COMPASS方案优点及对比

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简介： 介绍一种新型的110KV配电装置，COMPASS方案。
关键字：COMPASS方案 110KV配电装置

! L1 B( Z9 J& y- S, D* MCOMPASS方案优点及对比
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技术先进
　　COMPASS是ABB公司于1996年设计生产并获专利的一种紧凑型、空气外绝缘的高压组合电器，由SF6断路器、电流互感器、隔离开关模块、接地开关等组成。断路器呈水平布置，由电流互感器支撑。灭弧室是SF6自能灭弧原理的LTB型。电流互感器为SF6气体绝缘的多绕组、电磁式产品，其铁芯和二次绕组装于屏蔽壳内并固定在铝铸件的凹槽内，通过改变一次绕组的串并联来改变电流互感器的变比。

8 d2 k) t' S+ u/ V* {　　断路器的操动机构为三相操作的弹簧（盘簧）机构，相比GIS操作机构，动作更可靠，故障机率小，噪音小。

, ^' ]* u! J8 S3 t　　从布线结构的合理性及所需材料来讲，采用COMPASS方案行线更简洁灵活。COMPASS变电站采用工厂预制的、具有自支撑功能的铝锰合金铝质管母线，在施工现场只需用螺栓联结即可，操作维护直观、便捷。
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2．灵活性强
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　　采用COMPASS可以很方便地构成各种结线方式的高压变电站。由于母线系统是组装的而且模块的安装基础简单，对于采用COMPASS模块式、高压组合电器构成的变电站的改造扩建极其简单和方便————只需将母线简单延伸至新增间隔而不需要增添额外的绝缘子和钢架。

( k3 K5 `) y5 {! s$ U　　新增间隔布置安装方便、灵活，改造扩建时间极短，非常有利于变电站的远景规划。

9 K' a' q) c# ?: X% v8 G　　采用COMPASS方案，变电站其余设备用户可以自行购置，通用性好。

& d) t- W) @5 q5 G* d% G3．检修方便
1 J# i. X# b+ }7 u- M2 E! @
0 B) Y) N/ L$ F- H! K, s. O　　抽出式结构便于维护和检修：COMPASS模块很容易降到地面进行维护和检修，不需要其它辅助设备。维护人员可站在地面进行模块的维修和清洁瓷件，安全可靠。在模块需要大修时，还可以把降到地面的小车运送到车间里进行。因此，COMPASS可以实现就地检修，解决了GIS不能就地检修的不便。

4．节省安装周期

　　COMPASS大部分构件在工厂就已经预制、调试好了，在安装现场只需简单的设备吊装、现场调试、测试验收后便可投入运行。一般来讲，平均每个间隔从安装到调试完毕约2天时间，多间隔所花时间更短。
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/ {* O, ^0 Q# X* r5．占地减少，节省征地费用
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/ a/ u4 j$ v7 A- q: l　　模块化的结构使这一特点更突出，COMPASS空气外绝缘高压组合电器由移动模块和固定模块构成，从而节省了占地面积。移动模块由水平布置的断路器、电流互感器、支撑瓷套、断路器操动机构、隔离开关操动机构、隔离开关动触头和移动模块底盘等构成；固定模块由支撑柱、固定支架、隔离开关静触头、支撑绝缘子、接地开关及其操动机构、控制箱等构成。
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' G# |6 _$ {+ s# Y5 J  b4 E9 }6．节省基础工作量

　　采用常规方案其隔离开关、断路器、电流互感器的土建基础工作量要比COMPASS多出一倍，这主要是因为COMPASS采用模块化结构，将隔离开关、断路器、电流互感器甚至避雷器的功能集于一体，整个模块由六根支柱支撑，极大的体现了整体性，从而使土建费用节省了近一半。

2 Z! i$ y7 ^" T- b/ b7．停电时间短
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　　更换一个模块大约在3小时内完成（包括所有辅助时间），这使停电时间缩短并且相应的间接损失降到最低。

# L, A8 I2 \4 B8．介电强度高和防误操作
1 M; I7 j8 _, }) _
　　采用COMPASS构成的变电站按照其产品标准，介电强度试验是按整体间隔的绝缘水平施加而不是以部件分立进行。由于COMPASS变电站分离元件少，闪络等故障几率很小，加上以145kV等级的设备运行于110kV电网，因而其介电强度更高。
4 B' B8 G; z  q- Y- T
' M: k; L+ ?2 Q: e3 ]采用COMPASS的变电站设有完善的电气和机械闭锁功能，从而能够保证防误操作。

9．运行稳定、可靠、成熟

7 o. V3 ]. M' J# ~3 L9 a　　自1996年末首套COMPASS投运至今,由于其节省面积,安装快捷投资省使用维护方便等方面的显著优点而为世界各地的用户所接受。从欧洲至美洲乃至亚太地区,已有数千个间隔的COMPASS投入正常运行。在国内，河南、江苏、浙江、广东、广西、湖北、云南等地数十个工程选用了百余套COMPASS，从安装运行反馈的情况来看,普遍反映良好，已为越来越多的用户所接受。
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$ Z( K  x; M% }) ^' X) ]COMPASS设备与GIS设备的技术经济对比

项目
- B3 p1 q  ]/ a$ r. R0 {( h/ [COMPASS—145设备
国产110kVGIS

投资（万元）
3 z/ T, s3 }& w9 `. A0 P) ?90~100
" ^* M) b% [5 t% \& l7 w  @" r, }140~160

户内占地（mXm）
; n8 g0 u: S# ]0 @10（长）X8.5（宽）
3 Z6 Z1 h- A/ l& }10（长）X3（宽）
; S. ^) ~! }* N& K; n+ O
* U8 A- V5 G2 I- q/ Y户外占地（mXm）
10（长）X8.5（宽）
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7 x" C/ ]; w5 s+ K, T技术优缺点比较
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备注：上述比较为单台。用GIS五间隔实现的变电站，用COMPASS只需三间隔。
纵向尺寸压缩较常规设备小
户外构架可省略，可用NABLA母线替代
7 g7 O5 f2 q8 }0 _( g) B“Γ”部件有故障，可用备用替换
- R% ~+ `0 ~6 a1．110kV配电装置全封闭

* z" d, y8 [! {' L( l8 V( k; F; G2．操动机构用于液压、气动，易泻漏

3．目前设备小缺陷较多
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$ P5 f! a! @- }3 o1 x有关COMPASS的资质、信誉及服务质量承诺
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$ I8 i6 q9 K# m3 S7 U9 B( U　　1.COMPASS是意大利ABBADDA公司的产品,采用IEC71-1、IEC60-1、IEC168等国际电工标准.整个变电站从工程设计到设备交付完工都满足ABB ADDA已获注册的质量保证体系ISO9001的要求.
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- g) e4 x- p, P/ t　　2.工程技术人员到现场负责指导安装, 保证工程进展顺利,并对变电站操作维护人员进行培训.也可更据需要,经协商可请ABB外籍专家现场指导.在正常操作使用下,质量保证期限为一年.在此一年内若有质量问题,工厂负责免费维修.

　　3.自1996年末首套COMPASS投运至今,由于其节省面积,安装快捷投资省使用维护方便等方面的显著优点而为世界各地的用户所接受.从欧洲至美洲乃至亚太地区,已有数百间隔的COMPASS投入正常运行.在国内,已有河南洛阳、江苏江阴等正常投运,扬州等越来越多的用户陆续订货.从使用的情况来看,普遍反映良好.
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6 b' q# ~2 j; x, D3 r; o: cCOMPASS简介
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0 g( S* I+ y- i4 a: W/ P$ c　COMPASS(“罗盘”变电站)是ABBADDA公司于九十年代中期开发的一种紧凑型的(COMpact)工厂预制的（Pre-fabricated）,空气外绝缘（Air-insulated）变电站（SubStation）设备（取各英文单词的首写字母组合为COMPASS，即“罗盘”变电站）。
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　　该设备的主要构思是使用多个功能的器件来构成有限数量的模块或组件，在工厂完成整体装配和测试，并整体运输到工地，使得变电站的安装和调试工作能够安全方便简单和快捷。其独到的设计获得欧洲制造加工及设备专利登记注册-专利号M19512038305。

. L: v8 T7 `, D3 JCOMPASS正常使用条件：户内/户外

7 _% @  E: V. h+ L4 {8 G环境温度：+55℃至-40℃

海拔：不超过3000m

最大风速：不超过36m/s
" q* V: m3 l/ Y% n4 h9 l% @# R
+ T) e1 V' |4 n- v$ M履冰厚度：不超过10mm

8 x. T# G" n* n污秽等级：不超过III级
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; f) [% o( Q# t; O地震烈度：不超过8度
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　　COMPASS空气外绝缘高压组合电器由移动模块和固定模块构成。移动模块由水平布置的断路器、电流互感器、支撑瓷套、断路器操动机构、隔离开关操动机构、隔离开关动触头和移动模块底盘等构成；固定模块由支撑柱、固定支架、隔离开关静触头、支撑绝缘子、接地开关及其操动机构（选择件）、控制箱等构成。

. B/ o: q) e; _" j) K　　因此一个COMPASS模块取代了常规变电站中的一台断路器、三只电流互感器、一台进线隔离开关和一台出线隔离开关，从而节省了占地面积。

　　详细图文资料见样本。
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1 O" l) }, L' V# [/ n. U　　主要性能特点：
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　　工厂预制：COMPASS空气外绝缘高压组合电器的整个间隔在出厂前就已完成装配和所有的调试、测试工作，并整体运输到安装现场，极大地缩短了安装调试时间。
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　　模块的所有控制电缆被制造成插拔式，并有机械识别功能。
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: d& W& S: T% y& L' a! ?& r' _3 M; E6 i　　母线为自支撑结构，不需额外的绝缘子和钢架，而且按照整个变电站的尺寸制造成零部件后随机交付。

7 r, z) c' g& v* H. C6 ^　　现场安装既简单又快捷，大幅度降低了工程的施工费用。
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　　抽出式结构便于维护和检修：
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　　COMPASS模块很容易降到地面进行维护和检修，维护人员站在地面进行模块的维修和清洁瓷件，安全可靠。在模块需要大修时，还可以运送到车间里进行。
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停电时间短：更换一个模块大约在3小时内完成（包括所有辅助时间），这使停电时间缩短并且相应的间接损失降到最低。
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灵活性：采用COMPASS可以很方便地构成各种结线方式的高压变电站。由于母线系统是组装的而且模块的安装基础简单，对于采用COMPASS构成的变电站的改造扩建极其简单和方便—只需将母线简单延伸至间隔而不需要增添绝缘子和钢架。
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! J5 u1 f! `3 _6 i2 O基础：基础的要求比常规变电站简单。模块所需基础的六个支承墩受力很小，稍加强的中等厚度的混凝土平台即可满足要求。

, h& |, b5 i3 s7 z  R, Y: b% L介电强度高和防误操作：采用COMPASS构成的变电站按照其产品标准，介电强度试验是已整体间隔的绝缘水平施加而不是以部件分立进行。这比组装成间隔后不在做介电强度试验的常规变电站具有更高的绝缘性能。由于COMPASS变电站分立元件少，可能存在的故障点或闪络点少，因而其介电强度比常规变电站高。
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5 {  Q- A/ T& ~  u　　采用COMPASS的变电站设有完善的电气和机械闭锁功能，从而能够保证防误操作。
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附：

/ S( Z- Y( y* d+ N+ kCOMPASS设备与GIS设备的技术经济对比

项目
8 F" e# P- B9 `6 OCOMPASS设备
国产110kVGIS

投资（万元）
90~100
140~160

户内占地（mXm）
10（长）X8.5（宽）
6 s$ c. C- E5 \10（长）X3（宽）
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户外占地（mXm）
' Z# b/ q1 h5 X  u; Q' k10（长）X8.5（宽）
& B8 Q7 N6 T7 R, d1 i
) C- n. n0 ]# _# k技术优缺点比较
, o; _1 C* d& q) z
, L% A8 ]* ]9 X* {5 N, O备注：上述比较为单台。用GIS五间隔实现的变电站，用COMPASS只需三间隔。
纵向尺寸压缩较常规设备小
户外构架可省略，可用NABLA母线替代
“Γ”部件有故障，可用备用替换
) m" \  A4 N) p# m. q8 I2 ^/ @1．110kV配电装置全封闭

2 n. D, o: L6 p0 T  s* D2．操动机构用于液压、气动，易漏气

  g% ]; y  x) I3．目前设备小缺陷较多