126kVGIS氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備講義(總26頁)

1、 126kVGIS氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備 西安西開高壓電氣股份有限公司 目錄 1 GIS介紹2 GIS元件構(gòu)成3 GIS間隔組成 4 GIS主接線形式、總體布置5 SF6氣體系統(tǒng) 第一章 GIS簡介1 名詞解釋 SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備又稱封閉式組合電器，簡寫為GIS。它是三相帶電導(dǎo)體封閉于一個充有一定壓力SF6氣體、且接地的金屬外殼內(nèi)。2 GIS優(yōu)點(diǎn)氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備， 主要元件均裝入密封的金屬容器，內(nèi)充以絕緣氣體，故具有體積小、占地面積少、不受外界環(huán)境影響、運(yùn)行安全可靠、維護(hù)簡單和檢修周期長等優(yōu)點(diǎn)。第二章 GIS元件構(gòu)成1 GIS元件介紹1.1 CB斷路器 1.2 DS隔離開

2、關(guān) 1.3 ES/FES檢修/故障關(guān)合接地開關(guān) 1.4 BUS母線 1.5 CT電流互感器 1.6 VT電壓互感器 1.7 LA避雷器 1.8 LCP 就地控制柜1.9 終端元件 SF6 air Bsg 瓷套 SF6 oil Bsg 油氣套管 CSE電纜終端 2 元件電氣功能，電氣符號及外形及結(jié)構(gòu)原理2.1 斷路器電氣功能：對電力系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行控制與保護(hù)，即可切合空載線路和設(shè)備，也可合分和承載正常的負(fù)荷電流；又能在規(guī)定的時間內(nèi)承載、關(guān)合及開斷規(guī)定短路電流或過載電流以使電網(wǎng)正常運(yùn)行。 圖1 斷路器電氣符號 圖2 斷路器外形結(jié)構(gòu)原理：滅弧室為單壓式變開距雙噴結(jié)構(gòu)，它是由靜觸頭和動觸頭，壓氣缸，活塞

3、以及其它部件組成。 噴口、動弧觸頭、主動觸頭、氣缸以及活塞桿組成滅弧室可動部裝配。 在合閘時，絕緣拉桿帶動滅弧室可動部向上垂直運(yùn)動，使動弧觸頭、動主觸頭和靜弧觸頭、靜主觸頭完全接觸，完成合閘操作，電流從靜觸頭側(cè)梅花觸頭經(jīng)靜觸頭座、靜觸頭、動觸頭、壓氣缸、中間觸指和支持件流向動觸頭側(cè)梅花觸頭。 在分閘時，絕緣拉桿帶動滅弧室可動部向下垂直運(yùn)動，使動弧觸頭、動主觸頭和靜弧觸頭、靜主觸頭完全斷開，完成分閘操作。 圖3 滅弧室分內(nèi)部示意圖2.2 隔離開關(guān)電氣功能：能在分閘位置時，明顯顯示電路斷開且保證觸頭間的開距，保證符合規(guī)定的絕緣隔離的要求；又能在合閘位置時，承載正常線路條件下的電流及規(guī)定時間內(nèi)的異常

4、電流（如短路電流），還能切合母線轉(zhuǎn)移電流和母線充電電流。 圖4 隔離開關(guān)電氣符號 圖5 GL型隔離開關(guān)外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)外形圖結(jié)構(gòu)原理：動觸頭、夾叉、拐臂連接在一起，構(gòu)成隔離開關(guān)內(nèi)部的可動部分，拐臂與絕緣拉桿連接，絕緣拉桿與軸密封連接。在機(jī)構(gòu)給出合閘操作命令時，機(jī)構(gòu)的連接機(jī)構(gòu)帶動軸密封和絕緣拉桿轉(zhuǎn)動，從而帶動拐臂轉(zhuǎn)動，拐臂推動夾叉和動觸頭向靜側(cè)導(dǎo)體運(yùn)動，使動觸頭與靜觸頭完全接觸，從而完成合閘操作。 在分閘時，機(jī)構(gòu)帶動軸密封、絕緣拉桿向相反方向轉(zhuǎn)動，拐臂也向相反方向轉(zhuǎn)動，將夾叉和動觸頭往回拉動，使靜觸頭完全回到動側(cè)屏蔽罩內(nèi)，從而完成分閘操作。 圖5 GL-DS分閘示意圖 圖6 GL-DS合閘示意圖2

5、.3 接地開關(guān)/快速接地開關(guān)電氣功能：一般的維修用接地開關(guān)，如需要時可操動機(jī)構(gòu)使之將回路接地，以保護(hù)人身安全?？焖俳拥亻_關(guān)除具備維修用接地開關(guān)的功能外，還具備關(guān)合規(guī)定的短路電流的能力；尚且切合線路電磁感應(yīng)電流和靜電感應(yīng)電流。 圖7 電氣符號圖 圖8 接地開關(guān)外形結(jié)構(gòu)圖原理結(jié)構(gòu) ：裝在殼體中的動觸頭通過密封軸、拐臂和連接機(jī)構(gòu)相連，殼體采用轉(zhuǎn)動密封方式和外界環(huán)境隔絕，當(dāng)該接地開關(guān)合閘時其接地通路是靜觸頭，動觸頭、殼體及接地端子。接地開關(guān)殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的測量，斷路器機(jī)械特性的檢測。 圖9 接地開關(guān)合閘示意圖 圖10 接地開關(guān)分閘示意圖2.5 母線主母

6、線和分支母線均采用三相共箱式結(jié)構(gòu)。母線導(dǎo)體連接采用表帶觸指，梅花觸頭。采用主母線落地布置結(jié)構(gòu)，降低了開關(guān)設(shè)備高度，縮小了開關(guān)設(shè)備占地面積。在適當(dāng)位置布置金屬波紋管。 圖11 三個間隔單母線主母線示意圖2.5 電流互感器電氣功能：將大電流轉(zhuǎn)換成小值電流，在正常情況下，供給測量儀器、儀表以利計量用，在故障狀態(tài)供給保護(hù)和控制裝置，以便對系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)。一般測量極與保護(hù)極是分開的。圖12 CT電氣符號 圖13 CT 內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)：內(nèi)裝電感式三相環(huán)氧澆注型電流互感器； 導(dǎo)體=初級線圈： 次級線圈固定在環(huán)型鐵心上； 電流互感器線圈處于地電位，屬于無故障CT；2.6 電壓互感器電氣功能：將高電壓轉(zhuǎn)換成

7、低電壓，正常情況下，供給測量儀器、儀表作為計量用，或傳遞電壓信息供給保護(hù)和控制裝置，以便對系統(tǒng)進(jìn)行有效地保護(hù)。原理結(jié)構(gòu)：所用電壓互感器的一次繞組為全絕緣結(jié)構(gòu)，另一端作為接地端和外殼相連。 一次繞組和二次繞組為同軸圓柱結(jié)構(gòu)，一次繞組裝有高壓電極及中間電極，繞組兩側(cè)設(shè)有屏蔽板，使場強(qiáng)分布均勻。圖14 VT電氣符號 圖15 VT內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2.7 避雷器電氣功能：當(dāng)雷電入侵波或操作波超過某一電壓值后，優(yōu)先于與其并聯(lián)的被保護(hù)電力設(shè)備放電，從而限制了過電壓，使與其并聯(lián)的電力設(shè)備得到保護(hù)。原理結(jié)構(gòu)：避雷器為罐式氧化鋅型封閉式結(jié)構(gòu),采用SF6氣體絕緣，垂直安裝。避雷器主要由罐體、盆式絕緣子，安裝底座及芯體

8、等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通流容量。圖16 LA電氣符號 圖17 LA外形圖 2.8 終端元件：電氣功能：GIS通過終端元件與外部電氣設(shè)備連接。按連接方式不同分為SF6充氣套管、電纜終端、油氣套管三種。2.8.1 空氣套管（三相分箱）：通過架空線與外部設(shè)備連接。 圖18 BSG電氣符號 圖19 BSG外形圖2.8.2 電纜終端：通過電力電纜與外部設(shè)備連接。圖20 CSE電氣符號 圖21 CSE外形結(jié)構(gòu)圖2.8.3 油氣套管(三相分箱)：與變壓器直接連接。 圖22 油氣套管電氣符號 圖23 油氣套管外形結(jié)構(gòu)圖第三章 GIS的間隔1 概述 GIS是由

9、完成某一功能的各個單元（又稱間隔）組成，例如，進(jìn)出線間隔、母聯(lián)間隔、保護(hù)間隔等，通過各種間隔的組合，可以滿足電力系統(tǒng)不同接線方式的要求。接線方式將在第四章介紹。2 Z型斷路器瓷套式進(jìn)出線間隔3 C型斷路器電纜終端進(jìn)出線間隔4母聯(lián)間隔5 保護(hù)間隔 第四章 GIS一次主接線與布置方式1 概述126kVGIS主要布置形式有單母、雙母分段、橋形、雙橋、雙母、變壓器直聯(lián)等多種接線方式，以橋形接線為多。2 內(nèi)橋接線 3 雙母接線4 線路變壓器5 雙母分段城南站主接線圖、平面布置及SF6氣室圖第五章 SF6氣體系統(tǒng)1 概述GIS以一定壓力的SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，為保證GIS 運(yùn)行的可靠及安全性，必須在運(yùn)行中對GIS內(nèi)部的SF6氣體進(jìn)行監(jiān)控?，F(xiàn)大多采用分散控制方式（SF6氣路按氣隔單元在各自的監(jiān)控裝置進(jìn)行監(jiān)控，與LCP柜僅有電氣信號相連）。 設(shè)計原則是按照設(shè)備各元件的執(zhí)行功能并盡可能減少氣隔的數(shù)量,同時考慮到減小事故和檢修時涉及的范圍來設(shè)置，每一個氣隔單元有一套元件即：SF6密度計、自封接頭、SF6配管等，他們直接安裝在氣隔單