典型 AIS 与 GIS 间隔全寿命周期成本 比较研究典型 AIS 与 GIS 间隔全寿命周期成本 比较研究 本文根据大连供电公司的建设和运行实践，对 220kV 和 66kV 两个典型 GIS与 AIS 线路间隔的全寿命周期成本进行了比较研究， 为今后公司基建和技改工程的设备选型提供参考 研究模型选取两个中型无人值班 220kV 变电站的四个典型间隔， 每个变电站选取一个 220kV 双母线线路间隔和一个 66kV 双母线线路间隔，其中一个变电站为 AIS 方案，另一个变电站为 GIS 方案每个典型间隔的电气主接线图一致，如图 1 所示： 图 1 每个间隔中包括 SF6 断路器 1 台，隔离开关 3 组，电流互感器 3 台，所有设备均选择为 B 类产品，设备寿命周期均设定为 30 年 一、建设投资的成本比较 1、设备投资对比 根据近期辽宁省电力有限公司基建和技改工程同类设备招标均价， 做出研究模型的设备投资对比，如表 1 和表 2 所示 表 1 220kV 模型设备投资对比表表 1 220kV 模型设备投资对比表 类别 类别 项目名称及规范 项目名称及规范 单位 单位 数量 数量 单价 单价 （万元） （万元） 合价 合价 （万元） （万元） AIS 间隔 220kV 断路器 台 1 50 50 220kV 隔离开关 组 3 13.6 40.8 220kV 电流互感器 台 3 5.5 16.5 端子箱 台 1 0.8 0.8 小计 108.1 设备运杂费 % 1.06 1 合计 109 合计 109 GIS 间隔 220kV GIS 间隔 台 1 230 230 小计 230 设备运杂费 % 1.06 2 合计 232 合计 232 表 2 66kV 模型设备投资对比表表 2 66kV 模型设备投资对比表 类别 类别 项目名称及规范 项目名称及规范 单位 单位 数量 数量 单价 单价 （万元） （万元） 合价 合价 （万元） （万元） AIS 间隔 66kV 断路器 台 1 18 18 66kV 隔离开关 组 3 2.2 6.6 66kV 电流互感器 台 3 2.1 6.3 端子箱 台 1 0.8 0.8 小计 31.7 设备运杂费 % 1.06 0.3 合计 合计 32 32 GIS 间隔 66kV GIS 间隔 台 1 90 90 小计 90 设备运杂费 % 1.06 1 合计 91 合计 91 2、征地投资对比 依据《国家电网公司输变电工程典型设计》220kV 变电站分册、66kV 变电站分册中 AIS 和 GIS 的占地面积，计算研究模型的征地投资对比如表 3 所示，其中征地均价按照每亩 25 万元进行计算。
表 3 研究模型征地投资对比表表 3 研究模型征地投资对比表 类别 类别 电压等级 电压等级 占地面积 占地面积 征地单价/征地单价/ 亩 亩 合价 合价 （万元） （万元） AIS 间隔 220kV 56.8 米×13 米25 27.27 66kV 25 米×6.5 米 25 13.64 GIS 间隔 220kV 29.5 米×12 米25 5.68 66kV 10 米×6.5 米 25 2.27 3、建设投资成本对比 依据以上投资对比， 并根据 《国家电网公司输变电工程典型造价》和 2007 年版《电网工程建设预算编制与计算标准》 ，对研究模型的建设投资成本计算对比如下 表 4 研究模型建设投资成本对比表 4 研究模型建设投资成本对比 类别 类别 项目 项目 220kV（万元） 220kV（万元） 66kV（万元） 66kV（万元） AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔GIS 间隔AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔 GIS 间隔 设备费 109 232 32 91 建筑费 13 11 6 4 安装费 19 15 13 8 征占地费 24 12 5 2 其他费 27 38 11 15 合计 192 308 67 120 192 308 67 120 19230867120050100150200250300350220kV间隔66kV间隔研究模型综合建设投资成本对比AIS GIS二、运行维护的成本比较 1、人工成本的比较 根据 2008 版《国家电网公司供电企业劳动定员标准》的规定，AIS 间隔与GIS 间隔在变电运行、继电保护/自动装置、高压试验、仪表试验、化学试验共五个专业上， 维护定员完全一致， 仅在变电检修专业维护定员上有所差异。
因此，我们在此仅对不同间隔的变电检修专业人工成本进行分析对比，如表 5 所示 表 5 研究模型变电检修专业全寿命人工成本对比表 5 研究模型变电检修专业全寿命人工成本对比 项目 间隔 项目 间隔 220kV AIS 220kV AIS 220kV GIS 220kV GIS 66kV AIS 66kV AIS 66kV GIS 66kV GIS 定员人数 0.28 0.084 0.07 0.021 全寿命人工成本 168 50.4 42 12.6 说明：按照大连供电公司各检修单位（部门）的年人工成本总额与职工人数之比，得出每人每年的平均人工成本约为 20 万元 2、检修成本的比较 根据制造厂及大连供电公司的设备检修管理规定， 不同类型设备检修周期及成本分析如下： 表 6 不同设备检修周期及成本对比表 6 不同设备检修周期及成本对比 间隔 间隔 类型 类型 设备类型 设备类型 数量 数量 大修 大修 次数 次数 大修成本大修成本 （万元）（万元）小修 小修 次数 次数 小修成本 小修成本 （万元） （万元） 220kV AIS SF6 断路器 1 台 1 15 10 2 隔离开关 1 组 2 10 10 0.4 电流互感器 1 台 0 0 10 0.3 220kV GIS 间隔 1 个 0 0 5 2 66kV AIS SF6 断路器 1 台 1 6 10 1.2 隔离开关 1 组 4 7.2 10 0.25 电流互感器 1 台 0 0 10 0.2 66kV GIS 间隔 1 个 0 0 5 1.5 根据以上统计，得出研究模型全寿命周期内检修成本如下： 表表 7 研究模型全寿命检修成本对比 研究模型全寿命检修成本对比 间隔类型 间隔类型 大修成本（万元）大修成本（万元）小修成本（万元）小修成本（万元）合计（万元） 合计（万元） 220kV AIS 45 4.1 49.1 220kV GIS 0 2 2 66kV AIS 27.6 2.55 30.15 66kV GIS 0 1.5 1.5 3、全寿命运行维护成本比较 依据以上成本分析，得出研究模型的全寿命运行维护成本，对比如下。
表 8 研究模型全寿命运行维护成本对比表 8 研究模型全寿命运行维护成本对比 类别 类别 项目 项目 220kV（万元） 220kV（万元） 66kV（万元） 66kV（万元） AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔GIS 间隔AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔 GIS 间隔 人工成本 168 50.4 42 12.6 检修成本 49.1 2 30.15 1.5 合计 217.1 52.4 72.15 14.1 217.1 52.4 72.15 14.1 217.152.472.1514.1 050100150200250220kV间隔66kV间隔研究模型寿命周期内运行维护成本对比AIS GIS备注:以上分析人工成本中仅包含变电检修专业的人工成本 三、全寿命周期成本的比较 表 9 研究模型全寿命周期成本对比表 9 研究模型全寿命周期成本对比 类别 类别 项目 项目 220kV（万元） 220kV（万元） 66kV（万元） 66kV（万元） AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔GIS 间隔AIS 间隔 AIS 间隔 GIS 间隔 GIS 间隔 建设投资成本 192 308 67 120 运行维护成本 217.1 52.4 72.15 14.1 全寿命周期成本 409.1 360.4 139.15 134.1 409.1 360.4 139.15 134.1 4322 18 1312 664010203040502007年断路器缺陷分布情况密封不良油质劣化加热器二次配件机械计数器其它四、GIS 的其它优点 GIS 设备还提供了一些难以量化的优点，有时这些优点又对于一个项目的实现具有决定性的意义，详述如下： 1、GIS 设备的元件全封闭式，不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响，故障率比AIS 低，尤其对于大连这样的沿海地区，意义更为重大。
2、GIS 设备的导电部分外壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，比 AIS 更容易满足城市环保的要求 3、GIS 设备被牢固地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高，具有优良的耐震性能 4、GIS 施工工期短各个元件通用性强，采用积木式结构，组装在一个运输单元中，运到施工现场就位固定，现场安装的工作量比 AIS 减少了 80%左右 5、GIS 接地刀闸为遥控操作，比 AIS 减少了大量的人工就地装设接地线工作，减少了操作时间 五、参考资料 国网公司所属各地区 66kV 及以上组合电器分布图，其中截止到 2008 年底，辽宁省共拥有 66kV 及以上组合电器 315 个间隔，在国网所属各单位中排名第 19位 各地区组合电器间隔数量4160140082723586174112华东 西北 东北 华中 华北 其它。