sf6氣體絕緣全封閉組合電器gis61

SF6氣體絕緣

封閉組合電器(GIS)電氣組2012.6主要內(nèi)容第四部分：500KVGIS的生產(chǎn)概況第一部分：SF6氣體特性第二部分：GIS原理及構(gòu)造第三部分：GIS試驗、運行及維護第一部分：SF6氣體特性2025/2/10什么氣體適合用于電力設(shè)備作為絕緣材料？基本要求(1)沒有毒性；(2)液化溫度低；(3)化學(xué)穩(wěn)定性好絕緣能力(1)擊穿場強大；(2)分解生成物不導(dǎo)電滅弧能力(1)電弧安定性好；(2)導(dǎo)熱性好環(huán)境要求(1)不能破壞大氣臭氧層；(2)地球溫暖化系數(shù)小經(jīng)濟性(1)便宜；(2)能穩(wěn)定供應(yīng)一、SF6氣體2025/2/10SF6氣體的一般性質(zhì)SF6由鹵族元素中最活潑的元素氟(F)原子與硫(S)原子結(jié)合而成，其分子結(jié)構(gòu)是六個F原子處于頂點位置而S原子處于中心位置的正八面體，S和F以共價鍵聯(lián)結(jié)。1、無色，無味，無毒性2、化學(xué)穩(wěn)定性好200oC且有催化劑的情況下，微量分解，500oC開始熱分解，2000K附近出現(xiàn)熱分解高峰3、分子量為146，是氮氣的5．2倍；20℃、1個大氣壓下密度為6．16kg／m3，是空氣的5．1倍4、SF6氣體的熱傳導(dǎo)性較差，導(dǎo)熱系數(shù)只是空氣的2/35、SP6氣體是負電性的氣體一、SF6氣體2025/2/10一、SF6氣體SF6物理特性2025/2/10一、SF6氣體SF6氣體導(dǎo)熱性能2025/2/10SF6氣體的分解（1）GIS中SF6氣體分解的途徑：電弧、火花、電暈或局部放電、單純熱分解（2）SF6氣體無毒，但多數(shù)SF6分解氣體有毒。（3）SF6氣體分解產(chǎn)物對氣體絕緣及滅弧性能的影響不大，SF6的耐電弧性能很好，大部分SF6氣態(tài)分解物具有很高的耐電強度SF6SF4SF2S2F2S2F10SOF2.…低氟化合物電弧分解電極材料水分氧氣有毒性的其他化合物一、SF6氣體2025/2/10氣體含水量過高的危害1、水分的存在影響氣體分解物的生成水分與酸性雜質(zhì)在一起時，會使材料腐蝕，導(dǎo)致機械操作失靈2、在低溫下，水分會在固體絕緣表面凝露，使沿面閃絡(luò)電壓急劇下降，導(dǎo)致事故項目公司GIS協(xié)議規(guī)定：有電弧氣室：300ppm/150ppm無電弧氣室：500ppm/250ppm一、SF6氣體1、GIS設(shè)備在制造、運輸、安裝、檢修過程中可能接觸水分，將水分浸入到設(shè)備的各個元件里去；2、GIS設(shè)備的絕緣件帶有0．l％一0．5％ppmv的水分，在運行過程中，慢慢地向外釋放；3、GIS設(shè)備中的吸附劑本身就含有水分；4、SF6氣體中含有水分，但作為新氣要進行干燥處理，使其含水量在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)水分的來源一、SF6氣體活性氧化鋁Al2O3

它能吸附SOF2、SO2F2、SO2、S2F10O、SOF4等分解物；但對SO2、S2Fl0O等不能定量吸附，有較好的選擇性；對SO2F2的吸附能力差。它不吸收SF6氣體，所以是GIS設(shè)備較理想的吸附劑。一、SF6氣體如何去處水分和雜質(zhì)氣體？在GIS氣室里放合適的、適量的吸附劑2025/2/10SF6氣體的絕緣性能（1）SF6氣體的絕緣強度隨氣體壓力的升高而上升（2）對均勻間隙，當p=0.1MPa時，SF6氣體的擊穿電場約為89kV/cm；而空氣的擊穿電場約為30kV/cm。所以通常說SF6氣體的絕緣強度大約是空氣的3倍。一、SF6氣體間隙對SF6氣體擊穿電壓的影響SF6氣體擊穿電壓與電極間隙的關(guān)系均勻電場稍不均勻的電場極不均勻電場LU一、SF6氣體SF6氣體的優(yōu)良滅弧性能1、有優(yōu)良的熱特性2、SF6氣體的絕緣性能恢復(fù)快3、有負電性4、SF6氣體的電弧時間常數(shù)小5、SF6氣體有優(yōu)良的絕緣性能一、SF6氣體六氟化硫（SF6）具有良好的負電性，它的分子能迅速捕捉自由電子而形成負離子。這些負離子的導(dǎo)電作用十分遲緩，從而加速了電弧間隙介質(zhì)強度的恢復(fù)率，因此有很好的滅弧性能。在大氣壓下，六氟化硫的滅弧性能是空氣的一百倍并且滅弧后不變質(zhì)，可重復(fù)使用。2025/2/10溫室效應(yīng)氣體SF6氣體不會破壞大氣臭氧層，然而它是1997年京都議定書指定的六種溫室氣體之一。減少排放的措施1、推動SF6的回收利用2、降低GIS的年漏氣率3、開發(fā)小型化、高性能的GIS4、開發(fā)替代氣體或者是混合氣體絕緣協(xié)議要求：SF6氣體年泄漏率：≤0.5%一、SF6氣體環(huán)保要求不容忽略SF6+N2混合氣體第二部分：GIS原理及構(gòu)造GIS基礎(chǔ)知識英文：Gasinsulatedmetal-enclosedswichgear中文：氣體絕緣全封閉組合電器具有接地金屬外殼、利用SF6氣體的絕緣特性代替大氣壓下空氣絕緣的高壓開關(guān)和附設(shè)的控制、測量、及保護的設(shè)備總稱。它把斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、氧化鋅避雷器等裝置組裝在封閉的金屬殼體內(nèi)，金屬殼體中充有一定壓力的SF6氣體，由進出線套管、電纜終端或變壓器直聯(lián)與外部電網(wǎng)連接。1、什么是GIS？2025/2/102、GIS的優(yōu)缺點：?占地面積和占有空間小?安全可靠人員安全、受氣候影響小、無火災(zāi)、不破壞環(huán)境?電磁兼容性好?維護周期長，壽命長?制造難，價格高GIS基礎(chǔ)知識（1）根據(jù)安裝地點可分為戶外式和戶內(nèi)式兩種。

一、二期及項目公司GIS均為戶外式一、GIS設(shè)備的基礎(chǔ)知識3、GIS的結(jié)構(gòu)GIS基礎(chǔ)知識國外：

戶內(nèi)產(chǎn)品：歐洲--西門子戶外產(chǎn)品：日本--三菱、東芝國內(nèi)：

戶外產(chǎn)品（大部分）

550kVGIS外形尺寸高大，典型產(chǎn)品每個間隔為12m×6m×8m。如果考慮戶內(nèi)布置方案，則需要高大的廠房ELK-04：170kV,50kA,4000A

ELK-3：550kV,63kA,6300AELK-14/245：253kV,50kA,3150A21

（2）GIS一般可分為單相單筒式和三相共筒式兩種形式。

3、GIS的結(jié)構(gòu)二期220KV母線做成三相共筒式，一期220KV采用單相單筒式，項目公司500KV采用單相單筒式。一般500KVGIS均做成單相單筒式GIS基礎(chǔ)知識一期單相單筒式母線二期三相共筒式母線GIS基礎(chǔ)知識2025/2/10分箱型優(yōu)點：沒有相間干擾，不會發(fā)生相間故障。缺點：殼體、絕緣件等用量較多，密封環(huán)節(jié)多。GIS體積大，占地面積大，外殼感應(yīng)電流大，損耗大。共箱型優(yōu)點：可縮小開關(guān)設(shè)備占地面積40%以上，減少了密封環(huán)節(jié)，節(jié)省了原材料。三相磁場平衡，外殼感應(yīng)電流很小，易于提高額定電流。缺點：相間相互影響較大，電場結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有發(fā)生相間短路、造成三相故障的可能性主母線共箱型復(fù)合型（H-GIS）GIS基礎(chǔ)知識2025/2/10GIS基本元件1、導(dǎo)體：用來傳輸電能；2、金屬殼體：用來封閉導(dǎo)體；3、絕緣子：用來支撐和固定導(dǎo)體，并起導(dǎo)體與殼體間絕緣作用4、SF6氣體：確保導(dǎo)體與殼體間絕緣GIS由4個基本元件組成：2025/2/10導(dǎo)體導(dǎo)體一般采用鋁管加工，對于大電流要求可采用銅管在導(dǎo)體端部（電聯(lián)接部）需鍍銀；導(dǎo)體與觸頭一般采用滑動聯(lián)接結(jié)構(gòu)，以防止導(dǎo)體熱膨脹對絕緣子產(chǎn)生機械應(yīng)力導(dǎo)體平高鋁鍍銀導(dǎo)體產(chǎn)品2025/2/10金屬殼體殼體采用板材焊接或鑄鋁；在殼體端部有法蘭，用于螺栓連接；殼體外表面涂漆（保護），內(nèi)表面一般不涂漆與鋼外殼相比，鋁制殼體有著下述優(yōu)點：低的材料電阻，大大減小因回路電流而產(chǎn)生的發(fā)熱無磁性材料就不會導(dǎo)致電磁損失，即無渦流輕質(zhì)材料提供了較好的抗震性能良好的導(dǎo)電性能確保電磁屏蔽的效果殼體2025/2/10絕緣子絕緣子絕緣子采用環(huán)氧樹脂澆注，并填充三氧化二鋁，可提高耐電弧和機械性能主要功能為支撐導(dǎo)體，并確保導(dǎo)體與殼體間的絕緣。一般設(shè)計為錐形結(jié)構(gòu)，以增加導(dǎo)體和接地殼體間的絕緣距離；其它功能：可用止氣型絕緣子分隔相鄰氣室絕緣子的類型：通氣型、止氣型和可開可閉型2025/2/10絕緣GIS設(shè)備應(yīng)能耐受以下電壓而不發(fā)生故障：-長期最大工作電壓；（550KV）-工頻（50Hz）試驗電壓；-雷電沖擊和操作沖擊試驗電壓；(1675/1175KV)優(yōu)化絕緣子尺寸以及設(shè)計最適合的SF6氣體壓力；為降低場強，提高絕緣耐受能力，導(dǎo)體的外形，特別是端部的設(shè)計非常重要GIS基本原理2025/2/10運行中的GIS，其絕緣性能取決于其制造質(zhì)量：-零部件加工質(zhì)量（絕緣件表面及內(nèi)部缺陷、導(dǎo)體表面缺陷…）；-工廠及現(xiàn)場的裝配質(zhì)量（灰塵、金屬顆?！?；這些GIS的內(nèi)部絕緣缺陷，會導(dǎo)致內(nèi)部場強局部升高，造成局部放電。零部件加工應(yīng)嚴格按照圖紙要求保證工廠和現(xiàn)場的裝配質(zhì)量：-避免導(dǎo)體、觸頭劃傷-避免殼體內(nèi)有灰塵，金屬顆粒等GIS基本原理2025/2/10GIS基本原理1、接地開關(guān)2、母線隔離開關(guān)3、斷路器4、操作機構(gòu)5、電流互感器6、出線隔離開關(guān)7、電纜終端8、電壓互感器9、高壓電纜主回路電流2025/2/10GIS基本原理主回路中的電流會在殼體表面產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流值近似為主回路的80%殼體感應(yīng)電流2025/2/10電流–溫升GIS設(shè)備（導(dǎo)體、殼體）自身存在電阻，當流過電流時，根據(jù)焦耳定律會產(chǎn)生溫升通過額定電流時，溫升最終會穩(wěn)定并停止。溫升值應(yīng)當滿足相關(guān)的標準（IEC或GB）。協(xié)議規(guī)定：每個元件的溫升不超過50K，在最高環(huán)境溫度40℃時外殼的溫升不超過30K。GIS基本原理2025/2/10殼體接地的方式?一點接地在GIS外殼的每個分段中一端絕緣，另一端用一點接地的方式。由于可靠性較差，目前國內(nèi)GIS設(shè)計一般不采用這種外殼接地方式。?多點接地在GIS的某個分段內(nèi)，用導(dǎo)體連接外殼和大地，并且采用兩點以上的多點接地。一般在結(jié)構(gòu)上，串聯(lián)的法蘭盤之間不設(shè)絕緣，設(shè)備的支座不絕緣,并用固定螺栓導(dǎo)通。優(yōu)點：由于GIS外殼有兩點以上的接地點，因而可大大提高其可靠性及安全性；感應(yīng)過電壓低；外殼和導(dǎo)體電流幾乎抵消，因此外部磁場較小，使鋼架構(gòu)發(fā)熱和流過控制電纜外皮的感應(yīng)電流都很小。GIS基本原理2025/2/101、不能忽略SF6氣體的泄漏。如果發(fā)生泄漏，泄漏的范圍將只限于該氣室。2、故障（如閃絡(luò)）的風(fēng)險雖然很低，但是必須要考慮。氣室分隔能夠?qū)⒐收系挠绊懴拗圃谠摎馐曳秶鷥?nèi)。3、假若GIS設(shè)備在檢修、維護或擴建時，氣室分隔將允許GIS設(shè)備的其他氣室正常使用。GIS基本原理氣室分割2025/2/10每一個氣室應(yīng)使用止氣型絕緣盆子與相鄰的氣室分開，每個氣室包括以下設(shè)備：-充放氣閥門；-氣體壓力監(jiān)測設(shè)備，用來監(jiān)測由于泄漏導(dǎo)致的壓力降低；-防爆盤或安全閥，用來限制氣室內(nèi)部過大的氣壓（由于內(nèi)部故障、過量充氣及人為過錯等造）；-吸濕劑，能夠吸收水份（水份會降低SF6絕緣耐受能力）。GIS基本原理2025/2/10GIS基本原理SF6氣體密封2025/2/10GIS主要功能元件1、斷路器2、隔離開關(guān)3、接地開關(guān)4、電壓互感器5、電流互感器6、母線7、SF6/空氣套管其它：避雷器；電纜終端；控制柜。斷路器本體部分

彈簧機構(gòu)、底座、斷路器裝配、密度繼電器、防爆片、擋板彈簧機構(gòu)懸于底座側(cè)面，斷路器裝配在底座上面，起到連接彈簧結(jié)構(gòu)與斷路器裝配的作用。斷路器2025/2/10斷路器斷路器2025/2/10短路器滅弧室斷路器2025/2/10滅弧過程斷路器

550kV及以上GIS的斷路器的發(fā)展方向：減少斷口數(shù)量、簡化結(jié)構(gòu)

日本三菱550kVGIS：單斷口結(jié)構(gòu)（在中國已有208個斷路器間隔的供貨記錄）其他國家的產(chǎn)品：雙斷口結(jié)構(gòu)。

我國：西高、沈高、平高東芝三大開關(guān)廠---550kVGIS---雙斷口產(chǎn)品，其中，西高將推出單斷口的新產(chǎn)口（樣機已通過KEMA型式試驗）。國家750kV示范工程中采用的韓國曉星公司的800kVGIS為雙斷口結(jié)構(gòu)。

前蘇聯(lián)1200kVGIS：4斷口結(jié)構(gòu)，而日本安裝在新楱名1000kV變電站內(nèi)的1100kVGIS只需要2個斷口斷口數(shù)量

根據(jù)我國各大電網(wǎng)公司的運行經(jīng)驗，對550kV及以上GIS中斷路器的操動機構(gòu)一般均選用液壓或彈簧機構(gòu)，不選用氣動機構(gòu)。因為氣動機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣體管道內(nèi)容易結(jié)露，運行不歡迎。對液壓機構(gòu)則應(yīng)采用新一代無外露管道，模塊化整體結(jié)構(gòu)的形式。操作機構(gòu)分合時間考慮500kV電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求和繼電保護裝置的技術(shù)水平，根據(jù)DL/T755—2001《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，對550kVGIS的斷路器而言，其合分時間應(yīng)不大于60ms，建議采用50ms。同時，要求GIS的斷路器在進行開斷短路電流型式試驗時，不允許在二次控制回路中加延時繼電器，防止出現(xiàn)繼電器失靈影響系統(tǒng)穩(wěn)定的問題。應(yīng)在斷路器實際合分時間下進行滿容量開斷試驗，以保證在日常運行時斷路器能可靠地切除故障，滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求。斷路器協(xié)議規(guī)定：機構(gòu)型式： SF6絕緣，彈簧操作機構(gòu)或液壓彈簧操作機構(gòu)，進線/母聯(lián)回路三相操作，出線回路單相操作每相斷口數(shù)量： ≤2合-分時間（金屬短接時間）：60ms斷路器2025/2/10隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流能力

由于我國500kV及以上的變電站大多數(shù)為電力系統(tǒng)的樞紐站，進出線回路數(shù)很多，因此母聯(lián)回路與最遠的出線回路之間的間隔數(shù)量多、距離長，造成母線轉(zhuǎn)換電壓很高。DL/T486—2000《交流高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)訂貨技術(shù)條件》根據(jù)上述中國電力系統(tǒng)的特點：IEC62271－100：隔離開關(guān)額定母線轉(zhuǎn)換電壓為50V（開合次數(shù)無要求）的規(guī)定值DL/T486—2000標準：隔離開關(guān)額定母線轉(zhuǎn)換電壓為100V、開合次數(shù)為300次。產(chǎn)品現(xiàn)狀：國內(nèi)外550kVGIS都按照IEC62271－100標準進行型式試驗，按DL/T486—2000標準的規(guī)定值，要求提供550kVGIS的制造廠家補做開合母線的轉(zhuǎn)換電流能力的試驗，以滿足工程要求。隔離開關(guān)開合小電流能力

550kVGIS隔離開關(guān)開合小電流:指開合空載母線的電容電流和開合母線電壓互感器的電感電流。

IEC62171－102標準：0.5A--型式試驗

DL/T486—2000標準：開合電容電流2A、電感電流1A（對敞開式隔離開關(guān)）--型式試驗

產(chǎn)品現(xiàn)狀：為了滿足我國一些電力用戶的要求，三菱公司550kVGIS隔離開關(guān)在2005年初補做了開合電容電流2A的型式試驗。2004年8月，由西安高壓開關(guān)廠制造的550kVGIS隔離開關(guān)在荷蘭KEMA高壓試驗站通過了開合電容電流2A、電感電流0.5A的型式試驗。隔離開關(guān)

實踐證明，550kVGIS隔離開關(guān)開合小電流按照現(xiàn)行IEC62171－102標準中的規(guī)定值0.5A進行型式試驗是偏于保守的，SF6氣體絕緣的隔離開關(guān)本身具有較強的開合小電流的能力，是能夠滿足開合2A電容電流的要求的。但如果工程需要，則應(yīng)堅持要求制造廠補做此試驗。開合小電流能力協(xié)議規(guī)定：開合電容電流：0.5A開合電感電流：2A隔離開關(guān)2025/2/10接地開關(guān)1接地開關(guān)配置

550kVGIS接地開關(guān)：檢修接地開關(guān)、快速接地開關(guān)檢修接地開關(guān)：僅起到當斷路器檢修時使主回路兩端接地的作用；快速接地開關(guān)：它具有線路側(cè)檢修接地和開合550kV空載線路感應(yīng)電流2個作用。由于GIS的所有設(shè)備都封閉在金屬外殼內(nèi)，無法直接觀察線路是否停電，所以快速接地開關(guān)有可能誤合帶電線路，為此它應(yīng)具有關(guān)合2次額定短路電流的能力。接地開關(guān)2開合線路感應(yīng)電流能力

對于550kVGIS，快速接地開關(guān)應(yīng)具有開合線路感應(yīng)電流的能力，在DL/T486—2000標準中已按IEC標準的要求規(guī)定了相應(yīng)的額定參數(shù)，并分成A、B兩級。

A級：額定感性/容性電流為80A/1.6A，感性/容性電壓為2kV/8kV。

B級：額定感性/容性電流為200A/50A，感性/容性電壓為25kV/50kV。接地開關(guān)2開合線路感應(yīng)電流能力

國內(nèi)外550kVGIS制造廠都能按此標準提供型式試驗報告。有些平行回路電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感性電流很大，超過上述B級標準，但是對應(yīng)的感性電壓卻很低。這說明上述IEC標準中的2個感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓的最大值在實際工程中是不會同時出現(xiàn)的。因此對超過標準要求的特殊工程，應(yīng)與制造廠進行協(xié)商，提出符合工程實際的試驗條件，因為即使在感應(yīng)電流值很大的情況下，如果感應(yīng)電壓值很低，那么快速接地開關(guān)開合感應(yīng)電流的試驗也是比較容易通過的。接地開關(guān)2開合線路感應(yīng)電流能力

500kV輸電線路的電磁感應(yīng)（感性電流）和靜電感應(yīng)（電容電流）都比較強我國近幾年來500kV同桿并架雙回輸電線路的情況越來越多，因而帶電平行線路在停電線路上產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越來越大。除了500kV平行回路的線路長度以外，線路電流也是感應(yīng)電流主要的影響因素，如上海昆太和徐行500kV變電站，由于出線回路電流為6300A，則要求線路側(cè)接地開關(guān)開合電磁耦合感性電流700A，比IEC和B級標準200A大得多。接地開關(guān)CT的一次回路是高壓回路中的導(dǎo)體。CT的二次回路是纏繞在環(huán)形導(dǎo)磁鐵心上的絕緣導(dǎo)線。二次導(dǎo)線纏繞的圈數(shù)就是CT的變比。導(dǎo)體放置在線圈中。每個間隔有多個CT，以滿足測量、保護的需求（即測量和保護線圈）根據(jù)用戶要求，每相上的CT線圈，可布置在斷路器的一側(cè)或兩側(cè)。2025/2/10電流互感器2025/2/10電流互感器2025/2/10電流互感器照片電流互感器1電流互感器形式550kVGIS的電流互感器(TA)--電磁式結(jié)構(gòu)有2種不同的布置形式：①內(nèi)置式TA。其一次導(dǎo)體和二次鐵心及繞組均布置在SF6氣體絕緣金屬外殼內(nèi)部，具有體積小、布置緊湊的優(yōu)點。大多數(shù)制造廠都采用這種形式。②外置式TA。其一次導(dǎo)體在SF6氣體絕緣金屬外殼內(nèi)部，二次鐵心及繞組套在外殼外部，采用干式絕緣。世界上只有ALSTOM公司和東芝公司的550kVGIS采用此種形式。它具有二次繞組檢修拆裝方便，而且鐵心、繞組部件的附著微粒不會落入TA和SF6氣室內(nèi)，不影響絕緣強度等優(yōu)點。電流互感器2二次繞組數(shù)量及額定容量

由于500kV電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，550kVGIS的TA二次繞組數(shù)量要滿足繼電保護雙重化配置的需求，而且它的準確等級要滿足短路暫態(tài)過程的要求。需要二次繞組數(shù)量多、尺寸大，有一定的制造難度。因此，在滿足工程需要的前提下必須限制二次繞組的額定容量，500kV電壓等級保護的微機化為此創(chuàng)造了條件。目前，在500kV工程設(shè)計中，規(guī)定對TPY二次繞組額定容量一般取10VA，在特殊情況下也不超過15VA，以滿足550kVGIS制造上的要求。電流互感器包括一次繞組（在高壓側(cè)）和提供低壓的二次繞組。整個VT（包含鐵心磁路部分），安裝在一個帶有絕緣子并充SF6氣體的密封氣室內(nèi)。2025/2/10電壓互感器1–二次繞組2–一次繞組3–端子箱4–絕緣子5–充氣接頭6–防爆盤7–密度繼電器氧化鋅避雷器的工作原理：額定電壓下通過氧化鋅避雷器閥片的電流僅很小，相當于絕緣體，氧化鋅在正常工頻電壓下呈高電阻。當金屬氧化鋅避雷器上的電壓超過定值時，閥片“導(dǎo)通”，成低阻狀態(tài)，將大電流通過閥片泄入地中，其殘壓不會超過被保護設(shè)備的耐壓。當作用電壓下降到動作電壓以下時，閥片自動終止“導(dǎo)通”狀態(tài)，恢復(fù)絕緣狀態(tài)。避雷器氧化鋅避雷器伏安特性2025/2/10氧化鋅電阻閥片(ZnO)（可變電阻能夠防止過電壓）被安裝在一個絕緣筒中，絕緣筒最終將安裝在充有SF6氣體的殼體內(nèi)。1–絕緣筒2–SF6監(jiān)測設(shè)備3–絕緣子4–接地導(dǎo)體5–屏蔽罩6–氧化鋅電阻片避雷器2025/2/10SF6/空氣套管?用與架空線相連。內(nèi)部SF6絕緣，外部空氣絕緣；?通常隨GIS設(shè)備一起供貨；?絕緣套一般用陶瓷制作，現(xiàn)在越來越多的使用環(huán)氧樹脂玻璃絲筒和硅橡膠（復(fù)合材料）；?導(dǎo)體采用鋁合金材質(zhì)，與GIS導(dǎo)體類似。頂部的結(jié)構(gòu)應(yīng)實現(xiàn)架空線和套管的聯(lián)接；?屏蔽罩能夠改善套管底部的電場分布?；瑒与娐?lián)接SF6絕緣套導(dǎo)體屏蔽罩絕緣子筒體SF6/空氣套管2025/2/10SF6/空氣套管斷路器操作機構(gòu)高壓斷路器故障分布1、電動彈簧操作機構(gòu)2、氣動操作機構(gòu)3、液壓操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小可靠性高、維護工作少噪音小安裝方便操作靈活斷路器操作機構(gòu)儲能部件:電機、油泵、碟形彈簧、儲能活塞及儲能提升桿等儲能控制部件：行程開關(guān)控制回路：輔助開關(guān)、合分閘閥、切換閥、合分閘速度調(diào)節(jié)閥液壓彈簧機構(gòu)儲能：當機構(gòu)失壓時，行程開關(guān)的接點導(dǎo)通控制，電機通電，電機轉(zhuǎn)動帶動油泵將油從低壓區(qū)泵向高壓區(qū)，隨著高壓油量的增加，高壓油推動儲能活塞向上運動，儲能活塞帶動提升桿向上運動，提升桿帶動拖盤壓縮彈簧，到達預(yù)定位置時，行程開關(guān)的接點斷開，電機停轉(zhuǎn)。由于密封系統(tǒng)的作用，彈簧被保持在壓縮狀態(tài)。液壓彈簧機構(gòu)分閘：當分閘閥接到分閘信號動作，切換閥切換到分閘狀態(tài)，傳動桿底部失壓，傳動桿上部的高壓油推動傳動桿向下運動，完成分閘操作。液壓彈簧機構(gòu)合閘：當?shù)蛷椈杀粔嚎s時傳動桿的密封部位上部始終處于系統(tǒng)的高壓之下，在分閘狀態(tài)下，傳動桿密封部位下部處于低油壓狀態(tài)下，這樣傳動桿被牢牢控制在分閘狀態(tài)。當合閘閥接到合閘信號動作，切換閥切換到合閘狀態(tài)，傳動桿底部與高壓油相連，此時傳動桿的上部和下部都充以高壓油，由于壓差的作用，傳動桿向上運動，完成合閘操作。液壓彈簧機構(gòu)碟簧機構(gòu)與彈簧、液壓機構(gòu)圓柱螺旋彈簧在長期儲壓下易發(fā)生彈性減退，彈簧儲能下降，而且無法得到監(jiān)測螺旋簧和氮氣儲能罐的輸出力變化陡峭，難與斷路器配合氮氣儲能液壓操作機構(gòu)的輸出特性不如液壓彈簧操作機構(gòu)碟簧儲能時材料的剛性變化較小，彈性減退較弱，且得到在線監(jiān)測碟簧平坦的特性曲線有助于斷路器的分合閘操作，分閘操作碟簧力只變化5%，合閘操作彈簧力變化小于2%碟簧機構(gòu)與彈簧、液壓機構(gòu)彈簧、液壓機構(gòu)特性第三部分GIS試驗、運行及維護73（1）運行人員經(jīng)常進入的戶內(nèi)SF6設(shè)備室，每班至少通風(fēng)一次，換氣15分鐘（2）運行中GIS對于運行、維修人員易觸及的部位，在正常情況下，其外殼及構(gòu)架上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過36V。其溫升在運行人員易觸及的部分不應(yīng)超過30K；運行人員易觸及但操作時不觸及的部分不應(yīng)超過40K；運行人員不易觸及的個別部位不應(yīng)超過65K。（3）SF6開關(guān)設(shè)備巡視檢查，主要進行外觀檢查，設(shè)備有無異常，并作好記錄。GIS設(shè)備的運行維護基本要求74（1）斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、接地開關(guān)的位置指示正確，并與當時實際工況相符。（2）現(xiàn)場就地控制柜上各種信號指示、位置指示，控制開關(guān)的位置是否正確，是否有信號繼電器動作，柜內(nèi)加熱器是否正常。（3）各種壓力表，油位計的指示值是否正常，SF6氣體、壓縮空氣有無漏氣現(xiàn)象，液壓油、電纜油、機油有無漏油現(xiàn)象。（4）斷路器、負荷開關(guān)、避雷器的動作計數(shù)器指示值是否正常，避雷器泄漏電流有無變化。（5）外部接線端子有無過熱情況。

GIS設(shè)備的運行維護巡檢項目75（7）組合電器內(nèi)有無異常聲音或異味發(fā)生。（8）外殼、支架等有無銹蝕、損傷，瓷套有無開裂、破損或污穢情況。接地及引線是否完好，各類箱門是否關(guān)閉嚴密。（9）各類配管及閥門有無損傷、銹蝕，開閉位置是否正確，管道的絕緣法蘭與絕緣支架是否良好。（10）壓力釋放裝置防護罩有無異樣，其釋放出口有無障礙物。（11）檢查各供氣銅管應(yīng)無裂紋或扭曲、撞癟現(xiàn)象。（12）檢查出線帶電顯示閉鎖裝置是否指示正確.GIS設(shè)備的運行維護76（1）對氣動機構(gòu)三個月或每半年對防塵罩和空氣過濾器清掃一次。防塵罩由運行人員處理，空氣過濾器由檢修人員來做，運行人員應(yīng)及時作好聯(lián)系工作。空氣儲氣罐要每周排放一次積水。運行人員負責(zé)每二周檢查空氣壓縮機潤滑油油位，當油位低于標志線下限時應(yīng)及時補充潤滑油。做好空氣壓縮機的累計啟動時間和次數(shù)記錄?？諝鈮嚎s機壽命一般在2000小時，記錄該數(shù)據(jù)可作為檢修的依據(jù)。若在短期內(nèi)空氣壓縮機頻繁起動，說明有內(nèi)漏，運行人員應(yīng)及時報檢修進行消缺。GIS設(shè)備的運行維護日常維護77（2）對液壓機構(gòu)應(yīng)每周打開操動機構(gòu)箱門檢查液壓回路有無漏油現(xiàn)象。夏季高溫期間，由于國產(chǎn)密封件質(zhì)量不過關(guān)易發(fā)生泄漏的，應(yīng)特別加強定期檢查工作。做好油泵累計啟動時間記錄，平時注意油泵起動次數(shù)或打壓時間，若出現(xiàn)頻繁起動或打壓時間超長的情況，需要及時與檢修人員聯(lián)系進行處理。GIS設(shè)備的運行維護78（3）定期檢查記錄：如SF6壓力值、液壓機構(gòu)油位、避雷器動作次數(shù)等。GIS設(shè)備的運行維護791.

GIS設(shè)備應(yīng)固定牢靠，外表清潔完整，無銹蝕。2.電氣連接可靠且接觸良好，引線、金具完整，連接牢固。3.各氣室氣體漏氣率和含水量應(yīng)符合規(guī)定。4.組合電器及其傳動機構(gòu)的聯(lián)動應(yīng)正常，無卡組現(xiàn)象，分、合閘指示正確，調(diào)試操作時，輔助開關(guān)及電氣閉鎖裝置應(yīng)動作正確可靠。5.各氣室配備的密度繼電器的報警、閉鎖值符合規(guī)定，電氣回路傳動應(yīng)正確。6.出線套管等瓷質(zhì)部分應(yīng)完整無損、表面清潔。GIS設(shè)備的驗收驗收項目807.油漆應(yīng)完整，相色標識正確，外殼接地良好。8.機構(gòu)箱、匯控柜內(nèi)端子及二次回路連接正確，元件完好。9.竣工驗收應(yīng)移交下列資料和文件：

（1）變更設(shè)計的證明文件；

（2）制造廠提供的產(chǎn)品說明書、試驗記錄、合格證件及安裝圖紙等技術(shù)文件；

（3）安裝技術(shù)記錄；（4）調(diào)整試驗記錄；

（5）備品、備件、專用工具及測試儀器清單。GIS設(shè)備的驗收驗收項目81（1）制造廠家方面：制造車間清潔度差造成金屬微粒、粉塵和其他雜物殘留在GIS內(nèi)部；裝配的誤差大造成元件摩擦產(chǎn)生金屬粉末遺留在零件隱蔽部位；不遵守工藝規(guī)程造成零件錯裝、漏裝現(xiàn)象；材料質(zhì)量不合格。（2）安裝方面：安裝現(xiàn)場清潔度差，導(dǎo)致絕緣件受潮、被腐蝕，外部的塵埃、雜物侵入GIS內(nèi)部；不遵守工藝規(guī)程造成零件錯裝、漏裝現(xiàn)象；與其他工程交叉作業(yè)造成異物進入GIS內(nèi)部。

GIS設(shè)備的故障及處理產(chǎn)生故障的原因82

上述原因會使GIS投入運行后，造成內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、內(nèi)部接地短路和導(dǎo)體過熱等故障。根據(jù)目前國內(nèi)GIS設(shè)備運行情況，盆式絕緣子和隔離開關(guān)造成故障的比率最高。GIS設(shè)備的故障及處理產(chǎn)生故障的原因83（1）異常響聲，當氣室內(nèi)部電氣元件發(fā)生異常響聲時應(yīng)根據(jù)聲音的變化判別是屏蔽罩松動、內(nèi)部有異物，當出現(xiàn)明顯放電聲時應(yīng)采取停電措施。GIS設(shè)備的故障及處理84（2）室外GIS設(shè)備發(fā)生爆炸或嚴重漏氣等事故時，人員接近設(shè)備要謹慎，應(yīng)選擇從上風(fēng)側(cè)接近設(shè)備，穿安全防護服并佩帶隔離式防毒面具、手套和護目眼鏡；對室內(nèi)安裝運行的GIS設(shè)備，為防止SF6氣體漫延，必須將通風(fēng)機全部開啟15min以上，進行強力排換，待含氧量和SF6氣體濃度符合標準，并采取充分措施準備后，才能進入事故設(shè)備裝置室進行檢查GIS設(shè)備的故障及處理（3）設(shè)備防爆膜破裂，說明內(nèi)部出現(xiàn)嚴重的絕緣問題，電弧使設(shè)備部件損壞，引起內(nèi)部壓力超過標準，因此，必須進行停電處理。正常完好狀態(tài)破裂狀態(tài)內(nèi)部破裂膜GIS設(shè)備的故障及處理86

1、出廠試驗項目1.外殼壓力試驗；2.接線檢查；3.輔助回路及控制回路絕緣試驗；4.斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)機械試驗和機械操作試驗；5.電氣、氣動的輔助裝置試驗；

GIS設(shè)備的試驗87

1、出廠試驗項目6.主回路導(dǎo)電電阻測量；7.密封性試驗（SF6泄漏試驗，空氣