一种500kV HGIS布置的探讨

福建永福电力设计股份有限公司 姚海荣

本文通过对比“3+0”和“2+1”布置的500kV HGIS，提出2+1布置的500kV HGIS在减少断路器检修的停电时间及解决不完整串设备采购上具有一定推广性。

HGIS设备为半绝缘组合电气，除母线外，断路器、电流互感器、隔离开关等其余设备均布置于SF6绝缘筒内，因其占地小、受外界环境影响小等优点，在新建的变电站中得到了广泛应用。国家电网典型设计方案中有6个500-B方案均采用500kV HGIS设备。

1 常规500kV HGIS布置

通用设计中500kV HGIS采用“3+0”布置方案，即3台断路器连接成整体布置，共有4支BSG套管，其中两侧为500kV Ⅰ、Ⅱ母母线套管，中间两支为进、出线套管，断面如图1所示。“3+0”布置型式结构紧凑，进出线顺畅，应用广泛。

图1 500kV HGIS的“3+0”布置

2 500kV HGIS另一种布置型式

500kV HGIS有一种布置型式为“2+1”布置，分为2CB、1CB两个单元，两者间为独立的HGIS设备，共有5支BSG套管。其中两侧为500kV Ⅰ、Ⅱ母母线套管，中间3支为进、出线套管，断面如图2所示。

3 500kV HGIS两种布置的比较

两者占地面积相同，本文仅从停电时间和远景扩建的设备采购方面进行分析比较。

3.1 停电时间

是否把Ⅰ母断路器独立成一个单元是两种布置型式的主要差异，停电分析仅从Ⅰ母断路器及中断路器故障工况进行分析，其余工况均一致。

（1）中断路器故障时，两种布置型式的主变进线间隔由Ⅱ母断路器供电，出线间隔由Ⅰ母断路器供电，进出线间隔均无需停电。

仅中断路器检修时，需将其拆解、搬运，存在临近部件配合停电的问题。根据调研，采用拆解断路器与CT间连接导体、从底部将支架拆除后搬出断路器，考虑吊装工具与26m层引下线间带电距离，“3+0”布置下进出线的引下线均需拆除，进出线均需停电，时间约2天；“2+1”布置下，两单元套管间满足A1值带电距离要求，可将出线间隔的引下线改接至1CB单元的BSG套管上，实现出线间隔的短时停电、时间约0.5天，主变进线间隔配合停电时间为2天；该种工况下HGIS采用“2+1”布置可减少出线间隔的停电时间约1.5天，技术上占优。两种布置型式的中断路器检修断面示意见图3、图4。

图3 “3+0”布置500kV HGIS的中断路器检修示意图

图4 “2+1”布置500kV HGIS的中断路器检修示意图

（2）Ⅰ母断路器故障时，两者均转由另一段母线供电；同上述分析，仅当Ⅰ母断路器检修时，其相邻BSG套管需配合停电；“3+0”布置下，因出线间隔套管的唯一性，出线间隔需停电，时间约2天，主变进线间隔无需停电；“2+1”布置下，两单元套管间满足A1值，出线间隔的26m层引下线接至2CB单元侧BSG套管、拆除该引下线与1CB套管的跳线，改由Ⅱ母供电，出线间隔仅需短时停电、时间约0.5天，主变进线间隔无需停电；该种工况下“2+1”布置可减少出线间隔的停电时间约1.5天，技术上占优。

综上，“2+1”布置型式在中断路器及Ⅰ母断路器检修时，均可减少出线间隔的时间约1.5天，技术上占优。

3.2 扩建阶段的设备采购

在一个半断路器接线时，往往存在同一串的进线或出线不同期建设的情况，即形成不完整串。不完整串间隔扩建时，不同厂家的HGIS产品存在母线筒高度、接口的差异，采用“3+0”布置型式HGIS在对接上存在一定的难度。

“2+1”布置型式分为了2CB和1CB两个独立单元，不完整串时仅需建设2CB单元，远景扩建1CB单元完善成整串间隔，扩建的1CB单元无需与已有的2CB单元对接，不存在对接的问题，可有效解扩建阶段对接难问题。

3.3 经济比较

两种布置型式主要存在停电时间、不完整串扩建设备投资的差异。

两种布置型式的HGIS存在停电时间的差别，单种工况下“2+1”布置型式可减少出线间隔停电时间约1.5天；按某工程线路单回持续经济输送容量1000MVA、功率因素0.95考虑，目前国内平均工业用电电价K=0.6684元/kwh，停电1h对应经济损失为63.498万元。按此计算，停电损失巨大，断路器的检修需结合当地用电负荷情况，适时安排检修时间，尽可能的降低因检修造成的停电损失。

总结：本文通过对比500kV HGIS的两种布置型式，分析“3+0”和“2+1”两种布置型式在停电时间、设备投资方面的差别。“2+1”布置的HGIS可避免不完整串扩建时设备单一来源的问题，减少设备投资；同时“2+1”布置的HGIS，出线间隔跳线的可引接至1CB套管或2CB套管上，减少与断路器的陪停时间及经济损失；在应用上具有一定的推广性。