(完整版)變壓器和GIS

1、GlS是英文“Gas Insulation Switchgear"的縮寫,中文可譯為“氣體絕緣開關(guān)裝置,通常也稱“全封閉組合電器或“封閉式組合電器.它是由斷路器、隔離開關(guān)、接地快速開關(guān)、互感器、避雷器、母線單相或三相、連接管和其它過渡元件電纜接線盒、出線套管、 與變壓器的連接結(jié)構(gòu)等多種高壓電器組合而成的成套裝置,它的根本結(jié)構(gòu)是以金屬筒為外 殼,將上述高壓電器和絕緣件封閉在金屬筒內(nèi)部并充入一定壓力的sF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì).1 .GIS的分類 按電壓等級分為：72.5kV GIS 126kV GIS 145kV GlS 252kV GIS275kV GlS 363kV GlS 55

2、0kV GIS按結(jié)構(gòu)分類主要包括以下三種：全三相共箱型：電壓等級為72.5kV、126kV、145kV采用主母線三相共箱.其余分箱型：電壓等級為 252kv采用全三相分箱型：電壓等級為363kV , 550kV.2 .GIS的特點1 .大量節(jié)省變電所的占地和空間,由于SF6氣體滅弧水平相當(dāng)同等條件下空氣滅弧水平的100倍,絕緣水平超過空氣的 2倍,斷路器的開斷水平強,斷口數(shù)幾乎減少一半,且斷口電壓可做得較高,組合在一起的電器體積大為縮小.2 .運行平安可靠,電氣設(shè)備裝在封閉的金屬外殼內(nèi),不受外界和氣象影響,不會發(fā)生短 路接地、人員觸電傷亡王、且無著火、爆炸危險.正常運行檢查、維護工作量少,環(huán)境

3、整潔.3電氣性能良好,檢修周期長,維護方便.一般周期可達10年或開斷額定容量1 5次故 SF6氣體系統(tǒng)使用5年后,才需補充漏耗的少量氣體.過濾器可使用10年.4由于金屬外殼接地屏蔽作用,能消除噪聲、靜電感應(yīng)和無線電干擾,有利于工作人員 平安和健康.3 .G3IS的一次主接線及總體布置：Gls可滿足各種主接線的要求,主要一次主接線類型有：單母線接線形式雙母線接線形式橋形接線形式一倍半接線形式1、126/45kVGl s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、252kVG l s主要布置形式有單母、雙母分段、雙母、等接線方式,以雙母接線為多.

4、3、363/550kVGls主要布置形式有、雙母、一倍半等接線方式.4 .SF6全封閉組合電器：sF6全封閉組合電器是以 sF6氣體等優(yōu)良的絕緣和滅弧介質(zhì)充入金屬外殼內(nèi)的封閉式新 型成套高壓電器.由于戶外氣候條件差,目前國外 380kv及以下Gls大多為戶內(nèi)式.按結(jié)構(gòu)分類為：分相組合式、母線三相共箱式和其余三相分箱式,現(xiàn)開展為“三相共箱式已廣泛采用,即變電所除了變壓器外,所有一次設(shè)備如隔離開關(guān)、接地隔離開關(guān)、斷路器、互感器、母線避雷器、電纜頭等都裝在充有sF6氣體的封閉金屬外殼內(nèi),并保持一定壓力.GI s的配電裝置的氣體系統(tǒng),由 sF6全封閉電器、輔助設(shè)備如真空泵、壓縮機、儲氣 罐、過濾器等卜

5、監(jiān)視儀表、信號裝置等組成.這樣,使變電所設(shè)備結(jié)構(gòu)為之一新.5.基于GIS的特點,相應(yīng)也存在其注意的問題1需要專門的sF6氣體系統(tǒng)和壓力監(jiān)視裝置,對 sF6氣體的純度要求大于99.8%、水 分都有嚴(yán)格的要求,對 GIs的密封結(jié)構(gòu)、元件材料性能裝配工藝要求都很高.由于 sF 6氣 體受電場均勻程度、電弧影響較大,假設(shè)泄漏物與空氣中氧、水分和電弧作用,很快分解出低氧化物HF、氟氧化硫、四氟化硫和五氟化硫二聚物等能與人體和材料產(chǎn)生劇毒物,危害極大,因此必須要有檢漏舉措.同時,采用過濾器通過活性氧化鋁或活性碳加以吸附.雖然sF6電器運行中在國內(nèi)外尚未發(fā)生中毒事故,但是必須采取“以防為主的平安舉措.2金屬

6、消耗量大,造價高,但隨著電壓等級增加,造價將下降6巡視1、進入GIs配電裝置巡視,必須兩人 不得單才巡視且應(yīng)先開啟通風(fēng)設(shè)備換氣, 保證通風(fēng)良好將可能漏出的SF6.氣體排出凈化處理,檢查分、合閘指示位置應(yīng)爭取,符 合實際運行工作.2、檢查SF6氣體壓力指示應(yīng)正常3、GIS在運行總SF6氣體含水量應(yīng)定期測量4、在巡視中發(fā)現(xiàn) SF6氣體表壓力下降,假設(shè)有異聲,嚴(yán)重異味,發(fā)現(xiàn)眼、口、鼻有 刺激病癥,應(yīng)盡快離開.假設(shè)應(yīng)操作或工作不能離開時,那么應(yīng)戴防毒面具,防護手套等平安用 具,并立即報告調(diào)度和工段區(qū)采取舉措.5、假設(shè)手動操動GIS接地隔離開關(guān)時,應(yīng)戴絕緣手套,穿絕緣靴,且與設(shè)備外殼保一 持定距離,預(yù)防

7、外殼可能引起麻電 以免GIS內(nèi)部故障等產(chǎn)生一定的接觸電壓等 .同時,在 操作過程中其他人員應(yīng)停止在外殼上工作.離開設(shè)備到操作結(jié)束為止.6、壓縮空氣氣動操作系統(tǒng)壓力指示應(yīng)正常,每班應(yīng)檢查一次.7、其他設(shè)備如主變壓器、所用電、其他斷路器電氣設(shè)備檢查要求均同于一般變電所.7.異常處理：1、當(dāng)SF6氣體檢漏儀發(fā)生報警時,進入該間隔的人員應(yīng)力求從“上風(fēng)接近設(shè)備 檢查,且不宜蹲下,以防中毒、窒息事故.由于 SF6氣體無色、無味、不燃、無毒,在常 溫常壓下是空氣重的 5倍,沉在空氣層,附在地面,預(yù)防上述由于SF6氣體露出后,與其他物質(zhì)產(chǎn)生的劇毒物混在空氣中,使人體中毒.2、運行中假設(shè)SF6氣體壓力下降發(fā)出警

8、報時,值班人員應(yīng)到現(xiàn)場檢查,必須補氣. 如漏氣嚴(yán)重發(fā)出“閉鎖信號或SF6氣壓忽然降到零時,應(yīng)立即將斷路器改為非自動拉開限制電源并報告調(diào)度 和工段區(qū),進行停用處理.3、如發(fā)生明顯漏氣異聲異味,應(yīng)對SF6氣體作漏氣處理后,一般需對漏氣間隔外殼內(nèi)SF6氣體作一次含水量測定,由于有漏氣,空氣中的水分就可能滲入SF6封閉容器外殼內(nèi),據(jù)此以便判別和處理.4、當(dāng)SF6氣體下將達報警時,應(yīng)及時補氣.為檢驗其電氣絕緣性能,必要時可進 行工頻交流耐壓試驗.5、GIS的操作機構(gòu)異常處理：SF6斷路器及GIS的操作機構(gòu)可配用液壓式或壓縮 空氣機構(gòu),但不能用 SF6氣體進行操作.由于 SF6氣體使用壓力不能太高,容易液

9、化,在 20攝氏度時表壓力為 20大氣壓時變成液體.變壓器1.變壓器概述變壓器是電力系統(tǒng)運行中的一個關(guān)鍵設(shè)備, 隨著電力負荷的大幅度的增加, 電力網(wǎng)的擴 大,變壓器數(shù)目的增加, 電壓等級的升高,因此,對變壓器的運行穩(wěn)定性要求, 也越來越高. 下面讓我們來學(xué)習(xí)變壓器一些知識.變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備,它被用來改變電壓和電流的大小,以實現(xiàn)電能的經(jīng)濟輸送與分配.電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后,可以減少線路損耗,增大輸送功率,提升輸電的經(jīng)濟性,到達遠距離大功率送電的目的：而降壓變壓器那么能把高壓變成用戶所需要的多級使用電壓,以滿足用戶要求.1.1. 壓器裝配主要包括1、了解變壓器裝配體的名稱、用途、性能、工

10、作原理及結(jié)構(gòu)特點：2、搞清楚各零件之間的相互位置和裝配關(guān)系及連接方式3、搞清楚各零件結(jié)構(gòu)形狀和作用.3 .電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率為一個繞組的空載電壓和同一繞組在規(guī)定負載和功率因數(shù)時的電壓之差.再與該繞組空載電壓的比, 通常以百分數(shù)表示.此時加到另一個繞組上的電壓應(yīng)為額定電壓主分接或相應(yīng)分接的電壓值并保持不變.對于多繞組變壓器,其電壓的差值不僅取決干一個繞組的負載和功率因數(shù),而且還取決于其它繞組的負載和功率因數(shù).4 .額定電壓比：額定電壓比是一個繞組的額定電壓與另一個繞組的額定電壓之比,后者較前者有較低的或相等的額定電壓.5 .額定容量：額定容量是變壓器表現(xiàn)功率的慣用值,以kVA或MVA表示.它是

11、變壓器設(shè)計和制造廠的保證和試驗的根底,并且當(dāng)對變壓器施加額定電壓時,根據(jù)它來確定在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的使用條件下不超過溫升限值的額定電流.變壓器可按規(guī)定超過額定容量運行. 額定容量：變壓器的容量隨冷卻方式的不同而變更時,額定容量系指最大容量.額定容量：對于多繞組變壓器,其額定容量是指容量最大的一個繞組的容量.各繞組容量算術(shù)和的一半可粗略的說明多繞組變壓器與雙繞組變壓器比照時的尺寸的大小.例如一臺三繞組變壓器,其三個繞組的容量各為 100MVA,那么尺寸大小就可粗略地認為相當(dāng)于一臺150MVA雙繞組變壓器的尺寸的大小. 6.變壓器分類：電力變壓器按用途可以分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變

12、壓器連接幾個不同電壓等級的電網(wǎng)用 和電廠用電變壓器供發(fā)電廠自用電用等幾種它還可以按繞組 數(shù)、相數(shù)、冷卻裝置以及調(diào)壓方式等分類：序號分類代會符號類別 0.1燒俎精當(dāng)方式C獨立 自* 一 “2相鉆;霏1h,37 Q變正Wrt T-TCT"rt) J；或一期回儲.B/4箱殼外冷卻介版J)的制5姑軍方式P自然蒲瑋 強埴油循次6ttUA一 S雙蹺組 三境俎7國國方式一 2王祜種.詞7 有"鷺閭JT8純組眉踐材質(zhì)一 L銅鋁7.總損耗：總損耗是空載損耗及負載損耗之和.對于多繞組變壓器,其總損耗應(yīng)以一個指定的負載組合為準(zhǔn).附屬裝置中的損耗不包括在總損耗之內(nèi),應(yīng)另外列出.8.接線組別：變壓器

13、接線組別是指變壓器原、 副邊繞組按一定接線方式連接時, 一次側(cè)線電壓和二次 側(cè)線電壓之間的相位關(guān)系. 三相變壓器是由三個單相繞組組成的, 因此,三相繞組有很多的 接法,其中,最根本的是星形 Y接法和三角形接法兩種.1.1. 升：對于空氣冷卻的變壓器,溫升是指所考慮的那局部如繞組 ,絕緣油等的溫度與冷卻 空氣溫度之差；對于水冷卻變壓器,那么是指考慮的那局部的溫度與冷卻器入口處的溫度之差.10 .阻抗電壓：1對于雙繞組變壓器,阻抗電壓是當(dāng)一個繞組短接,以額定頻率的電壓施加于另一個 繞組的線路端子上,并使其中流過額定電流時所施加的電壓.通常是以施加電壓繞組額定電壓的百分數(shù)表示,其值應(yīng)折算到參考溫度絕

14、緣的耐熱等級為 A、E、B時為75攝氏度,其他等級為115攝氏度2對于多繞組變壓器,阻抗電壓是以指定的一對繞組為準(zhǔn),即當(dāng)該對繞組中一個繞組 短接,以額定頻率的電壓施加于另一個繞組的線路端子上,并使其中流過相當(dāng)于該對繞組額定功率中較小的一個的額定電流時所施加的電壓.通常是以施加電壓繞組額定電壓的百分數(shù)表示,各對繞組的阻抗電壓值均應(yīng)折算到參考溫度絕緣的耐熱等級為 A、E、B時為75攝氏度,其他等級為115攝氏度,并折算到同一功率.11 .空載損耗：空載損耗也叫鐵損,是指變壓器在額定電壓下二次側(cè)開路,在鐵芯中消耗的功率,其中包括激磁損耗和渦流損耗.空載損耗是當(dāng)變壓器的一個繞組施加額定頻率的額定電壓,

15、其余各繞組開路時,所吸取的有功功率.12 .空載電流：空載電流是當(dāng)變壓器的一個繞組施加額定頻率的額定電壓,其余各繞組開路時,流經(jīng)該繞組線路端子的電流, 對于多相變壓器,流經(jīng)不同線路端子的空載電流可能不相等,但不分13.變壓器使用環(huán)境條件：1、環(huán)境溫度：最高環(huán)境溫度不高于 氏度適用干戶內(nèi)式變壓器 2、冷卻水最高溫度人口處別給出這些空載電流值,而取算術(shù)平均值.一個繞組空載電流通常以該繞組額定電流的百分 數(shù)表示；對于多繞組變壓器,這個百分數(shù)是以最大容量的一個繞組為準(zhǔn)的.+40度,最低環(huán)境溫度不低于 -30度適用于P外式變壓器卜-5攝 ;最高日平均氣溫+20攝氏度.+30攝氏度.14 .連接組標(biāo)號：如

16、果有和低壓繞組的連接方法和連接組標(biāo)號包括以英文字母表示的變壓器高壓、中壓 以鐘時序數(shù)表示相對的相位移的通用標(biāo)號.15.負載損耗：(2)對于多繞組變壓器,負載損耗是以指定的一對繞組為準(zhǔn),即當(dāng)電流流經(jīng)該對繞組中一個繞組的線路端子,而且電流為相當(dāng)于該對繞組額定功率中較小的一個；該對的另一繞組端子短接；其余繞組開路時,在額定頻率下所吸取的有功功率.各對繞組負載損耗值應(yīng)折算到參考溫度(絕緣的耐熱等級為 A、E、B時為75攝氏度,其他等級為 115攝氏度)16.變壓器運行要求：電力變壓器要無事故長時期地經(jīng)濟的運行,那么必須對變壓器的的輸入電壓和負載加以控 制、保持良好的散熱條件、限制各項溫升、裝設(shè)有關(guān)保護

17、設(shè)施,考慮經(jīng)濟的調(diào)度、定期的檢 修和巡視檢查等工作.1,聲音正常運行時,由于交流電通過變壓器繞組,在鐵芯里產(chǎn)生周期性的交變磁通,引起電工鋼片的磁致伸縮,鐵芯的接縫與疊層之間的磁力作用經(jīng)繞組的導(dǎo)線之間的電磁力作用引起震 動,發(fā)出平均的“嗡嗡響聲,如果產(chǎn)生不均勻的響聲,都屬于不正常的現(xiàn)象.(1)假設(shè)聲音比平時增大而均勻時,那么一種可能是電網(wǎng)發(fā)生過電壓,另一種可能是變壓器過 負載.根據(jù)具體情況,改變電網(wǎng)的運行方式與減少變壓器的負荷,或停止變壓器的運行等.(2)假設(shè)聲音較大而嘈雜時,可能是變壓器鐵芯的問題.(3)聲音中夾有放電的“吱吱聲時,可能時變壓器器身或套管發(fā)生說明局部放電.(4)聲音中夾有水的沸

18、騰聲時,可能是繞組有較嚴(yán)重的故障,使其附件的零件嚴(yán)重發(fā)熱.此時,應(yīng)立即停止變壓器的運行,進行檢修.(5)聲音中夾有暴裂聲,既大又不均勻時,可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現(xiàn)象.此時, 也應(yīng)該立即停止變壓器的運行,進行檢修.(6)聲音中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時,可能是變壓器某些部件鐵芯震動而造 成機械接觸.2、氣體、顏色變壓器內(nèi)部故障及各部件過熱將引起一系列的氣味,顏色的變化.(1)瓷套管端子的緊固局部松動,外表接觸面過熱氧化會引起變色和異常氣味.(2)變壓器的漏瓷的斷瓷水平不好殛磁場分布不均,引生渦流,也會使油箱各局部局部 過熱引起油漆變色.(3)變壓器的瓷套管污損產(chǎn)生電暈、閃焙會發(fā)出奇臭味,冷卻風(fēng)扇、油泵燒毀會發(fā)出燒 焦氣味.(4)硅膠呼吸器從藍色變?yōu)榧t色時,應(yīng)作再生處理.3、體表變壓器故障時,都伴隨著體表的變化主要有(1)當(dāng)氣體繼電器、壓力繼電器、差動繼電器等有動作時,可推測是內(nèi)部故障引起的.(2)因溫度、濕度、紫外線或周圍的空氣中所含酸、鹽等,會引起箱體外表漆膜龜裂、 起泡、剝離.(3)大氣過電壓、內(nèi)部過電壓等,會引起瓷件、-磁套管外表龜裂,并有放電痕跡.4、滲漏油；變壓器運行中森油的現(xiàn)象是比擬普遍的,其中主要原因時郵箱與零部件聯(lián)絡(luò)處的密封不良, 焊件和鑄件存在缺陷,運行中額外負荷或受到震動等.(1)變壓器外面閃閃發(fā)光或粘著黑色