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06-012010

HGIS将逐步成为我国变电站高压电器的主流产品

发布者:本站 浏览次数:1502

    HGIS(HYBRIDGASINSULATEDSWITCH)是一种新型的组合电器,它将断路器、一个或多个隔离开关、CT、PT以及它们的控制系统组合在一起,这种组合装置能够方便用于室内或室外安装,它是一个独立完整的进出、线间隔,是由以上多个模块组装到一起且各相均有自己的独立气室。

    自从上个世纪末ABB公司首先推出了HGIS产品(其产品名称简称为PASS)以来,三菱公司、西门子公司、ALSTOM公司也陆续推出了MITS、HIS、GIM、Hm等产品。2002年12月份,当时的国电公司在广东珠海针对ABB的PASS召集了全国电力系统有关专家召开了技术研讨会。并在2003年3月份发文(生产输电函2003-28号)明确在国内推广使用此类产品。截止目前为止,全世界此类设备已有2000多套投入运行,国内也已有超过400套此类设备投入运行。

    中国的第一个HGIS(ABB的PASS)145KV变电站,在2003年3月份广东西桠变电站投入电网运行。72.5KV(ABB的PASS)设备最早在2003年末在东北黑龙江投运;东北三省已有超过40套72.5KV(ABB的PASS)设备投运;252KV设备(ABB的PASS)在山西太原清徐变电站也于2005年底投运;550KV设备(三菱)2004年在东莞投运。目前国内几个大型的高压开关厂都在着手开发和研制国产的HGIS设备,有些厂家已经通过了型式试验并且陆续的投入电网运行。来源:高压开关网

    GIS产品在国内推广用了十几年的时间,才得到运行单位的认可,其后国内厂家陆续研制出国产GIS。而HGIS产品只用了三年时间就得到了如此广泛的应用。HGIS产品为什么发展的如此迅速?其原因可概括为以下几点:

    一、综合经济效益高
    节约土地、降低造价。HGIS与传统变电站(瓷柱式,也称AIS产品)相比节约了70%的土地,综合造价和同样规模和种类的GIS相比降低了1/3。这里要说明的是,同类产品的定义为进口设备和进口设备相比,国产设备和国产设备相比。和AIS产品相比,计入地皮费、土方开挖费、安装费和运行成本后,其寿命期周期综合成本有所降低。

    二、技术先进,运行可靠
    1、在运行可靠性方面,首先由于使用了新的制造工艺,用高压铝铸件技术制造壳体,使得密封法兰的工况大为改善,实现了法兰金属面的直接压接,使得年漏气率大为降低;其次,从结构上减少使用盘式绝缘子(252KV及以下的电压等级,可以不使用盘式绝缘子),使得内部绝缘件的故障率大为降低;由于使用多功位的隔离开关,使得内部一次结构大为简化,易损元件减到最少;使用新型的隔离开关操作机构,此机构的机械部分是密封在一个金属罐体里,在长期运行当中与外部空气隔绝,解决了以往隔壁开关机构暴露在空气中的锈蚀问题,使机构整体在开关的寿命期内不需要做任何维护;

    2、在运行操作安全方面,多功位的隔离开关从设计结构上本身就带有防止误操作的功能,并且操作简单,功耗小;由于HGIS设计了隔离开关的观察窗,使得现场实现了隔离开关的明显断开点;HGIS的出线套管厂家一般考虑两种形式:硅橡胶和陶瓷。目前电力系统接受硅橡胶的材料,在高原和铁路部门目前还采用陶瓷套管。由于考虑到设备的免维护,套管的爬距较大,一般都超过国家标准的最大爬距(如ABB采用3.9cm/kv)。

    3、在低温地区一般使用SF6和CF4的混合气体,而不采用通常国内使用的混合N2和加热器的形式。

    4、汇控箱一般在国内加工,使用不锈钢壳体,表面喷涂工艺,内部的继电器通常使用进口继电器来延长使用寿命。

    三、便安置维护
    1、方便安装调试,HGIS的一次部分是在工厂的净化车间完成的,二次控制线是通过航空插头连接的,整体设备是在工厂内进行调试的。一次设备现场不需要净化处理和抽真空等工艺过程,安装现场只需要简单的整体组装和固定;二次部分使用的航空插头是一一对应的,不需要重新进行二次电缆的拨线、对线、做电缆头等工作,也不会发生插错的问题;一般来说,现场安装由厂家负责,145KV和252KV的设备一天即可安装完成。

    2、维护简便,HGIS基本属于免维护的设备,厂家一般仅要求5-7年进行一次预防性实验。断路器和隔离开关的操作机构以及CT、汇控柜都可以进行整体更换,一次设备可分项整体更换。上述元件如果发生损坏问题,一般是退回厂家整体更换,不需要现场处理;

    3、为了方便安装,一般厂家会提供支架的地角螺丝以及一次接线端子,并且提供足够的SF6气体和必要的专有工具。

    4、通常HGIS在使用方面应当注意在设备发生问题的时候,一般由厂家派人到现场处理。处理方式为更换元件,一般不进行现场的元件的拆装。

    5、为了便于推行标准化接线形式,目前HGIS一般分为4种接线类型:单母线、双母线、进出线、双断路器。有电缆型和套管引出先两种连接方式它们以模块的方式在工厂预先制造好。由于使用了铝铸件工艺,使得整体的尺寸、重量大为降低,比较易于实现在屋顶的安装方式。其电流互感器采用外挂式,安装更换方便。

    四、符合环保及智能化的发展要求
    1、HGIS在设计上所有部件考虑了沿海和污染严重地区的环境,如它的操作机构和汇控箱等的密封、防腐等级比较高。
    
    2、支架一般在国内加工,表面使用热镀锌工艺。为了美观起见,有的供电局要求在支架上进行喷涂以防止光线污染。HGIS更强调现场的免维护特点,现场的主要部件都可以在短时间内进行更换。使用HGIS更深远的意义在于它的运行可靠性成倍的提高,并能更大限度的节约各类资源,比如由于其体积减少,使用的铝材和SF6气体大大的降低,是同样电压等级的GIS的1/5,这样有利于环保和节约资源;另外减少了供电局维护的工作量,使其劳动生产率大大提高。随着国产化程度的提高,HGIS的制造成本将逐步降低。可以预言,HGIS将逐步成为高压电网变电站建设中的的主流高压电器产品。
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