变电站H—GIS与AIS的技术经济比较
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【摘 要】 复合式组合电器（H-GIS）是针对电力系统的高安全可靠性要求设计开发的，近年来因其工程适用性广，运行可靠，安装维修便捷，使用经济性好，有利于环保等一系列突出优点，受到电力部门的重视和青睐。
1 引言
本文以我院承担的长沙广电110kV变电站增容改扩建工程可研设计为例，将H-GIS与AIS两种形式的设计方案进行对比。
2 工程建设规模
广电变位于长沙市东北侧广播电视文化娱乐中心区域，是该地区的重要变电站。区域内现已有广电中心、会展中心、武警总队、世界之窗等重要用户。至2011年底该站新增的负荷将达3.72万KVA，总负荷超过9万KVA。因此应尽快完成广电变的扩建，方能保证供区内飞速增长的用电需求。
该站周边，西至二环线、东至京珠高速、南至浏阳河周边土地开发商机巨大，土地资源极为紧缺。近二十多平方公里范围内，近远期均没有，也无法实现变电站的新增布点规划。所以给此变电站进行增容是势在必行的。
鉴于本站负荷情况与远期发展，本期增容改扩建工程的规模设想如下：
2.1 电力主变压器
变压器容量：由原有的2X31.5MVA扩至2×63MVA
主变型式：三相三绕组自冷式有载调压变压器
电压比及抽头：110±8×1.25%/10.5千伏（110±8×1.25%/11KV，视供区
负荷发展速率，听取供区电网规划部门意见）
容量比：100/100
接线组别： Yn/d-11
阻抗电压： Uk=14.5% （以降低短路电流，降低设工程造价）
2.2 负荷出线
该站10KVⅠ、Ⅱ段均各有出线16回。其中，Ⅰ段尚有备用2回；Ⅱ段仅备用1回。为充分发挥工程效益，便于运行管理单位管理、调控负荷，鉴于场地足够，本期工程设想10千伏Ⅰ、Ⅱ段各再增设出线间隔三回，使出线规模增至38回。
2.3 无功补偿
按有关规程规定，按满足在最大负荷时一次侧功率因素不低于0.95的要求。
根据该变电站新换主变容量及现有无功补偿的实际情况，新上电容补偿容量4×6.0兆乏，原有渗漏严重的无功补偿设备拆除。
3 总平面布置方案示意
3.1 10kV部分
10kV每段增加三回，达19回，10kV出线共38回。现有的10kV高压柜（XGN-10型固定柜）操作机构问题多：开关柜五防功能不全；柜体结构不合理，震动、噪声较大，散热效果差等。本次工程考虑全部改为可靠性高的金属铠装移开式中置柜（KYN28-12），原有主接线（单母线分段带旁路）改为单母线分段接线。
3.2 110kV部分
该站110kV配电装置采用的是检修更换均不方便、目前已不推荐使用的小车式结构。虽其开关、刀闸的额定电流满足主变增容后的要求，但运行已达十三载，确有其更换的需要；较合理的替换方案是采用性能稳定，技术较之靠前、占地较小的H-GIS装置。但其费用增加。为此，本期扩建设计考虑两个方案，并将之进行技术经济比较。
方案A：常规AIS布置方案。110kV配电装置按照常规布置，110kV配电装置仍保持不换，只更换110kV侧所有电流互感器。
方案B：H-GIS方案。将原110kV户内所有含断路器的AIS间隔（含两个进线间隔和一个内桥间隔）设备拆除，更换为户内H-GIS设备。
4 技术比较
H-GIS设备作为电力设备发展的最新成果，近年来因其工程适用性广，运行可靠，安装维修便捷，使用经济性好，有利于环保等一系列突出优点，受到电力部门的重视和青睐，特别是适合一些老站的改造，H-GIS在技术上均具有如下特点：（1）占用空间小。由于在SF6气室内，设备相间及对低绝缘距离大为减少，加之设备的多种方案组合，整整实现设备的小型化、紧凑化，显著的减少占用空间。从本站的改造图来看，使用H-GIS方案明显比AIS方案要节省出更多的检修空间。（2）可靠性高。与常规设备相比，H-GIS设备密封在SF6气室内，大大改善了设备的运行环境，不受污秽的影响。运行时仅需考虑外壳的耐污水平即可。（3）检修周期长，实现少（免）维护。根据湖南省电力公司变电设备检修规程，H-GIS设备需要12年才进行一次检修，而常规设备中，除了SF6断路器检修周期为12年外，其余设备均需要在2--3年内进行一次检修。（4）由于设备密封在SF6气室内，故节约了大量的设备支架和基础，加快施工进度。
5 经济比较
本工程的可研估算书是根据可研设计内容，套用定额：中电联技经[2007]138号文《电力建设工程概算定额（2006年版）》—建筑工程、—电气设备安装工程、中电联技经[2007]15号文《电力建设工程预算定额（2006年版）》第六册—调试工程编制而成的，采用的软件是电力行业普遍采用的博微电力造价软件。算出最后投资总额： AIS方案（方案A）的工程总投资为2453万元， H-GIS方案（方案B）的工程总投资为2706万元，只比前者多了253万元，是前者的1.12倍。并且这还是在AIS方案中原110kV三个间隔的设备只更换TA，而在H-GIS方案中，110kV三个间隔的设备全部拆除更换成新的H-GIS的情况下。如果在AIS方案中把110kV设备也全部更换，那么方案A的造价为2630，只比方案二节省了76万。
6 结语
根据上述技术及经济对比，我们可以看出，采用H-GIS方案的工程总体造价只是略高的于AIS方案，但是它的技术性要比AIS方案的先进、可靠很多。它可以克服变电站检修困难，扩建不容易等负面影响，并且可以提高设备可用性，减少电网停电时间，减少维护费用，所以本工程采用H-GIS方案具有超高的性价比。本工程我院在上报给国网公司专家审查的时候是一并提交了这两个方案，最终通过国网公司专家们评审的是H-GIS方案。
参考文献：
[1]蔡金博，郝炜，徐东升.HGIS在500kV变电所中的应用前景.吉林电力，2003，6：36-38.
[2]王志毅.新型500 kV超高压开关设备（HGIS）的设计选择.电力建设，2004，25（4）：47-49.
[3]包红旗，赵宁.组合电器对变电站设计与运行传统概念的影响[J].山西电力，2006年04期.