随着城市的发展，电力需求也越来越大。为了实现所需的大容量传输，城市电力供应的最高电压等级从110 kV 提高到220kV，在中国和其他国家的一些特大型城市中甚至已经达到500kV。这就要求建设超高压（EHV）变电站作为城市的负荷枢纽。但是，超高压变电站的规划建设中，变电站占地面积与功率需求之间相互发生冲突。一般而言，电压等级越高，变电站的主变功率就越大CONTROL ENGINEERING China版权所有，变电站占地面积也就越大。但是，这一需要又与城区普遍存在的土地限制问题相矛盾。土地稀缺是最大问题，但巨大的投资成本也是一项严重挑战。而且，作为为数量众多的居民服务的配电中心，这类变电站必须具有极高的可靠性和可用性。基于上述要求，这类变电站必须是紧凑型变电站，能够降低客户的成本，占有土地面积较小，并且具有极高的可用性。
　　目前的技术使上述目标变得现实。首先，新型的一次设备可以大幅减少占地面积。ABB 率先推出的革命性断路器产品，使开关设备得以优化配置甚至全面集成，同时降低了土地征用成本和设备成本。其次，创新的光传感器正逐步取代传统的昂贵而庞大的电流互感器（CT）。这些新型CT 外形尺寸极小，可以方便地与断路器集成。第三，这些光传感器的采用，是变电站数字化的一个完整组成部分。这不仅可以提高变电站的性能控制工程网版权所有，而且可以节省投资，例如，可以节省二次互感器电路、断路器控制、隔离开关和接地开关中所用的电缆数量。
　　在城区变电站，关键的因素是土地成本。
　　传统的空气绝缘变电站
　　变电站投资中，各种设施的建设和安装成本巨大。显然，变压器和断路器等一次设备的价格十分昂贵，特别是那些用于超高压等级的设备。此外，变电站自动化系统（SAS）本身也成本高昂，这不仅仅是因为该系统需要大量的智能电子设备（IED）和计算机，而且还因为测量和控制需要使用大量的电缆连接。
　　但是，对于建设在城市中的变电站，与土地相关的成本是一项十分重要的因素。土地征用是这一过程中的组成部分之一，但仅仅是最后一个环节。与普通商品不同CONTROL ENGINEERING China版权所有，资金不是获得土地的唯一因素。安全、环保和噪声都是变电站审批过程中必须考虑的因素。占地面积越小，变电站对周围环境的影响就越小。
　　1 显示了一个500 kV 变电站的单线图（SLD）［1］。该变电站有六个500 kV的间隔（1. 断路器方案）和十二个220 kV 的双母线间隔。
　　在该变电站中，所有一次设备都很大，一般需要占用60,000 平方米的面积2 。显然，很难在城市中为此类变电站找到合适的地块。
　　但是，为满足快速增长的电力需求，迫切需要在城市中建设变电站。根据北京电力公司的计划，500 kV 的双环网将在2010 年完工。为此，需要建设10 座变电站（每座变电站的电压和功率分别为500 kV 和2600 MW），其中四座负荷枢纽变电站将建在市中心。由于土地紧张且价格极高，任何紧凑型变电站方案都将具有极大的吸引力。采用气体绝缘组合电器（GIS） 是一个显而易见的方案，对于与1 ［1］相同的单线图，采用GIS 仅需占地30,000 平方米， 但其成本却高于空气绝缘变电站。根据中国国家电网公司［1］的要求，一个GIS 变电站的投资比空气绝缘变电站（AIS） 高出大约40%。因此控制工程网版权所有， 必须研究占地面积既小、又能为客户节约成本的新替代方案，以取代传统的空气绝缘变电站。
　　安全、环保和噪声都是变电站审批过程中必须考虑的因素。
　　技术解决方案
　　采用新技术，ABB 可以设计成本低廉且占地面积更小的AIS 变电站。

　　1 典型的500 kV变电站的单线图

　　2 典型的500 kV空气绝缘开关设备（AIS）变电站的布置

　　新型断路器
　　500 kV 间隔的剖面图如3 所示。该图表明，隔离开关占据了大部分空间，因为每个断路器需要两个隔离开关，以便实现安全隔离。

　　3 500 kV 1. 断路器方案的剖面图

　　4 带两个a 和一个b 隔室的隔离式断路器

　　5 145 kV变电站（传统式） a 与实现同样功能但采用“组合式”断路器的变电站b 之间占地面积的比较

　　利用成熟的现代自能式及/ 或吹弧式SF 断路器，ABB 开发了既可简化变电站又能节省空间的替代方案。ABB开发和制造了一种被称为“组合式”的新型隔离式断路器（DCB）［2］。组合式断路器的隔离功能被集成在熄弧室中。在这个SF6 熄弧室中，并没有额外的触点或其他具有隔离功能的器件。当断路器触点处于断开位置时，可用机械方式将其锁定在断开位置，实现所需要的隔离功能，以便对开关设备或网络中的邻近部件进行维护。此外，取消裸露在空气中的隔离开关触点控制工程网版权所有，还可以减少维护次数，提高开关设备的可靠性。该类断路器的隔离要求由IEC 标准62271-108 规定4 。
　　利用成熟的现代自能式及/ 或吹弧式SF6 断路器，ABB 开发了既可简化