20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車的制作方法
【專利摘要】20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，由半掛車底盤、車廂、燃油箱、散熱降噪系統(tǒng)等組成，特征是車廂內(nèi)安裝有0.4kV發(fā)電機(jī)組、0.4kV/20kV升壓變壓器；其鐵芯采用低磁通密度的鐵芯；其接線柱采用帶有絕緣防護(hù)外套的插入式接頭；其線圈外表面噴涂絕緣材料；其前、后安裝有絕緣防護(hù)擋板；車廂內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立封閉的艙室，其中一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝所述的燃油箱；另一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝有20kV中壓開關(guān)柜；本應(yīng)急發(fā)電車兩側(cè)廂壁上安裝有絕緣隔板。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)難題：采用0.4kV的發(fā)電機(jī)組與0.4/20kV的升壓變壓器組合，提供了20kV應(yīng)急發(fā)電車，解決了20kV配網(wǎng)應(yīng)急保電的問題。
【專利說明】
20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)急發(fā)電裝備，尤其是一種20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電網(wǎng)系統(tǒng)，一般由發(fā)電廠發(fā)電并升壓至330kV?500kV，遠(yuǎn)程輸電至受電區(qū)域樞紐，然后逐級降壓與配送，高壓送電一般為IlOkV?220kV，中壓配電主要為35kV與1kVjg壓配電主要為400V/220V。
[0003]400V/220V適用于廣大最終用戶，35kV主要用于農(nóng)網(wǎng)與大型工礦企業(yè)，1kV是城市配電網(wǎng)的常規(guī)電壓等級，通過1kV配電網(wǎng)絡(luò)，將電力配送到各小區(qū)、單位的配電變壓器降為400V/220V。1kV配電網(wǎng)的供電半徑一般為6?20km，每條線路供電負(fù)荷一般不超過2000kW，隨著大城市城區(qū)的大幅擴(kuò)張，近年來配電網(wǎng)逐步探索發(fā)展了供電半徑更大的20kV配電網(wǎng)。
[0004]目前采用400V低壓應(yīng)急發(fā)電車對重要低壓用戶進(jìn)行臨時(shí)供電與應(yīng)急保電已成為常態(tài)，低壓應(yīng)急發(fā)電車功率一般為200kW?500kW;對于一條存在較多重要低壓負(fù)荷的1kV配電線路，一般采用1kV中壓發(fā)電車，可對整條配電線路進(jìn)行應(yīng)急保電；由于一條配電線路負(fù)荷一般接近2000kW，因此，中壓發(fā)電車功率一般為1600kW?2000kW，體積重量加大且散熱降噪難度較高。
[0005]隨著20kV配電線路的發(fā)展，其應(yīng)急保電問題亟待解決。
[0006]我國汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對半掛車外廓尺寸限值的要求為:長度不大于16500mm、寬度不大于2550mm、高度不大于4000mm;大功率發(fā)電車的難題之一是如何將大功率發(fā)電機(jī)組、散熱水箱、排煙消聲器、日用燃油箱、控制柜、輸出電纜卷盤等裝置集成安裝于有限的車廂空間內(nèi)。
[0007]由于行業(yè)內(nèi)尚無20kV發(fā)電機(jī)組的產(chǎn)品，即使新研發(fā)20kV發(fā)電機(jī)組，針對大功率的要求，發(fā)電機(jī)組外形尺寸會(huì)過于龐大，受車輛外廓尺寸限制，也無法車載。因此，20kV中壓發(fā)電車的研究是個(gè)新穎課題。
[0008]20kV中壓發(fā)電車研究的主要難度在于:
[0009]I)目前社會(huì)上的配電變壓器均用于降壓，未有用于升壓工況；用作升壓工況下存在問題是負(fù)荷中變頻與整流設(shè)備導(dǎo)致的諧波消除困難，會(huì)引起變壓器鐵損偏大；
[0010]2)車廂尺寸受汽車標(biāo)準(zhǔn)限值，其與大容量變壓器的外形尺寸與防護(hù)距離要求矛盾，
[0011 ] 3)變壓器設(shè)計(jì)均按固定安裝，與車載行駛震動(dòng)矛盾；
[0012]4)20kV高壓開關(guān)系統(tǒng)防爆要求，與車載燃油環(huán)境矛盾。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)中尚未公開過能夠解決上述四個(gè)技術(shù)難題的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型的目的是提供一種20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，本實(shí)用新型將解決上述技術(shù)難題，解決20kV配電線路應(yīng)急保電問題。
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，由半掛車底盤、車廂、燃油箱、散熱降噪系統(tǒng)等組成，其特征在于:所述的車廂內(nèi)安裝有0.4kV發(fā)電機(jī)組、0.4kV /20kV升壓變壓器；所述0.4kV /20kV升壓變壓器的鐵芯采用低磁通密度的鐵芯；所述0.4kV /20kV升壓變壓器的接線柱采用帶有絕緣防護(hù)外套的插入式接頭;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的線圈外表面噴涂絕緣材料;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的前、后安裝有絕緣防護(hù)擋板;所述的車廂內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立封閉的艙室，其中一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝所述的燃油箱；另一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝有20kV中壓開關(guān)柜;本應(yīng)急發(fā)電車兩側(cè)廂壁上安裝有絕緣隔板。
[0016]以上方案中所述“低磁通密度的鐵芯”，是指:鐵芯磁通密度從傳統(tǒng)的1.658特斯拉，改為1.358特斯拉。
[0017]換言之，本實(shí)用新型的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，由半掛車底盤、車廂、0.4kV發(fā)電機(jī)組、0.4kV /20kV升壓變壓器、20kV中壓開關(guān)柜、燃油箱、散熱降噪系統(tǒng)等組成，其特征在于:所述的0.4kV /20kV升壓變壓器其鐵芯為低磁通密度的鐵芯，其接線柱為帶有絕緣防護(hù)外套的插入式接頭，其線圈外表面噴涂絕緣材料;所述的車廂內(nèi)安裝0.4kV /20kV升壓變壓器，變壓器前后安裝絕緣防護(hù)擋板，本應(yīng)急發(fā)電車兩側(cè)廂壁上安裝有絕緣隔板;所述的燃油箱與中壓開關(guān)柜各自設(shè)置為獨(dú)立封閉的艙室。
[0018]本實(shí)用新型的基本原理是:采用400V低壓發(fā)電機(jī)組，通過集成升壓變壓器，將電壓升至20kV后輸出。升壓變壓器的鐵芯采用低磁通密度的鐵芯，解決了諧波消除困難和變壓器鐵損偏大的問題。
[0019]所述的0.4kV/20kV升壓變壓器接線柱帶有絕緣防護(hù)外套的接頭由絕緣防護(hù)套、絕緣堵頭、接線柱構(gòu)成，絕緣防護(hù)套上有穿線孔和連接孔，連接孔與升壓變壓器的接線柱配合，首先升壓變壓器的連接電纜插入絕緣防護(hù)套穿線孔內(nèi)，連接電纜終端壓接連接端子，連接端子上的孔與接線柱連接，通過螺母壓緊，絕緣堵頭開有內(nèi)金屬螺紋孔，外層澆注絕緣樹脂，絕緣堵頭的內(nèi)螺紋孔再與接線柱連接，實(shí)現(xiàn)連接位置的全絕緣封閉，縮小了防護(hù)距離要求。
[0020]所述的0.4kV/20kV升壓變壓器，其安裝底座可采用帶有彈簧阻尼式減震器的安裝底座。
[0021]所述的彈簧阻尼式減震底座由彈簧阻尼式減震器、底座、固定座構(gòu)成，底座與固定座焊接成井字形結(jié)構(gòu)，底座的四個(gè)角安裝彈簧阻尼式減震器，固定座焊接在底座上部，升壓變壓器的三相鐵芯通過螺栓固定在固定座內(nèi)，固定座兩側(cè)安裝風(fēng)機(jī)。
[0022]所述的升壓變壓器，可采用無油干式變壓器。
[0023 ]所述的20kV中壓開關(guān)柜，為組合式開關(guān)柜，可兩聯(lián)、三聯(lián)、四聯(lián)組合。
[0024]所述的絕緣隔板可以一側(cè)固定安裝在車廂壁上，一側(cè)開設(shè)推拉門，用于檢修。
[0025]所述的燃油箱與中壓開關(guān)柜各自設(shè)置獨(dú)立封閉艙室，可將車廂分隔為前艙與后艙，前艙安裝燃油箱與散熱水箱，所述的燃油箱為U字形結(jié)構(gòu)，安裝在車廂最前端，所述的散熱水箱為M形結(jié)構(gòu)，安裝在燃油箱后，散熱水箱的結(jié)構(gòu)形式是兩側(cè)為散熱器中部為散熱風(fēng)扇，燃油箱U字形空間與散熱水箱M形中部空間形成檢修通道，即散熱水箱和燃油箱的檢修空間均在其異型結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，進(jìn)一步壓縮了其占用車廂的空間。后艙安裝發(fā)電機(jī)組、0.4kV/20kV升壓變壓器與中壓開關(guān)柜等;前艙與后艙之間設(shè)立頂部敞開空間，安裝排煙消聲器。
[0026]所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其輸出接口采用20kV快速插拔式接頭。
[0027]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車研制的技術(shù)難題，本實(shí)用新型的有益效果是:采用0.4kV的發(fā)電機(jī)組與0.4/20kV的升壓變壓器組合，提供了 20kV應(yīng)急發(fā)電車，解決了 20kV配網(wǎng)應(yīng)急保電的問題。
【附圖說明】
[0028]圖1為20kV發(fā)電車布置圖；
[0029]圖2升壓變壓器接線座示意圖；
[0030]圖3升壓變壓器減震底座機(jī)構(gòu)圖；
[0031]圖4車廂兩側(cè)絕緣隔板安裝圖。
[0032]圖中:半掛車底盤I，車廂2，燃油箱3，散熱水箱4，消音器5，隔音墻6，風(fēng)機(jī)7，發(fā)電機(jī)組8，隔聲障19，隔聲障Π 10，絕緣防護(hù)擋板11，升壓變壓器12，絕緣防護(hù)套121，絕緣堵頭122，接線柱123，螺母124，20kV開關(guān)柜口 13，20kV輸出接口 14，升壓變壓器減震底座15，阻尼式彈簧減震器151，底座152，固定座153，0.4kV開關(guān)柜16，0.4kV輸出接口 17，絕緣隔板18，固定絕緣隔板181，滑道182，推拉絕緣隔板183，連接電纜19。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例l，20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，參照圖1:由半掛車底盤1，車廂2、發(fā)電機(jī)組8、升壓變壓器12、燃油箱3、散熱降噪系統(tǒng)等組成。車廂內(nèi)部固定安裝發(fā)電機(jī)組、升壓變壓器及其配電系統(tǒng)，車廂內(nèi)部設(shè)計(jì)隔離墻，將發(fā)電機(jī)組、升壓變壓器、配電柜系統(tǒng)分別隔離，車廂兩側(cè)設(shè)置了通風(fēng)百葉窗，隔離墻上設(shè)置了風(fēng)機(jī)，為發(fā)電機(jī)組、升壓變壓器的散熱提供通風(fēng)通道，升壓變壓器兩側(cè)的車廂壁上安裝絕緣隔板，發(fā)電機(jī)組兩側(cè)的車廂壁上安裝吸音材料。圖中:半掛車底盤I上安裝車廂2，車廂2前部安裝燃油箱3，燃油箱3后部安裝散熱水箱4，散熱水箱4與發(fā)電機(jī)組8之間安裝消音器5，消音器兩側(cè)設(shè)置隔音墻6，隔音墻6上安裝風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7與發(fā)電機(jī)組后部的隔聲障I 9和隔聲障Π 10構(gòu)成了機(jī)組艙的通風(fēng)風(fēng)道，升壓變壓器12安裝在車廂中后部，升壓變壓器12通過連接電纜19與20kV開關(guān)柜13連接，其中連接電纜19穿入升壓變壓器12上的絕緣護(hù)套121的穿線孔與接線柱123連接，通過螺母124壓緊，然后再加蓋絕緣堵頭122封閉接線端，實(shí)現(xiàn)接線位置的全絕緣封閉。升壓變壓器12的底部通過升壓變壓器減震座15與車廂2的底板連接，其中升壓變壓器減震座15的構(gòu)造為在剛性的底座152四角安裝阻尼式彈簧減震器151，底座152上安裝升壓變壓器12的固定座153，固定座153用于固定升壓變壓器12的鐵芯。同時(shí)升壓變壓器減震座15的上部安裝了散熱風(fēng)扇，用于變壓器的散熱，升壓變壓器12前后兩側(cè)安裝了絕緣防護(hù)擋板11，左右兩側(cè)的車廂2的側(cè)壁上安裝了絕緣隔板18，其中絕緣隔板18分為兩部分，固定式絕緣隔板181固定安裝在車廂2的側(cè)壁上，另一側(cè)推拉絕緣隔板183在滑道182內(nèi)，推拉絕緣隔板183上設(shè)有檢修門，發(fā)電機(jī)組8輸出的電源通過0.4kV開關(guān)柜16傳遞至升壓變壓器12的低壓側(cè)，升壓后傳遞至20kV開關(guān)柜13，20kV開關(guān)柜13與20kV輸出接口 14間采用柔性電纜連接，20kV輸出接口 14的接頭形式為快速拔插終端，發(fā)電機(jī)組8輸出的另一路電源經(jīng)過0.4kV開關(guān)柜16后分接至0.4kV輸出接口 17，0.4kV開關(guān)柜16與0.4kV輸出接口 17間采用柔性電纜連接，應(yīng)急保電需要20kV電源時(shí)，直接通過20kV輸出接口 14對外送電，當(dāng)需要0.4kV電源時(shí)，可通過0.4kV輸出接口 17對外輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，由半掛車底盤、車廂、燃油箱、散熱降噪系統(tǒng)組成，其特征在于:所述的車廂內(nèi)安裝有0.4kV發(fā)電機(jī)組、0.4kV /20kV升壓變壓器;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的鐵芯采用低磁通密度的鐵芯;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的接線柱采用帶有絕緣防護(hù)外套的插入式接頭;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的線圈外表面噴涂絕緣材料;所述0.4kV /20kV升壓變壓器的前、后安裝有絕緣防護(hù)擋板;所述的車廂內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立封閉的艙室，其中一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝所述的燃油箱；另一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室中安裝有20kV中壓開關(guān)柜;本應(yīng)急發(fā)電車兩側(cè)廂壁上安裝有絕緣隔板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的0.4kV/20kV升壓變壓器接線柱帶有絕緣防護(hù)外套的接頭由絕緣防護(hù)套、絕緣堵頭、接線柱構(gòu)成，絕緣防護(hù)套上有穿線孔和連接孔，連接孔與升壓變壓器的接線柱配合，首先升壓變壓器的連接電纜插入絕緣防護(hù)套穿線孔內(nèi)，連接電纜終端壓接連接端子，連接端子上的孔與接線柱連接，通過螺母壓緊，絕緣堵頭開有內(nèi)金屬螺紋孔，外層澆注絕緣樹脂，絕緣堵頭的內(nèi)螺紋孔再與接線柱連接，實(shí)現(xiàn)連接位置的全絕緣封閉，縮小防護(hù)距離要求。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的0.4kV/20kV升壓變壓器，其安裝底座采用帶有彈簧阻尼式減震器的安裝底座。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的帶有彈簧阻尼式減震器的安裝底座由彈簧阻尼式減震器、底座、固定座構(gòu)成，底座與固定座焊接成井字形結(jié)構(gòu)，底座的四個(gè)角安裝彈簧阻尼式減震器，固定座焊接在底座上部，升壓變壓器的三相鐵芯通過螺栓固定在固定座內(nèi)，固定座兩側(cè)安裝風(fēng)機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的升壓變壓器，采用無油干式變壓器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的20kV中壓開關(guān)柜，為組合式開關(guān)柜，為兩聯(lián)組合、三聯(lián)組合或四聯(lián)組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的絕緣隔板的一側(cè)固定安裝在車廂壁上，另一側(cè)開設(shè)推拉門，用于檢修。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的燃油箱與中壓開關(guān)柜各自設(shè)置獨(dú)立封閉艙室，可將車廂分隔為前艙與后艙，前艙安裝燃油箱與散熱水箱，所述的燃油箱為U字形結(jié)構(gòu)，安裝在車廂最前端，所述的散熱水箱為M形結(jié)構(gòu)，安裝在燃油箱后，散熱水箱的結(jié)構(gòu)形式是兩側(cè)為散熱器中部為散熱風(fēng)扇，燃油箱U字形空間與散熱水箱M形中部空間形成檢修通道，散熱水箱和燃油箱的檢修空間均在其異型結(jié)構(gòu)的內(nèi)部;后艙安裝發(fā)電機(jī)組、0.4kV /20kV升壓變壓器與中壓開關(guān)柜;前艙與后艙之間設(shè)立頂部敞開空間，安裝排煙消聲器。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其特征在于:所述的20kV中壓應(yīng)急發(fā)電車，其輸出接口采用20kV快速插拔式接頭。
【文檔編號】H01F27/29GK205489211SQ201620009986
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】胡德敏, 宋安鄂, 宋樹軍, 陳允柯, 曹斌, 歐陽成, 李建軍, 王衡, 李景賀
【申請人】徐州海倫哲專用車輛股份有限公司