HGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear，半封闭组合电器）是一种介于GIS和AIS之间的新型高压开关设备。HGIS结构与GIS基本相同，其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而接线清晰、简洁、 紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高，适用于较恶劣的环境条件。对于在温度较低环境下使用的HGIS设备，为保证HGIS设备中的SF6不液化，通常需要配置电伴热保温带（以下简称伴热带）给设备加热，以保证HGIS设备的正常运行。

HGIS设备伴热带电源通常按间隔数量由交流电源箱单独辐射供电给伴热带配电控制箱。对于规模大、间隔数量多的变电站，辐射供电使用的交流回路多，增加了交流电源箱的数量及供电回路电缆的长度，并且任一间隔电源发生故障后，由于设备间隔未配置备用电源，导致伴热带失电时无法迅速恢复供电，不能及时为伴热带提供安全的运行环境^[1-2]。

本文对内蒙古某220 kV变电站中HGIS伴热带供电方案及改进措施进行介绍。

内蒙古某220 kV变电站采用的HGIS设备配置了伴热带为断路器加热。伴热带原有供电方式为单电源辐射供电，供电系统如图 1所示^[3]。HGIS设备厂家提供1个伴热带配电控制箱，箱内装设8个供电电源回路给不同间隔伴热带供电。如图 1所示，1QFA、2QFA、3QFA、…、8QFA为交流电源箱中设置的断路器，1QFB、2QFB、3QFB、…、8QFB为伴热带配电控制箱中配置的开关。

图 1(Figure 1)

图 1 单电源辐射供电系统

供电过程如下：交流电源箱给伴热带配电控制箱中的每个回路单独提供交流电源。例如，间隔1 电源经过断路器1QFA给间隔1供电，间隔2电源经过断路器2QFA为间隔2供电。

此种供电方案中，交流电源箱中配置了8组断路器，供电回路为8回，即需要给伴热带配电控制箱中提供8根交流电源电缆，电缆根数多。由于没有可以切换的备用电源回路，当其中1个伴热带电源发生故障断电，可导致相应间隔失电，不能很快恢复到正常供电状态，停电时间受电源故障时间限制，降低了供电可靠性。

针对伴热带原供电方案存在的问题，将该变电站HGIS设备伴热带供电方式改为集中自动切换供电方案。交流电源箱设置两路380 V供电电源，在配电控制箱内设置电源母排N，U，V，W，QF1 和 QF2为负荷开关，KV1、KV2分别为Ⅰ段电源相序监视继电器、Ⅱ段电源相序监视继电器，KMS1、KMS2 分别为Ⅰ段电源进线继电器、Ⅱ段电源进线继电器，FU1、FU2、FU3、FU4、F1、F2为保护熔断器。双回路电源经过切换后给母排供电，母排经过1QF、 2QF、3QF、…、8QF为不同间隔伴热带供电，双电源自动切换供电系统如图 2所示。

图 2(Figure 2)

图 2 双电源自动切换供电系统

假设380 V交流电源1为主电源，380 V交流电源2为备用电源。供电过程如下^[4-5]。

（1） 首先，380 V交流电源1和380 V交流电源 2均带电，QF1和QF2均处于断开状态。先将QF1闭合，由于QF2为断开状态，KMS2继电器不导通，故 KMS2-1常闭接点为闭合状态，所以KMS1继电器有电导通，KMS1-2辅助接点闭合，380 V交流电源1为母排供电。

（2） 闭合QF2开关，由于KMS1继电器有电导通，KMS1-1常闭接点为断开状态，KMS2继电器不导通，故KMS2-2辅助接点为断开状态，所以380 V 交流电源2 不能给母排供电，为备用状态。

（3） 当380 V 交流电源1 故障断电，KMS1 继电器断电不导通，KMS1-1常闭接点闭合，KMS1-2辅助接点断开，母排失电。此时KMS1-1 常闭接点闭合，KMS2继电器有电导通，KMS2-2 辅助接点闭合，380 V 交流电源2 给母排供电。

KMS2-1 常闭接点断开，380 V 交流电源1退出运行。 由以上电源供电过程可以看出，两路380 V交流电源可实现自动切换供电功能，交流电源为母排供电后，经过1QF、2QF、…、8QF给不同间隔伴热带供电。

对于此种供电方案，交流电源箱仅需给厂家伴热带配电控制箱配置2个断路器，供电回路为2回，提供2根交流电源电缆。电缆根数由原来的8根减少至2根，电源电缆长度为87 m，比原供电方式节省了219 m。而且，具有双电源自动切换功能，如果一回电源发生故障，则自动切换至另一回电源回路，可很快切换到正常供电状态，缩短停电时间，提高了供电可靠性。

改进后的供电方案已成功应用于某220 kV变电站工程中，供电稳定。与原供电方案相比，减少了交流电源箱中断路器的设置数量，减少了电缆接线，按照8个间隔计算，节省了约75%的电缆用量。 增加了一回备用交流电源，减少了设备伴热带停电时间，保证了设备的正常运行。此方案的成功应用可为其他类似工程提供设计参考。