開關(guān)站--趙昕

1、220kV開關(guān)站以及倒閘操作開關(guān)站以及倒閘操作趙趙 昕昕 2014年年11月月29日日講課內(nèi)容講課內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié)GISGIS的概述的概述第二節(jié)第二節(jié)GISGIS絕緣氣體絕緣氣體六氟化硫六氟化硫第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) GISGIS設(shè)備的巡檢設(shè)備的巡檢第六節(jié)第六節(jié)小天都、冷竹關(guān)、拉拉山的小天都、冷竹關(guān)、拉拉山的GISGIS設(shè)備參數(shù)設(shè)備參數(shù)第七節(jié)第七節(jié) 冷竹關(guān)冷竹關(guān)GISGIS操作流程圖（操作流程圖（VISIOVISIO）第八節(jié)第八節(jié) 開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)第一節(jié)第一節(jié) GIS設(shè)備的概述設(shè)備的概述概

2、念： GIS（GAS INSULATED SWITCHGEAR）是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡(jiǎn)稱。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實(shí)用化以來(lái)，已廣泛運(yùn)行于世界各地。GIS不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開式變電站相比，GIS的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。第一節(jié)第一節(jié)

3、GIS設(shè)備的概述設(shè)備的概述廠家： GIS國(guó)外生產(chǎn)廠家主要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家有西開、沈高、平高等。 1.概述第二節(jié)第二節(jié)GIS絕緣氣體絕緣氣體六氟化硫六氟化硫電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備中常用氣體作為絕緣介質(zhì)氣體絕緣要解決的問(wèn)題主要是如何選擇合適的絕緣距離以及如何提高氣體間隙的擊穿電壓氣體擊穿電壓與電場(chǎng)分布（均勻程度）、電壓種類、氣體狀態(tài)有關(guān)理論至今很不完善，工程設(shè)計(jì)問(wèn)題常借助于各種實(shí)驗(yàn)規(guī)律分析解決或直接由試驗(yàn)決定2.名詞解釋(1)電離（游離）： 原子在外界因素作用下，其電子受到激勵(lì)擺脫原子核的約束而成為自由電子，這一現(xiàn)象稱為電離 原子被分解成兩種帶電粒子電子和正

4、離子 使電子電離出來(lái)所需的最小能量稱為電離能。（導(dǎo)電的必要條件是有可自由移動(dòng)的帶電粒子。通常情況下空氣中的帶點(diǎn)粒子含量約為500對(duì)/cm3） 產(chǎn)生： 1）撞擊游離 2）光游離 3）熱游離 4）金屬表面游離：加熱、強(qiáng)電場(chǎng)、撞擊、光引起氣體電離的主要因素（2）去游離： 游離的逆過(guò)程，其作用是使自由電子密度降低去游離的主要原因（1）電子熱運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散（2）電子與其他氣體分子結(jié)合成為負(fù)離子（3）電子與正離子復(fù)合3.空氣氣體擊穿過(guò)程由于各種電離原因，空氣中會(huì)含有少量自由電子。當(dāng)空氣中由于各種電離原因，空氣中會(huì)含有少量自由電子。當(dāng)空氣中有電極形成的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，電子在電場(chǎng)的作用下沿著電廠線相有電極形成的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，

5、電子在電場(chǎng)的作用下沿著電廠線相反的反向加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子動(dòng)能達(dá)到臨界值時(shí)，和空氣中的反的反向加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子動(dòng)能達(dá)到臨界值時(shí)，和空氣中的氣體分子相碰撞，由于之前提到的碰撞電離現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生新氣體分子相碰撞，由于之前提到的碰撞電離現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生新的自由電子。新產(chǎn)生的電子在強(qiáng)電場(chǎng)的加速作用下繼續(xù)碰撞，的自由電子。新產(chǎn)生的電子在強(qiáng)電場(chǎng)的加速作用下繼續(xù)碰撞，產(chǎn)生越來(lái)越多的自由電子，形成所謂的產(chǎn)生越來(lái)越多的自由電子，形成所謂的“電子崩電子崩”。當(dāng)電子。當(dāng)電子崩現(xiàn)象產(chǎn)生的電離通道貫穿兩正負(fù)電極，氣隙被擊穿，形成崩現(xiàn)象產(chǎn)生的電離通道貫穿兩正負(fù)電極，氣隙被擊穿，形成電弧。電弧。電弧形成后，氣隙溫度很高，此時(shí)的電離（

6、游離）主要電弧形成后，氣隙溫度很高，此時(shí)的電離（游離）主要原因有之前的碰撞電離轉(zhuǎn)為熱電離，也就是高溫下分子原因有之前的碰撞電離轉(zhuǎn)為熱電離，也就是高溫下分子中電子的能量達(dá)到其電離能量，脫離分子束縛成為自由中電子的能量達(dá)到其電離能量，脫離分子束縛成為自由電子。電子。在游離過(guò)程發(fā)生的同時(shí)，去游離過(guò)程也在進(jìn)行，通過(guò)自在游離過(guò)程發(fā)生的同時(shí)，去游離過(guò)程也在進(jìn)行，通過(guò)自由電子的擴(kuò)散、電子與正離子復(fù)合、與氣體分子結(jié)合成由電子的擴(kuò)散、電子與正離子復(fù)合、與氣體分子結(jié)合成負(fù)離子，自由電子的濃度有降低的趨勢(shì)。當(dāng)游離作用大負(fù)離子，自由電子的濃度有降低的趨勢(shì)。當(dāng)游離作用大于去游離作用，電弧燃燒加??；當(dāng)去游離作用大于游離于

7、去游離作用，電弧燃燒加??；當(dāng)去游離作用大于游離作用，電弧燃燒減緩；當(dāng)游離作用于去游離作用幾乎相作用，電弧燃燒減緩；當(dāng)游離作用于去游離作用幾乎相等，電弧將會(huì)穩(wěn)定燃燒。等，電弧將會(huì)穩(wěn)定燃燒。4.六氟化硫氣體絕緣性能六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能。其耐電強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍。那么，我們的問(wèn)題是，為什么SF6氣體有這么好的絕緣和滅弧性能？SF6是電負(fù)性氣體，電負(fù)性是指分子或者原子吸附子電子，形是電負(fù)性氣體，電負(fù)性是指分子或者原子吸附子電子，形成負(fù)離子的特性。而六氟化硫的電負(fù)性主要是由于氟元素最成負(fù)離子的特性。而六氟化硫的電負(fù)

8、性主要是由于氟元素最外層最外層有七個(gè)電子，容易吸收一個(gè)電子形成八個(gè)電子的外層最外層有七個(gè)電子，容易吸收一個(gè)電子形成八個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)自由電子與六氟化硫氣體分子相結(jié)合，成為負(fù)離子后，由于形成的負(fù)離子質(zhì)量比自由電子大得多，在電場(chǎng)的作用下加速困難，能量值很難達(dá)到氣體碰撞電離所需的臨界值，因而難以形成電弧，氣隙也就不易被擊穿。所以SF6氣體才具有如此好的絕緣性能和滅弧性能。此外， SF6氣體由于其特殊的正八面體結(jié)構(gòu)，還具有分子熱穩(wěn)定性極強(qiáng)，溶解度較低的特性。第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃、無(wú)腐蝕的氣體，氣體密度6.139g/L

9、，其化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，500-600不分解。 六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，被廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)，如：斷路器、高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。在電力工業(yè)中，SF6是一種重要的介質(zhì)，它用作封閉式中、高壓開關(guān)的滅弧和絕緣氣體。第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置SF6氣體泄漏檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是專門為了解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)是由兩大模塊構(gòu)成，分別是操作控制屏、檢測(cè)主機(jī)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6、環(huán)境溫濕度、氧氣含量等，可以控制風(fēng)機(jī)、空調(diào)等的開關(guān)等。系統(tǒng)自動(dòng)記錄各種報(bào)警數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并按照設(shè)定的方式控制風(fēng)機(jī)等；能根據(jù)各種應(yīng)用場(chǎng)合的具體要求進(jìn)行靈活配置的智能型采集系統(tǒng)

10、；并可提供與遠(yuǎn)端通信裝置的接口，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信等功能。第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置地面和頂層都裝有氣體變送器，用來(lái)檢測(cè)六氟化硫氣體的泄露。第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置兩站兩站GISGIS設(shè)備設(shè)備SF6SF6氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)冷竹關(guān)電站SF6氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)老化已不能正常工作，整個(gè)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。小天都電站GIS設(shè)備SF6氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)老化，目前基本能維持工作，有誤報(bào)漏報(bào)警并且串口通訊有時(shí)出現(xiàn)不暢。鑒于

11、以上情況，計(jì)劃2015年對(duì)冷竹關(guān)、小天都電站SF6氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行改造。那么我們?nèi)绾畏直孀约河袥](méi)有吸入六氟化硫呢？第三節(jié)第三節(jié)六氟化硫報(bào)警裝置六氟化硫報(bào)警裝置 六氟化硫是一種簡(jiǎn)單窒息劑。暴露在氧氣含量19.5%的大氣中會(huì)導(dǎo)致頭暈、昏迷、口水增多、反應(yīng)遲鈍、反胃、嘔吐、失去意識(shí)和死亡。暴露在氧氣含量12% 的大氣中會(huì)無(wú)任何先兆的失去知覺(jué)，并失去自我救護(hù)的能力。SF6經(jīng)過(guò)高溫拉弧放電的分解物氟化亞硫酰（SOF2）、氟化硫酰（SO2F2）、四氟化硫（SF4）、二氟化硫（SF2）等等也對(duì)人體有極大的損害。 此外，據(jù)可靠消息，六氟化硫泄露會(huì)使我們產(chǎn)生眼澀、胸悶、流鼻涕等初步癥狀。 所以出現(xiàn)上述情況，

12、大家還是不要過(guò)久地停留在GIS室內(nèi)。 第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)根據(jù)安裝地點(diǎn)分為戶外式、戶內(nèi)式兩種，我們電站采用的是戶內(nèi)式。第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)母線是三相共筒式第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)其余均采用分相式結(jié)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)根據(jù)元件操作氣壓的不同，分為各個(gè)氣室，斷路器是滅弧，要求壓力大，而隔離開關(guān)只是切斷電容電流，壓力相對(duì)要小一些。出現(xiàn)故障時(shí)，也可對(duì)各個(gè)氣室進(jìn)行檢修。第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖為隔離開關(guān)分、合兩種狀態(tài)。第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)伸縮節(jié)第四節(jié)第四節(jié)GISGI

13、S設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)機(jī)械分、合指示第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)機(jī)械閉鎖第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)非全相保護(hù)連片第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)斷路器的防合閉鎖第四節(jié)第四節(jié)GISGIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)匯控柜面板第五節(jié)第五節(jié) GIS設(shè)備的巡視檢查設(shè)備的巡視檢查巡視檢查是對(duì)運(yùn)行中的GIS設(shè)備進(jìn)行外觀檢查，主要檢查設(shè)備有無(wú)異常情況，并做好記錄，如有異常情況應(yīng)按規(guī)定上報(bào)并處理。內(nèi)容主要有：（1）斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)及快速接地開關(guān)的位置指示正確，并與當(dāng)時(shí)實(shí)際運(yùn)行工況相符；（2）檢查斷路器和隔離開關(guān)的動(dòng)作指示是否正常、記錄其累計(jì)動(dòng)作次數(shù)；（3）各種指

14、示燈、信號(hào)燈和帶電監(jiān)測(cè)裝置的指示是否正常，控制開關(guān)的位置是否正確，控制柜內(nèi)加熱器的工作狀態(tài)是否按規(guī)定投入和切除；（4）各種壓力表和油位計(jì)的指示值是否正常；（5）避雷器的動(dòng)作計(jì)數(shù)器指示值是否正常，在線檢測(cè)滲漏電流指示值是否正常；（6）裸露在外的接線端子有無(wú)過(guò)熱情況，匯控柜內(nèi)有無(wú)異?，F(xiàn)象；（7）可見的絕緣件有無(wú)老化、剝落、有無(wú)裂紋；（8）有無(wú)異常聲音、異味；（9）設(shè)備的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制箱等的防護(hù)門、蓋是否關(guān)嚴(yán)；第五節(jié)第五節(jié) GIS設(shè)備的巡視檢查設(shè)備的巡視檢查（10）外殼、支架等有無(wú)銹蝕、損壞，瓷套有無(wú)開裂、破損或污穢情況，外殼漆膜是否有局部顏色加深或燒焦、起皮現(xiàn)象；（11）各類管道及閥門有無(wú)損傷、銹蝕

15、，閥門的開閉位置是否正確，管道的絕緣法蘭與絕緣支架是否良好；（12）設(shè)備有無(wú)漏氣（SF6氣體、壓縮空氣）、漏油（液壓油、電纜油）；（13）接地端子有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象，接觸是否完好，金屬外殼的溫度是否超過(guò)規(guī)定值；（14）壓力釋放裝置有無(wú)異常，其釋放出口有無(wú)障礙物；（15）GIS內(nèi)的照明、通風(fēng)和防火系統(tǒng)及各種監(jiān)測(cè)裝置是否正常、完好；（16）所有設(shè)備是否清潔，標(biāo)志是否清晰、完善；（17）定期對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行排水（或污）。第六節(jié)第六節(jié) 小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站GIS設(shè)備的主要差異設(shè)備的主要差異1 1、GISGIS氣室氣室SF6SF6氣體壓力參數(shù)（氣體壓力參數(shù)（2020）（1）小

16、天都電站GIS氣室SF6氣體壓力參數(shù)（20）002. 0項(xiàng)目參數(shù)參數(shù)一般氣室斷路器氣室額定氣壓MPa0.5 0.020.6 0.02壓力降低報(bào)警壓力MPa0.450.55壓力降低報(bào)警解除壓力MPa 0.48 0.58壓力降低閉鎖壓力(僅斷路器) MPa0.5壓力降低閉鎖解除壓力(僅斷路器) MPa 0.53002. 0002. 0第六節(jié)第六節(jié) 小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站GIS設(shè)備的主要差異設(shè)備的主要差異（2）冷竹關(guān)電站GIS氣室SF6氣體壓力參數(shù)（20）序號(hào)額定操作壓力（MPa）1.501操作壓力低氣壓報(bào)警壓力1.352操作壓力低氣壓閉鎖壓力1.203額定SF6氣壓0

17、.504SF6低氣壓報(bào)警壓力0.45第六節(jié)第六節(jié) 小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站GIS設(shè)備的主要差異設(shè)備的主要差異（3）拉拉山電站GIS氣室SF6氣體壓力參數(shù)（20）序號(hào)序號(hào)項(xiàng)項(xiàng) 目目參參 數(shù)數(shù)一般氣室一般氣室斷路器氣室斷路器氣室1額定氣壓0.40MPa0.50MPa2壓力降低報(bào)警壓力0.35MPa0.45MPa3壓力降低閉鎖壓力0.40MPa第六節(jié)第六節(jié) 小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站小天都、冷竹關(guān)、拉拉山電站GIS設(shè)備的主要差異設(shè)備的主要差異2、GIS設(shè)備布置（1）小天都電站GIS設(shè)備為（型號(hào)ZF6-252）12個(gè)間隔，雙母線設(shè)置，母線間通過(guò)聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行母線連接。（2）冷

18、竹關(guān)電站GIS設(shè)備（型號(hào)ZF9-252）為7個(gè)間隔，單母線設(shè)置。（3）拉拉山電站GIS設(shè)備（型號(hào)ZF9-252）為6個(gè)間隔，單母線設(shè)置。第七節(jié)第七節(jié) 冷竹關(guān)冷竹關(guān)GISGIS操作流程圖（操作流程圖（VISIOVISIO）第七節(jié)第七節(jié) 冷竹關(guān)冷竹關(guān)GISGIS操作流程圖（操作流程圖（VISIOVISIO）第八節(jié)第八節(jié) 開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)QUESTION: 小天都1、2母聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，小冷線冷備用，調(diào)壓室21B帶，51B正常備用，其他設(shè)備按正常運(yùn)行方式運(yùn)行。請(qǐng)問(wèn)，現(xiàn)將小天都2B由2母經(jīng)小冷線由冷臨線并入系統(tǒng)運(yùn)行，其余元件倒至1母，如何操作？第八節(jié)第八節(jié) 開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)開關(guān)站倒閘操作實(shí)例復(fù)習(xí)（1）大