20kV中压应急发电车的制作方法
【专利摘要】20kV中压应急发电车，由半挂车底盘、车厢、燃油箱、散热降噪系统等组成，特征是车厢内安装有0.4kV发电机组、0.4kV/20kV升压变压器；其铁芯采用低磁通密度的铁芯；其接线柱采用带有绝缘防护外套的插入式接头；其线圈外表面喷涂绝缘材料；其前、后安装有绝缘防护挡板；车厢内设置有两个独立封闭的舱室，其中一个独立封闭的舱室中安装所述的燃油箱；另一个独立封闭的舱室中安装有20kV中压开关柜；本应急发电车两侧厢壁上安装有绝缘隔板。本实用新型克服了现有技术的技术难题：采用0.4kV的发电机组与0.4/20kV的升压变压器组合，提供了20kV应急发电车，解决了20kV配网应急保电的问题。
【专利说明】
20kV中压应急发电车
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种应急发电装备，尤其是一种20kV中压应急发电车。
【背景技术】
[0002]电力电网系统，一般由发电厂发电并升压至330kV?500kV，远程输电至受电区域枢纽，然后逐级降压与配送，高压送电一般为IlOkV?220kV，中压配电主要为35kV与1kVjg压配电主要为400V/220V。
[0003]400V/220V适用于广大最终用户，35kV主要用于农网与大型工矿企业，1kV是城市配电网的常规电压等级，通过1kV配电网络，将电力配送到各小区、单位的配电变压器降为400V/220V。1kV配电网的供电半径一般为6?20km，每条线路供电负荷一般不超过2000kW，随着大城市城区的大幅扩张，近年来配电网逐步探索发展了供电半径更大的20kV配电网。
[0004]目前采用400V低压应急发电车对重要低压用户进行临时供电与应急保电已成为常态，低压应急发电车功率一般为200kW?500kW;对于一条存在较多重要低压负荷的1kV配电线路，一般采用1kV中压发电车，可对整条配电线路进行应急保电；由于一条配电线路负荷一般接近2000kW，因此，中压发电车功率一般为1600kW?2000kW，体积重量加大且散热降噪难度较高。
[0005]随着20kV配电线路的发展，其应急保电问题亟待解决。
[0006]我国汽车标准法规对半挂车外廓尺寸限值的要求为:长度不大于16500mm、宽度不大于2550mm、高度不大于4000mm;大功率发电车的难题之一是如何将大功率发电机组、散热水箱、排烟消声器、日用燃油箱、控制柜、输出电缆卷盘等装置集成安装于有限的车厢空间内。
[0007]由于行业内尚无20kV发电机组的产品，即使新研发20kV发电机组，针对大功率的要求，发电机组外形尺寸会过于庞大，受车辆外廓尺寸限制，也无法车载。因此，20kV中压发电车的研究是个新颖课题。
[0008]20kV中压发电车研究的主要难度在于:
[0009]I)目前社会上的配电变压器均用于降压，未有用于升压工况；用作升压工况下存在问题是负荷中变频与整流设备导致的谐波消除困难，会引起变压器铁损偏大；
[0010]2)车厢尺寸受汽车标准限值，其与大容量变压器的外形尺寸与防护距离要求矛盾，
[0011 ] 3)变压器设计均按固定安装，与车载行驶震动矛盾；
[0012]4)20kV高压开关系统防爆要求，与车载燃油环境矛盾。
[0013]现有技术中尚未公开过能够解决上述四个技术难题的方案。
【发明内容】
[0014]本实用新型的目的是提供一种20kV中压应急发电车，本实用新型将解决上述技术难题，解决20kV配电线路应急保电问题。
[0015]本实用新型的技术方案是:一种20kV中压应急发电车，由半挂车底盘、车厢、燃油箱、散热降噪系统等组成，其特征在于:所述的车厢内安装有0.4kV发电机组、0.4kV /20kV升压变压器；所述0.4kV /20kV升压变压器的铁芯采用低磁通密度的铁芯；所述0.4kV /20kV升压变压器的接线柱采用带有绝缘防护外套的插入式接头;所述0.4kV /20kV升压变压器的线圈外表面喷涂绝缘材料;所述0.4kV /20kV升压变压器的前、后安装有绝缘防护挡板;所述的车厢内设置有两个独立封闭的舱室，其中一个独立封闭的舱室中安装所述的燃油箱；另一个独立封闭的舱室中安装有20kV中压开关柜;本应急发电车两侧厢壁上安装有绝缘隔板。
[0016]以上方案中所述“低磁通密度的铁芯”，是指:铁芯磁通密度从传统的1.658特斯拉，改为1.358特斯拉。
[0017]换言之，本实用新型的20kV中压应急发电车，由半挂车底盘、车厢、0.4kV发电机组、0.4kV /20kV升压变压器、20kV中压开关柜、燃油箱、散热降噪系统等组成，其特征在于:所述的0.4kV /20kV升压变压器其铁芯为低磁通密度的铁芯，其接线柱为带有绝缘防护外套的插入式接头，其线圈外表面喷涂绝缘材料;所述的车厢内安装0.4kV /20kV升压变压器，变压器前后安装绝缘防护挡板，本应急发电车两侧厢壁上安装有绝缘隔板;所述的燃油箱与中压开关柜各自设置为独立封闭的舱室。
[0018]本实用新型的基本原理是:采用400V低压发电机组，通过集成升压变压器，将电压升至20kV后输出。升压变压器的铁芯采用低磁通密度的铁芯，解决了谐波消除困难和变压器铁损偏大的问题。
[0019]所述的0.4kV/20kV升压变压器接线柱带有绝缘防护外套的接头由绝缘防护套、绝缘堵头、接线柱构成，绝缘防护套上有穿线孔和连接孔，连接孔与升压变压器的接线柱配合，首先升压变压器的连接电缆插入绝缘防护套穿线孔内，连接电缆终端压接连接端子，连接端子上的孔与接线柱连接，通过螺母压紧，绝缘堵头开有内金属螺纹孔，外层浇注绝缘树脂，绝缘堵头的内螺纹孔再与接线柱连接，实现连接位置的全绝缘封闭，缩小了防护距离要求。
[0020]所述的0.4kV/20kV升压变压器，其安装底座可采用带有弹簧阻尼式减震器的安装底座。
[0021]所述的弹簧阻尼式减震底座由弹簧阻尼式减震器、底座、固定座构成，底座与固定座焊接成井字形结构，底座的四个角安装弹簧阻尼式减震器，固定座焊接在底座上部，升压变压器的三相铁芯通过螺栓固定在固定座内，固定座两侧安装风机。
[0022]所述的升压变压器，可采用无油干式变压器。
[0023 ]所述的20kV中压开关柜，为组合式开关柜，可两联、三联、四联组合。
[0024]所述的绝缘隔板可以一侧固定安装在车厢壁上，一侧开设推拉门，用于检修。
[0025]所述的燃油箱与中压开关柜各自设置独立封闭舱室，可将车厢分隔为前舱与后舱，前舱安装燃油箱与散热水箱，所述的燃油箱为U字形结构，安装在车厢最前端，所述的散热水箱为M形结构，安装在燃油箱后，散热水箱的结构形式是两侧为散热器中部为散热风扇，燃油箱U字形空间与散热水箱M形中部空间形成检修通道，即散热水箱和燃油箱的检修空间均在其异型结构的内部，进一步压缩了其占用车厢的空间。后舱安装发电机组、0.4kV/20kV升压变压器与中压开关柜等;前舱与后舱之间设立顶部敞开空间，安装排烟消声器。
[0026]所述的20kV中压应急发电车，其输出接口采用20kV快速插拔式接头。
[0027]本实用新型克服了现有技术中20kV中压应急发电车研制的技术难题，本实用新型的有益效果是:采用0.4kV的发电机组与0.4/20kV的升压变压器组合，提供了 20kV应急发电车，解决了 20kV配网应急保电的问题。
【附图说明】
[0028]图1为20kV发电车布置图；
[0029]图2升压变压器接线座示意图；
[0030]图3升压变压器减震底座机构图；
[0031]图4车厢两侧绝缘隔板安装图。
[0032]图中:半挂车底盘I，车厢2，燃油箱3，散热水箱4，消音器5，隔音墙6，风机7，发电机组8，隔声障19，隔声障Π 10，绝缘防护挡板11，升压变压器12，绝缘防护套121，绝缘堵头122，接线柱123，螺母124，20kV开关柜口 13，20kV输出接口 14，升压变压器减震底座15，阻尼式弹簧减震器151，底座152，固定座153，0.4kV开关柜16，0.4kV输出接口 17，绝缘隔板18，固定绝缘隔板181，滑道182，推拉绝缘隔板183，连接电缆19。
【具体实施方式】
[0033]实施例l，20kV中压应急发电车，参照图1:由半挂车底盘1，车厢2、发电机组8、升压变压器12、燃油箱3、散热降噪系统等组成。车厢内部固定安装发电机组、升压变压器及其配电系统，车厢内部设计隔离墙，将发电机组、升压变压器、配电柜系统分别隔离，车厢两侧设置了通风百叶窗，隔离墙上设置了风机，为发电机组、升压变压器的散热提供通风通道，升压变压器两侧的车厢壁上安装绝缘隔板，发电机组两侧的车厢壁上安装吸音材料。图中:半挂车底盘I上安装车厢2，车厢2前部安装燃油箱3，燃油箱3后部安装散热水箱4，散热水箱4与发电机组8之间安装消音器5，消音器两侧设置隔音墙6，隔音墙6上安装风机7，风机7与发电机组后部的隔声障I 9和隔声障Π 10构成了机组舱的通风风道，升压变压器12安装在车厢中后部，升压变压器12通过连接电缆19与20kV开关柜13连接，其中连接电缆19穿入升压变压器12上的绝缘护套121的穿线孔与接线柱123连接，通过螺母124压紧，然后再加盖绝缘堵头122封闭接线端，实现接线位置的全绝缘封闭。升压变压器12的底部通过升压变压器减震座15与车厢2的底板连接，其中升压变压器减震座15的构造为在刚性的底座152四角安装阻尼式弹簧减震器151，底座152上安装升压变压器12的固定座153，固定座153用于固定升压变压器12的铁芯。同时升压变压器减震座15的上部安装了散热风扇，用于变压器的散热，升压变压器12前后两侧安装了绝缘防护挡板11，左右两侧的车厢2的侧壁上安装了绝缘隔板18，其中绝缘隔板18分为两部分，固定式绝缘隔板181固定安装在车厢2的侧壁上，另一侧推拉绝缘隔板183在滑道182内，推拉绝缘隔板183上设有检修门，发电机组8输出的电源通过0.4kV开关柜16传递至升压变压器12的低压侧，升压后传递至20kV开关柜13，20kV开关柜13与20kV输出接口 14间采用柔性电缆连接，20kV输出接口 14的接头形式为快速拔插终端，发电机组8输出的另一路电源经过0.4kV开关柜16后分接至0.4kV输出接口 17，0.4kV开关柜16与0.4kV输出接口 17间采用柔性电缆连接，应急保电需要20kV电源时，直接通过20kV输出接口 14对外送电，当需要0.4kV电源时，可通过0.4kV输出接口 17对外输出。
【主权项】
1.一种20kV中压应急发电车，由半挂车底盘、车厢、燃油箱、散热降噪系统组成，其特征在于:所述的车厢内安装有0.4kV发电机组、0.4kV /20kV升压变压器;所述0.4kV /20kV升压变压器的铁芯采用低磁通密度的铁芯;所述0.4kV /20kV升压变压器的接线柱采用带有绝缘防护外套的插入式接头;所述0.4kV /20kV升压变压器的线圈外表面喷涂绝缘材料;所述0.4kV /20kV升压变压器的前、后安装有绝缘防护挡板;所述的车厢内设置有两个独立封闭的舱室，其中一个独立封闭的舱室中安装所述的燃油箱；另一个独立封闭的舱室中安装有20kV中压开关柜;本应急发电车两侧厢壁上安装有绝缘隔板。2.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的0.4kV/20kV升压变压器接线柱带有绝缘防护外套的接头由绝缘防护套、绝缘堵头、接线柱构成，绝缘防护套上有穿线孔和连接孔，连接孔与升压变压器的接线柱配合，首先升压变压器的连接电缆插入绝缘防护套穿线孔内，连接电缆终端压接连接端子，连接端子上的孔与接线柱连接，通过螺母压紧，绝缘堵头开有内金属螺纹孔，外层浇注绝缘树脂，绝缘堵头的内螺纹孔再与接线柱连接，实现连接位置的全绝缘封闭，缩小防护距离要求。3.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的0.4kV/20kV升压变压器，其安装底座采用带有弹簧阻尼式减震器的安装底座。4.根据权利要求3所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的带有弹簧阻尼式减震器的安装底座由弹簧阻尼式减震器、底座、固定座构成，底座与固定座焊接成井字形结构，底座的四个角安装弹簧阻尼式减震器，固定座焊接在底座上部，升压变压器的三相铁芯通过螺栓固定在固定座内，固定座两侧安装风机。5.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的升压变压器，采用无油干式变压器。6.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的20kV中压开关柜，为组合式开关柜，为两联组合、三联组合或四联组合。7.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的绝缘隔板的一侧固定安装在车厢壁上，另一侧开设推拉门，用于检修。8.根据权利要求1所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的燃油箱与中压开关柜各自设置独立封闭舱室，可将车厢分隔为前舱与后舱，前舱安装燃油箱与散热水箱，所述的燃油箱为U字形结构，安装在车厢最前端，所述的散热水箱为M形结构，安装在燃油箱后，散热水箱的结构形式是两侧为散热器中部为散热风扇，燃油箱U字形空间与散热水箱M形中部空间形成检修通道，散热水箱和燃油箱的检修空间均在其异型结构的内部;后舱安装发电机组、0.4kV /20kV升压变压器与中压开关柜;前舱与后舱之间设立顶部敞开空间，安装排烟消声器。9.根据权利要求1-8之一所述的20kV中压应急发电车，其特征在于:所述的20kV中压应急发电车，其输出接口采用20kV快速插拔式接头。
【文档编号】H01F27/29GK205489211SQ201620009986
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】胡德敏, 宋安鄂, 宋树军, 陈允柯, 曹斌, 欧阳成, 李建军, 王衡, 李景贺
【申请人】徐州海伦哲专用车辆股份有限公司