sf6气体绝缘全封闭组合电器gis61课件.ppt

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1、SF6气体绝缘封闭组合电器(GIS),电气组2012.6,SF6气体绝缘封闭组合电器(GIS),主要内容,第四部分：500KV GIS的生产概况,第一部分：SF6气体特性,第二部分：GIS原理及构造,第三部分：GIS试验、运行及维护,主要内容第四部分：500KV GIS的生产概况第一部分：SF,第一部分：SF6气体特性,第一部分：SF6气体特性,sf6气体绝缘全封闭组合电器gis61课件,sf6气体绝缘全封闭组合电器gis61课件,2022/11/4,一、SF6气体,SF6物理特性,2022/10/2一、SF6气体SF6物理特性,2022/11/4,一、SF6气体,SF6气体导热性能,2022

2、/10/2一、SF6气体SF6气体导热性能,2022/11/4,SF6气体的分解（1）GIS中SF6气体分解的途径： 电弧、火花、电晕或局部放电、单纯热分解（2）SF6气体无毒，但多数SF6分解气体有毒。（3）SF6气体分解产物对气体绝缘及灭弧性能的影响不大，SF6的耐电弧性能很好，大部分SF6气态分解物具有很高的耐电强度,SF6,SF4 SF2S2F2 S2F10SOF2. 低氟化合物,电弧分解,电极材料水分氧气,有毒性的其他化合物,一、SF6气体,2022/10/2SF6气体的分解SF6SF4 电弧分解电极,2022/11/4,气体含水量过高的危害1、水分的存在影响气体分解物的生成水分与酸

3、性杂质在一起时，会使材料腐蚀，导致机械操作失灵2、在低温下，水分会在固体绝缘表面凝露，使沿面闪络电压急剧下降，导致事故,项目公司GIS协议规定：有电弧气室：300ppm/150ppm无电弧气室：500ppm/250ppm,一、SF6气体,2022/10/2气体含水量过高的危害项目公司GIS协议规定,1、GIS设备在制造、运输、安装、检修过程中可能接触水分，将水分浸入到设备的各个元件里去；2、GIS设备的绝缘件带有0l一05ppmv的水分，在运行过程中，慢慢地向外释放；3、GIS设备中的吸附剂本身就含有水分；4、SF6气体中含有水分，但作为新气要进行干燥处理，使其含水量在规程规定的范围之内,水分

4、的来源,一、SF6气体,1、GIS设备在制造、运输、安装、检修过程中可能接触水分，将,活性氧化铝Al2O3 它能吸附SOF2、SO2F2、SO2、S2F10O、SOF4等分解物；但对SO2、S2Fl0O等不能定量吸附，有较好的选择性；对SO2F2的吸附能力差。它不吸收SF6气体，所以是GIS设备较理想的吸附剂。,一、SF6气体,如何去处水分和杂质气体？,在GIS气室里放合适的、适量的吸附剂,活性氧化铝Al2O3一、SF6气体如何去处水分和杂质气体？在,2022/11/4,SF6气体的绝缘性能（1）SF6气体的绝缘强度随气体压力的升高而上升（2）对均匀间隙，当p=0.1 MPa时，SF6气体的击

5、穿电场约为89kV/cm；而空气的击穿电场约为 30kV/cm。所以通常说SF6气体的绝缘强度大约是空气的3倍。,一、SF6气体,2022/10/2SF6气体的绝缘性能一、SF6气体,间隙对SF6气体击穿电压的影响,SF6气体击穿电压与电极间隙的关系,均匀电场,稍不均匀的电场,极不均匀电场,L,U,一、SF6气体,间隙对SF6气体击穿电压的影响SF6气体击穿电压与电极间隙的,SF6气体的优良灭弧性能,1、有优良的热特性2、SF6气体的绝缘性能恢复快3、有负电性4、SF6气体的电弧时间常数小5、SF6气体有优良的绝缘性能,一、SF6气体,六氟化硫（SF6）具有良好的负电性，它的分子能迅速捕捉自由

6、电子而形成负离子。这些负离子的导电作用十分迟缓，从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率，因此有很好的灭弧性能。在大气压下，六氟化硫的灭弧性能是空气的一百倍并且灭弧后不变质，可重复使用。,SF6气体的优良灭弧性能1、有优良的热特性一、SF6气体六氟,2022/11/4,温室效应气体SF6气体不会破坏大气臭氧层，然而它是1997年京都议定书指定的六种温室气体之一。减少排放的措施1、推动SF6的回收利用2、降低GIS的年漏气率3、开发小型化、高性能的GIS4、开发替代气体或者是混合气体绝缘,协议要求：SF6气体年泄漏率：0.5%,一、SF6气体,环保要求不容忽略,SF6+N2混合气体,2022/10/2

7、温室效应气体协议要求：一、SF6气体环保要,第二部分：GIS原理及构造,第二部分：GIS原理及构造,GIS基础知识,英文：Gas insulated metal-enclosed swichgear中文：气体绝缘全封闭组合电器 具有接地金属外壳、利用SF6气体的绝缘特性代替大气压下空气绝缘的高压开关和附设的控制、测量、及保护的设备总称。 它把断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、接地开关、母线、氧化锌避雷器等装置组装在封闭的金属壳体内，金属壳体中充有一定压力的SF6气体，由进出线套管、电缆终端或变压器直联与外部电网连接。,1、什么是GIS ？,GIS基础知识英文：Gas insulated

8、 metal-,2022/11/4,2、GIS的优缺点：占地面积和占有空间小安全可靠人员安全、受气候影响小、无火灾、不破坏环境电磁兼容性好维护周期长，寿命长制造难，价格高,GIS基础知识,2022/10/22、GIS的优缺点：GIS基础知识,（1）根据安装地点可分为户外式和户内式两种。 一、二期及项目公司GIS均为户外式,一、GIS 设备的基 础 知 识,3、GIS的结构,GIS基础知识,（1）根据安装地点可分为户外式和户内式两种。一、GIS 设备,国外：,户内产品：欧洲-西门子户外产品：日本-三菱、东芝,国内：,户外产品（大部分）,550kV GIS外形尺寸高大，典型产品每个间隔为12m6m

9、8m。如果考虑户内布置方案，则需要高大的厂房,ELK-04：170kV, 50kA, 4000A,ELK-3：550kV, 63kA, 6300A,ELK-14/245：253kV, 50kA, 3150A,国外： 户内产品：欧洲-西门子国内：,21,（2）GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。,3、GIS的结构,二期220KV母线做成三相共筒式，一期220KV采用单相单筒式，项目公司500KV采用单相单筒式。一般500KVGIS均做成单相单筒式,GIS基础知识,21 （2）GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形,一期单相单筒式母线,二期三相共筒式母线,GIS基础知识,一期单相

10、单筒式母线二期三相共筒式母线GIS基础知识,2022/11/4,分箱型优点：没有相间干扰，不会发生相间故障。缺点：壳体、绝缘件等用量较多， 密封环节多。GIS体积大，占地面积大，外壳感应电流大，损耗大。共箱型优点：可缩小开关设备占地面积40%以上，减少了密封环节，节省了原材料。三相磁场平衡，外壳感应电流很小，易于提高额定电流。缺点：相间相互影响较大，电场结构复杂，有发生相间短路、造成三相故障的可能性主母线共箱型复合型（H-GIS）,GIS基础知识,2022/10/2分箱型GIS基础知识,2022/11/4,GIS基本元件,1、导体：用来传输电能；2、金属壳体：用来封闭导体；3、绝缘子：用来支撑

11、和固定导体，并起导体与壳体间绝缘作用4、SF6气体：确保导体与壳体间绝缘,GIS由4个基本元件组成：,2022/10/2GIS基本元件1、导体：用来传输电能；GI,2022/11/4,导体导体一般采用铝管加工，对于大电流要求可采用铜管在导体端部（电联接部）需镀银；导体与触头一般采用滑动联接结构，以防止导体热膨胀对绝缘子产生机械应力,导 体,平高铝镀银导体产品,2022/10/2导体导 体平高铝镀银导体产品,2022/11/4,金属壳体壳体采用板材焊接或铸铝；在壳体端部有法兰，用于螺栓连接；壳体外表面涂漆（保护），内表面一般不涂漆与钢外壳相比，铝制壳体有着下述优点：低的材料电阻，大大减小因回路电

12、流而产生的发热无磁性材料就不会导致电磁损失，即无涡流轻质材料提供了较好的抗震性能良好的导电性能确保电磁屏蔽的效果,壳 体,2022/10/2金属壳体壳 体,2022/11/4,绝缘子,绝缘子绝缘子采用环氧树脂浇注，并填充三氧化二铝，可提高耐电弧和机械性能主要功能为支撑导体，并确保导体与壳体间的绝缘。一般设计为锥形结构，以增加导体和接地壳体间的绝缘距离；其它功能：可用止气型绝缘子分隔相邻气室绝缘子的类型：通气型、止气型和可开可闭型,2022/10/2绝缘子绝缘子,2022/11/4,绝缘GIS设备应能耐受以下电压而不发生故障：- 长期最大工作电压；（550KV）- 工频（50Hz）试验电压；-

13、雷电冲击和操作冲击试验电压；(1675/1175KV)优化绝缘子尺寸以及设计最适合的SF6气体压力；为降低场强，提高绝缘耐受能力，导体的外形，特别是端部的设计非常重要,GIS基本原理,2022/10/2绝缘GIS基本原理,2022/11/4,运行中的GIS，其绝缘性能取决于其制造质量：- 零部件加工质量（绝缘件表面及内部缺陷、导体表面缺陷）；- 工厂及现场的装配质量（灰尘、金属颗粒）；这些GIS的内部绝缘缺陷，会导致内部场强局部升高，造成局部放电。零部件加工应严格按照图纸要求保证工厂和现场的装配质量：- 避免导体、触头划伤- 避免壳体内有灰尘，金属颗粒等,GIS基本原理,2022/10/2运行

14、中的GIS，其绝缘性能取决于其制造质量,2022/11/4,GIS基本原理,1、接地开关2、母线隔离开关3、断路器4、操作机构5、电流互感器6、出线隔离开关7、电缆终端8、电压互感器9、高压电缆,主回路电流,2022/10/2GIS基本原理1、接地开关主回路电流,2022/11/4,GIS基本原理,主回路中的电流会在壳体表面产生反方向的感应电流，感应电流值近似为主回路的80%,壳体感应电流,2022/10/2GIS基本原理主回路中的电流会在壳体表面产,2022/11/4,电流温升 GIS设备（导体、壳体）自身存在电阻，当流过电流时，根据焦耳定律会产生温升 通过额定电流时，温升最终会稳定并停止。

15、温升值应当满足相关的标准（IEC或GB）。协议规定：每个元件的温升不超过50K，在最高环境温度40时外壳的温升不超过30K。,GIS基本原理,2022/10/2电流温升GIS基本原理,2022/11/4,壳体接地的方式 一点接地在GIS外壳的每个分段中一端绝缘，另一端用一点接地的方式。由于可靠性较差，目前国内GIS设计一般不采用这种外壳接地方式。 多点接地在GIS的某个分段内，用导体连接外壳和大地，并且采用两点以上的多点接地。一般在结构上，串联的法兰盘之间不设绝缘，设备的支座不绝缘,并用固定螺栓导通。优点：由于GIS外壳有两点以上的接地点，因而可大大提高其可靠性及安全性；感应过电压低；外壳和导

16、体电流几乎抵消，因此外部磁场较小，使钢架构发热和流过控制电缆外皮的感应电流都很小。,GIS基本原理,2022/10/2壳体接地的方式GIS基本原理,2022/11/4,1、不能忽略SF6气体的泄漏。如果发生泄漏，泄漏的范围将只限于该气室。2、故障（如闪络）的风险虽然很低，但是必须要考虑。气室分隔能够将故障的影响限制在该气室范围内。3、假若GIS设备在检修、维护或扩建时，气室分隔将允许GIS设备的其他气室正常使用。,GIS基本原理,气室分割,2022/10/21、不能忽略SF6气体的泄漏。如果发生泄漏,2022/11/4,每一个气室应使用止气型绝缘盆子与相邻的气室分开， 每个气室包括以下设备：-

17、 充放气阀门；- 气体压力监测设备，用来监测由于泄漏导致的压力降低；- 防爆盘或安全阀，用来限制气室内部过大的气压（由于内部故障、过量充气及人为过错等造）；- 吸湿剂，能够吸收水份（水份会降低SF6绝缘耐受能力）。,GIS基本原理,2022/10/2每一个气室应使用止气型绝缘盆子与相邻的气室,2022/11/4,GIS基本原理,SF6气体密封,2022/10/2GIS基本原理SF6气体密封,2022/11/4,GIS主要功能元件,1、断路器2、隔离开关3、接地开关4、电压互感器5、电流互感器6、母线7、SF6/空气套管其它：避雷器；电缆终端；控制柜。,2022/10/2GIS主要功能元件1、断

18、路器,断路器本体部分 弹簧机构、底座、断路器装配、密度继电器、防爆片、挡板 弹簧机构悬于底座侧面，断路器装配在底座上面，起到连接弹簧结构与断路器装配的作用。,断路器,断路器本体部分断路器,2022/11/4,断路器,断路器,2022/10/2断路器断路器,2022/11/4,短路器灭弧室,断路器,2022/10/2短路器灭弧室断路器,2022/11/4,灭弧过程,断路器,2022/10/2灭弧过程断路器,550kV及以上GIS的断路器的发展方向：减少断口数量、简化结构 日本三菱550kV GIS：单断口结构（在中国已有208个断路器间隔的供货记录） 其他国家的产品：双断口结构。 我国：西高、沈

19、高、平高东芝三大开关厂-550kV GIS-双断口产品，其中，西高将推出单断口的新产口（样机已通过KEMA型式试验）。国家750kV示范工程中采用的韩国晓星公司的800kV GIS为双断口结构。 前苏联1200kV GIS：4断口结构，而日本安装在新楱名1000kV变电站内的1100kV GIS只需要2个断口,断口数量,根据我国各大电网公司的运行经验，对550kV及以上GIS中断路器的操动机构一般均选用液压或弹簧机构，不选用气动机构。因为气动机构结构复杂，气体管道内容易结露，运行不欢迎。对液压机构则应采用新一代无外露管道，模块化整体结构的形式。,操作机构,分合时间,考虑500kV电力系统的稳定

20、性要求和继电保护装置的技术水平，根据DL/T 7552001电力系统安全稳定导则，对550kV GIS的断路器而言，其合分时间应不大于60ms，建议采用50ms。 同时，要求GIS的断路器在进行开断短路电流型式试验时，不允许在二次控制回路中加延时继电器，防止出现继电器失灵影响系统稳定的问题。应在断路器实际合分时间下进行满容量开断试验，以保证在日常运行时断路器能可靠地切除故障，满足电力系统的稳定性要求。,断路器,550kV及以上GIS的断路器的发展方向：减少断口数,协议规定：机构型式：SF6绝缘，弹簧操作机构或液压弹簧操作机构，进线/母联回路三相操作，出线回路单相操作每相断口数量：2合-分时间（

21、金属短接时间）：60ms,断路器,协议规定：断路器,2022/11/4,隔离开关,2022/10/2隔离开关,开合母线转换电流能力,由于我国500kV及以上的变电站大多数为电力系统的枢纽站，进出线回路数很多，因此母联回路与最远的出线回路之间的间隔数量多、距离长，造成母线转换电压很高。DL/T 4862000交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件根据上述中国电力系统的特点：IEC 62271100：隔离开关额定母线转换电压为50V（开合次数无要求）的规定值DL/T 4862000标准：隔离开关额定母线转换电压为100V、开合次数为300次。产品现状：国内外550kV GIS都按照IEC 6227

22、1100标准进行型式试验，按DL/T 4862000标准的规定值，要求提供550kV GIS的制造厂家补做开合母线的转换电流能力的试验，以满足工程要求。,隔离开关,开合母线转换电流能力 由于我国500kV及以上的变电站大多,开合小电流能力,550kV GIS隔离开关开合小电流:指开合空载母线的电容电流和开合母线电压互感器的电感电流。 IEC 62171102标准：0.5A-型式试验 DL/T 4862000标准：开合电容电流2A、电感电流1A（对敞开式隔离开关）-型式试验 产品现状：为了满足我国一些电力用户的要求，三菱公司550kV GIS隔离开关在2005年初补做了开合电容电流2A的型式试验

23、。2004年8月，由西安高压开关厂制造的550kV GIS隔离开关在荷兰KEMA高压试验站通过了开合电容电流2A、电感电流0.5A的型式试验。,隔离开关,开合小电流能力 550kV GIS隔离开关开合小电流:指开,实践证明，550kV GIS隔离开关开合小电流按照现行IEC 62171102标准中的规定值0.5A进行型式试验是偏于保守的，SF6气体绝缘的隔离开关本身具有较强的开合小电流的能力，是能够满足开合2A电容电流的要求的。但如果工程需要，则应坚持要求制造厂补做此试验。,开合小电流能力,协议规定：开合电容电流：0.5A开合电感电流：2A,隔离开关,实践证明，550kV GIS隔离开关开合小

24、电流按照现行IE,2022/11/4,接地开关,2022/10/2接地开关,1 接地开关配置,550kV GIS接地开关：检修接地开关、快速接地开关 检修接地开关：仅起到当断路器检修时使主回路两端接地的作用； 快速接地开关：它具有线路侧检修接地和开合550kV空载线路感应电流2个作用。由于GIS的所有设备都封闭在金属外壳内，无法直接观察线路是否停电，所以快速接地开关有可能误合带电线路，为此它应具有关合2次额定短路电流的能力。,接地开关,1 接地开关配置 550kV GIS接地开关：检修接地,2 开合线路感应电流能力,对于550kV GIS，快速接地开关应具有开合线路感应电流的能力，在DL/T

25、4862000标准中已按IEC标准的要求规定了相应的额定参数，并分成A、B两级。 A级：额定感性/容性电流为80A/1.6A，感性/容性电压为2kV/8kV。 B级：额定感性/容性电流为200A/50A，感性/容性电压为25kV/50kV。,接地开关,2 开合线路感应电流能力 对于550kV GIS，快速接地,2 开合线路感应电流能力,国内外550kV GIS制造厂都能按此标准提供型式试验报告。有些平行回路电磁感应产生的感性电流很大，超过上述B级标准，但是对应的感性电压却很低。这说明上述IEC标准中的2个感应电流和感应电压的最大值在实际工程中是不会同时出现的。 因此对超过标准要求的特殊工程，应

26、与制造厂进行协商，提出符合工程实际的试验条件，因为即使在感应电流值很大的情况下，如果感应电压值很低，那么快速接地开关开合感应电流的试验也是比较容易通过的。,接地开关,2 开合线路感应电流能力 国内外550kV GIS制造厂都能,2 开合线路感应电流能力,500kV输电线路的电磁感应（感性电流）和静电感应（电容电流）都比较强 我国近几年来500kV同杆并架双回输电线路的情况越来越多，因而带电平行线路在停电线路上产生的感应电流也越来越大。除了500kV平行回路的线路长度以外，线路电流也是感应电流主要的影响因素，如上海昆太和徐行500kV变电站，由于出线回路电流为6300A，则要求线路侧接地开关开合

27、电磁耦合感性电流700A，比IEC和B级标准200A大得多。,接地开关,2 开合线路感应电流能力 500kV输电线路的电磁感应（感性,CT的一次回路是高压回路中的导体。CT的二次回路是缠绕在环形导磁铁心上的绝缘导线。二次导线缠绕的圈数就是CT的变比。导体放置在线圈中。每个间隔有多个CT，以满足测量、保护的需求（即测量和保护线圈）根据用户要求，每相上的CT线圈，可布置在断路器的一侧或两侧。,2022/11/4,电流互感器,CT的一次回路是高压回路中的导体。2022/10/2电流互感,2022/11/4,电流互感器,2022/10/2电流互感器,2022/11/4,电流互感器照片,电流互感器,20

28、22/10/2电流互感器照片电流互感器,1 电流互感器形式,550kV GIS的电流互感器(TA)-电磁式结构有2种不同的布置形式：内置式TA。其一次导体和二次铁心及绕组均布置在SF6气体绝缘金属外壳内部，具有体积小、布置紧凑的优点。大多数制造厂都采用这种形式。外置式TA。其一次导体在SF6气体绝缘金属外壳内部，二次铁心及绕组套在外壳外部，采用干式绝缘。世界上只有ALSTOM公司和东芝公司的550kV GIS采用此种形式。它具有二次绕组检修拆装方便，而且铁心、绕组部件的附着微粒不会落入TA和SF6气室内，不影响绝缘强度等优点。,电流互感器,1 电流互感器形式550kV GIS的电流互感器(TA

29、)-,2 二次绕组数量及额定容量,由于500kV电力系统稳定性的要求，550kV GIS的TA二次绕组数量要满足继电保护双重化配置的需求，而且它的准确等级要满足短路暂态过程的要求。需要二次绕组数量多、尺寸大，有一定的制造难度。 因此，在满足工程需要的前提下必须限制二次绕组的额定容量，500kV电压等级保护的微机化为此创造了条件。目前，在500kV工程设计中，规定对TPY二次绕组额定容量一般取10 VA，在特殊情况下也不超过15VA，以满足550kV GIS制造上的要求。,电流互感器,2 二次绕组数量及额定容量 由于500kV电力系统稳定性的要,包括一次绕组（在高压侧）和提供低压的二次绕组。整个

30、VT（包含铁心磁路部分），安装在一个带有绝缘子并充SF6气体的密封气室内。,2022/11/4,电压互感器,1 二次绕组2 一次绕组3 端子箱4 绝缘子5 充气接头6 防爆盘7 密度继电器,包括一次绕组（在高压侧）和提供低压的二次绕组。2022/10,氧化锌避雷器的工作原理：额定电压下通过氧化锌避雷器阀片的电流仅很小，相当于绝缘体，氧化锌在正常工频电压下呈高电阻。当金属氧化锌避雷器上的电压超过定值时，阀片“导通”，成低阻状态，将大电流通过阀片泄入地中，其残压不会超过被保护设备的耐压。当作用电压下降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状态。,避雷器,氧化锌避雷器伏安特性,氧化锌避

31、雷器的工作原理：额定电压下通过氧化锌避雷器阀片的电流,2022/11/4,氧化锌电阻阀片(ZnO) （可变电阻能够防止过电压）被安装在一个绝缘筒中，绝缘筒最终将安装在充有SF6气体的壳体内。,1 绝缘筒2 SF6监测设备3 绝缘子4 接地导体5 屏蔽罩6 氧化锌电阻片,避雷器,2022/10/2氧化锌电阻阀片(ZnO) （可变电阻能够防,2022/11/4,SF6/空气套管用与架空线相连。内部SF6绝缘，外部空气绝缘；通常随GIS设备一起供货；绝缘套一般用陶瓷制作，现在越来越多的使用环氧树脂玻璃丝筒和硅橡胶（复合材料）；导体采用铝合金材质，与GIS导体类似。顶部的结构应实现架空线和套管的联接；

32、屏蔽罩能够改善套管底部的电场分布。,滑动电联接,SF6,绝缘套,导体,屏蔽罩,绝缘子,筒体,SF6/空气套管,2022/10/2SF6/空气套管滑动电联接SF6绝缘套导体,2022/11/4,SF6/空气套管,2022/10/2SF6/空气套管,断路器操作机构,高压断路器故障分布,断路器操作机构高压断路器故障分布,1、电动弹簧操作机构 2、气动操作机构3、液压操作机构,结构紧凑、体积小可靠性高、维护工作少噪音小安装方便操作灵活,断路器操作机构,1、电动弹簧操作机构 结构紧凑、体积小断路器操作机构,储能部件: 电机、油泵、碟形弹簧、储能活塞及储能提升杆等储能控制部件：行程开关控制回路：辅助开关、

33、合分闸阀、切换阀、合分闸速度调节阀,液压弹簧机构,储能部件: 电机、油泵、碟形弹簧、储能活塞及储能提升杆等液压,储能：当机构失压时，行程开关的接点导通控制，电机通电，电机转动带动油泵将油从低压区泵向高压区，随着高压油量的增加，高压油推动储能活塞向上运动，储能活塞带动提升杆向上运动，提升杆带动拖盘压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。由于密封系统的作用，弹簧被保持在压缩状态。,液压弹簧机构,储能：当机构失压时，行程开关的接点导通控制，电机通电，电机转,分闸：当分闸阀接到分闸信号动作，切换阀切换到分闸状态，传动杆底部失压，传动杆上部的高压油推动传动杆向下运动，完成分闸操作。,液压

34、弹簧机构,分闸：当分闸阀接到分闸信号动作，切换阀切换到分闸状态，传动杆,合闸：当碟型弹簧被压缩时传动杆的密封部位上部始终处于系统的高压之下，在分闸状态下，传动杆密封部位下部处于低油压状态下，这样传动杆被牢牢控制在分闸状态。当合闸阀接到合闸信号动作，切换阀切换到合闸状态，传动杆底部与高压油相连，此时传动杆的上部和下部都充以高压油，由于压差的作用，传动杆向上运动，完成合闸操作。,液压弹簧机构,合闸：当碟型弹簧被压缩时传动杆的密封部位上部始终处于系统的高,碟簧机构与弹簧、液压机构,圆柱螺旋弹簧在长期储压下易发生弹性减退，弹簧储能下降，而且无法得到监测螺旋簧和氮气储能罐的输出力变化陡峭，难与断路器配合

35、氮气储能液压操作机构的输出特性不如液压弹簧操作机构碟簧储能时材料的刚性变化较小，弹性减退较弱，且得到在线监测碟簧平坦的特性曲线有助于断路器的分合闸操作，分闸操作碟簧力只变化5%，合闸操作弹簧力变化小于2%,碟簧机构与弹簧、液压机构圆柱螺旋弹簧在长期储压下易发生弹性减,碟簧机构与弹簧、液压机构,碟簧机构与弹簧、液压机构,弹簧、液压机构特性,弹簧、液压机构特性,第三部分GIS试验、运行及维护,第三部分,73,（1）运行人员经常进入的户内SF6设备室，每班至少通风一次，换气15分钟 （2）运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位，在正常情况下，其外壳及构架上的感应电压不应超过36V。其温升在运行人

36、员易触及的部分不应超过30K；运行人员易触及但操作时不触及的部分不应超过40K；运行人员不易触及的个别部位不应超过65K。（3）SF6开关设备巡视检查，主要进行外观检查，设备有无异常，并作好记录。,GIS 设备的运行维护,基本要求,73（1）运行人员经常进入的户内SF6设备室，每班至少通风一,74,（1）断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关的位置指示正确，并与当时实际工况相符。 （2）现场就地控制柜上各种信号指示、位置指示，控制开关的位置是否正确，是否有信号继电器动作，柜内加热器是否正常。 （3）各种压力表，油位计的指示值是否正常，SF6气体、压缩空气有无漏气现象，液压油、电缆油、机油有无漏油

37、现象。 （4）断路器、负荷开关、避雷器的动作计数器指示值是否正常，避雷器泄漏电流有无变化。 （5）外部接线端子有无过热情况。,GIS 设备的运行维护,巡检项目,74（1）断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关的位置指示正确,75,（7） 组合电器内有无异常声音或异味发生。 （8） 外壳、支架等有无锈蚀、损伤，瓷套有无开裂、破损或污秽情况。接地及引线是否完好，各类箱门是否关闭严密。 （9） 各类配管及阀门有无损伤、锈蚀，开闭位置是否正确，管道的绝缘 法兰与绝缘支架是否良好。 （10）压力释放装置防护罩有无异样，其释放出口有无障碍物。 （11）检查各供气铜管应无裂纹或扭曲、撞瘪现象。 （12）检查出

38、线带电显示闭锁装置是否指示正确.,GIS 设备的运行维护,75（7） 组合电器内有无异常声音或异味发生。GIS 设备的,76,（1）对气动机构三个月或每半年对防尘罩和空气过滤器清扫一次。防尘罩由运行人员处理，空气过滤器由检修人员来做，运行人员应及时作好联系工作。空气储气罐要每周排放一次积水。 运行人员负责每二周检查空气压缩机润滑油油位，当油位低于标志线下限时应及时补充润滑油。 做好空气压缩机的累计启动时间和次数记录。空气压缩机寿命一般在2000小时，记录该数据可作为检修的依据。若在短期内空气压缩机频繁起动，说明有内漏，运行人员应及时报检修进行消缺。,GIS 设备的运行维护,日常维护,76（1）

39、对气动机构三个月或每半年对防尘罩和空气过滤器清扫一,77,（2）对液压机构应每周打开操动机构箱门检查液压回路有无漏油现象。夏季高温期间，由于国产密封件质量不过关易发生泄漏的，应特别加强定期检查工作。做好油泵累计启动时间记录，平时注意油泵起动次数或打压时间，若出现频繁起动或打压时间超长的情况，需要及时与检修人员联系进行处理。,GIS 设备的运行维护,77（2）对液压机构应每周打开操动机构箱门检查液压回路有无漏,78,（3）定期检查记录： 如SF6压力值、液压机 构油位、避雷器动作次数等。,GIS 设备的运行维护,78（3）定期检查记录： 如SF6压力值、液压机 构油位、避,79,1. GIS设备

40、应固定牢靠，外表清洁完整，无锈蚀。2. 电气连接可靠且接触良好，引线、金具完整，连接牢固。3. 各气室气体漏气率和含水量应符合规定。4. 组合电器及其传动机构的联动应正常，无卡组现象，分、合闸指示正确，调试操作时，辅助开关及电气闭锁装置应动作正确可靠。5. 各气室配备的密度继电器的报警、闭锁值符合规定，电气回路传动应正确。6. 出线套管等瓷质部分应完整无损、表面清洁。,GIS 设备的验收,验收项目,791. GIS设备应固定牢靠，外表清洁完整，无锈蚀。GIS,80,7. 油漆应完整，相色标识正确，外壳接地良好。8. 机构箱、汇控柜内端子及二次回路连接正确，元件完好。9. 竣工验收应移交下列资料

41、和文件： （1）变更设计的证明文件； （2）制造厂提供的产品说明书、试验记录、合格证件及安装图纸等技术文件； （3）安装技术记录；（4）调整试验记录； （5）备品、备件、专用工具及测试仪器清单。,GIS 设备的验收,验收项目,807. 油漆应完整，相色标识正确，外壳接地良好。GIS 设,81,（1）制造厂家方面：制造车间清洁度差造成金属微粒、粉尘和其他杂物残留在GIS内部；装配的误差大造成元件摩擦产生金属粉末遗留在零件隐蔽部位；不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象；材料质量不合格。（2）安装方面：安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮、被腐蚀，外部的尘埃、杂物侵入GIS内部；不遵守工艺规程造成零件错

42、装、漏装现象；与其他工程交叉作业造成异物进入GIS内部。,GIS 设备的故障及处理,产生故障的原因,81（1）制造厂家方面：制造车间清洁度差造成金属微粒、粉尘和,82,上述原因会使GIS投入运行后，造成内部闪络、绝缘击穿、内部接地短路和导体过热等故障。根据目前国内GIS设备运行情况，盆式绝缘子和隔离开关造成故障的比率最高。,GIS 设备的故障及处理,产生故障的原因,82 上述原因会使GIS投入运行后，造成内部闪,83,（1）异常响声，当气室内部电气元件发生异常响声时应根据声音的变化判别是屏蔽罩松动、内部有异物，当出现明显放电声时应采取停电措施。,GIS 设备的故障及处理,83（1）异常响声，当

43、气室内部电气元件发生异常响声时应根据声,84,（2）室外GIS设备发生爆炸或严重漏气等事故时，人员接近设备要谨慎，应选择从上风侧接近设备，穿安全防护服并佩带隔离式防毒面具、手套和护目眼镜；对室内安装运行的GIS设备，为防止SF6气体漫延，必须将通风机全部开启15min以上，进行强力排换，待含氧量和SF6气体浓度符合标准，并采取充分措施准备后，才能进入事故设备装置室进行检查,GIS 设备的故障及处理,84（2）室外GIS设备发生爆炸或严重漏气等事故时，人员接近,（3）设备防爆膜破裂，说明内部出现严重的绝缘问题，电弧使设备部件损坏，引起内部压力超过标准，因此，必须进行停电处理。,正常完好状态,破裂

44、状态,内部破裂膜,GIS 设备的故障及处理,（3）设备防爆膜破裂，说明内部出现严重的绝缘问题，电弧使设备,86,1、出厂试验项目,1.外壳压力试验； 2.接线检查； 3.辅助回路及控制回路绝缘试验； 4.断路器、隔离开关、接地开关机械试验和机械操作试验； 5.电气、气动的辅助装置试验；,GIS 设备的试验,86 1、出厂试验项目1.外壳压力试验； GIS 设备,87,1、出厂试验项目,6.主回路导电电阻测量； 7.密封性试验（SF6泄漏试验，空气泄漏试验）； 8.局部放电试验； 9.回路及辅助回路耐压试验；,GIS 设备的试验,87 1、出厂试验项目6.主回路导电电阻测量； GIS,2、交接试

45、验项目,1.SF6气体湿度试验及气体的其他检测项目； 2.SF6气体泄漏试验； 3.SF6密度监视器(包括整定值)检验； 4.压力表校验（或调整），机构操作压力（气压、液压）整定值校验，机械安全阀校验；,GIS 设备的试验,2、交接试验项目1.SF6气体湿度试验及气体的其他检,89,2、交接试验项目,5.辅助回路及控制回路绝缘电阻测量； 6.主回路耐压试验； 7.辅助回路及控制回路交流耐压试验；8.断口间并联电容器的绝缘电阻、电容量和tg；,GIS 设备的试验,89 2、交接试验项目 GIS 设备的试验,9.合闸电阻值和合闸电阻投入时间； 10.断路器的分、合闸速度特性； （若制造厂家有明确质

46、量保证不必测量速度，则现场试验可免测分、合闸速度） 11.断路器分、合闸不同期时间；,2、交接试验项目,GIS 设备的试验,9.合闸电阻值和合闸电阻投入时间； 2、交接试验项目,91,12.分、合闸电磁铁的动作电压； 13.导电回路电阻测量； 14.分、合闸直流电阻测量；15.测量断路器分、合闸线圈的绝缘电阻值；,2、交接试验项目,GIS 设备的试验,9112.分、合闸电磁铁的动作电压； 2、交接试验项,2、交接试验项目,16.操动机构在分闸、合闸、重合闸下的操作压力(气压、液压)下降值； 17.液(气)压操动机构的泄漏试验； 18.油(气)泵补压及零起打压的运转时间； 19.液压机构及采用差

47、压原理的气动机构的防失压慢分试验；,GIS 设备的试验,2、交接试验项目16.操动机构在分闸、合闸、重合闸下,93,2、交接试验项目,20.闭锁、防跳跃及防止非全相合闸等辅助控制装置的动作性能； 21.GIS中的电流互感器、电压互感器和避雷器试验； 22.测量绝缘拉杆的绝缘电阻值； 23.GIS的联锁和闭锁性能试验；,GIS 设备的试验,93 2、交接试验项目20.闭锁、防跳跃及防止非全相合,第四部分：500KV GIS生产概况,第四部分：,现代化的无尘化全封闭IS装配车间,现代化的无尘化全封闭IS装配车间,现代化的无尘化全封闭IS装配车间,现代化的无尘化全封闭IS装配车间,现代化的无尘化全封

48、闭IS装配车间,现代化的无尘化全封闭IS装配车间,先进的制造设备和技术,按照世界标准建造的壳体焊接车间,先进的制造设备和技术按照世界标准建造的壳体焊接车间,芬兰产T-850拉孔机,筒体拔口一次拉伸成型，避免了接口的不规则性，便于实施自动焊接，提高焊接质量。,芬兰产T-850拉孔机筒体拔口一次拉伸成型，避免了接口的不规,1.自动卷筒生产线。2.自动焊接生产线。,1.自动卷筒生产线。2.自动焊接生产线。,1.意大利数控裁板卷筒设备 2.东芝双面自动焊接机. 3.东芝自动焊缝平滑机. 4.芬兰T-850拉孔机.目前国内最先进GIS筒体自动加工线,1,4,3,2,1.意大利数控裁板卷筒设备 2.东芝双

49、面自动焊,1.机器人自动焊接生产线。 2.机器人自动涂漆生产线。,2,1,1.机器人自动焊接生产线。 21,1.德国自动喷漆生产线 2.喷漆样品图片,1,2,1.德国自动喷漆生产线 12,精密机床及数控加工中心,精密机床及数控加工中心,美国HARDINGE公司特供中国大陆的精密数控加工中心，专门加工液压阀系统，公差小于1微米。,美国HARDINGE公司特供中国大陆的精密数控加工中心，专门,1.意大利铝镀银生产线 2.生产样品图片,1,2,1.意大利铝镀银生产线 12,1.盆式绝缘子生产线2.德国进口绝缘件浇注设备,1.盆式绝缘子生产线2.德国进口绝缘件浇注设备,高 压 试 验 大 厅,高 压 试 验 大 厅,3600kV冲击电压发生器,1600kV工频试验变压器 ,3600kV冲击电压发生器1600kV工频试验变,sf6气体绝缘全封闭组合电器gis61课件,谢谢观看欢迎指正,谢谢观看,