组合电器式牵引变电所的优势研究
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作者: 李均
摘 要 本文通过讨论组合电器式牵引变电所的优势，总结了变电所施工的注意事项。
关键词 组合电器；GIS；牵引变电所
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0196-01
随着我国电气化铁路的迅速发展，牵引供电设备技术性能的要求也越来越高。现有敞开式牵引变电所存在故障率高，占地、占空间多，受环境影响大，不符合环保要求等缺点。GIS组合电器有故障率低，节约土地资源，减少环境污染，提高操作安全性，符合环保要求等优点。GIS组合电器将成为近来变电所发展的主流。GIS组合电器的设计和运行管理也有别于常规的牵引变电所，通过科学的设计施工和正确的运行管理，才能保证可靠供电，保证铁路运输畅通。
1 组合电器式牵引变电所
1.1 组合电器
封闭式组合电器即GIS。是由英文Gas Insulated Switchgear的缩写，意思是“气体绝缘开关”，顾名思义是以气体为绝缘介质的开关设备。GIS的中文意思也可以称为“高压全封闭组合电器”，是20世纪60年代以后迅速发展起来的高压组合电器设备。由于SF6气体具有良好的绝缘性能，所以GIS的体积可以做的很小，同时也可以应该变电站若干功能集成制作到一起，有效地缩小占地面积。
1.2 牵引变电所
牵引变电所是电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为40 km～50 km。在长的电气化铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围，一般每隔200 km～250 km还设有支柱牵引变电所，它除了完成一般变电所的功能外，还把高压电网送来的电能，通过它的母线和输电线分配给其他中间变电所。
1.3 牵引变压分类及特点
牵引变压所分为直流和交流两类。直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1 500 V、750 V或城市交通用600 V电压，再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相――两相牵引变电所。如新建成都东客站组合电器式牵引变电所就是三相――两相牵引变电所。
牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相――二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相――二相和单相三类。
2 组合电器式牵引变电所的优点
2.1 小型化
组合电器指的是把一定功能的电器设备组合成一体的电器组合。组合电器具有体积相对较小，占地面积少的特点。如上海中发依帕超高压电器有限公司生产的MFPT型产品252 kV开关设备的特点之一是252 kV GIS主母线三相共箱型，其他的部分为相分离型的结构。采用标准化的GIS，间隔宽度仅为1 800 mm。其他厂家生产的GIS组合电器大体都差不多。如河南平高电器公司的ZF11-252型ZF12B-126（L）型等。
2.2 可靠性高运行方便
组合电器具元件全部密封、不受环境干扰、可靠性高、运行方便。优质、密封性能持久的钢质壳体能把内部合适气压维持到十年或更长久。
2.3 维护简易
灭弧室的触头更换是维护过程中最困难的工作。GIS可以通过拆下GCB的检修孔来完成更换，从而无须将GCB从GIS中拆下来，也没有必要使用特殊工具或移动式起重机来完成上述操作。
2.4 安装适应性强
各种 GIS因其结构紧凑，整体高度较低，现场安装更加方便。
2.5 显著节约安装时间和费用
GIS在工厂内组装和测试后不需要进行分解即可运送至安装现场。将现场组装和连接的工作量减至最少，从而可以显著地缩短安装时间并节约费用。
总之，组合电器具有占地面积少、元件全部密封、不受环境干扰、可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量少、安装迅速、运行费用低等优点，引起电力部门的普遍重视。
3 组合电器式牵引变电所的施工注意事项
3.1 工程的施工及验收
高压电器的安装应按已批准的设计进行施工。设备和器材的运输、保管，应符合本规范要求，当产品有特殊要求时，并应符合产品的要求。设备及器材在安装前的保管，其保管期限应为1年及以下。当需长期保管时，应符合设备及器材保管的专门规定。采用的设备及器材均应符合国家现行技术标准的规定，并应有合格证件。设备应有铭牌。
3.2 设备及器材到达现场后，应及时进行验收检查
包装及密封应良好。开箱检查清点，规格应符合设计要求，附件、备件应齐全。产品的技术文件应齐全。按本规范要求作外观检查。
3.3 与高压电器安装有关的建筑工程施工，应符合的要求
与高压电器安装有关的建筑物、构筑物的建筑工程质量，应符合国家现行的建筑工程施工及验收规范中的有关规定。当设备及设计有特殊要求时，尚应符合其要求。
3.4 设备安装前，建筑工程应具备的条件
屋顶、楼板施工完毕，不得渗漏；室内地面基层施工完毕，并在墙上标出地面标高；在配电室内，设备底座及母线的构架安装后，作好抹光地面的工作；配电室的门窗安装完毕；预埋件及预留孔符合设计要求，预埋件牢固；进行装饰时有可能损坏已安装的设备或设备安装后不能再进行装饰的工作应全部结束；混凝土基础及构支架达到允许安装的强度和刚度，设备支架焊接质量符合要求；模板、施工设施及杂物清除干净，并有足够的安装用地，施工道路通畅；高层构架的走道板、栏杆、平台及梯子等齐全牢固；基坑已回填夯实。
参考文献
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