0 引言

应急电源车是为客户提供临时电力供应的重要设备，可在供电线路或设备发生故障期间，实现临时电源的快速接入，有效缩短用户停电时间^[1]。

作为电力应急保障设备，应急电源车已经大量配备于各供电企业，并在各种保电任务中发挥了重要的作用。随着客户对保电要求的逐渐提高，传统粗放式的保电模式已经不能适应新的形势，而根据客户的需求提供相应的保电模式，已成为各供电企业亟待解决的课题。

1 应急电源现状及保电模式

乌兰察布电业局集宁供电分局（以下简称为集宁供电分局）现拥有500 kW和1000 kW应急电源车各1辆，容量基本能够满足各种保电需求。以往在需要采用应急电源车进行保电时，常采用现场值守方式由保电场所的运行人员和应急电源车操作人员共同在现场值守，如遇故障停电时相互配合操作，完成应急电源的接入。传统保电模式操作流程如图 1所示。

2 传统保电模式存在的问题

传统保电模式虽然具有接线简单等优点，但也存在以下一些问题：

（1）保电期间至少需要2名操作人员在现场值守，遇故障停电时共同配合操作完成保电，人力资源成本较高；

（2）表 1为传统的保电模式中预演配合操作时间统计。由表 1可见，应急电源的投入时间较长，约需2 min，达不到某些重要客户的要求。

（3）另外，应急电源的投入还易受到环境温度的限制，制约电源投入速度。

3 改造方案

随着乌兰察布市经济的快速发展，该地区举办的重要会议和活动越来越多，规模愈来愈大，对保电的要求愈来愈高，例如，部分场所要求停电后在10 s内恢复供电，有的甚至要求不间断供电。传统保电模式已经无法满足这些有较高要求的保电需求，供电企业亟需寻找1种新的保电模式。

传统保电模式中，通过现场值守人员相互配合接入应急电源的过程较长，这是应急电源投入较慢的主要原因。为了解决这一问题，适应更高要求的保电需求，集宁供电分局经过调研分析，提出了如下改造方案。

3.1 增设双电源自动切换功能

若想在市电异常或停电时快速接入应急电源，就必须将人工配合操作的投入方式改变为自动切换方式，需要在应急电源车上增设具有双电源自动切换功能的开关。该开关应具备如下功能。

3.1.1 测量功能

能够检测常用电源和应急电源的状态参量，如电压、频率等；同时，能够实时检测开关的状态参量，如开关分合位置及脱扣状态。

3.1.2 设置功能

能够根据现场实际情况，进行相应程序的设置操作。

3.1.3 判断与控制功能

能够判断2路电源状态，同时能够控制开关自动切换到常用电源或应急电源侧，并能够确保实现机械联锁，防止2路电源撞车。

3.2 增设应急电源车停电自启动功能

应急电源操作应该包括应急电源启动和自动投入2个步骤，实现应急电源车快速反应和自启动功能。目前可供选择的智能化开关品种较多，经过调研与性能对比分析，集宁供电分局选择了1款由ABB有限公司生产的双电源自动切换系统。

该双电源自动切换系统由开关本体和智能控制器2部分组成。开关本体是1个具有机械连锁功能的断路器，操动机构为电动操动机构^[2]。所有的元件安装在1块金属板上，具备2路电源相互切换功能，能够实现电气联锁和机械联锁双重保护，确保2路电源不同时合闸。智能控制系统可通过微机对检测结果进行逻辑判断，处理结果通过延时（可调）电路驱动相应的指令向电动操作机构发出分闸或合闸指令^[3]。另外，该智能系统还能够和发电机的操作面板互联，构成自启动系统。

3.3 完善低温环境下一次性启动的保障措施

乌兰察布地区冬季寒冷（气温常达-30~-20℃），这种气象条件下，一般应急电源车的柴油发动机在室外很难1次启动成功^[4]。经分析，发电机内部机油在低温环境下冷冻凝固是造成发电机启动困难的主要原因。若能解决这一难题，基本上就能够保证发电机一次性启动成功。

经分析论证，提出了在防冻液箱体出口处增设防冻液循环泵和电加热装置的解决措施。低温条件下，应急电源车停放在现场时，先利用市电对防冻液进行循环加热，再通过防冻液对发电机内部机油及气缸进行加热，使发电机具备启动所需的温度条件。加热装置工作原理如图 2所示。

为了防止电加热装置持续加热造成起火隐患，需要在防冻液箱体入口处安装温度监测传感器，将防冻液温度控制在40℃左右，通过温控开关控制加热装置的启停。

4 应急电源车改造后的运行模式

经过改造后的应急电源车具有2种运行模式，即热备用模式和自启动模式，客户可根据需要进行选择。

4.1 热备用模式

热备用模式工作流程见图 3。热备用模式要求保电全程发电机处于启动状态，其优点是能实现不间断供电，缺点是保电油耗较高（500 kW应急电源车空载油耗为63 L/h）。该保电模式适用于对供电质量要求较高的活动场所。

4.2 自启动模式

自启动模式工作流程见图 4。自启动模式可以在故障停电时启动发电机，待发电机运行平稳后投入应急电源^[5]。该模式的优点是油耗低，缺点是应急电源的接入会有几秒的间断。这种模式适用于普通要求的保电场所。

5 结语

目前，集宁供电分局的2台应急电源车经过改造后，已经全部应用到实际保电工作中，实现了智能化保电目标，满足了有更高保电要求客户的需求，充分履行了乌兰察布电业局的社会责任，取得了广泛的社会效益。应用效果表明，这种改造方式具有良好的前景，下一步将在乌兰察布电业局各供电分局内进行推广。