李志霞，李 昊，高 任

(1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，長春 130062；2.國家能源集團(tuán)吉林龍華白城熱電廠，吉林 白城，137000)

節(jié)約利用土地資源是建設(shè)節(jié)約型社會有關(guān)要求的重大舉措，也是電力工業(yè)從粗放型發(fā)展向“兩型一化”轉(zhuǎn)變的需要。節(jié)約土地，對于促進(jìn)電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)揮電力工業(yè)在建設(shè)節(jié)約型社會中的基礎(chǔ)性作用，有著十分重大的意義。隨著電力工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多新技術(shù)逐步應(yīng)用到電力工程建設(shè)中，電力設(shè)備在大容量、集成化、小型化等方面取得了很大的進(jìn)步，大大降低了單位容量的土地占用面積[1]。

本文論述了一種集成化程度高、集許多優(yōu)點(diǎn)與一身的高集成度電器設(shè)備(TGIS)。這種組合電器將混合氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(HGIS)組合電器與主變壓器完美的組合成一體，大大縮短了電力工程的建設(shè)周期，明顯減少了變電站在運(yùn)行過程中的維護(hù)工作量，使變電站更加小型化，降低了工程項(xiàng)目的投資。

1 TGIS特點(diǎn)

TGIS組合電器綜合了敞開式和封閉式開關(guān)設(shè)備的優(yōu)勢。與敞開式開關(guān)設(shè)備相比，TGIS組合電器將斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和接地開關(guān)等設(shè)備集成在一起，更加突出了設(shè)備的模塊化程度，大大節(jié)省了占地面積；TGIS組合電器減少了以上設(shè)備之間的連接線(即減少了故障點(diǎn))，因此大大提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。與GIS組合電器相比，TGIS省略了封閉母線，大大節(jié)省了變電站的投資費(fèi)用[2]。

TGIS是將HGIS組合電器通過油氣套管與主變壓器高壓套管組合成一體的高壓電器設(shè)備，因此，TGIS不但可以更大程度的減少變電站的用地面積、降低變電站的建設(shè)成本、縮短變電站的建設(shè)工期，而且還可以大幅減少變電站在運(yùn)行中的故障率。

1.1 集成化程度高

由于TGIS組合電器省去了原來HGIS組合電器通過耐張絕緣子串、鋼芯鋁絞線、設(shè)備線夾及T型線夾等材料與主變壓器進(jìn)行電氣連接的環(huán)節(jié)，TGIS組合電器中的HGIS組合電器安裝在變壓器的器身頂部，HGIS組合電器通過油氣套管與主變壓器的高壓套管合理緊湊的組裝在一起，提高了設(shè)備的模塊化程度，施工安裝時(shí)僅需土建專業(yè)制作變壓器的設(shè)備基礎(chǔ)即可。與敞開式設(shè)備組成的內(nèi)橋接線相比，減少了主變壓器高壓側(cè)配電裝置的設(shè)備基礎(chǔ)與支架，減少了4組門型構(gòu)架及8組門型構(gòu)基礎(chǔ)，因此，TGIS組合電器比以往的HGIS組合電器和敞開式設(shè)備布置節(jié)約了變電站的占地面積，極大地提高了設(shè)備的集成化程度。

1.2 安全可靠性高

敞開式設(shè)備及外露導(dǎo)線受環(huán)境、氣候影響大，容易產(chǎn)生瓷想清楚緣子斷裂、操作失靈、導(dǎo)電回路過熱、銹蝕等機(jī)械和電氣方面的故障，會引起停電事故的發(fā)生，威脅電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。TGIS組合電器是全絕緣全密封設(shè)計(jì)、且沒有裸露的導(dǎo)線，因此受環(huán)境、氣候影響小，有力降低了上述故障的產(chǎn)生。由于TGIS是HGIS組合電器與主變壓器之間通過油氣套管直接進(jìn)行電氣連接，省去了原來HGIS組合電器通過耐張絕緣子串、鋼芯鋁絞線、設(shè)備線夾及T型線夾等材料與主變壓器進(jìn)行電氣連接的復(fù)雜環(huán)節(jié)，減少了變電站運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)，因此，TGIS組合電器提高了變電站運(yùn)行的安全可靠性。

1.3 靈活性高

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，用電負(fù)荷增長迅速，許多老、舊變電站容量不能滿足要求，大多數(shù)的變電站需要增容擴(kuò)建，而現(xiàn)場施工量大、建設(shè)工期長、老舊變電站的占地面積有限等問題給變電站的擴(kuò)建帶來了不小的困難，TGIS組合電器的應(yīng)用可以很好地解決這些問題。不僅如此，如果某個(gè)66 kV變電站高壓設(shè)備出現(xiàn)故障或發(fā)生事故，可以用重型卡車一次性將TGIS組合電器運(yùn)輸至故障或事故變電站，幫助及時(shí)解決供電的可靠性和連續(xù)性，而無需多次運(yùn)輸不同設(shè)備、大量的設(shè)備基礎(chǔ)的制作，所以對場平要求低，降低了土方工作量，在山區(qū)建設(shè)變電站時(shí)，優(yōu)越性尤為突出，因此，TGIS組合電器的應(yīng)用提高了變電站的電氣設(shè)備靈活性。

1.4 費(fèi)用低

由于TGIS組合電器的高集成度，不僅大大減少了變電站設(shè)備支架、門型構(gòu)架、避雷針及端子箱的數(shù)量，而且減少了鋼材、鋼芯鋁絞線、絕緣子串、設(shè)備線夾等裝置性材料的使用，另外，還減少了土建專業(yè)的基礎(chǔ)施工量、混凝土用量、電纜溝的長度、占地面積以及降低了人工成本，提高了設(shè)備的維護(hù)年限，因此，TGIS組合電器的使用可以極大的降低變電站的投資費(fèi)用。

2 TGIS在工程中的應(yīng)用

TGIS組合電器是通過油氣套管將插接式HGIS組合電器置于主變壓器上方，使主變壓器的高壓套管與HGIS組合電器的出線套管合理緊湊的組裝在一起的模塊化電氣設(shè)備。

TGIS在變壓器外形幾乎不做任何更改便可以與HGIS組合電器連接，變壓器散熱片仍然可以保證變壓器在夏季高溫時(shí)的安全運(yùn)行。TGIS若為線路—變壓器組接線，則高壓套管就僅有一組，減少了套管的閃絡(luò)故障。某66 kV變電站高壓部分使用TGIS組合電器與使用敞開式設(shè)備的內(nèi)橋接線形式平面布置對比，見圖1。

圖1 TGIS組合電器與使用敞開式設(shè)備的平面布置對比

圖1中TGIS組合電器內(nèi)橋布置的占地面積為23.4 m×5.2 m，而敞開式設(shè)備內(nèi)橋布置的占地面積為21.9 m×28.8 m，因此，可以得出以下結(jié)論。

a.由于戶外常規(guī)變電站設(shè)備種類多，而且各種電氣設(shè)備之間按設(shè)計(jì)規(guī)定有電氣安全距離和運(yùn)輸通道的要求，占地面積大；而TGIS組合電器的應(yīng)用可以大大減少占地面積，節(jié)約了國家可貴的土地資源。

b.TGIS組合電器的應(yīng)用與戶外常規(guī)設(shè)備相比，省去了各種高壓電器設(shè)備的使用，提高了變電站的集成化程度，減少了變電站的投資建設(shè)成本，為國家節(jié)約了開支。

c.TGIS組合電器的應(yīng)用與戶外常規(guī)設(shè)備相比，減少了許多中間環(huán)節(jié)，不僅在建設(shè)中減少了基礎(chǔ)間的施工誤差，而且可以大大降低變電站在運(yùn)行過程中發(fā)生的故障率，因此，TGIS組合電器的使用可以大大提高變電站的安全可靠程度。

3 結(jié)論

TGIS組合電器的使用對提高電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行、提高設(shè)備的集成化程度、提高電器設(shè)備的靈活性、減少土地資源的占用、縮短項(xiàng)目建設(shè)工期、節(jié)約投資建設(shè)成本以及使變電站更好的貫徹執(zhí)行“兩型一化”的要求有著十分重要的意義。因?yàn)門GIS組合電器的應(yīng)用還處于嘗試階段，需要制造廠商和運(yùn)行單位逐步積累制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使TGIS組合電器能夠盡善盡美的發(fā)揮其自身的強(qiáng)大優(yōu)勢，造福電網(wǎng)。