车0.4kV电源接入配电设备侧进行应急供电。常用的接入方法主要有以下三种：（1）传统接入法。传统接入法主要使用扳手和螺栓紧固的方法来进行连接，首先将配电设备母排上的端子螺栓拆御连接导线或需要在母排上打孔接线，再将应急电源A、B、C相及零线的电缆接入低压侧母排进行供电。现场操作有时会受配电设备安装位置和母排间距的限制，费时费力；（2）移动备用电源的应急接口接入法。移动备用电源的应急接口接入法是通过对配电设备没有预装移动备用电源的应急接口进行改装，加装成本较高，但使用率较不高；（3）U形螺栓式卡夹转接法。首先将应急发电车电缆分别接在4个外置转接的一端，再将另一端分别卡夹在A、B、C相低压侧母排及零线上。卡夹转接法会受到铜排排列方向限制，不适用于横向排列的铜排；装拆时较为吃力，而且容易使用的卡件在铜排上移位甚至脱落。
　　为了解决用户母排连接和电源车进线电缆连接过程中的问题，使母排连接操作更加灵活、方便和有效，针对上述情况，本项目计划研制出一种安全、快速、可靠的应急发电车0.4kV电源接入用户侧装置，接入装置（分为4个接插件）分别可适用于各类规格的配电设备母排，无需使用螺栓紧固，并能快速接入，具有良好的载流量和绝缘能力，可以有效缩短应急电源的接入时间，保障用户连续可靠用电，提高电力应急能力，提高供电与保电效率。另外，研制0.4kV电源快速接入用户侧装置可以使低压设备可以更加安全、方便地连入到应急发电车，在提高用户对突发电力事件的应对能力、改善电力公司供电服务水平方面也具有重要意义。
　　2 应急发电0.4kV电源快速接入用户侧装置研制
　　在设计快速接入装置时，首先要满足快速连接的基本要求，统一配置接头，选择不易变形膨胀、不容易发热、导电性良好的材质。充分进行研究和调查后，提出了低压应急电源接入装置，此接入装置可以利用电源电缆连接用户侧供电系统，在输入端使用防护等级为IP67快速插拔连接器，复电时将连接器插入到应急电源车电源输出端，4～5min内就可以连接好复电系统，接入装置分为4只接插件，每只由优质的黄铜制成尺寸约190mm×50mm、接插件部分尺寸约60mm×50mm，厚度8mm，并在表面镀银或镀锡。一端固定可活动弹簧插头原件，是由叠片组合式结构，具有自补偿功能，接插入母排，夹紧力随着接触母排面积而增大（垂直插入母排），插件头分两层结构每一层均为独立接插，每层插头均可独立左右摆动，插头弹簧片双面独立压紧，互不牵涉。该结构的插头即使用母排产生弯曲或面积过宽及中心线偏移不大于2mm，每层插头均能确保与母线接触面积夹合，保证相互通流能力；另一端是铜块预留接线孔或185mm2接管的方式与应急发电车电缆端连接。为了保证插座和插头连接的可靠性，设计使用叠片式表带结构进行连接。应急接入装置输入端插拔使用没有裸露带、不可移动的带保护卡栓模式，装置使用分体结构，各部分结构都可以单独进行维护，并且装置体积小，拆装过程也比较方便，金属手握部分，采用绝缘套管或预制绝缘胶套进行承装，具有良好绝缘特性。无需螺栓锁固母排，利用插头弹簧片双面独立压紧装置的静压力将双两片铜片相互夹紧，接入后通过钳形卡口或可调整方式进行锁定，防止装置脱落。应急接入单元连接器内部使用表带式计算进行连接，表带工作原理如图1所示。
　　此接入装置使用导电和机械性能良好地铍铜来进行导电，而且在手持部分还进行了绝缘处理，使用起来更安全。经过试验后证明，在长期满载通流的情况下，连接器的温度升高值为30K，可以达到规范要求中对连接器温度升高值的规定要求。在插拔口设置了面板保护盖，在未插合的状态下还设置了防触摸保护。应急接入装置如图2所示。
　　3 应用效果
　　供电局在管辖区内两处地方安装了发电车低压应急接入装置，并统一配置了用户端快速接线装置、柔性电缆连接器等装置，设计了对应的计入方案。当出现应急事故时，可以在快速接入装置旁停靠应急电源车，并在连接器上插入应急电源车输出端电源电缆，只需要4～5min就可以连接好复电系统，使工作效率显著提升。装置连接好以后从零负载进行加载，当负载达到100%后持续5min，检测温度升高值。进行测试后?C明，设计的插头和快速接头在负载达到100%后发热较小，可以达到使用要求。
　　4 技术创新点以及应用前景
　　4.1 技术创新点
　　（1）接入装置是应急发电车与配电设备母排的新型连接构件，每只接插件由叠片组合式结构，具有自补偿功能，夹紧力随着接触母排面积而增大（垂直插入母排），插件头分两层结构每一层均为独立接插，每层插头均可独立左右摆动，插头弹簧片双面独立压紧，互不牵涉。确保接插头与母排接触面积夹合，保证相互通流能力；（2）可适用于各类规格的配电设备母排，无需螺栓，利用插头弹簧片双面独立压紧装置的静压力将双两片铜片相互夹紧，每块铜片大小约为60mm×50mm，厚度为8mm，总载流量为800～1000A，与母排紧密接触部分温升不得超过45K，导电件接触部的温升不超过50K；（3）接入配电设备母排后通过钳形卡口或可调整方式进行锁定，有效防止脱落，具有安全、方便、快捷、可靠的特点；（4）在计划检修时，可提前将发电车与市电并网后，再断开市电，可做到无间断供电。 　　4.2 应用前景
　　利用该接入装置可适用于各类规格的配电设备母排，无需使用螺栓紧固，提高供电与保电效率，缩短应急电源的接入时间，达到了提高用户对供电质量和用电可靠性的要求。由于研制的应急发电车0.4kV应急接入装置箱体的体积相对比较小，可以根据四周的环境以及配电房的具体情况，灵活地选择安装在地面或墙体，受安装位置和安装环境的限制较小，更有利于实现低压侧应急电源快速、安全的接入。为提升供电可靠性，实现快速恢复供电方面提供了有效的解决措施。在复电工作中融入低压快速接入装置可以进一步完善抢救体制，帮助供电快速恢复，从根本上减少接线工作量，加快用户复电时间，在提升供电可靠性方面具有较高的示范作用和实用价值。
　　5 结语
　　综上所述，在使用传统的方法进行应急发电车接入时手加螺栓紧固的方法需时20～30min，卡夹转接方法需时10～15min。而应急发电车0.4kV电源接入用户低压侧装置的研制成功，可实现应急电源A、B、C相及零线的4个接插件分别能快速、安全、可靠地接入低压侧母排，需时不到5min完成连接进行供电。本文所研制的接入装置，在做好可靠防?o措施下，并且可以带电完成接入操作，减少客户停电时间；接入装置可适用于各类规格的配电设备母排，无需使用螺栓紧固，提高供电与保电效率。在计划检修时可提前将发电车与市电并网后，再断开市电，可做到无间断供电，提升供用电双方经营效益。此外，接入装置能快速接入、具有良好的载流量和绝缘能力，减少运行人员工作量，提高工作效率，保证设备安全可靠运行，具有较高的推广应用价值。
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　　作者简介：刘建强（1967-），男，广东鹤山人，广东电网有限责任公司鹤山供电局高级工程师，研究方向：配电管理。
　　（责任编辑：黄银芳）