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變電站擴(kuò)建GIS設(shè)備接入系統(tǒng)避免母線全停的研究與應(yīng)用

文檔作者：陳成文檔來源：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局		更新日期： 2026年05月15日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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2018 年 10 月 Engineering Technology and Application| 工程技術(shù)與應(yīng)用 | ·41·
變電站擴(kuò)建GIS 設(shè)備接入系統(tǒng)避免母線全停的研究與應(yīng)用
陳 成
（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局，廣東 肇慶 526060）
摘 要：本文以變電站母線不全停實(shí)現(xiàn)GIS 設(shè)備接入系統(tǒng)為目標(biāo)，分析一起采用常規(guī)接入方法必須母線全停的案例，提
出避免母線全停的優(yōu)化接入思路及方案，為變電站擴(kuò)建工程不允許母線全停的設(shè)計(jì)、施工和項(xiàng)目管理提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：變電站擴(kuò)建；GIS 接入；避免母線全停；項(xiàng)目管理
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-2789（2018）10-0041-02
作者簡(jiǎn)介：陳成（1984-），男，碩士，工程師，研究方向：
工程項(xiàng)目管理。
新時(shí)代中華民族偉大復(fù)興目標(biāo)對(duì)我國(guó)電網(wǎng)提出了更
高的要求，電網(wǎng)企業(yè)紛紛制定了向世界一流企業(yè)邁進(jìn)的
宏偉目標(biāo)，努力將綜合平均停電時(shí)間控制在世界一流水
平，這對(duì)在停電難的變電站完成擴(kuò)建設(shè)備接入系統(tǒng)施工
提出了新的挑戰(zhàn)。敞開式開關(guān)設(shè)備（AIS）接入系統(tǒng)需
要停電施工時(shí)間較短，能夠采取技術(shù)手段和管理手段加
以控制實(shí)現(xiàn)，全封閉式開關(guān)設(shè)備（GIS）接入系統(tǒng)涉及
回氣、充氣等耗時(shí)較長(zhǎng)的工序，需要停電施工時(shí)間也較
長(zhǎng)。對(duì)此，不少國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程人員致力于研究GIS
設(shè)備安裝的關(guān)鍵點(diǎn)[1-2]，力求從工藝、質(zhì)量、試驗(yàn)方法、
裝置等方面挖掘縮短接入系統(tǒng)的時(shí)間[3-6]，但在通過改
變工程范圍方面來避免母線全停的研究較為欠缺。本文
將結(jié)合GIS 設(shè)備接入系統(tǒng)的實(shí)際工程案例，指出常規(guī)接
入方法的不可行性，通過調(diào)整工程規(guī)模及施工工序，實(shí)
現(xiàn)母線不全停接入的目標(biāo)，解決GIS 設(shè)備接入停電難題。
1 工程概況
1.1 工程規(guī)模
某110kV 戶內(nèi)變電站現(xiàn)有主變壓器2 臺(tái)，單臺(tái)容
量63MVA，110kV 為單母線隔離開關(guān)分段接線方式，
戶內(nèi)GIS 設(shè)備，110kV 出線3 回，GIS 設(shè)備基礎(chǔ)已在前
期工程中一次建成。本期在預(yù)留位置擴(kuò)建#3 主變壓器
圖1 變電站擴(kuò)建后主接線圖
（63MVA）及其兩側(cè)開關(guān)間隔、10kV 配電裝置，擴(kuò)建
后接線方式（見圖1），其中虛線框部分為本期擴(kuò)建范圍。
前期工程中，GIS 設(shè)備沒有完全按獨(dú)立氣室原則設(shè)
計(jì)和生產(chǎn)，分段10012 間隔與丙線間隔之間采用有孔絕
緣子隔離，即兩間隔間的氣體可以互通，GIS 氣室氣隔
分布（見圖2）。
圖2 GIS 氣室間隔分布圖
1.2 停電難點(diǎn)分析
變電站位于市區(qū)核心區(qū)域，涉及7.2 萬居民，1 個(gè)
一級(jí)重要用戶，6 個(gè)二級(jí)重要用戶供電，夏季轉(zhuǎn)供率較低，
冬季也有2.8 萬用戶無法轉(zhuǎn)供，變電站轉(zhuǎn)供情況（見表
1）。根據(jù)《中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故事件
調(diào)查規(guī)程》（Q/CSG 210020-2014），城區(qū)減供2 萬戶
以上6 萬戶以下超過30 分鐘，便構(gòu)成電力安全一級(jí)事件，
造成社會(huì)不良影響、損害企業(yè)形象。
2 常規(guī)接入方法
根據(jù)本期工程規(guī)模，常規(guī)接入思路是保持110kV·1M
·42· | 工程技術(shù)與應(yīng)用 | Engineering Technology and Application 2018 年 10 月
表1 某110kV 變電站供電用戶轉(zhuǎn)供情況表
停電安排線路用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)供率
夏季
可轉(zhuǎn)供6 回約2.2 萬戶約27MW
25.2%
不可轉(zhuǎn)供18 回約5 萬戶約80MW
冬季
可轉(zhuǎn)供15 回約4.4 萬戶約28MW
62.2%
不可轉(zhuǎn)供9 回約2.8 萬戶約17MW
母線帶電，通過甲線、乙線經(jīng)#1、#2 主變供全站負(fù)荷運(yùn)行，
2M 母線停電，拉開分段10012 隔離開關(guān)。擴(kuò)建#3 變高
間隔常規(guī)接入方法步驟如下：（1）不需停電：#3 變高
間隔組裝，用時(shí)2 天；（2）需停電：PT 間隔母線氣室
回氣及抽真空，用時(shí)0.5 天；（3）需停電：PT 間隔母
線端部封蓋組件拆除，#3 變高間隔及管母接入PT 間隔
母線側(cè)，用時(shí)1 天；（4）需停電：#3 變高間隔母線氣
室充氣，用時(shí)0.5 天；（5）需停電：#3 變高間隔接入后
微水試驗(yàn)、密封試驗(yàn)、耐壓和局放試驗(yàn)等，用時(shí)2 天；（6）
完成接入。#3 變高間隔接入累計(jì)需要停電時(shí)間4 天，由
于分段10012 隔離開關(guān)間隔與丙線間隔的母線氣室之間
是無孔絕緣子，分段隔離開關(guān)DS 的兩側(cè)帶電，那么分
段間隔和丙線間隔的氣室氣壓均要回收至0.05MPa，根
據(jù)運(yùn)行安全規(guī)范要求，110kV 1M 母線和丙線間隔需停電，
導(dǎo)致該變電站所有電源出線均停電。常規(guī)接入方法要求
全站停電4 天，在負(fù)荷未能100% 轉(zhuǎn)供的前提下，該方
法不具備可行性。
3 避免母線全停的方法探究
3.1 思路
圍繞變電站不間斷供電目標(biāo)，本文提出避免母線全
停實(shí)現(xiàn)GIS 設(shè)備接入系統(tǒng)的研究思路（見圖3）。
圖3 思路圖
現(xiàn)在以下幾方面：第一，新增110kV 出線間隔是利用前
期工程預(yù)留的另一出線間隔基礎(chǔ)，無需再土建施工，直
接安裝即可；第二，丙線改接至新增的間隔，電纜長(zhǎng)度
是減少而不是增多，所以將電纜抽出，再接至新增位置
即可實(shí)現(xiàn)；第三，分段開關(guān)間隔位置足夠。
（2）系統(tǒng)可行性。夏季不可轉(zhuǎn)供負(fù)荷80MW，冬
季不可轉(zhuǎn)供負(fù)荷17MW，新建主變?nèi)萘?3MVA，夏季
負(fù)載率130%，冬季負(fù)載率約30%，從系統(tǒng)上看，冬季
進(jìn)行停電施工，一臺(tái)主變能夠滿足全站負(fù)荷的需求。
（3）實(shí)施過程。第一階段（110kV·1M、2M 母線運(yùn)行，
丙線停電）：新建#3 變高及110kV 出線間隔后，丙線
改接至新增間隔，啟動(dòng)#3 主變。要點(diǎn)：新建的110kV
出線、#3 變高間隔暫時(shí)不與上期設(shè)備母線連通，即#3
主變與#1、#2 主變分裂運(yùn)行；采取站內(nèi)車道破路面的
辦法，在主控樓外抽出丙線電纜，避免了在電纜層狹窄
空間施工的難度；第二階段（110kV·1M、2M 母線停電，
丙線經(jīng)#3 主變帶全站10kV 負(fù)荷）：110kV 刀閘分段改
造為斷路器分段。要點(diǎn)：由丙線經(jīng)#3 主變供電，單線
單變方式運(yùn)行10 天；提前模擬分段開關(guān)就位過程，確
保GIS 設(shè)備精準(zhǔn)入庫(kù)；第三階段（110kV·2M 母線停電）：
新建的母線接入110kV·2M 母線。要點(diǎn)：分段斷路器間
隔已完成改造，新建的110kV 出線及#3 變高間隔對(duì)應(yīng)
母線可接入2M 母線，無需1M 母線停電。
4 結(jié)束語(yǔ)
（1）提供GIS 設(shè)備接入系統(tǒng)新思路。按照常規(guī)的
接入方法，需要110kV 母線全停4 天進(jìn)行安裝試驗(yàn)，停
電對(duì)社會(huì)用電造成巨大的影響，工程無法實(shí)施；通過新
增1 個(gè)出線間隔，改造分段間隔的辦法，110kV 母線無
需全停即可完成母線接入安裝，為今后工程建設(shè)特別是
擴(kuò)建工程，提供避免全站停電的解決思路和案例典范；
（2）提出了工程實(shí)施過程關(guān)鍵點(diǎn)。從電纜施工環(huán)境、
GIS 設(shè)備就位空間、與帶電設(shè)備的相互影響角度，提出
實(shí)施過程會(huì)遇到的問題并采取有效的措施。同時(shí)，還需
指出設(shè)計(jì)時(shí)需考慮后續(xù)工程的延展性、可操作性，盡量
避免發(fā)生獨(dú)立的GIS 設(shè)備不按獨(dú)立氣室設(shè)計(jì)問題；（3）
提高了供電可靠性。增加了63MVA 容量送出儲(chǔ)備，為
增供擴(kuò)銷打下基礎(chǔ)；實(shí)現(xiàn)了分段間隔改造為斷路器分段，
站端接線方式更加靈活，供電更加可靠；避免了引起客
戶的不滿和投訴，維護(hù)了企業(yè)形象。
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從思路圖可見，實(shí)現(xiàn)不間斷供電的最優(yōu)路徑是：保
證至少一臺(tái)主變供電—考慮用#3 主變供全站10kV 負(fù)荷
（1M、2M 母線全停）—改造刀閘分段為斷路器分段（1M、
2M 母線全停）—#3 變高接入2M 母線（2M 母線停電）。
而在1M、2M 母線全停下實(shí)現(xiàn)#3 主變供全站10kV 負(fù)荷，
必須新建1 個(gè)110kV 出線間隔，由外部線路或站內(nèi)線路
改接至新建間隔，形成單線單變供電。
3.2 可行性分析
（1）施工可行性。通過實(shí)地勘察，施工可行性體

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