GIS培訓(xùn)教學(xué)講解課件(下)

GIS設(shè)備專題培訓(xùn)熱電公司2016年7月GIS設(shè)備專題培訓(xùn)熱電公司1

導(dǎo)航目錄GIS設(shè)備簡介1GIS設(shè)備設(shè)計選型2GIS設(shè)備現(xiàn)場安裝4GIS設(shè)備大小修5GIS設(shè)備廠家裝配3GIS設(shè)備故障分析6

2一、GIS設(shè)備簡介

GIS的概念

六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”（GasInsulatedSwitchgear）簡稱GIS，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機地組成一個整體，是高壓電器領(lǐng)域當今的主流設(shè)備。一、GIS設(shè)備簡介GIS的概念3一、GIS設(shè)備簡介

SF6氣體特性

SF6作為一種絕緣氣體，具有很多優(yōu)點，是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，并有優(yōu)異的冷卻電弧特性，特別是在開關(guān)設(shè)備有電弧高溫的作用下產(chǎn)生較高的冷卻效應(yīng)，避免局部高溫的可燃性。其缺點是在電弧放電時分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且對某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用。

一、GIS設(shè)備簡介SF6氣體特性4一、GIS設(shè)備簡介GIS的特點小型化可靠性高安全性好杜絕對外部的不利影響安裝周期短維護方便因采用絕緣性能卓越的六氟化硫做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大幅度縮小變電站的體積，實現(xiàn)小型化。由于帶電部分全部密封于惰性氣體中，大大提高了可靠性，此外具有優(yōu)良的抗地震性能。帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電的危險。SF6氣體為非燃燒氣體，所以無火災(zāi)危險。因帶電部分以金屬殼體封閉，對電磁和靜電實現(xiàn)屏蔽，噪聲小，抗無線電干擾能力強。由于實現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進行整機裝配和試驗合格后，以單元或間隔的形式運達現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高可靠性。檢修周期長，因結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，日常維護方便。一、GIS設(shè)備簡介GIS的特點小型化可靠性高安全性好杜絕對外5一、GIS設(shè)備簡介按整體結(jié)構(gòu)分：GISa.戶內(nèi)GIS土建造價高，可靠性高b.戶外GIS土建造價低，對設(shè)備防腐要求高HGIS(HybridGIS)沒有主母線，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高一、GIS設(shè)備簡介按整體結(jié)構(gòu)分：6一、GIS設(shè)備簡介按母線結(jié)構(gòu)分：全三相共箱66-110kV等級采用主母線三相共箱，分支母線分箱220kV等級采用全三相分箱330kV及以上等級采用一、GIS設(shè)備簡介按母線結(jié)構(gòu)分：7一、GIS設(shè)備簡介主要結(jié)構(gòu)組成：M：主母線CB：斷路器DS：隔離開關(guān)ES：接地開關(guān)FES：快速接地開關(guān)CT:電流互感器VT：電壓互感器LA：避雷器SF6充氣套管/電纜終端筒GIS在線監(jiān)測裝置GIS保護裝置LCP：就地匯控柜一、GIS設(shè)備簡介主要結(jié)構(gòu)組成：M：主母線8一、GIS設(shè)備簡介1、主母線與分支母線母線導(dǎo)體一般采用鋁合金，連接采用銅梅花觸頭,殼體材料一般采用鋁合金材料，避免磁滯和渦流發(fā)熱。a.筒體按制作工藝分：鋁板卷筒殼體、鑄鋁殼體b.主母線按布置方式：落地布置、架空布置一、GIS設(shè)備簡介1、主母線與分支母線母線導(dǎo)體一般采用鋁合金9一、GIS設(shè)備簡介由滅弧室及操作機構(gòu)組成，采用變開距自能式滅弧室。a.開斷能力：40KA，50kA，63kAb.額定電流：3150A,4000A，5000Ac.操作機構(gòu)：彈簧操作機構(gòu)

液壓碟簧操作機構(gòu)d.操作方式：三相電氣聯(lián)動（220kV及以上線路）

三相機械聯(lián)動（發(fā)變組、母聯(lián)分段）e.布置方式：臥式、立式2、斷路器CB一、GIS設(shè)備簡介由滅弧室及操作機構(gòu)組成，采用變開距自能式滅10一、GIS設(shè)備簡介2、斷路器CB直動密封動側(cè)弧觸頭及噴口靜側(cè)斷路器靜側(cè)和絕緣支撐斷路器動側(cè)一、GIS設(shè)備簡介2、斷路器CB直動動側(cè)弧觸頭及噴口靜側(cè)斷11一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)液壓機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)參見右圖。主要采用了ABB公司生產(chǎn)的HMB-4的擴展型動力部件作為機芯。這個機芯包括的模塊有：充能模塊、貯能模塊、工作模塊、控制模塊、監(jiān)測模塊1.低壓箱2.油位觀察窗3.活塞桿4.泄壓閥操作手柄5.泄壓閥6.HMB-4碟簧裝配7.HMB-8碟簧裝配8.合閘控制閥9.分閘控制閥Ⅰ10.分閘控制閥Ⅱ11.換向閥12.帶電機的充能模塊13.碳刷14．貯能模塊15.彈簧行程開關(guān)一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)液壓機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)參見右圖。主要12一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)

如圖所示，在合閘位置接到分閘命令，分閘電磁鐵動作，換向閥切換至分閘位置，差動活塞高壓油通過換向閥連通至低壓油箱，在差動活塞上端常高壓的作用下，活塞快速向下運動分閘，并帶動輔助開關(guān)切換，切斷分閘回路，為下次合閘作好準備。分閘動作過程一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)如圖所示，在合閘位置接13一、GIS設(shè)備簡介

如圖所示，

在分閘位置時，接通合閘電磁閥，換向閥切換至合閘狀態(tài)，常充壓差動活塞的底部與高壓油接通，在差動原理作用下，快速向上合閘并帶動輔助開關(guān)切換，斷開合閘回路，為分閘作好準備。合閘動作過程液壓操作機構(gòu)一、GIS設(shè)備簡介如圖所示，在分閘位置時，接通合閘14一、GIS設(shè)備簡介隔離開關(guān)與接地開關(guān)組合成一個元件，接地開關(guān)的靜觸頭裝在隔離開關(guān)上，而動觸桿則安裝在與接地外殼等電位的殼體內(nèi)。

a.隔離開關(guān)按結(jié)構(gòu)分：直角型、直線型、三工位（防止誤操作）b.接地開關(guān)按功能分：

檢修接地開關(guān)（采用電動操作機構(gòu)，在高壓系統(tǒng)不帶電情況下方可操作）

快速故障接地開關(guān)（采用彈簧操作機構(gòu)，可以全電壓和短路條件下關(guān)合）3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES一、GIS設(shè)備簡介隔離開關(guān)與接地開關(guān)組合成一個元件，接15一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESDS、ES配電動機構(gòu)原理圖

一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESD16一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESFES配彈簧機構(gòu)原理圖

一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESF17一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES三工位隔離／接地開關(guān)，有兩種結(jié)構(gòu)型式：一為旋轉(zhuǎn)式；另一為插入式。共用一個活動導(dǎo)電桿，用一個操動機構(gòu)，具有如下優(yōu)點：(l)由于兩者組合在一個氣室內(nèi)，大大縮小了GIS尺寸，使之小型化。(2)減少了GIS操動機構(gòu)數(shù)量，減少了操作和維護工作量，方便運行和檢修。(3)從原理上解決了隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間的聯(lián)鎖問題，取消了以往隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間復(fù)雜的聯(lián)鎖回路。不會發(fā)生帶地線合刀閘的事故，大大提高了GIS運行可靠性。一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES三18一、GIS設(shè)備簡介4、電流互感器CT、電壓互感器VT、避雷器LA電流互感器：分內(nèi)置式和外置式。內(nèi)裝電感式環(huán)氧澆注型電流互感器電壓互感器：330kV及以下電壓等級中，一般采用環(huán)氧樹脂澆注的電磁式電壓互感器。避雷器：采用ZNO氧化鋅避雷器一、GIS設(shè)備簡介4、電流互感器CT、電壓互感器VT、避雷器19一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒

SF6充氣套管外護套分：瓷套（耐老化）和硅橡膠（防污能力強）

瓷套分標準傘和大小傘。電纜終端：是把高壓電纜連接到GIS中的部件。其設(shè)計及GIS與高壓電纜制造分別按IEC600859執(zhí)行。一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒SF6充氣20一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒21一、GIS設(shè)備簡介6、絕緣盆子主要擔負主絕緣及氣體隔離作用，紅色代表氣隔絕緣子；綠色代表通氣絕緣子。分兩種類型：全絕緣盆和帶金屬圈盆。帶金屬圈的盆式絕緣子由外金屬環(huán)和內(nèi)側(cè)環(huán)氧樹脂絕緣件組成。裝配好之后僅金屬環(huán)受到兩側(cè)殼體的壓力，絕緣部分不受力，增強了連接的安全可靠性。

鋁環(huán)可以在局放測量和在線檢測時起到屏蔽外界干擾的作用。由于直接使用金屬法蘭環(huán)與筒子連接，無需外裝接地板，節(jié)約了材料。一、GIS設(shè)備簡介6、絕緣盆子主要擔負主絕緣及氣體隔離22一、GIS設(shè)備簡介7、GIS在線監(jiān)測裝置每個氣室都安裝有SF6壓力指示和報警觸頭的SF6密度繼電器。密度繼電器與開關(guān)設(shè)備本體之間的連接方式應(yīng)滿足不拆卸校驗密度繼電器的要求。GIS設(shè)備底部安裝有SF6氣體泄漏監(jiān)測探頭和氧氣監(jiān)測探頭，達到動作條件啟動報警和強力通風(fēng)。一、GIS設(shè)備簡介7、GIS在線監(jiān)測裝置每個氣室都安裝23一、GIS設(shè)備簡介8、GIS保護裝置a.凈化裝置凈化裝置結(jié)構(gòu)主要由過濾罐和吸附劑組成，常用的吸附劑有活性炭、分子篩（合成沸石）、氧化鋁、硅膠等。b.壓力釋放裝置當GIS內(nèi)部母線管或元件內(nèi)部等發(fā)生故障時，如不及時切除故障點，電弧能將外殼燒穿；如果電弧的能量使SF6氣體的壓力上升過高，還可造成外殼爆炸。一、GIS設(shè)備簡介8、GIS保護裝置a.凈化裝置24一、GIS設(shè)備簡介9、匯控柜LCP匯控柜的主要作用是起監(jiān)視和控制作用。監(jiān)控的主要內(nèi)容包括：氣體壓力監(jiān)視、氣體密度監(jiān)視、狀態(tài)監(jiān)視、故障監(jiān)視、控制等。在匯控柜的正面設(shè)置模擬母線、控制開關(guān)、狀態(tài)指示器、故障指示器等。。一、GIS設(shè)備簡介9、匯控柜LCP匯控柜的主要作用是起監(jiān)視和25二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

新訂貨斷路器應(yīng)優(yōu)先選用彈簧機構(gòu)、液壓機構(gòu)（包括彈簧儲能液壓機構(gòu)）。

目前高壓斷路器基本上為三種機構(gòu)形式，彈簧機構(gòu)、液壓機構(gòu)、氣動機構(gòu)，由于彈簧機構(gòu)現(xiàn)場維護量小，液壓機構(gòu)運行較為平穩(wěn)而優(yōu)先選用，氣動操作機構(gòu)由于存在操作介質(zhì)不潔造成閥體、管路等部件的生銹、氣動機構(gòu)壓縮機逆止閥使用壽命短等問題而避免采用。為防止機組并網(wǎng)斷路器單相異常導(dǎo)通造成機組非全相運行，220kV及以下電壓等級機組并網(wǎng)的斷路器應(yīng)采用三相機械聯(lián)動式結(jié)構(gòu)。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型新訂貨斷路器應(yīng)優(yōu)先選用彈簧機構(gòu)、液26二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

絕緣裕度設(shè)計需充分考慮異物附著造成的電場畸變，不應(yīng)盲目追求設(shè)備的“小型化”。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型絕緣裕度設(shè)計需充分考慮異物附著造成的27二、GIS設(shè)備設(shè)計選型盡量避免盆式絕緣子水平布置，尤其是避免凹面朝上，重點是斷路器、隔離/接地開關(guān)等具有插接式運動磨損部件的氣室下部，避免觸頭動作產(chǎn)生的金屬屑造成運行中的GIS放電。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型盡量避免盆式絕緣子水平布置，尤其是28二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

充氣口宜避開絕緣件位置，避免充氣口位置距絕緣件太近，充氣過程中帶入異物附著在絕緣件表面。典型案例：某變電站1000kVGIS現(xiàn)場交接試驗中，發(fā)生一起盆式絕緣子沿面閃絡(luò)，分析原因為充氣口距離盆式絕緣子太近，導(dǎo)致充氣過程攜帶異物吸附在盆式絕緣子表面，進而引發(fā)閃絡(luò)。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型充氣口宜避開絕緣件位置，避免充氣口位29二、GIS設(shè)備設(shè)計選型吸附劑罩結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)計，避免吸附劑顆粒脫落，材質(zhì)應(yīng)選用不銹鋼或其它高強度材料。典型案例：2014年12月29日，某變電站330kV斷路器中吸附劑脫落導(dǎo)致斷路器內(nèi)部放電。斷路器吸附劑罩設(shè)計不合理，未有效將吸附劑包裝袋完全防護在內(nèi)，吸附劑罩只起到擋板作用，吸附劑顆粒脫落掉入罐體內(nèi)部，引起電場畸變，進而發(fā)展成短路故障。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型吸附劑罩結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)計，避免吸附劑顆30二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

分相設(shè)備應(yīng)按相配置密度繼電器，不應(yīng)共用密度繼電器，如分箱結(jié)構(gòu)的斷路器、母線室應(yīng)每相設(shè)置獨立的密度繼電器。GIS在內(nèi)部放電或開斷故障電流時，SF6氣體會產(chǎn)生多種分解產(chǎn)物，對采用三相連通共用一只密度繼電器的方式，在發(fā)生單相故障時故障氣體會通過連接管路進入其它兩相，導(dǎo)致其它兩相也必須進行試驗或檢修，大大增加了現(xiàn)場氣體處理的工作量。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型分相設(shè)備應(yīng)按相配置密度繼電器，不應(yīng)共31二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

電壓互感器、避雷器應(yīng)設(shè)置壓力釋放裝置，壓力釋放裝置噴口不能朝向巡視通道，必要時加裝噴口彎管。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型電壓互感器、避雷器應(yīng)設(shè)置壓力釋放裝置32二、GIS設(shè)備設(shè)計選型GIS在設(shè)計過程中應(yīng)特別注意氣室的劃分，避免某處故障后劣化的SF6氣體造成GIS的其它帶電部位的閃絡(luò)。對雙母線結(jié)構(gòu)的GIS，同一出線間隔的不同母線隔離開關(guān)應(yīng)各自設(shè)置獨立隔室。252kV及以上GIS母線隔離開關(guān)不應(yīng)采用與母線共隔室的設(shè)計結(jié)構(gòu)。斷路器不應(yīng)與CT在一個氣室，斷路器應(yīng)獨立設(shè)置氣室，防止CT潮氣影響滅弧性能。對于GIS中的氣室，特別是母線氣室，生產(chǎn)廠家從成本角度考慮減少隔離絕緣盆的使用，使GIS的部分氣室容積過大。500kV及以下GIS的單個主母線隔室的SF6氣體總量不宜超過300kg，應(yīng)確保最大氣室的氣體回收時間不超過8小時。

二、GIS設(shè)備設(shè)計選型GIS在設(shè)計過程中應(yīng)特別注意氣室33一、GIS設(shè)備設(shè)計及選型1、由于斷路器氣室內(nèi)SF6氣體壓力的選擇要滿足滅弧和絕緣兩方面的要求，而其他電器元件內(nèi)SF6氣體壓力只需要考慮絕緣性能方面的要求，兩種氣室的SF6氣壓不同，所以不能連為一體。2、斷路器氣室內(nèi)SF6氣體在電弧高溫作用下可能分解成多種有腐蝕性和毒性的物質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上不連通就不會影響其他氣室的電器元件。3、斷路器檢修的幾率比較高，氣室分開后，要檢修斷路器時就不會影響到其它電氣的元件氣室，因而可縮小檢修范圍。一、GIS設(shè)備設(shè)計及選型1、由于斷路器氣室內(nèi)SF6氣體壓力的34二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

為便于試驗和檢修，GIS的母線和線路的避雷器和電壓互感器應(yīng)設(shè)置獨立的隔離斷口；GIS中的避雷器、電壓互感器耐壓水平與GIS設(shè)備不一致，或者不能承受GIS的交流電壓試驗，如果設(shè)計時沒有相應(yīng)的隔離刀閘或斷口，則必須在耐壓試驗前將其拆卸，對原部位進行一定均壓處理后方可進行GIS耐壓，耐壓通過后再進行避雷器和電壓互感器安裝，這樣使得耐壓試驗周期變得很長，且現(xiàn)場處理的密封面，對接面變多，不利于GIS內(nèi)部清潔度的控制。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型為便于試驗和檢修，GIS的母線和線35二、GIS設(shè)備設(shè)計選型GIS配置伸縮節(jié)的位置和數(shù)量應(yīng)充分考慮安裝地點的氣候特點、基礎(chǔ)沉降、允許位移量和位移方向等因素。制造廠應(yīng)提供伸縮節(jié)的允許變化量和調(diào)節(jié)方法。

近年在長母線GIS運行過程中，多次出現(xiàn)溫度驟變后母線盆子處突發(fā)漏氣缺陷，嚴重影響了電網(wǎng)安全。主要原因為伸縮節(jié)設(shè)計不合理或安裝調(diào)試不當，無法有效補償溫度驟變時母線的伸縮量，導(dǎo)致母線對接面異常受力、變形。各GIS生產(chǎn)廠家設(shè)計的伸縮節(jié)型式各不相同，應(yīng)要求制造廠提供詳細的伸縮節(jié)允許變化量和調(diào)節(jié)方法，并在安裝調(diào)試階段嚴格按照工藝要求進行安裝和調(diào)整。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型GIS配置伸縮節(jié)的位置和數(shù)量應(yīng)充分36二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

機組并網(wǎng)斷路器宜在并網(wǎng)斷路器與主變側(cè)刀閘間裝設(shè)帶電顯示裝置，在并網(wǎng)操作時先合入母線側(cè)刀閘，確認帶電顯示裝置顯示無電合入主變側(cè)刀閘，杜絕帶負荷合刀閘。

出線側(cè)刀閘設(shè)置帶電顯示裝置，確認帶電顯示裝置顯示無電時合入出線側(cè)接地刀閘，杜絕帶電合地刀。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型機組并網(wǎng)斷路器宜在并網(wǎng)斷路器與主變37GIS設(shè)備專題培訓(xùn)熱電公司2016年7月GIS設(shè)備專題培訓(xùn)熱電公司38

導(dǎo)航目錄GIS設(shè)備簡介1GIS設(shè)備設(shè)計選型2GIS設(shè)備現(xiàn)場安裝4GIS設(shè)備大小修5GIS設(shè)備廠家裝配3GIS設(shè)備故障分析6

39一、GIS設(shè)備簡介

GIS的概念

六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”（GasInsulatedSwitchgear）簡稱GIS，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機地組成一個整體，是高壓電器領(lǐng)域當今的主流設(shè)備。一、GIS設(shè)備簡介GIS的概念40一、GIS設(shè)備簡介

SF6氣體特性

SF6作為一種絕緣氣體，具有很多優(yōu)點，是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，并有優(yōu)異的冷卻電弧特性，特別是在開關(guān)設(shè)備有電弧高溫的作用下產(chǎn)生較高的冷卻效應(yīng)，避免局部高溫的可燃性。其缺點是在電弧放電時分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且對某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用。

一、GIS設(shè)備簡介SF6氣體特性41一、GIS設(shè)備簡介GIS的特點小型化可靠性高安全性好杜絕對外部的不利影響安裝周期短維護方便因采用絕緣性能卓越的六氟化硫做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大幅度縮小變電站的體積，實現(xiàn)小型化。由于帶電部分全部密封于惰性氣體中，大大提高了可靠性，此外具有優(yōu)良的抗地震性能。帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電的危險。SF6氣體為非燃燒氣體，所以無火災(zāi)危險。因帶電部分以金屬殼體封閉，對電磁和靜電實現(xiàn)屏蔽，噪聲小，抗無線電干擾能力強。由于實現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進行整機裝配和試驗合格后，以單元或間隔的形式運達現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高可靠性。檢修周期長，因結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，日常維護方便。一、GIS設(shè)備簡介GIS的特點小型化可靠性高安全性好杜絕對外42一、GIS設(shè)備簡介按整體結(jié)構(gòu)分：GISa.戶內(nèi)GIS土建造價高，可靠性高b.戶外GIS土建造價低，對設(shè)備防腐要求高HGIS(HybridGIS)沒有主母線，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高一、GIS設(shè)備簡介按整體結(jié)構(gòu)分：43一、GIS設(shè)備簡介按母線結(jié)構(gòu)分：全三相共箱66-110kV等級采用主母線三相共箱，分支母線分箱220kV等級采用全三相分箱330kV及以上等級采用一、GIS設(shè)備簡介按母線結(jié)構(gòu)分：44一、GIS設(shè)備簡介主要結(jié)構(gòu)組成：M：主母線CB：斷路器DS：隔離開關(guān)ES：接地開關(guān)FES：快速接地開關(guān)CT:電流互感器VT：電壓互感器LA：避雷器SF6充氣套管/電纜終端筒GIS在線監(jiān)測裝置GIS保護裝置LCP：就地匯控柜一、GIS設(shè)備簡介主要結(jié)構(gòu)組成：M：主母線45一、GIS設(shè)備簡介1、主母線與分支母線母線導(dǎo)體一般采用鋁合金，連接采用銅梅花觸頭,殼體材料一般采用鋁合金材料，避免磁滯和渦流發(fā)熱。a.筒體按制作工藝分：鋁板卷筒殼體、鑄鋁殼體b.主母線按布置方式：落地布置、架空布置一、GIS設(shè)備簡介1、主母線與分支母線母線導(dǎo)體一般采用鋁合金46一、GIS設(shè)備簡介由滅弧室及操作機構(gòu)組成，采用變開距自能式滅弧室。a.開斷能力：40KA，50kA，63kAb.額定電流：3150A,4000A，5000Ac.操作機構(gòu)：彈簧操作機構(gòu)

液壓碟簧操作機構(gòu)d.操作方式：三相電氣聯(lián)動（220kV及以上線路）

三相機械聯(lián)動（發(fā)變組、母聯(lián)分段）e.布置方式：臥式、立式2、斷路器CB一、GIS設(shè)備簡介由滅弧室及操作機構(gòu)組成，采用變開距自能式滅47一、GIS設(shè)備簡介2、斷路器CB直動密封動側(cè)弧觸頭及噴口靜側(cè)斷路器靜側(cè)和絕緣支撐斷路器動側(cè)一、GIS設(shè)備簡介2、斷路器CB直動動側(cè)弧觸頭及噴口靜側(cè)斷48一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)液壓機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)參見右圖。主要采用了ABB公司生產(chǎn)的HMB-4的擴展型動力部件作為機芯。這個機芯包括的模塊有：充能模塊、貯能模塊、工作模塊、控制模塊、監(jiān)測模塊1.低壓箱2.油位觀察窗3.活塞桿4.泄壓閥操作手柄5.泄壓閥6.HMB-4碟簧裝配7.HMB-8碟簧裝配8.合閘控制閥9.分閘控制閥Ⅰ10.分閘控制閥Ⅱ11.換向閥12.帶電機的充能模塊13.碳刷14．貯能模塊15.彈簧行程開關(guān)一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)液壓機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)參見右圖。主要49一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)

如圖所示，在合閘位置接到分閘命令，分閘電磁鐵動作，換向閥切換至分閘位置，差動活塞高壓油通過換向閥連通至低壓油箱，在差動活塞上端常高壓的作用下，活塞快速向下運動分閘，并帶動輔助開關(guān)切換，切斷分閘回路，為下次合閘作好準備。分閘動作過程一、GIS設(shè)備簡介液壓操作機構(gòu)如圖所示，在合閘位置接50一、GIS設(shè)備簡介

如圖所示，

在分閘位置時，接通合閘電磁閥，換向閥切換至合閘狀態(tài)，常充壓差動活塞的底部與高壓油接通，在差動原理作用下，快速向上合閘并帶動輔助開關(guān)切換，斷開合閘回路，為分閘作好準備。合閘動作過程液壓操作機構(gòu)一、GIS設(shè)備簡介如圖所示，在分閘位置時，接通合閘51一、GIS設(shè)備簡介隔離開關(guān)與接地開關(guān)組合成一個元件，接地開關(guān)的靜觸頭裝在隔離開關(guān)上，而動觸桿則安裝在與接地外殼等電位的殼體內(nèi)。

a.隔離開關(guān)按結(jié)構(gòu)分：直角型、直線型、三工位（防止誤操作）b.接地開關(guān)按功能分：

檢修接地開關(guān)（采用電動操作機構(gòu)，在高壓系統(tǒng)不帶電情況下方可操作）

快速故障接地開關(guān)（采用彈簧操作機構(gòu)，可以全電壓和短路條件下關(guān)合）3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES一、GIS設(shè)備簡介隔離開關(guān)與接地開關(guān)組合成一個元件，接52一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESDS、ES配電動機構(gòu)原理圖

一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESD53一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESFES配彈簧機構(gòu)原理圖

一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FESF54一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES三工位隔離／接地開關(guān)，有兩種結(jié)構(gòu)型式：一為旋轉(zhuǎn)式；另一為插入式。共用一個活動導(dǎo)電桿，用一個操動機構(gòu)，具有如下優(yōu)點：(l)由于兩者組合在一個氣室內(nèi)，大大縮小了GIS尺寸，使之小型化。(2)減少了GIS操動機構(gòu)數(shù)量，減少了操作和維護工作量，方便運行和檢修。(3)從原理上解決了隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間的聯(lián)鎖問題，取消了以往隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間復(fù)雜的聯(lián)鎖回路。不會發(fā)生帶地線合刀閘的事故，大大提高了GIS運行可靠性。一、GIS設(shè)備簡介3、隔離開關(guān)DS與接地開關(guān)ES、FES三55一、GIS設(shè)備簡介4、電流互感器CT、電壓互感器VT、避雷器LA電流互感器：分內(nèi)置式和外置式。內(nèi)裝電感式環(huán)氧澆注型電流互感器電壓互感器：330kV及以下電壓等級中，一般采用環(huán)氧樹脂澆注的電磁式電壓互感器。避雷器：采用ZNO氧化鋅避雷器一、GIS設(shè)備簡介4、電流互感器CT、電壓互感器VT、避雷器56一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒

SF6充氣套管外護套分：瓷套（耐老化）和硅橡膠（防污能力強）

瓷套分標準傘和大小傘。電纜終端：是把高壓電纜連接到GIS中的部件。其設(shè)計及GIS與高壓電纜制造分別按IEC600859執(zhí)行。一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒SF6充氣57一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒一、GIS設(shè)備簡介5、SF6充氣套管與電纜終端筒58一、GIS設(shè)備簡介6、絕緣盆子主要擔負主絕緣及氣體隔離作用，紅色代表氣隔絕緣子；綠色代表通氣絕緣子。分兩種類型：全絕緣盆和帶金屬圈盆。帶金屬圈的盆式絕緣子由外金屬環(huán)和內(nèi)側(cè)環(huán)氧樹脂絕緣件組成。裝配好之后僅金屬環(huán)受到兩側(cè)殼體的壓力，絕緣部分不受力，增強了連接的安全可靠性。

鋁環(huán)可以在局放測量和在線檢測時起到屏蔽外界干擾的作用。由于直接使用金屬法蘭環(huán)與筒子連接，無需外裝接地板，節(jié)約了材料。一、GIS設(shè)備簡介6、絕緣盆子主要擔負主絕緣及氣體隔離59一、GIS設(shè)備簡介7、GIS在線監(jiān)測裝置每個氣室都安裝有SF6壓力指示和報警觸頭的SF6密度繼電器。密度繼電器與開關(guān)設(shè)備本體之間的連接方式應(yīng)滿足不拆卸校驗密度繼電器的要求。GIS設(shè)備底部安裝有SF6氣體泄漏監(jiān)測探頭和氧氣監(jiān)測探頭，達到動作條件啟動報警和強力通風(fēng)。一、GIS設(shè)備簡介7、GIS在線監(jiān)測裝置每個氣室都安裝60一、GIS設(shè)備簡介8、GIS保護裝置a.凈化裝置凈化裝置結(jié)構(gòu)主要由過濾罐和吸附劑組成，常用的吸附劑有活性炭、分子篩（合成沸石）、氧化鋁、硅膠等。b.壓力釋放裝置當GIS內(nèi)部母線管或元件內(nèi)部等發(fā)生故障時，如不及時切除故障點，電弧能將外殼燒穿；如果電弧的能量使SF6氣體的壓力上升過高，還可造成外殼爆炸。一、GIS設(shè)備簡介8、GIS保護裝置a.凈化裝置61一、GIS設(shè)備簡介9、匯控柜LCP匯控柜的主要作用是起監(jiān)視和控制作用。監(jiān)控的主要內(nèi)容包括：氣體壓力監(jiān)視、氣體密度監(jiān)視、狀態(tài)監(jiān)視、故障監(jiān)視、控制等。在匯控柜的正面設(shè)置模擬母線、控制開關(guān)、狀態(tài)指示器、故障指示器等。。一、GIS設(shè)備簡介9、匯控柜LCP匯控柜的主要作用是起監(jiān)視和62二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

新訂貨斷路器應(yīng)優(yōu)先選用彈簧機構(gòu)、液壓機構(gòu)（包括彈簧儲能液壓機構(gòu)）。

目前高壓斷路器基本上為三種機構(gòu)形式，彈簧機構(gòu)、液壓機構(gòu)、氣動機構(gòu)，由于彈簧機構(gòu)現(xiàn)場維護量小，液壓機構(gòu)運行較為平穩(wěn)而優(yōu)先選用，氣動操作機構(gòu)由于存在操作介質(zhì)不潔造成閥體、管路等部件的生銹、氣動機構(gòu)壓縮機逆止閥使用壽命短等問題而避免采用。為防止機組并網(wǎng)斷路器單相異常導(dǎo)通造成機組非全相運行，220kV及以下電壓等級機組并網(wǎng)的斷路器應(yīng)采用三相機械聯(lián)動式結(jié)構(gòu)。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型新訂貨斷路器應(yīng)優(yōu)先選用彈簧機構(gòu)、液63二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

絕緣裕度設(shè)計需充分考慮異物附著造成的電場畸變，不應(yīng)盲目追求設(shè)備的“小型化”。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型絕緣裕度設(shè)計需充分考慮異物附著造成的64二、GIS設(shè)備設(shè)計選型盡量避免盆式絕緣子水平布置，尤其是避免凹面朝上，重點是斷路器、隔離/接地開關(guān)等具有插接式運動磨損部件的氣室下部，避免觸頭動作產(chǎn)生的金屬屑造成運行中的GIS放電。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型盡量避免盆式絕緣子水平布置，尤其是65二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

充氣口宜避開絕緣件位置，避免充氣口位置距絕緣件太近，充氣過程中帶入異物附著在絕緣件表面。典型案例：某變電站1000kVGIS現(xiàn)場交接試驗中，發(fā)生一起盆式絕緣子沿面閃絡(luò)，分析原因為充氣口距離盆式絕緣子太近，導(dǎo)致充氣過程攜帶異物吸附在盆式絕緣子表面，進而引發(fā)閃絡(luò)。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型充氣口宜避開絕緣件位置，避免充氣口位66二、GIS設(shè)備設(shè)計選型吸附劑罩結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)計，避免吸附劑顆粒脫落，材質(zhì)應(yīng)選用不銹鋼或其它高強度材料。典型案例：2014年12月29日，某變電站330kV斷路器中吸附劑脫落導(dǎo)致斷路器內(nèi)部放電。斷路器吸附劑罩設(shè)計不合理，未有效將吸附劑包裝袋完全防護在內(nèi)，吸附劑罩只起到擋板作用，吸附劑顆粒脫落掉入罐體內(nèi)部，引起電場畸變，進而發(fā)展成短路故障。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型吸附劑罩結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)計，避免吸附劑顆67二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

分相設(shè)備應(yīng)按相配置密度繼電器，不應(yīng)共用密度繼電器，如分箱結(jié)構(gòu)的斷路器、母線室應(yīng)每相設(shè)置獨立的密度繼電器。GIS在內(nèi)部放電或開斷故障電流時，SF6氣體會產(chǎn)生多種分解產(chǎn)物，對采用三相連通共用一只密度繼電器的方式，在發(fā)生單相故障時故障氣體會通過連接管路進入其它兩相，導(dǎo)致其它兩相也必須進行試驗或檢修，大大增加了現(xiàn)場氣體處理的工作量。二、GIS設(shè)備設(shè)計選型分相設(shè)備應(yīng)按相配置密度繼電器，不應(yīng)共68二、GIS設(shè)備設(shè)計選型

電壓互感器、避雷器應(yīng)設(shè)置壓力釋放裝置，壓力釋放裝置噴口不能朝向巡視通道，必要時