方許杰

摘 要：混合式氣體絕緣配電裝置具體是采用氣體絕緣全封閉技術(shù)來將相應(yīng)的隔離開關(guān)、斷路器、互感器以及控制系統(tǒng)組合形成一體化的配電裝置，這種配電裝置類型非常適用在城市用地緊張的區(qū)域。文章以某變電站改造建設(shè)項(xiàng)目為例，通過對該變電站資料的收集、現(xiàn)場情況的調(diào)查等多個方面，以此分析對變電站改造建設(shè)產(chǎn)生影響的因素，并針對常規(guī)配電裝置、氣體絕緣全封閉配電裝置以及混合式配電裝置3種配電形式進(jìn)行比較分析，由此對項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行歸納，最終提出相應(yīng)改造的方案。

關(guān)鍵詞：變電站改造 混合式配電裝置 應(yīng)用

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0015-02

混合式配電裝置在當(dāng)前是一種較為成熟的氣體絕緣全封閉配電裝置，其主要把斷路器、互感器多個隔離開關(guān)與相應(yīng)控制系統(tǒng)整合為一體化的組合型配電裝置，可采用全套的間隔設(shè)備作為其獨(dú)立單位，直接和敞開式母線形成整套完善的配電裝置。而混合式氣體絕緣配電裝置則是將每個間隔作為獨(dú)立的氣體絕緣全封閉倉，因此其整體的布置過程非常靈活，與其他空氣絕緣類的常規(guī)配電裝置相比更加緊湊，其占地面積將由此大幅度縮小。同時還可直接采用雙母線、套管以及出線進(jìn)行軟連接，這樣能夠極大地方便實(shí)施戶外布設(shè)；對于混合配電裝置的利用，還將真正有利于戶外中心站的自動化程度，實(shí)現(xiàn)其優(yōu)化調(diào)度及運(yùn)行。如果變電站中架空線相對較多時，則可采取混合式配電裝置的布設(shè)方案。而如果變電站本身電纜出線較多時，則可采取氣體絕緣全封閉配電布設(shè)方案。

1 混合式配電裝置及特點(diǎn)分析

具體表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）混合式配電裝置本身綜合了常規(guī)敞開式開關(guān)配電裝置和氣體絕緣封閉配電裝置兩者的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在氣體絕緣全封閉配電裝置基礎(chǔ)上，直接將開關(guān)間隔當(dāng)中的多種必要性功能設(shè)備，像隔離開關(guān)、接地開關(guān)以及電流互感器等整合在同一個充滿SF6氣體的封閉性金屬罩當(dāng)中[1]。對故障產(chǎn)生概率偏低的母線使用常規(guī)的方式進(jìn)行布設(shè)，這樣就真正有效地解決了占地面積大，維修養(yǎng)護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。（2）在設(shè)備SF6泄露問題方面，由于其整體范圍較大，因此查找起來較為困難，這就直接增加了檢修工作的難度及斷電時間，而混合式配電裝置采用各相斷路器、隔離與接地開關(guān)來作為模塊置入封閉金屬殼當(dāng)中，因此其本身具備較高的靈活性與可靠性。（3）混合式配電裝置相比常規(guī)配電裝置能夠直接節(jié)省變電站本身60%以上的空間，所占用的面積將由此大幅度減少。再加上混合式配電裝置還具備氣體絕緣全封閉配電裝置的技術(shù)特點(diǎn)，因此真正有效地節(jié)省了進(jìn)行定期維護(hù)的工作量，所造成的能量損耗也最小，具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。

2 變電站高壓配電布設(shè)方式

2.1 常規(guī)配電裝置

AIS（氣體絕緣封閉常規(guī)配電裝置）主要是借助絕緣子和空氣來保障一次設(shè)備帶電部位能夠?qū)崿F(xiàn)與地、相與相之間的絕緣效果。其中敞開式的變電站設(shè)備具體包含了電流與電壓互感、斷路器、隔離控制開關(guān)、避雷設(shè)備、波載設(shè)備以及軟硬母線和變壓器等多種電能集中分配的裝置。因此該配電裝置的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，其設(shè)備發(fā)展成熟、相應(yīng)的造價(jià)偏低，在更換單獨(dú)元件時非常方便[2]。但同時其本身缺點(diǎn)也非常明顯，相關(guān)元件需單獨(dú)進(jìn)行布置，設(shè)備的占地面積相對較大，很容易對土地資源造成浪費(fèi)。同時該配電裝置的安全可靠性偏低，在實(shí)施現(xiàn)場安裝時，需要開展調(diào)試工作量相對較大，因此針對設(shè)備所開展檢修及維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用明顯更多。

2.2 氣體絕緣全封閉配電裝置

GIS（氣體絕緣全封閉配電裝置）本身是將整座變電所內(nèi)，除去變壓器以外的一次設(shè)備類型，設(shè)備由隔離控制開關(guān)、接地控制開關(guān)、斷路器、互感器、母線等主要元件組合而成。由此形成一套整體且全部處于封閉狀態(tài)的密封金屬容器當(dāng)中，并在其中置入一定壓力的SF6氣體來保障各個帶電部位間實(shí)現(xiàn)絕緣效果。該配電裝置的優(yōu)點(diǎn)主要在于占地面積小、運(yùn)行和操作過程相對簡單，其內(nèi)部電氣間閉鎖相對可靠，具有較低的故障率，且具備免維護(hù)的性能。而缺點(diǎn)則主要是設(shè)備的體積非常龐大，在搬運(yùn)過程中顯得較為笨重，必須采取分體運(yùn)輸，再到現(xiàn)場組裝。因此，在實(shí)際安裝中消耗的時間相對較長，要求采用較為嚴(yán)格的施工工藝。最后該配電裝置檢修起來很不方便，很容易直接對供電可靠性造成影響。

2.3 混合式配電裝置

H-GIS（混合式氣體絕緣配電裝置）是一種專門用于變電站運(yùn)行的全新高壓開關(guān)成套設(shè)備。其具體采用的是模塊設(shè)計(jì)的思路來將相應(yīng)斷路器、隔離控制開關(guān)、接地控制開關(guān)、電流及電壓傳感器等整合起來，并充入SF6氣體形成一個密閉艙。不過密閉艙外部需接通絕緣套管，以此來促使其充分滿足變電站線路設(shè)計(jì)的需求。因此該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是具有較高的可靠性，現(xiàn)場方面的安裝工作非常簡便，能夠極大降低工程量。在運(yùn)輸方面重量較輕，不會輕易受到環(huán)境影響。價(jià)格上適度，安裝及土建費(fèi)用低。

3 變電站應(yīng)用混合式配電裝置改造方案

3.1 變電站概況

所選取的變電站為咸豐高尖壩110kV變電站，處于咸豐工業(yè)園區(qū)范圍，直接為整個工業(yè)園區(qū)提供供電。因此該變電站屬于工業(yè)園區(qū)的能源核心，其運(yùn)行的安全、可靠性將直接對整個工業(yè)園區(qū)的穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)營造成影響。因此變電站在實(shí)施建設(shè)改造施工時，應(yīng)當(dāng)盡可能地減少和降低對整個工業(yè)園區(qū)造成的影響，在此基礎(chǔ)上持續(xù)縮短建設(shè)改造的工期，盡可能地控制停電的時間，期望能夠據(jù)此來有效增加工業(yè)園區(qū)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 影響變電站擴(kuò)建改造的因素

（1）缺乏備用間隔、進(jìn)線及變壓器，且不具備長時間的停電改造施工條件，將影響變電站擴(kuò)建改造正常進(jìn)展。（2）如果變電站擴(kuò)建場坪面積較小時，則將直接限制戶外敞開式的布置操作。（3）現(xiàn)有的施工技術(shù)人員力量不足。（4）土建及電氣施工工程量過大。（5）相關(guān)改造設(shè)備運(yùn)輸較為困難。

3.3 方案的實(shí)施

結(jié)合工業(yè)園區(qū)內(nèi)變電站建設(shè)改造項(xiàng)目的情況及特點(diǎn)，并根據(jù)混合式配電裝置的優(yōu)點(diǎn)來制定相應(yīng)的方案，并加以實(shí)施：（1）變電站高壓線路側(cè)采用線路變壓器來實(shí)施單母線接線的改造，可對其中110kV聯(lián)絡(luò)線新增1回間隔，所新增的高壓線側(cè)間隔設(shè)備直接采用混合式配電裝置；而其中110kV的進(jìn)線間隔則直接由常規(guī)配電裝置轉(zhuǎn)向混合式配電裝置；另外110kV的單母線則直接采用管型硬母線實(shí)施連接。（2）在正常的供電運(yùn)行背景下，需完成110kV聯(lián)絡(luò)線間隔設(shè)置與混合式配電設(shè)備的組裝及調(diào)試工作[3]。（3）應(yīng)充分利用夜晚用電負(fù)荷較小的時間段，當(dāng)變電站退出運(yùn)行后，需做好110kV的管型母線、聯(lián)絡(luò)線間隔設(shè)備以及變壓器間隔設(shè)備的組裝與連接。（4）需針對變電站本身的運(yùn)行模式加以調(diào)整，并直接將110kV聯(lián)絡(luò)線間隔、變壓器間隔以及軟硬母線投入到運(yùn)行當(dāng)中。（5）在變電站聯(lián)絡(luò)線正常供電背景下，需完成進(jìn)線間隔結(jié)構(gòu)，采用混合式配電裝置對進(jìn)線組裝及調(diào)試。（6）對變電站運(yùn)行的方式進(jìn)行調(diào)整，從以往進(jìn)線電源為本站的方式，調(diào)整為聯(lián)絡(luò)線方式來保持電源輸出。

4 結(jié)語

綜上所述，混合式配電裝置在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的維修養(yǎng)護(hù)工作較為簡便，并且在運(yùn)行當(dāng)中其運(yùn)輸起來較為方便，所占用的面積非常小，進(jìn)行組裝的費(fèi)用較低。因此，該配電裝置在變電站建設(shè)改造當(dāng)中的優(yōu)勢非常明顯，極大地減少了停電時間，促使工業(yè)園區(qū)經(jīng)濟(jì)效益的攀升。

參考文獻(xiàn)

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