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1、风电场全封闭式组合电器(GIS)培训课件,1、GIS的定义 全部采用SF6气体作为绝缘介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中金属封闭开关设备。它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、套管8 种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gas insulated substation。三工位是指三个工作位置：1隔离开关主断口接通的合闸位置，2主断口分开的隔离位置，3接地侧的接地位置。三工位开关其实就是整合了隔离开关和接地开关两者的功能，并由一把刀来完成，这样就可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀，因为一把刀只能在一个位置，而不象传统的隔离开关，主刀是主刀，地刀是
2、地刀，两把刀之间就可能出误操作。而三工位隔离开关用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一时刻是唯一的，不是在主闸合闸位置，就是在隔离位置或接地位置。传统的GIS中，隔离开关和接地开关是两个功能单元，使用电气联锁进行控制，现在最新设计就是使用三工位隔离开关，避免了误操作的可能性。,第一章：GIS简介,2、GIS厂商介绍 目前GIS国外生产厂家主要有ABB、东芝、三菱、日立、西门子、阿尔斯通、阿海珐(Areva)集团等，国内生产厂家有西安西开高压开关厂、平高集团、西安高压电器研究所电器制造厂、泰开集团有限公司、正泰电气股份有限公司、上海西门子高压开关有限公司、厦门ABB华电高压开关有限公司、江苏现代南
3、自电气有限公司、湖北永鼎开关有限公司、天水长城开关厂等。目前合企生产的GIS占国内市场相当人的份额，如占550kV断路器和GIS市场的80，占252kV断路器和GIS市场的50，占126kv断路器和GIS市场的30。,第一章：GIS简介,3、GIS的特点 GIS一般由各种不同的间隔组成,GIS与传统敞开式配电装置相比主要由于其具有以下几个方面的优点：（1）GIS具有占地面积小、体积小，重量轻、元件全部密封不受环境干扰。（2）操作机构无油化，无气化，具有高度运行可靠性。（3）GIS采用整块运输，安装方便，周期短，安装费用较低；检修工作量小时间短。共箱式GIS全部采用三相机械联动，机械故障率低。（
4、4）优越的开断性能断路器采用新的灭弧原理为基础的自能灭弧室（自能热膨胀加上辅助压气装置的混合式结构）,充分利用了电弧自身的能量。（5）损耗少、噪音低GIS外壳上的感应磁场很小，因此涡流损耗很小，减少了电能的损耗。弹簧机构的采用，使得操作噪音很低。,第一章：GIS简介,4、风电场升压站126kV GIS（ZF10-126G（L）为单母线接线，共4个间隔，分别为1#、2#主变进线间隔、PT间隔和出线间隔。GIS设备采用户外安装，该地区污秽等级为级。,第一章：GIS简介,5、GIS的整体参数,第一章：GIS简介,第一章：GIS简介,3、,一次变电站 Primary S/S,二次变电站Secondar
5、y S/S,电动机,电 网 Power Line,变压器,变压器,发 电 厂 Power Plant,涡轮发电机组,锅炉,GIS,GIS,塔,GIS,12kV,GIS,变压器,GIS,用户Consumer,变压器,BOP,控制设备,塔,245kV,Up to 40.5kV,Up to 25.8kV,L/V,GIS在电力系统中位置,Up to 800kV,变压器,第一章：GIS简介,第一章：GIS简介,1、SF6气体的物理和化学性质（1）纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。（2）SF6气体在0.29Mpa压力时，绝缘强度与变压
6、器油相当，灭弧能力是空气的100倍。在1.2Mpa时液化，为此 SF6断路器中都不采用过高压力，使其保持气态。（3）SF6气体有很强的电负性（SF6+e-=SF6-）而正负离子容易复合成中性质点或原子，这是一般气体所没有的，则SF6气体较其他气体有更强的灭弧性能。（4）而在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。,第二章：SF6气体特性,2
7、、SF6气体压力与温度的关系,第二章：SF6气体特性,3、GIS室发生SF6泄漏的危害 GIS室内空间较封闭，一旦发生SF6气体泄漏，流通极其缓慢，毒性分解物在室内沉积，不易排出，从而对进入GIS室的工作人员产生极大的危险。而且SF6气体的比重较氧气大，当发生SF6气体泄漏时SF6气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6气体本身无色无味，发生泄漏后不易让人察觉，这就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性。,第二章：SF6气体特性,4、泄露气体伤害后主要症状（1）呼吸系统：刺激呼吸道，打喷嚏，呛咳，咽部干燥，有烧灼感，继而呼吸不畅，胸闷气短，严重时呼吸困难，喉头水肿、溃烂。
8、（2）眼部：流泪，怕光，烧灼感，充血，水肿。（3）皮肤：瘙痒，皮疹，接触处可能有红肿。（4）消化道：吞咽困难，恶心，呕吐，腹痛。（5）神经系统：突然头痛，头昏，全身软弱无力，感觉抑郁，严重会惊厥，抽搐，休克，猝倒，昏迷。,第二章：SF6气体特性,5、现场急救办法 如果怀疑发生中毒现象，应采取以下措施：（1）组织人员立即撤离现场，开启通风系统，保持空气流通。（2）观察中毒者，如有呕吐应使其侧位，避免呕吐物吸入，造成窒息。（3）皮肤污染，应立即用清水冲洗，换衣服。（4）眼部伤害或污染用清水冲洗并摇晃头部。（5）应弄清毒物性质，并保留呕吐物待查。（6）现场应配备必要的药品。,第二章：SF6气体特性,
9、6、防护方法（1）减少SF6气体的排放量，提高气体的回收率。设备内的SF6气体不得向大气排放，应采用净化装置回收，经处理合格后方准使用（2）SF6电气设备安装与主控制室隔离，防止泄漏气体进入主控室。设备安装室内应有良好的排风系统，通风孔应设在室内下部，底部应设SF6气体泄漏报警器和氧量仪。(3)工作人员不得单独或随意进入GIS室，因工作需要必须进入时应先排风20min，不准在设备防爆膜附近停留。工作人员在进入电缆沟或低位区前，必须测量氧气含量，如氧气含量低于18%时，不得进行工作。气体采样及处理渗漏时，工作人员要穿带防护用品，并在通风条件下进行。(4)发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风
10、，发生设备防爆膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。,第二章：SF6气体特性,1.断路器装置（CB）2.电流互感器（CT)3.三工位开关(E/DS)4.电缆终端(C/H)5.电压互感器(PT/VT)6.母线(BUS)7.避雷器(LA),第三章：GIS主要组成单元,1、断路器本体部分 断路器为共箱罐式结构，三相共用一台CT26型弹簧操动机构，机械联动。外部形状 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。,1、断路器,1、断路器,2、开断装置结构,绝缘支座：起着绝缘支撑的作用。下部实现的是对操动
11、机构的绝缘，上部连接的是静触头座。静触头：里有可导电部件，实现电流互感器与断路器的通路，安装在静触头座上。动触头：其外部是动触头座。动触头是电流断开的位置，也是电弧产生的地方。因此对其电气、机械性能要求较高，所以用了铜钨合金材料制成，具有耐高温等良好的机械性能。,1、断路器,动触头座：是有环氧树脂浇灌而成，有良好的绝缘性能。动触头藏于SF6气室内，气室的巧妙的设计使在电弧产生后能够有效的灭弧，期间有几个比较关键的地方是引弧环、导向筒及喷嘴。引弧环：主要是让电弧均匀分配以利于灭弧。导向筒：是使断路器分合时动作准确到位。喷嘴：就是要保证其喷出的SF6气体集中与于电弧。以便在电流过零时实现有效的灭弧
12、。静弧触头：它与动触头相联，的是也是由铜钨合金制成。静弧触头的导电部分与静触头的可导电的部件相连，实现回路的导通。拉杆：是动触头动作的最直接的部件，在断路器分合闸栏杆 带动灭弧装置里整个可动部件运动，实现分合闸。内拐臂：带动三相的拉杆，实现三相连动的的功能。,1、断路器,绝缘结构 对地的绝缘：通过断口间绝缘座，绝缘拉杆来实现。断口间的绝缘：通过断口间的绝缘筒、喷嘴、SF6气隙来实现的。相间绝缘：通过SF6气隙来实现的。,1、断路器,1、断路器,1、断路器,4、灭弧过程（1）开断大电流时，主触头分开后，弧动、静触头随后产生电弧。电弧能量加热热膨胀室建立灭弧所需的压力。热膨胀室中的高压力气体经绝缘
13、喷口吹向电弧，使电弧在电流过零时熄灭。随后阀门打开，排出多余气体。（2）开断小电流（电抗、电容电流和空载线路）时，由于电弧能量小，依靠电弧能量难以建立灭弧所需的压力，因此必须设法提供附加吹气作用。附加气吹作用是动触头向下运动带动固定活塞的压气作用使辅助气室（压气室）中的压力升高，打开阀门，让气体通过压气室经绝缘喷口吹向电弧。,1、断路器,1.静触头支座 2.灭弧喷嘴 3.主触头 4.弧触头 5、活动触头管 6.压气缸,1、断路器,断路器弹簧操作机构结构（CT26）,1、断路器,5、弹簧操作机构各部件的作用（1）合闸弹簧：它比分闸弹簧要大一些，弹簧的弹力也相对大一些，这主要是因为弹簧在合闸的同时
14、要给分闸弹簧储能，对其操作功要求要高一点。（2）合闸脱扣器：合闸时候将合闸弹簧预储存的能量释放出来，实现弹簧合闸，而脱扣器的能量主要来自合闸线圈，当合闸线圈受到合闸的信号之后，立即动作于合闸脱扣器动作。（3）合闸止位销：合闸弹簧在预合储能的时，当储能电机带动棘轮既定位置，合闸止位销动作，将弹簧能量储存在既定的状态。（4）棘轮：带动合闸弹簧的拉杆弹簧压缩储能，并且棘轮上面还安装有能够控制行程开关的部件，当棘轮转动到既定地方时，它会自动的将行程开关断开，使电机停止工作。（5）棘爪：棘爪是与棘轮相配合作用的，棘轮转动的过程当中，棘爪总是一格一格给它定位，并发出滴答滴答的声响。,1、断路器,（6）拉杆
15、：作用很简单，就是实现能量的传递。（7）传动轴：它是有钢铸造而成，同拉杆一样，实现一些动作 部件的连接。（8）储能电机：它是动力的源泉。为合闸线圈的储能提供动力。他控制引线均引接至汇控柜里面，电源的来源也是由引接进来的。本操动机构用的是750W的电动机。（9）减速器：由于电机的转速很快，而齿轮等转动的速度却比较慢，为了实现两者之间的协调。所以要让电机的速度降来。（10）主拐臂：目的是为了实现三相连动凸轮：分闸装置里面的一部分，与磙子等部件组成一个整体。（11）其他：另外的分闸止位销，分闸脱扣器，均与合闸时作用相同，只是方向相反而已。,1、断路器,6、动作过程,1、断路器,1、断路器,1、断路器
16、,7、断路器技术参数,1、断路器,8、SF6断路器的运行维护 SF6断路器在运行、检修过程中，一定要遵守DL/T6391997六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则。1、运行中的巡视检查（1）检查断路器的外绝缘部分应完好，无损坏、脏污及闪络放电现象；（2）对照温度压力曲线，观察压力表指示应在规定的范围内，并定期记录压力、温度值；（3）分、合闸位置指示器应指示正确，并分、合闸应到位；,1、断路器,4）整体紧固件应无松动、脱落；5）储能电机及断路器内部应无异常声响；6）断路器的分、合闸线圈应无焦味、冒烟及烧伤现象；7）断路器接地外壳或支架接地应良好；8）断路器外壳或操动机构箱应完整、无锈
17、蚀；9）断路器各件应无破损、变形、锈蚀严重等现象。,1、断路器,9、SF6断路器运行中的维护（1）每年对外壳锈蚀部分进行防腐处理及补漆；（2）应定期对断路器转动及传动部位作一次润滑（半年一次），并操动3次应正常；（3）每两年一次对断路器所有密封面定性检漏，不应有10-6 ul以上的漏点存在；（4）每年应进行一次SF6气体微量水分测试，测试结果对照水分温度曲线，不应超过300pp（20）；（5）其它项目，如绝缘、操作试验等可按有关规定定期进行，试验结果应符合相关标准。,1、断路器,10、解体检修防护当出现下列情况时，SF6断路器应返回制造厂进行解体大修（1）断路器运行时间已达到10年；经检查后存
18、在有严重影响设备安全运行的异常现象。（2）操作次数已达断路器所规定的机械寿命次数（3）累计开断电流达到断路器所规定的累计开断数值。（4）注：异常现象的判定及累计开断数值可参见制造厂诊断说明。,1、断路器,2、三工位开关,2、三工位开关,2、三工位开关,操作机构1、电动操作机构 一般隔离开关配用电动操作机构，电动操作机构是由电动机、传动机构、微动开关、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，使隔离开关和接地开关通过连杆系统实现分合闸操作。,2、三工位开关,2、电动操作机构 电动弹簧操动机构是由电动机、传动机构、贮能弹簧、缓冲器、微动开关、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，在
19、带动拐臂转动使弹簧压缩储能，当弹簧能量释放时，带动机构的输出轴转动，通过连杆系统使隔离开关和接地开关实现分合闸操作。为了监视隔离开关的断口状况，在外壳上可以开设观察窗。隔离开关的分合闸位置可以由操作拐臂与隔离开关制动螺钉之间的间隙确定。,2、三工位开关,3、接地开关,4、电压互感器,主要作用：将高电压转 换成低电压（一般为110V）对GIS进行测量和保护。分类：1）测量用PT 2）保护用PT,1、电压互感器的结构,1、保护盖板2、静触头3、绝缘子4、接地端子5、充放气装置6、吸附剂及爆破片7、吊攀8、运输支撑,4、电压互感器,（1）变压比是使一次绕组和二次绕组的额定电压之比。（2）准确级次-是
20、以最大变比误差和相角误差来区分的，准确级次在数值上就是变比误差等级的百分限值。（3）电压互感器的容量，是指二次绕组允许接入的负荷功率，分为额定容量和最大容量两种，以VA值表示，由于电压互感器的电压是随着二次负荷功率的大小而变化的，容量增大，准确度降低。,4、电压互感器,4、电压互感器,电压互感器的接线方式,电压互感器在三相系统中要测量的电压有：线电压、相对地电压和单相接地时出现的零序电压。,4、电压互感器,电压互感器接线应注意的问题（1）二次回路接线应采用截面积不小于1.5mm2的绝缘铜线，排列应当整齐，连接必须良好，盘、柜内的二次回路接线不应有接头。（2）电压互感器的外壳和二次回路的一点也应
21、良好接地。用于绝缘监视的电压互感器的一次绕组中性点也必须接地。（3）为防止电压互感器一、二回路短路的危险，一、二次回路都应装有熔断器。接成开口三角形的二次回路即使发生短路，也只流过微小的不平衡电流和三次谐波电流，故不装设熔断器。（4）电压互感器二次回路中的工作阻抗不得太小以避免超负载运行。（5）电压互感器的极性和相序必须正确。,4、电压互感器,拓展：光电式电压互感器介绍 光电互感器是基于光学和电子学原理发展起来的比较成熟及最有发展前景的一种超高压条件下的测量方法。光电互感器大致可分为三大部分：高电位侧信号采集处理部分、地电位侧信号处理部分、高电位侧电源供电部分。采用罗哥夫斯基线圈、低功率电流互
22、感器、串联感应分压器等新技术，使测量准确度达到0.级，又在结构中采用光纤能量和信号传输、特种固态绝缘脂真空灌注等技术，增强了抗性能和绝缘性能，使可靠性大大提高。,4、电压互感器,相对于传统的电磁式互感器，光电互感器有明显的优点：（）在高电压、大电流的测量环境中，光纤或光介质是良好的绝缘体，它可以满足高压工作环境下的绝缘要求；（）没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险，以及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险；（）不会产生磁饱和及铁磁共振现象，它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断；（）频带宽，可以从直流到几百千赫，适用于继电保护和谐波检测；（）动态范围大，能在大的动态范围内产生高线性
23、度的响应；（）适应了现在电力系统的数字化信号处理要求，它还可用于以保护、监控和测量为目的高速遥感、遥测系统；（）整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小；（）各个功能模块相对独立，便于安装和维护，适于网络化测量。,4、电压互感器,5、电流互感器,1、电流互感器工作原理：ZF10-126G（L）型GIS电流互感器采用一次穿心式电流互感器。，母线作为电流互感器的一次绕组，只有一匝，在母线管的外面包着环形铁芯，与母线同心，二次绕组在铁芯的外面，用环氧树脂浇铸在一起。由于接在电流互感器二次绕组内的测量仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以电流互感器在正常运行时，接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器，
24、这是电流互感器与变压器的主要区别。,5、电流互感器,5、电流互感器,5、电流互感器,2、电流互感器的表示方法 我们以5P30，30VA说明常见的对互感器的表示方法，其中5为准确级（误差极限为5）P为互感器形式（保护级），30为准确限值系数（30倍的额定电流），30VA表示额定二次负荷（容量）。,5、电流互感器,3、电流互感器的饱和 电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie引起的。正常运行时励磁阻抗较大，因此Ie很小，以至于这种误差是可以忽略的。但当CT饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小，励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的正确动作。最严重时会使一次电流全部变成励磁电流，造成二
25、次电流为零的情况。引起互感器饱和的原因一般为电流过大或电流中含有大量的非周期分量，这两种情况都是发生在事故情况下的，这时本来要求保护正确动作快速切除故障，但如果互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作，进一步影响系统安全。因此对于电流互感器饱和的问题我们必须认真对待。,5、电流互感器,4、电流互感器的接线方式（1）单相式接线：只能测量一相的电流以监视三相运行，故常用于三相对称的电路中，例如电动机回路。（2）星形连接：可测量每相电流，用于测量电压为380/220V的三相四线制仪表，监视每相负荷不对称情况。（3）不完全星形连接：这种接线形式只用两台电流互感器，测量两相的电流，但通过公共导
26、线可测第三相的电流，通过公共导线上的电流是所测两相电流的向量和，该接线方式通常用于发电厂、变电所610KV馈线回路中，用来监视三相系统运行情况。（4）继电保护用的电流互感器接线：用于中性点直接接地的电力系统中的保护装置时，采用星形接线。在中性点非直接接地的电力系统中，允许短时间单相接地运行，且大多数情况下都装设有单相接地信号装置，所以广泛采用不完全星形接线方式。保护用电流互感器的三角形接线应用于Y/接线的变压器差动保护。,5、电流互感器,5、电流互感器的二次开路问题 电流互感器在正常运行时，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流
27、完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E444fNB，就会在二次绕组两端产生很高(甚至可达数千伏)的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。,5、电流互感器,6、补充：光电式电流互感器,5、电流互感器,（1）光电式电流互感器不用铁芯做磁耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现
28、象，互感器运行暂态响应好，稳定性高，保证了系统运行的高可靠性。（2）电磁感应式互感器二次回路不能开路，低压侧存在因开路而引起的高电压隐患。光电式互感器的高压和低压之间只存在光纤联系，而光纤具有良好的绝缘性能，因此可保证高压回路与二次回路在电气上完全隔离，低压侧不存在因开路而产生高压的危险。同时因没有磁耦合，消除了电磁干扰对互感器性能的影响。（3）电网正常运行时，电流互感器流过的电流并不大，但发生短路时，短路电流非常大。电磁式电流互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量并在一个通道同时满足高精度计算和继电保护的需要。而光电式电流互感器有很宽的动态范围，过电流可达几万安培。（4）光电式电流互感器
29、可以测量出线路上的谐波，而电磁式电流互感器难以进行这方面的工作。不存在因充油、充气而产生的易燃、易爆等危险。（5）电磁式电流互感器绝缘结构复杂，电压等级越高，造价越高。光电式电流互感器中采用由绝缘材料做成的玻璃光纤，结构简单，造价低，体积小，重量轻，只有普通互感器的1/40的重量。适应了电力计量与保护数字化、微机化和自动化的发展的潮流。,5、电流互感器,6、避雷器,1、概述 ZF12-126G（L）型三相母线共箱式GIS采用无间隙金属氧化物避雷器作为该GIS的保护元件，它用于保护GIS的电气设备绝缘免受雷电和部分操作过电压的损害。,6、避雷器,2、工作原理 金属氧化物避雷器又称金属氧化锌避雷器
30、，它是70年代初期出现的新型避雷器，迄今为止，在我国电网中已广泛应用。它与普通阀型避雷器的主要区别在于阀片材料不同，普通阀型避雷器的阀片材料是碳化硅（金刚砂），而金属氧化物避雷器的阀片材料是由半导体氧化锌和其他金属氧化物（如氧化钻、氧化锰等）在高温（1000以上）下烧结而成。氧化锌阀片又称压敏电阻，具有比碳化硅更优良和更理想的非线性电阻特性。在系统运行电压下，它的电阻很大，通过的电流很小，阻性分量仅为1015uA左右，这样小的电流不会烧坏阀片，因此可以不用串联间隙来隔离工频运行电压;当电压升高时，它的电阻变得很小，可以通过大电流，残压也很低，使设备得到保护，而过电压消失之后，它又恢复原状。,6
31、、避雷器,金属氧化物避雷器(MOA)在正常工作时与配变并联，上端接线路，下端接地。当线路出现过电压时，此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装置时产生的三部分压降，称作残压。在这三部分过电压中，避雷器上的残压与其自身性能有关，其残压值是一定的。接地装置上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳，然后再和接地装置相连的方式加以消除。对与如何减小引线上的残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流频率有关，频率越高，导线的电感越强，阻抗越大。从U=IR可知，要减小引线上的残压，就得缩小引线阻抗，而减小引线阻抗的可行方法是缩短MOA距配变的距离，以减小引线阻抗，降低引线压降，所以避雷器应
32、安装在距离配电变压器近点更合适。,3、避雷器伏安特性 伏安特性曲线可分为3个典型的区域。区域是小电流区，电流在1mA以下，曲线较陡峭。正常运行相电压下，氧化锌阀片工作在此小电流区，其阻值很大（电阻率高达1010cm），相当于绝缘体，通过的漏电流很小（uA）。区域为工作电流区，电流在10-3-3103之间，此区域内曲线平坦，呈现出理想的非线性关系。区域为饱和电流区，此区域中非线性系数又增大，伏安特性明显上翘。,6、避雷器,4、常见异常分析及处理（1）泄漏电流表为零，可能引起该现象的原因有：1）表计指示失灵，2）屏蔽线将电流表短接。1）处理：用手轻拍表计看是否卡死，无法恢复时，应添报缺单修理或更换
33、。2）处理：用绝缘棒将屏蔽线与避雷器导电部分相碰之处挑开，既可恢复正常。（2）泄漏电流表指示偏大 根据历史数据进行分析，如发现表计打足，应判断避雷器有问题，应立即汇报调度，将避雷器退出运行，请检修检查。（3）避雷器内部有放电声 在工频情况下，避雷器内部是没有电流通过的。因此，不应有任何声音。若运行中避雷器内有异常声音，则认为避雷器损坏失去作用，而且可能会引发单相接地。这种情况，应立即汇报调度，将避雷器退出运行，予以调换。,6、避雷器,7、套管和母线,1、出线套管作用套管的作用是供架空线与GIS连接使用。2、套管结构1、接线板 2、导电杆3、瓷套装配4、屏蔽环5、连接筒 6、分子筛7、静触头 8
34、、接头9、绝缘子,出线套管结构与布置简图,7、套管和母线,3、母线结构 通过导电连接件和GIS其它元件接通，满足不同的主接线方式来汇集分配传送电能。,7、套管和母线,4、母线结构母线为三相共箱式，品字形结构排列。母线筒内导体为三角形布置，盘式绝缘子通过导体和触头将三相母线固定于一定的位置上，并起对地绝缘作用。,7、套管和母线,5、补偿器作用现场当若干节母线对接时，会存在微量长度误差，这些微量长度误差可通过伸缩节来吸收。伸缩节是通过调整六角螺母和双头螺柱适量增减尺寸，来补偿微量长度误差。最大调节尺寸：5005mm。,7、套管和母线,8、气体密度继电器,1、密度开关结构,左图所示的SF6气体密度开
35、关主要由弹性金属曲管1、齿轮机构和指针2、双层金属带3等零部件组成，实际上是在弹簧管式压力表机构中加装了双层金属带而构成的。空心的弹性金属曲管1与断路器相连，内部空间与断路器中的SF6气体相通，弹性金属曲管1的端部与起温度补偿作用的双金属带3铰链连接，双层金属带3与齿轮机构和指针机构2铰链连接。,8、气体密度继电器,2、SF6气体密度开关工作原理（1）没有安装时的情况（2）充气时的情况（3）运行时的情况（4）漏气时的情况3、使用SF6气体密度表的注意事项 在气室内外温度达到平衡之后，才能准确测量出SF6气体的压力值；SF6断路器在运行时，密度表读数误差的大小，取决于断路器的负荷电流和回路电阻所
36、引起的温升的大小。,8、气体密度继电器,4、密度继电器的动作检测（1）检测要求及周期对新投设备,电气设备交接试验标准中明确规定对新投运的SF6断路器气体密度继电器进行检测;对运行设备,电力设备预防性试验规程规定密度继电器检测时间为:a)1年3年;b)大修后;c)必要时。在现场运行中,为保断路器的开断能力及绝缘性能初期一般为每年1次。（2）、检测内容在现场对密度继电器性能的检测主要内容有:(a)报警(补气)启动压力值;(b)闭锁启动压力值;(c)闭锁返回压力值;(d)报警(补气)返回压力值。所测压力参数应符合制造厂的要求,所测压力应参照SF6气体温度压力曲线并修正到20时值。,8、气体密度继电器
37、,5、SF6气体压力及密度继电器整定值（表压 20）,8、气体密度继电器,第四章：GIS维护,第四章：GIS维护,第四章：GIS维护,第四章：GIS维护,第四章：GIS维护,第四章：GIS维护,1、主回路电阻测量回路电阻的测量 GIS设备安装完毕后，在元件调试之前应测量主回路电阻，以检查主回路中的联结和触头接触情况，并采用直流压降法测量，测试电流不小于100 A，断路器合闸后测其回路电阻（含CT）150u，合格后方可进行下面的试验。,第五章：GIS试验,2、机械操作试验 机械特性必须对断路器、隔离开关和接地开关的机械特性进行调试，其主要项目如下，测试电流从接地开关导电杆注入。（1）电动人力操作
38、电气联锁，必须相互闭锁。（2）手动储能，手动分合闸操作各2次断路器无异常。（3）额定电压下，分合各30次：分0.3S合分180S合分各5个循环，断路器无异常。（4）85和110额定电压下，合闸操作各5次，30额定电压下，分闸操作各3次，断路器不动作。（5）机械防跳试验5次。（6）85和110额定电压下，储能试验有3次，动作无异常,储能时间15S。,第五章：GIS试验,3、水分测量方法 SF6气体中的水分含量是通过水分仪来确定的。测量过程严格按照水分仪使用说明书进行。测量前，首先检查气室内SF6气体是否为额定压力，测量时间应在充SF6气体24h后进行。要求：交接和大修后不大于150ppm，运行中
39、不大于300ppm；其他设备内部（无电弧分解的气室），SF6气体含水量标准为：交接和大修后不大于250ppm，运行中不大于500ppm。,第五章：GIS试验,4、电流互感器伏安特性曲线目的：检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，以判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。同时检验互感器的励磁特性，为10误差分析提供数据。电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行。测量伏安特性时必须注意加压要平稳，如不平稳，应将电压平稳降至零然后再重新加压开始试验。,第五章：GIS试验,5、电流互感器变比试验：注意：变比测量时首先要对互感器铭牌所标注的变比、精度，容量与图纸进行校对。,第五
40、章：GIS试验,6、SF6气体检漏检漏仪检漏要求被测部分，周围环境无风，同时不得有SF6气体。如有需吹拂掉。所用仪器：灵敏度不低于10-8，推荐使用LF-1型检漏仪。检测方法：将准备检漏的部位表面清理干净。用检漏仪探枪离被测点12毫米缓慢移动，听报警响声或观看指针。判据：探枪上的指针基本不动，说明密封良好。如果指针偏转较大，又怀疑产品表面局部残留有SF6气体，可用风扇吹拂产品表面后继续测量。否则说明该处漏气率超标应进行定量检漏或采取相应措施。,第五章：GIS试验,7、操作机构电动及电气联锁试验（1）断路器处于合闸位置时，不允许分、合隔离开关，不允许不具关合短路电流能力的接地开关进行合闸操作；（
41、2）断路器、隔离开关之间的联锁：断路器先于隔离开关分闸、隔离开关先于断路器合闸，反之不允许；（3）断路器、接地开关之间的联锁：接地开关处于合闸位置时，不允许断路器进行合闸操作。（4）隔离开关、接地开关之间的联锁：隔离开关处于合闸位置时，不允许接地开关进行合闸操作；接地开关处于合闸位置时，不允许隔离开关进行合闸操作。,第五章：GIS试验,8、主回路耐压试验断开/拆除避雷器、电压互感器、架空线（或高压电缆），电流互感器二次绕组短路并接地，各气室充额定SF6气体，断路器、隔离开关合闸，接地开关分闸。先施加电压80kV,10min后降至零，然后做一分钟工频耐压试验，不得有破坏性放电现象出现。耐压要求：耐压值打到185KV时设备正常。,第五章：GIS试验,GIS事故图片,断路器触指烧伤,导电杆烧伤,第六章：GIS故障图片,CT烧伤,电连接屏蔽罩完全烧损,隔离开关动静触头烧损,第六章：GIS故障图片,筒体内部,第六章：GIS故障图片,
