车载移动式变电站、HGIS、GIS、AIS组合、典型的变压器布置

HGIS在220kV变电站中的选型应用庞春;侯国柱;葛惠珠【摘要】针对黑河220 kV变电站站址规划可用面积小的特点,通过对AIS、GIS 和HGIS 3种高压开关设备的占地面积、工程造价和优缺点进行比较,得出在满足站址尺寸要求的情况下,该站采用HGIS方案最为合理的结论.该站经采用GIS改型的HGIS设备,有效解决了站址空间受限的问题,同时节省了投资,并能减少运行维护量.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2011(029)005【总页数】4页(P87-90)【关键词】220 kV变电站;高压开关设备;AIS;GIS;HGIS;选型比较【作者】庞春;侯国柱;葛惠珠【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020【正文语种】中文1 黑河变电站规划概况黑河220 kV变电站位于内蒙古呼和浩特市金桥开发区，东距后白庙村200 m，西距金桥十一路约20 m，北距世纪十六路约110 m，东南约2.74 km处为国家广电总局呼和浩特地球站和203电台。

变电站的南侧为地球站，北侧为规划的110 kV出线走廊，西侧为道路，东侧为村庄，南北长约150 m，东西长约130 m，变电站站址可用面积较小。

该变电站远景规划装设3台180 MVA有载调压变压器，其中2台为220 kV/110 kV/10 kV三绕组有载调压变压器，1台为220 kV/110 kV双绕组有载调压变压器。

全站电压等级按220 kV、110 kV、10 kV三级电压配置，远景规划220 kV出线6回，110 kV出线10回，10 kV出线12回。

220 kV、110 kV采用双母线接线，10 kV采用单母线分段接线。

220 kV屋外配电装置布置在站区南侧，向南架空出线；110 kV屋外配电装置布置在站区北侧，向北架空出线。

主变压器布置在站区中间，10 kV配电室布置在1号、2号主变压器之间，主建筑物和进站大门布置在站区西侧。

PASS、COMPASS产品在110kV电网中值得推广应用的分析【摘要】随着电力设备制造水平的不断提升，其结果必然会对电能供应的质量和安全有了进一步保障，并能有效缓解电力供需矛盾。

采用技术先进、可靠性高、免维护的电气设备，合理控制工程造价，是提高电网长周期安全运行和电力企业经济效益的迫切要求。

而新建（或改造一个老站成为）一个成套新型的变电站必须在可靠性、经济性、占地面积，环境保护和适用性等方面达到创一流标准满足电力用户的要求已成为关键因素。

【关键词】110kV电网成套新型COMPAS紧凑型预制PASS MO插接式间隔1 引言采用模块化设计，把所需的功能元件组合在一个模块上实现免维护是电气主设备制造业带有根本性的发展方向。

本文向读者介绍江阴苏源—华电高压电器有限公司与意大利ABB ADDA公司合作生产的COMPASS（COMpact Prefabricated Air-insulated SUb-Station的缩写），即紧凑型预制的空气外绝缘组合式变电站和PASS MO（Plug And Switch System）插接式开关装置。

由于该二项产品不能满足220kV系统额定短路开断电流≥50kA的要求，故不能采用，但现在正在研发和调试，相信很快就能在220kV电网中开拓广泛应用。

2 目前110kV变电站设备概况综述目前110kV变电站的配电装置主要有：AIS（Air Insulaled Switchgear）配电装置是采用大量绝缘器件，将带电部分、接地部分分割一定的距离，依靠空气绝缘的开关设备。

GIS（Gas Insulaled Switchgear）是将母线BS、断路器GCB、隔离开关DS、接地开关ES、快速接地开关FES、电流互感器CT、电压互感器PT等元件加以组合，封闭于金属壳体内，充以一定的SF6绝缘气体组成封闭组合电器。

PASS MO是在AIS和GIS丰富经验的基础上开发的新产品。

PASS将传统空气绝缘开关设备的GCB、DS、ES、CT集成在一个模块中，通过有限数量的模块化设计来满足所需功能以确保间隔的最佳功能。

关于330kVHGIS的安装技术和质量控制探讨摘要：HGIS(HYBRIDGASINSULATEDSWITCH)是一种新型的组合电器，它将断路器、一个或多个隔离开关、CT、PT以及它们的控制系统组合在一起。

目前，随着国内社会和经济迅速发展的需要，电网规模不断扩大，新建330kV及以上电压等级变电站数量剧增。

在变电站建设过程中往往要求结构紧凑占地面积小，使用HGIS设备就能满足这一要求。

但是由于HGIS设备对安装工艺、精度、环境要求严格，而且在安装时所涉及到的环节众多。

一旦某一环节出现问题将会导致整个变电站无法正常进行工作，再进行维修时也会极大的浪费财力和物力。

因此HGIS设备的安装和质量控制显得十分重要。

关键词：330kV；HGIS；安装技术；质量控制；探讨一、HGIS主要特点如下（1）小型化。

主设备采用绝缘性能较好的气体作绝缘，较大程度的缩小变电站的占地面积。

（2）可靠性高。

由于带电部分全部密封于惰性气体SF6中，不受外部积尘、积雪等外部影响，发生外部故障的机率小。

HGIS采用的是敞开式避雷器，TV故障率比较低，采用敞开式母线后，故障发生率也大大降低了。

（3）运行可靠性高。

HGIS采用了成熟的GIS技术，把各种一次设备组合在一起共用一个或数个对地绝缘管，极大地减少了对地闪络点，提高了设备的运行可靠性。

（4）安装调试方便。

HGIS采用在制造厂预制式整体组装和试验，模块化整体运输和现场施工安装，从而避免了大量部件在变电所施工现场组装和调试工作。

（5）环境影响小。

因带电部分以金属外壳封闭，对电磁和静电实现屏蔽，无噪音和电磁干扰等问题。

（6）性价比高。

与传统变电站（AIS产品）相比节约了50～70%的土地，而价格只增加了约50%，而且HGIS的免维护，使运营成本降低，可靠性得到显著提升。

（7）在架空出线施工时，GIS设备需要的母线比较长，而母线的价格比较高，所以应用GIS设备的投资成本比较高，而采用HGIS设备，需要的架空出线并不长，所以，需要的投资成本也比较低，有着经济适用的优点。

HGIS的特点与应用今年高压开关事业部捷报频传，126kVGIS、252kVGIS、缩小型126kVGIS屡有斩获。

特别是252kV工程，截至目前，已拿下4个GIS（HGIS）工程，共计25个间隔，相比去年，增长率高达178%。

其中一个尤为突出。

该工程为黑河220kV变电站HGIS 工程，属东北电网项目。

这是我公司第一个HGIS项目，对设计、生产、以后的运行业绩等方面均有重要意义。

鉴于此，笔者多方查阅资料，并结合自己的一点认识，谈一下HGIS的特点、应用及未来发展情况。

HGIS是Hybrid Gas Insulated Switch的缩写，意思就是混合型的GIS，也有部分人称为Half GIS，即半个GIS。

笔者认为前者的含义更确切一些。

HGIS是一种新型的组合电器，它将断路器、隔离开关、CT、PT以及相应的控制系统组合在一起，用绝缘套管与出线和母线连接。

与敞开式开关设备相比，把断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器等集成为一个模块，大大节省了占地面积，提高了设备可靠性；与GIS 设备相比，省略了封闭式母线，大大节省了费用。

因此，自ABB推出首台HGIS产品（pass开关）以来，世界上各大公司对其一直热情不减。

最近几年，国内几大开关厂也加入了研发、生产HGIS的行列。

HGIS如此受青睐，应归功于几个主要特点。

1.继承了GIS的诸多优点HGIS除了母线采用架空线外，其余结构均于GIS一致或类似，这便有了GIS的优点。

●占地面积小。

由于母线不采用封闭母线，虽然占地面积比GIS大，但跟传统产品AIS相比，节约土地50～60%，800kV可达70%。

●由于元件是全封闭式的，因此不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响。

而且设备被牢固地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高，具有优良的耐震性能。

●SF6气体作为绝缘介质，具有优异的绝缘性能和灭弧性能，运行安全可靠。

●模块式结构、布线灵活、简单。

2.除具有GIS固有的一些特点外，HGIS其自身的一些特点。

中国南方电网有限责任公司二〇一七年三月南方电网公司35kV ～±800kV 交直流输变电工程设计费标准南方电网公司35kV~±800kV交直流输变电工程设计费标准根据国家发展改革委《关于进一步放开建设项目专业服务价格的通知》（发改价格[2015]299号）要求，为了合理确定工程设计费，有效控制工程总体投资，实施设计费与工程投资脱钩，南方电网公司于2016年1月发布了《35kV~±800kV交直流输变电工程设计招标限价标准(试行)》（南方电网基建[2016]5号）。

结合试用情况，南方电网公司组织了标准的修编，形成《35kV～±800kV交直流输变电工程设计费标准》。

一、使用说明1.标准以中国电力企业联合会《关于落实<国家发展改革委关于进一步放开建设项目专业服务价格的通知>的指导意见》（中电联定额[2015]162号）为指导，适用于南方电网公司投资的35kV～±800kV 交直流输变电基建工程可研估算、初步设计概算、施工图预算中设计费的计算。

2.与标准对应的设计工作范围及深度按南方电网公司设计管理的相关规定和要求执行。

3.输变电工程设计费由基本设计费和其它设计费组成，按下式计算：工程设计费=基本设计费+其他设计费。

基本设计费是指在工程设计中提供初步设计文件、施工图设计文件，并相应提供技术规范书、设计技术交底、工代服务、参加试运和竣工验收和工程总结等服务的费用。

其他设计费是指根据工程设计实际需要或者发包人要求提供相关服务的费用，包括总体设计费、施工图预算编制费、竣工图编制费等。

4.对于特别复杂引起设计工作量大幅增加的工程，如临近市区路径特别复杂的线路工程等，可根据实际情况在本标准基础上调增0～15%。

二、基本设计费（一）交直流变电工程交直流变电工程基本设计费由基本规模设计费、电气规模调整、建筑调整三个部分组成。

变电工程基本设计费=基本规模设计费±电气规模调整+建筑调整。

关于ZHW-145 复合式组合电器的认识恒泰风电场王婕HGIS是介于GIS（全封闭组合电器）和AIS（常规敞开式开关设备）之间的具有两者优点的组合高压电器（Hybird Gas Insulated Switchgear）。

它采用了GIS主要设备，但不含母线，是结合敞开式开关设备的特点布置出的混合型GIS产品，其主要特点是将GIS形式的断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器等元件分相组合在金属壳体内，由出线套管通过软导线连接敞开式母线以及敞开式电压互感器、避雷器，布置成的混合型配电装置。

其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而结线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高。

恒泰风电场110kV恒西线111开关采用的是江苏精科智能电气股份有限公司提供的ZHW-145 复合式组合电器。

ZHW-145 复合式组合电器是由进出线套管（BSG）、三工位开关（DES）、断路器（CB）、电子式互感器（CVT）、快速接地开关（FES）进出线套管、支撑架、LCP智能控制柜、断路器机构、快速接地开关、三工位开关机构等元件组成。

；采用三工位隔离接地开关及电子式互感器，设置智能控制单元模块及在线监测功能。

现场安装方便快捷，占地面积小。

一、HGIS各单元介绍（一）断路器断路器采用自能式灭弧结构，配用性能稳定、可靠的弹簧操作机构且三相配用一台CTB-1型弹簧操作机构。

当动侧部分接触到静侧部分时，SF6气体会由静侧部分迅速释放这也是该断路器的一大特点，当气体超过一定量时会由防爆膜处溢出。

（二）三工位隔离接地开关（DES ）采用自力型触指连接结构，触头在隔离位置和接地位置运动，此结构实现隔离和接地机械联锁，只有当隔离开关（DS ）触指向下动作与操作拐臂接合后，操作拐臂下端触指才会动作，而不是同时进行动作，这样有效的杜绝了误操作（具体动作如图所示）。

静侧部分 壳体 动侧部分防爆膜装配 吸附剂装配 三相机械联动 静侧部分 动侧部分 转动轴部分接地部分（三）快速接地开关快速接地开关主要由壳体、操作拐臂、导电杆、触头座、轴密封结构等组成。

科技资讯2016 NO.13SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程37科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 配电装置是变电站的重要组成部分,它是用来接受和分配电能的电工建筑物,主要包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等设备。

复合组合电器(h y b r i d g as in s u l ate d switchgear,HGIS),是由金属外壳密封,把上述设备分相组合一体的新型户外组合电器[1-6]。

500kV变电站采用复合组合电器,可以节约土地、减少设备安装维护的成本、提高变电站可靠性和智能化水平。

该文研究了一种500kV变电站HGIS配电装置的优化布置方式,并通过出线、扩建的灵活性分析和技术经济分析验证了其可行性。

1 500kV 配电装置尺寸优化该文以某500kV变电站工程为依托,进行HGIS配电装置布置优化。

该工程远期出线8回,4台变压器,采用一台半断路器接线;本期出线2回,2台变压器,采用四角形接线。

工程设计参照国家电网公司输变电工程通用设计(2011年版)500－B－5方案[4]。

1.1 500kV配电装置布置方式的比较1.1.1 “一字型”布置以主变运输道路中心线至出线侧围墙中心线的距离作为配电装置纵向尺寸,“一字型”布置方式的纵向尺寸为30.5+30.5+6+9=76m。

采用“一次设备本体+传感器+智能组件”的形式,常规互感器与HGIS设备一体化设计、一体化安装,采用进出线直接上引方式,纵向尺寸可以优化至28.5+28.5+6+9＝72m。

1.1.2 “C型”布置“C型”方案主要压缩了母线间的距离,压缩后的纵向尺寸为59m。

“C型”方案的缺点也较为突出,主要为:(1)经济性差。

“C型”方案每个间隔增加500kV分支母线筒90m,按每米1.5万元计,整站6个间隔将增加设备费810万元。