01-TGIS工作报告1

72.5千伏线路-变压器复合式组合电器（TGIS）工作报告辽宁省电力有限公司二〇〇九年十二月1负责单位：辽宁省电力有限公司协作（合作）单位：西安西电高压开关有限责任公司大连信达变压器有限公司工作时间：2008年5月～2009年12月项目总负责人：刘劲松副负责人：熊幼京项目成员：李春和谢诚崔文军周志强郭兆成林春清杨雯窦晓黎刘秉政杨宝信阎玉彬闻学萍目录1立项背景............................................32项目内容及计划......................................43项目开展过程........................................53.1前期调研...........................................53.2调研结果...........................................53.3实施过程...........................................63.4结论...............................................74课题成果的意义......................................831立项背景根据国网公司电网建设“两型一化”要求，结合国内电网快速发展的实际需要，辽宁省电力有限公司提出变电站一次设备高度集成的要求，满足66kV变电站建设的需要，同时要适应智能化电网发展要求。于2008年5月与杭州西门子开关有限公司、西安西电高压开关有限公司、大连信达变压器有限公司进行初步技术论证。通过论证，认为将大连信达变压器有限公司生产的变压器通过油气套管出线，直接与西门子公司的HIS或西安西电高压开关有限公司生产的ZHW□-72.5千伏开关设备进行连接，并采取水平或立体布置形式，使两种不同功能的设备成为一体，结构变得非常紧凑，特别适用于负荷末端线路－变压器组接线形式的变电站。为了适应电网智能化发展和数字化变电站建设的需要，一次开关设备采用智能化操作机构、电子式电流互感器以及变压器、开关设备在在线监测装置等等。认为此项目的研究，初步认为国内首创，在电力系统具有广泛的应用前景。具有以下几方面的意义：（1）由于变电站设备种类较多，而且各电器设备之间按设计规程规定要有足够的电气距离和运输通道，造成占地面积较大。通过本项目的研发，使得变电站一次设备集成化，占地面积减少了一半以上，大大节约项目征地投资。（2）常规户内变电站的建设，高压设备全部在户内，66kV开关、互感器、隔离开关等设备需要布置在二楼，因此楼房的建筑面积较大，而且还必须考虑房屋的承重问题。采用TGIS后，采用一层布置就已4足够，大大减少了建筑面积，而且基本不用考虑一次设备的承重要求，降低建筑成本50％以上。（3）由于一个设备的高度集成，要求一次设备必须做到免维护或少维护设备，减少了运行维护量和维护成本。（4）可实现智能化操作、数字化终端，GIS实施在线监测。2项目内容及计划为了保证此项目的实施，辽宁省电力有限公司制定了详细的实施计划，由辽宁省电力有限公司项目组提出TGIS设备的技术要求和结构要求，参与项目的两个制造企业各自独立研发，由辽宁省电力有限公司生产技术部负责协调、统一和指挥工作。项目组制定了详细的进度时间表，对设备质量、技术参数、产品出厂试验、信息联络及联络会等进行了细致安排，项目进展基本符合进度安排，最终产品完全满足项目预期目标。72.5千伏线路-变压器组复合式组合电器的研究内容：1）72.5千伏变压器与72.5千伏HGIS设备组合单元的设计。2）72.5千伏HGIS灭弧室断路器灭弧室单元的设计。3）72.5千伏HGIS三工位隔离开关单元的设计。4）72.5千伏HGIS接地开关单元的设计。5）72.5千伏电子式互感器单元的设计。6）变压器冷却方式的设计。7）变压器出线方式、连接方式的设计。8)数字化组合式汇控柜单元的设计。9）TGIS组合电器基础的设计。53项目开展过程3.1前期调研2008年6月由省电力公司生产技术部组织调研组，分别到西门子（杭州）公司、西安西电高压开关有限责任公司、大连信达变压器有限责任公司等单位进行调研和技术交流，主要对72.5千伏HGIS设备、66千伏电力变压器设备的制造企业生产能力、科研能力及技术创新等方面进行了调研，同时，也与被调研单位针对变压器设备与HGIS设备组合（即TGIS）研究工作进行了可行性探讨。3.2调研结果通过调研，坚定了此项目的开展的信心，所有被调研单位均表示出浓厚的兴趣，西门子（杭州）公司没有72.5千伏HGIS产品，但表示愿意提供145千伏HGIS设备参与此项目的开发；西安西电高压开关有限公司HGIS设备已形成较为完整的系列，电压等级从40.5千伏到550千伏均已研制成功并在网运行，尤其是2008年研制出ZHW□-72.5千伏、额定短路开断电流达40kA的HGIS组合电器，更加适合东北地区66千伏电压等级的要求，并且该公司具有非常深厚的研制基础，在新品研制方面也有比较丰富的经验；大连信达变压器有限公司是东北地区生产110千伏及以下电压等级变压器的专业制造企业，其产品在东北地区有着丰富的运行业绩，尤其是66千伏变压器与SF6气体组合电器（GIS）连接方面，有着自己独特的制造工艺，完全保证了油－气套管连接部位不发生漏油、漏气等现象。通过以上调研，经项目组会议研究，决定采用西安西电高压开关有限公司ZHW□-72.5千伏、额定短路开断电流达40kA的HGIS组合6电器和大连信达变压器有限公司66千伏电力变压器。3.3实施过程2008年5月，生产技术部李春和主任提出能否将变压器和HGIS组合电器组合，实现一体化布置，达到占地面积最小，减少运行维护的目的。1、2008年6月，生技部组织大连供电公司、大连信达变压器有限公司召开研讨会，会议初步制定了两种设备的组合方案。2、2008年7月，生技部带队去杭州西门子公司考察HGIS设备，并进一步进行了方案的讨论。3、2008年7月，项目组最后确定了TGIS的结构形式为水平侧出线平面布置方式，并开始生产制造。4、2008年9月，样机TGIS研制成功，并通过出厂试验。5、2008年11月，丹东振兴66kV变电站安装投运成功。6、2009年5月，研究对水平侧出线平面布置结构进行改进，研究立体式布置方案。7、2009年7月，西安高压开关厂调研72.5千伏HGIS设备，并开始与其合作研制垂直上出线立体布置结构的TGIS组合电器设备。8、2009年8～10月，方案确定，开始生产。9、2009年11月，编制66千伏TGIS组合电器的交接试验、例行试验标准。10、2009年12月，TGIS整体套装，出厂试验。73.4结论本课题组先后实施了两个研究方案，即水平侧出线及立体式布置方案，并全部生产出了样机并投入了试运行。运行结果表明，该产品完全达到了预期效果。为了追求该HGIS与变压器复合式组合电器的小型化效果，通过大量调研和技术研讨，辽宁省公司提出采用西安西电高压开关有限责任公司生产的ZHW□-72.5kV/40kAHGIS设备与大连信达变压器有限公司生产的SFZ11－31500kVA/66kV变压器，通过油－气套管直接连接，且要求HGIS布置于变压器的上方，完全改变了变压器高压常规的出线方式和HGIS的进线方式，使得组合后的设备（TGIS）功能完备，结构更加紧凑。该项目的研究内容是在HGIS组合电器的基础上进行技术改进，通过讨论研究，项目组充分考虑到HGIS组合电器的安装高度、多种接线方式、操作电动力、运行温升、本体支撑及运行维护等多方面进行了充分论证和考虑，同时，充分还考虑了电网智能化和数字化变电站建设的需要，保留了变压器、HGIS设备的在线监测装置接口，以8及智能化操作机构的应用、程序化操作等。4课题成果的意义随着电网的发展，变电站的建设小型化、智能化是发展的必然趋势，尤其是城区或城区边缘区域，建设变电站的土地资源越来越紧张，全国电力系统都面临相同的问题，就是变电站建设的征地难的问题。那么，TGIS的研制成功，尤其是适合变电站一次各种进线方式的要求，将使变电站的占地面积大大缩小，节约了土地资源，降低了建筑面积及建设投资。而且可以按着电网智能化发展和数字化变电站建设的需要，一次开关设备采用智能化操作机构、电子式电流互感器以及变压器、开关设备在在线监测装置等等。使变电站的智能化水平大大提高。