CN204829133U - 一种应急移动电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应急移动电站，包括：牵引车；半挂车，连接牵引车，由牵引车带动半挂车运动；静音车厢，固定安装在半挂车上，静音车厢由前至后分割为控制系统及电缆绞盘室和发电机组工作室；发电机组工作室内设置柴油发电机组；所述柴油发电机组包括柴油发动机、发电机和启动系统；柴油发动机和发电机用螺栓通过弹性联轴器联接，二者同时刚性地与柴油发电机组公共底座连接；启动系统包括两组启动马达和启动电瓶。本实用新型中，启动系统设计双启动功能，提高了应急机组启动的可靠性；设计进排风系统和冷却系统，减弱机组功率大、设备体积大、空间有限等因素引起的静音车厢内温升对功率的影响，从而实现高功率的发电需求以及高可靠性。

Description

一种应急移动电站

技术领域

本实用新型属于发电站技术领域，涉及一种应急移动电站。

背景技术

移动电站具有行驶到陆用任何急需电力的地方进行应急供电。目前国内移动电站受道路交通法规限制(不允许超长、超高)，集装箱内的机组最大功率做到2000KW。在一个研发项目中，要求最大功率为2310KW，对每次启动成功率100％；电缆铺设长度一般为50米，该项目要求为150米。就国内移动电站而言，该项目所要求的移动电站为目前国内功率最大的移动电站，这就要求在有限集装箱的空间内，合理选型布置、精确计算通风量、散热量，对启动系统进行冗余设计，以保证机组启动成功率达100％，可靠地投入运行。

现有的移动电站中，柴油机组设置一套启动方式，若电瓶馈电或启动马达有故障，就降低了移动电站作为应急电源启动的可靠性；而功率的不够大限制了移动电站的使用范围；合理选型、设计车厢内机组设备和电器设备及通风系统，是在有限空间范围内保证机组可靠运行及迅速带载的必要条件。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种应急移动电站，提高其发电功率的同时实现高可靠性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种应急移动电站，其包括：

牵引车；

半挂车，连接牵引车，由牵引车带动半挂车运动；

静音车厢，固定安装在半挂车上，静音车厢由前至后分割为控制系统及电缆绞盘室和发电机组工作室，控制系统及电缆绞盘室内设置内置式电机绞盘和电缆、控制柜、高压开关柜、PT柜和变压器柜；发电机组工作室内设置日用油箱、柴油发电机组、散热系统、冷却系统和进排风系统；

所述柴油发电机组包括柴油发动机、发电机和启动系统；柴油发动机和发电机用螺栓通过弹性联轴器联接，二者同时刚性地与柴油发电机组公共底座连接；启动系统包括两组启动马达和启动电瓶。

其中，所述散热系统包括设置在柴油发电机组上的散热器；所述冷却系统包括设置在柴油发电机组上的闭式水冷装置；所述柴油发动机的皮带轮通过皮带带动散热器上固定的被动轮，被动轮上装有冷却风扇，通过吹风式进行冷却。

其中，所述柴油发电机组与半挂车车体采用螺栓固定，其间加装减震垫；散热器通过底架与半挂车车体之间用螺栓固定。

其中，所述进排风系统包括设置在发电机组工作室前部两侧的进风口和设置在发电机组工作室尾部的排风导板。

其中，所述发电机组工作室的两侧开设有检修门，所述控制系统及电缆绞盘室上设置有观察门，观察门上设有玻璃窗；所述控制柜连接设置有控制显示屏，控制显示屏位于所述观察门内。

其中，所述静音厢体内多盏照明灯；靠近牵引车的静音厢体顶部设有升降灯，用于夜间照明工作。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的应急移动电站，启动系统设计双启动功能，提高了应急机组启动的可靠性；设计进排风系统和冷却系统，减弱机组功率大、设备体积大、空间有限等因素引起的静音车厢内温升对功率的影响，从而实现高功率的发电需求以及高可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例应急移动电站的主视图；

图2为本实用新型实施例应急移动电站的静音车厢内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例应急移动电站中启动系统的控制示意图。

01-牵引车；02-半挂车；03-静音车厢；1-加油泵；2-加热器；3-消音器；4-登顶爬梯；5-电机绞盘和电缆；6-灭火器；7-控制系统；8-进风口；9-日用油箱；10-进气口；11-柴油发电机组；12-排风导板；13-维修爬梯。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1至图3所示，本实用新型应急移动电站包括牵引车01、半挂车02和静音车厢03，静音车厢03内设置发电机组、控制系统、启动系统等主要结构。

下面以一个具体的实例来说明本实施例应急移动电站的结构和工作原理，本实施例来源于一个项目。

1、项目的构成

LOT75B移动式柴油发电机组电站属非核级产品，项目涵盖奔驰牵引车、半挂车、静音箱及箱内发电机组、中压柜、控制柜、变压器、日用油箱、加油泵、加热器、150米电缆及绞盘、夜间使用的照明灯等。由于功率较大，受尺寸限制，静音箱内设备布置极其困难。既要满足功率要求，同时还要满足道路交通法规限制，它是移动电站内最为复杂的系统工程。机组为中压6.6KV，50Hz；发电机组功率最大2310KW，发电机功率2400KW(为降低启动560KW电动机的压降，计算得来的数据)。

2、技术性能指标

机组发生超速故障时，柴油发电机的转速不得超过额定转速的115％。发电机组具有承受以下故障的能力：

1)由外部故障引起的发电机端子处小于5秒的三相或两相短路

2)在1.2倍额定转速下超速运行5秒钟

3)频率约50Hz时的过电压:

(1)1.4倍额定电压持续4秒钟

(2)1.3倍额定电压持续3分钟

3、技术方案

该项目作为核电厂内SBO事故下的备用电源，考虑在SBO事故下，为部分原厂内应急柴油发电机组供电的负荷提供电源。在此种工况下，主要考虑为启动一台560KW的辅助给水泵进行供电或考虑为一台低压安注泵进行供电。

基于上述项目要求，本实施例应急移动电站的具体设置结构如下：

(1)牵引车

牵引车选用北方奔驰公司的ND42404L23J7型牵引车，该车排放满足国四要求(公告批次247)，具备在高速公路带上电源车行驶时速≥70km/h的能力。驾驶室内配备冷暖空调，车辆配备助力转向装置和倒车监控装置，保证工作人员有良好舒适工作环境。

(2)半挂车

半挂车依据GB17691-2005国Ⅳ标准生产制造，为降低车辆整体高度，选用小鹅颈式低平板FTW9401XDYX型。

(3)静音车厢

静音车厢采用与半挂车固定形式连接，并与承载车辆相匹配(90mm牵引孔)。为满足电源半挂车的动力性能及汽车的行驶安全性要求，特别是为确保柴油发电机组的工作性能，在确定车厢总体布局方案时，首先进行进排风计算与分析。在此基础上，制定出合理的总体设计方案，具体设置如下。

1)车厢内应具有防雨、防锈、防尘、防污染、防火、通风、外表美观等高强度整体全封闭钢体式结构。

2)机组两侧开有检修门，方便维修人员在检修时从厢体侧部进出。

3)车厢体经过进、排风设计制造及减震、降噪处理后，发电机组能正常带载工作，满足最大输出功率2310KW的能力。

完工后的电源车尺寸(18.2长×2.55宽×4.40高)m，总重量：49t。车辆本身及改装后符合国内交通规定，不影响上牌。

4)车厢厢体由前至后分隔为控制系统及电缆绞盘室和发电机组工作室。隔离板后前安装放置内置式电机绞盘和电缆5、灭火器6以及控制系统7，打开侧门后便于操作人员的收放线缆。隔离板后依次布置日用油箱9、柴油发电机组11、散热系统、冷却系统和进排风系统。发电机组工作室顶部还设置有消音器3。厢体外部前端设置有登顶爬梯4，后端设置有维修爬梯13.

5)柴油发电机组的控制显示屏(YD400KZG-2)移至车辆的右侧观察门处，工作人员对控制显示屏的日常操作或检修可以在车辆外部的地面上进行。观察窗门上配有玻璃窗，以备操作或检查人员进行观察记录机组的运行情况。

6)车厢厢体内配有直、交流照明灯，各六盏；靠近车头的车厢顶部配有一盏升降灯，用于夜间照明工作。

(4)发电机组

发电机组为柴油发电机组，型号是YD2100GFZ/H，包括柴油发动机、发电机和启动系统。柴油发动机选用德国MTU20V4000G63，基本功率2420kW,满足机组额定2100kW功率匹配的要求；考虑现场要启动电动机满足压降要求，选用国内知名品牌康富KF-GW4-2400-6.6kV型发电机。柴油发动机位置处设置有加油泵1、加热器2和进气口10。

柴油发动机和发电机用高强度螺栓通过弹性联轴器联接；二者同时刚性地与机组公共底座连接。公共底座的固定平面经过精加工，通过调整螺栓及调整垫片保证发电机和发动机的纵向和轴向间隙。满足工作中的振动要求。机组散热系统由国内长期与MTU产品配套的武汉贝沃德散热器有限公司提供的满足箱内温度50℃的散热器进行配套。机组冷却采用闭式水冷，自带冷却风扇。由柴油机的皮带轮通过皮带带动散热器上固定的被动轮，被动轮上装有冷却风扇，通过吹风式进行冷却。进排风系统包括设置在发电机组工作室前部两侧的进风口8和设置在发电机组工作室尾部的排风导板12。

机组与车体采用螺栓固定，其间加装减震垫；散热器通过底架与车体也是用螺栓固定。为保证发电机与发电机的同轴度，装配时要用百分表测量端面跳动和径向跳动，数据应0.02mm的范围之中；为保证皮带的装配质量，防止皮带跑偏，曲轴皮带轮与水箱皮带轮平面度应控制在±2mm；测量皮带轮垂直度在±2mm内，因此装配散热器时要采用特殊工艺和安全检查。

机组控制和供电系统主要由有控制屏、高压开关柜、PT柜和变压器柜组成。控制屏侧面为操作面板镶嵌在静音箱的侧面上，可以在静音箱外部方便对机组进行控制操作。控制屏上包含了对机组的控制操作按钮、机组的参数监控、报警和状态指示信息等。

高压开关柜主要有发电机出口断路器、避雷装置、发电机后备保护装置等组成。PT柜主要有电压互感器、综合电量仪表灯组成。变压器柜，主要有30KVA的干式变压器、避雷器和差动保护器等组成，变压器主要为静音箱内部装置供电。以上配置组成机组控制及供电系统完成机组的参数监测、逻辑控制、声光报警保护、机组辅助配电等功能，保证了供电需求。

为保证机组连续可靠运行，车内外照明(含夜间升降灯)，4h日用油箱，启动用(控制用、预热用)电瓶，加油泵，加油快速接头，预热装置，加水泵，电缆收放装置、高压电缆、防雷及接地装置、消防设备、驻车固定机构、市电输入及输出接口、登顶爬梯4和维修爬梯13及其它必须的连带部件等。

本实施例应急移动电站的工作原理是将发动机做功的热能转换成机械能，通过发动机的飞轮传递到发电机的转子，转子在定子中旋转再转换成电能。燃油系统是发动机持续工作的保障；启动系统和控制系统用于保证机组可靠运行。将整套机组设备安装在经过改装的二类汽车底盘厢式车内，并配置日用燃油箱、电缆及电缆绞盘输出装置形成独立的发电车辆可牵引至任何需要用电的地方，用电缆连接到接线箱进行发电作业。

本实用新型的关键点包括：

1、设计双启动功能，提高了应急机组启动的可靠性；

2、通过计算选型实现了满足全压启动560KW电动机，压降不大于25％的要求；计算结果是22.8％，试验结果压降为21％。

3、由于机组功率大、设备体积大、空间有限，需充分考虑静音箱内的温升对功率的影响，精确计算进排风系统和冷却系统。最终要保证机组达到2310KW运行性能要求。

4、通过优化组合设计，选择国际上可靠性高、最优质的柴油机，即要保证体积小，又要发出的功率大，以满足在现有空间内的布置，从而满足道路法规要求；选择电气性能最优的国产品牌，从而保证突加突卸的考核指标。

由以上技术方案可以看出，本实施例加大了机组启动马达的功率，由原来的7.5KW更换为15KW；并增加了一组启动马达和启动电瓶，实现了两套启动装置相互转换，为成功启动多了一道保障，降低了启动失败的可能性；试验时启动成功率达100％，提高了应急机组电启动的可靠性；满足启动在15秒内达到额定频率、额定电压的带载要求，通过优化设计实现了全压启动560KW电动机，压降不大于25％的要求；在合理设计进风口和排风口的前提下，考虑到静音箱内的温升对功率的影响，将进气空气滤管路延伸到进气百叶窗附件，使进气温度不会高于40℃，从而保证了机组因温升而降低功率的可能，满足了额定功率和10％超载运行性能要求。

并且，通过实践证明，本实施例应急移动电站与国内其它移动电站的试验数据比较如下：

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种应急移动电站，其特征在于，包括：

牵引车；

半挂车，连接牵引车，由牵引车带动半挂车运动；

静音车厢，固定安装在半挂车上，静音车厢由前至后分割为控制系统及电缆绞盘室和发电机组工作室，控制系统及电缆绞盘室内设置内置式电机绞盘和电缆、控制柜、高压开关柜、PT柜和变压器柜；发电机组工作室内设置日用油箱、柴油发电机组、散热系统、冷却系统和进排风系统；

所述柴油发电机组包括柴油发动机、发电机和启动系统；柴油发动机和发电机用螺栓通过弹性联轴器联接，二者同时刚性地与柴油发电机组公共底座连接；启动系统包括两组启动马达和启动电瓶。

2.如权利要求1所述的应急移动电站，其特征在于，所述散热系统包括设置在柴油发电机组上的散热器；所述冷却系统包括设置在柴油发电机组上的闭式水冷装置；所述柴油发动机的皮带轮通过皮带带动散热器上固定的被动轮，被动轮上装有冷却风扇，通过吹风式进行冷却。

3.如权利要求2所述的应急移动电站，其特征在于，所述柴油发电机组与半挂车车体采用螺栓固定，其间加装减震垫；散热器通过底架与半挂车车体之间用螺栓固定。

4.如权利要求1所述的应急移动电站，其特征在于，所述进排风系统包括设置在发电机组工作室前部两侧的进风口和设置在发电机组工作室尾部的排风导板。

5.如权利要求1所述的应急移动电站，其特征在于，所述发电机组工作室的两侧开设有检修门，所述控制系统及电缆绞盘室上设置有观察门，观察门上设有玻璃窗；所述控制柜连接设置有控制显示屏，控制显示屏位于所述观察门内。

6.如权利要求1-5中任一项所述的应急移动电站，其特征在于，所述静音厢体内多盏照明灯；靠近牵引车的静音厢体顶部设有升降灯，用于夜间照明工作。