330 kV 升壓站GIS 選型和應(yīng)用

張 萍

（蘭州西固熱電有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730060）

0 引 言

升壓站在選擇配電裝置上，要充分思考當(dāng)?shù)氐乩砭硾r和條件，做到因地制宜，同時針對配電裝置的安裝要求、使用要求以及維修要求等，進行技術(shù)與經(jīng)濟性能等多角度的情況對比，最終確定高壓配電裝置類型[1]。

1 高壓配電裝置選型方案

根據(jù)升壓站所在地區(qū)的污穢等級情況，選擇相應(yīng)的防腐蝕級別的設(shè)備。330 kV的升壓站可以選擇GIS（全封閉性組合電器配電裝置），或者是選擇H-GIS（混合式屋外配電裝置）的制備方案。

1.1 高壓配電裝置的類型介紹

1.1.1 GIS：全封閉性組合電器配電裝置介紹

GIS（Gas Insulated Switchgear）是包含所有間隔母線都具有充分SF6氣體，同時保持相應(yīng)壓力，只是利用進/出線的套管和架空的進／出線進行連接。SF6全封閉性的組成電器中所有元件上具有帶電區(qū)域都在電器金屬體內(nèi)進行連接，消除電器中所有元件的外部絕緣情況，讓配電裝置實現(xiàn)占地面積小、技術(shù)集成化以及設(shè)備小型化的需求，同時實現(xiàn)設(shè)備的免維修情況。

依照GIS 是否出現(xiàn)建筑物遮擋，又可將其劃分成屋內(nèi)或者屋外的GIS 配電裝置類型。建筑物的遮擋對于GIS 的自身運作不會產(chǎn)生任何影響，不過在出現(xiàn)建筑物遮擋之后，GIS 配電裝置的附屬設(shè)施得到的運作條件更佳，同時對于暖通需求會更高一些。

1.1.2 H-GIS：混合式屋外配電裝置介紹

H-GIS（Hybrid Gas Insulated Switehgear）關(guān)鍵是將主要開關(guān)設(shè)置依照主接線類型的不同與平面的布置需求聯(lián)系起來，同時由具有充滿SF6氣體的密封性容器封住，而將母線露在外面，通過空氣進行絕緣。

1.2 選擇高壓配電裝置類型遵循的原則

在高壓配電裝置的設(shè)定選型環(huán)節(jié)，一定要全面貫徹和落實國家在技術(shù)經(jīng)濟上的相關(guān)政策，將需求進行充分綜合考慮，遵守相關(guān)規(guī)則制度和技術(shù)規(guī)定，同時，針對電力電網(wǎng)情況和條件、周邊自然境況特征，以及運作、檢查、修理、實施上的各項需求，科學(xué)設(shè)定選擇方案與選擇設(shè)備，認(rèn)真謹(jǐn)慎的運用新的安排、新型設(shè)施、新型材料、新型技術(shù)，讓高壓配電裝置實現(xiàn)技術(shù)提升、經(jīng)濟效益合理、運作安全、維修便利[2]。

在確定選擇高壓配電裝置類型時，需要符合如下4 點要求。

第一，設(shè)備需要具有較高的運行安全性以及便捷的設(shè)備操作和巡查性；第二，設(shè)備綜合造價性價比較高；第三，設(shè)備需要在安裝與維修方面具有便捷性；第四，用地面積小，用地率高。

通過高壓配電裝置選擇類型原則可以知道，影響其選擇結(jié)果的因素包括如下4 點。

第一，電氣中的主接線方式與規(guī)模；第二，環(huán)境條件與天氣條件；第三，布置地狀況；第四，高壓配電裝置的制造價格。

2 高壓配電裝置類型對比

對升壓站的高壓配電裝置進行對比，需要從兩方面入手，一方面是裝置的技術(shù)性對比；另一方面是裝置的經(jīng)濟性對比，并且需要聯(lián)系主接線類型選擇方案展開分析。

2.1 GIS 與H-GIS 的技術(shù)性對比分析

GIS 在技術(shù)性當(dāng)中有很多優(yōu)勢，具體如下。第一，運用GIS 配電裝置，全部設(shè)施均由絕緣且具有良好滅弧性能的SF6氣體進行封閉，能夠保證技術(shù)運用的安全性和先進性，有效降低事故發(fā)生概率；第二，維護起來較為便利；第三，安裝的周期較短，而且檢修的周期較長；第四，有效降低了鹽霧以及水汽帶來的影響；第五，所需的占地面積減小[3]。

但是GIS 裝置需要對氣室進行分割設(shè)置，以防進行設(shè)備檢修時出現(xiàn)SF6氣體的滲漏。

H-GIS裝置在技術(shù)當(dāng)中的的優(yōu)點和缺點具體如下。

優(yōu)點：在升壓站內(nèi)部的多部分重要設(shè)備都可以用SF6氣體進行封閉，所以當(dāng)中部分關(guān)鍵元器件具有和GIS 同樣的技術(shù)優(yōu)勢。

缺點：第一，當(dāng)中母線依舊露在外面，H-GIS 的設(shè)計方案中沒有涉及到縮減母線故障概率；第二，露在外面的絕緣子數(shù)量并沒有得到降低，依舊會受到鹽污的侵害；第三，升壓站中其它的附屬設(shè)施也布置在屋外，因此對于此設(shè)備的保護要求就會更高；第四，沒有縮減占地面積。這兩種高壓配電裝置類型的技術(shù)詳細(xì)對比情況，如表1 所示。其中，H-GIS 的絕緣介質(zhì)是空氣/SF6，GIS 的絕緣介質(zhì)是SF6。

2.2 GIS 與H-GIS 的經(jīng)濟性對比

西固熱電廠三期工程2×330 MW 機組采用發(fā)電機-變壓器組單元接線，升壓站電壓等級330 kV，主接線方式是雙母線接線，電源進線兩條（3301、3302），負(fù)荷出線兩條（30836、30837）送往蘭西變接入系統(tǒng)?？梢钥紤]采用H-GIS 裝置或GIS 裝置。

具體方案一為：雙母線線路連接聯(lián)合H-GIS 裝置；具體方案二為：雙母線線路連接聯(lián)合GIS 裝置。通過對比發(fā)現(xiàn)，方案一在經(jīng)濟性上要優(yōu)于方案二，二者的總體差價為900.9×104元，具體情況如表2 所示。

通過對比分析，采用H-GIS 裝置在經(jīng)濟上優(yōu)于GIS 裝置，而采用GIS 裝置在技術(shù)上略優(yōu)于H-GIS 裝置。這是因為H-GIS 裝置沒有將母線封閉，母線是外露的，使得H-GIS 無法有效降低母線出現(xiàn)故障的概率。

西固熱電廠三期工程2×330 MW 機組籌建于2006年，330 kV 升壓站高壓配電裝置從經(jīng)濟方面考慮，宜選用H-GIS 裝置。但當(dāng)時因綜合考慮西固熱電廠所處地理環(huán)境污穢等級、施工土建地域限制等多方面，最終選擇了GIS 裝置。投運以來運行情況良好，有效防范了各類電氣故障。

表1 技術(shù)對比表

3 結(jié) 論

高壓配電裝置在符合安全、可靠、便捷、靈活需求的基礎(chǔ)上，還需要實現(xiàn)其經(jīng)濟的合理性，充分考慮裝置運行帶來的業(yè)績，以及企業(yè)本身的發(fā)展?fàn)顩r。GIS與H-GIS 各有千秋，企業(yè)需要針對自身的具體情況進行選擇。

表2 經(jīng)濟性對比表