TGIS在66 kV变电站中的应用

李志霞，李 昊，高 任

(1.国网吉林省电力有限公司经济技术研究院，长春 130062；2.国家能源集团吉林龙华白城热电厂，吉林 白城，137000)

节约利用土地资源是建设节约型社会有关要求的重大举措，也是电力工业从粗放型发展向“两型一化”转变的需要。节约土地，对于促进电力工业可持续发展，发挥电力工业在建设节约型社会中的基础性作用，有着十分重大的意义。随着电力工业技术的不断发展，许多新技术逐步应用到电力工程建设中，电力设备在大容量、集成化、小型化等方面取得了很大的进步，大大降低了单位容量的土地占用面积[1]。

本文论述了一种集成化程度高、集许多优点与一身的高集成度电器设备(TGIS)。这种组合电器将混合气体绝缘开关设备(HGIS)组合电器与主变压器完美的组合成一体，大大缩短了电力工程的建设周期，明显减少了变电站在运行过程中的维护工作量，使变电站更加小型化，降低了工程项目的投资。

1 TGIS特点

TGIS组合电器综合了敞开式和封闭式开关设备的优势。与敞开式开关设备相比，TGIS组合电器将断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和接地开关等设备集成在一起，更加突出了设备的模块化程度，大大节省了占地面积；TGIS组合电器减少了以上设备之间的连接线(即减少了故障点)，因此大大提高了设备的运行可靠性。与GIS组合电器相比，TGIS省略了封闭母线，大大节省了变电站的投资费用[2]。

TGIS是将HGIS组合电器通过油气套管与主变压器高压套管组合成一体的高压电器设备，因此，TGIS不但可以更大程度的减少变电站的用地面积、降低变电站的建设成本、缩短变电站的建设工期，而且还可以大幅减少变电站在运行中的故障率。

1.1 集成化程度高

由于TGIS组合电器省去了原来HGIS组合电器通过耐张绝缘子串、钢芯铝绞线、设备线夹及T型线夹等材料与主变压器进行电气连接的环节，TGIS组合电器中的HGIS组合电器安装在变压器的器身顶部，HGIS组合电器通过油气套管与主变压器的高压套管合理紧凑的组装在一起，提高了设备的模块化程度，施工安装时仅需土建专业制作变压器的设备基础即可。与敞开式设备组成的内桥接线相比，减少了主变压器高压侧配电装置的设备基础与支架，减少了4组门型构架及8组门型构基础，因此，TGIS组合电器比以往的HGIS组合电器和敞开式设备布置节约了变电站的占地面积，极大地提高了设备的集成化程度。

1.2 安全可靠性高

敞开式设备及外露导线受环境、气候影响大，容易产生瓷想清楚缘子断裂、操作失灵、导电回路过热、锈蚀等机械和电气方面的故障，会引起停电事故的发生，威胁电力系统的运行安全。TGIS组合电器是全绝缘全密封设计、且没有裸露的导线，因此受环境、气候影响小，有力降低了上述故障的产生。由于TGIS是HGIS组合电器与主变压器之间通过油气套管直接进行电气连接，省去了原来HGIS组合电器通过耐张绝缘子串、钢芯铝绞线、设备线夹及T型线夹等材料与主变压器进行电气连接的复杂环节，减少了变电站运行中可能出现的故障点，因此，TGIS组合电器提高了变电站运行的安全可靠性。

1.3 灵活性高

随着现代工业的飞速发展，用电负荷增长迅速，许多老、旧变电站容量不能满足要求，大多数的变电站需要增容扩建，而现场施工量大、建设工期长、老旧变电站的占地面积有限等问题给变电站的扩建带来了不小的困难，TGIS组合电器的应用可以很好地解决这些问题。不仅如此，如果某个66 kV变电站高压设备出现故障或发生事故，可以用重型卡车一次性将TGIS组合电器运输至故障或事故变电站，帮助及时解决供电的可靠性和连续性，而无需多次运输不同设备、大量的设备基础的制作，所以对场平要求低，降低了土方工作量，在山区建设变电站时，优越性尤为突出，因此，TGIS组合电器的应用提高了变电站的电气设备灵活性。

1.4 费用低

由于TGIS组合电器的高集成度，不仅大大减少了变电站设备支架、门型构架、避雷针及端子箱的数量，而且减少了钢材、钢芯铝绞线、绝缘子串、设备线夹等装置性材料的使用，另外，还减少了土建专业的基础施工量、混凝土用量、电缆沟的长度、占地面积以及降低了人工成本，提高了设备的维护年限，因此，TGIS组合电器的使用可以极大的降低变电站的投资费用。

2 TGIS在工程中的应用

TGIS组合电器是通过油气套管将插接式HGIS组合电器置于主变压器上方，使主变压器的高压套管与HGIS组合电器的出线套管合理紧凑的组装在一起的模块化电气设备。

TGIS在变压器外形几乎不做任何更改便可以与HGIS组合电器连接，变压器散热片仍然可以保证变压器在夏季高温时的安全运行。TGIS若为线路—变压器组接线，则高压套管就仅有一组，减少了套管的闪络故障。某66 kV变电站高压部分使用TGIS组合电器与使用敞开式设备的内桥接线形式平面布置对比，见图1。

图1 TGIS组合电器与使用敞开式设备的平面布置对比

图1中TGIS组合电器内桥布置的占地面积为23.4 m×5.2 m，而敞开式设备内桥布置的占地面积为21.9 m×28.8 m，因此，可以得出以下结论。

a.由于户外常规变电站设备种类多，而且各种电气设备之间按设计规定有电气安全距离和运输通道的要求，占地面积大；而TGIS组合电器的应用可以大大减少占地面积，节约了国家可贵的土地资源。

b.TGIS组合电器的应用与户外常规设备相比，省去了各种高压电器设备的使用，提高了变电站的集成化程度，减少了变电站的投资建设成本，为国家节约了开支。

c.TGIS组合电器的应用与户外常规设备相比，减少了许多中间环节，不仅在建设中减少了基础间的施工误差，而且可以大大降低变电站在运行过程中发生的故障率，因此，TGIS组合电器的使用可以大大提高变电站的安全可靠程度。

3 结论

TGIS组合电器的使用对提高电力系统安全可靠运行、提高设备的集成化程度、提高电器设备的灵活性、减少土地资源的占用、缩短项目建设工期、节约投资建设成本以及使变电站更好的贯彻执行“两型一化”的要求有着十分重要的意义。因为TGIS组合电器的应用还处于尝试阶段，需要制造厂商和运行单位逐步积累制造和运行经验，使TGIS组合电器能够尽善尽美的发挥其自身的强大优势，造福电网。