第二章全封閉組合電器GIS

1、 SF6全封閉組合電器體積小、技術(shù)性能優(yōu)良，是全封閉組合電器體積小、技術(shù)性能優(yōu)良，是70年代初期出現(xiàn)的一種先年代初期出現(xiàn)的一種先進的高壓電氣配電裝置。國際上稱這種電器為進的高壓電氣配電裝置。國際上稱這種電器為GasInsulater Switchgear（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備），簡稱為（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備），簡稱為GIS。 SF6氣體具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能。氣體具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能。50年代，高壓電器的絕緣介質(zhì)年代，高壓電器的絕緣介質(zhì)就用就用SF6氣體代替了空氣；氣體代替了空氣；60年代中期，美國制造了第一套年代中期，美國制造了第一套GIS設(shè)備，使高壓電設(shè)備，使高壓電器發(fā)生了質(zhì)的飛躍，

2、也給配電裝置帶來了一次革命。它具有占地面積少、元件全部器發(fā)生了質(zhì)的飛躍，也給配電裝置帶來了一次革命。它具有占地面積少、元件全部密封、不受環(huán)境干擾、可靠性高、運行方便、檢修周期長、維護工作量少、安裝迅密封、不受環(huán)境干擾、可靠性高、運行方便、檢修周期長、維護工作量少、安裝迅速、運行費用低等優(yōu)點，引起世界電力部門的普遍重視。速、運行費用低等優(yōu)點，引起世界電力部門的普遍重視。30年來，年來，GIS設(shè)備發(fā)展設(shè)備發(fā)展很快，歐洲、美洲、中東的電力公司都規(guī)定配電裝置要用很快，歐洲、美洲、中東的電力公司都規(guī)定配電裝置要用GIS設(shè)備，在亞洲、非設(shè)備，在亞洲、非洲、澳洲的發(fā)達國家也基本上規(guī)定要用洲、澳洲的發(fā)達國家也

3、基本上規(guī)定要用GIS設(shè)備，在南非有設(shè)備，在南非有800kVGIS設(shè)備投入設(shè)備投入運行。國際大電網(wǎng)會議在運行。國際大電網(wǎng)會議在1992年統(tǒng)計，各國已投入運行的年統(tǒng)計，各國已投入運行的GIS變電站近變電站近2000所。所。 我國我國GIS設(shè)備的研制工作起步于設(shè)備的研制工作起步于60年代，與世界其他國家基本同步，年代，與世界其他國家基本同步，1971年我國首次試制成功年我國首次試制成功110kVGIS設(shè)備，并投入運行。自改革開放以來，我國大型設(shè)備，并投入運行。自改革開放以來，我國大型的核電站、火電站、水電站、變電站先后都選用了的核電站、火電站、水電站、變電站先后都選用了GIS設(shè)備。例如：大亞灣、秦設(shè)

4、備。例如：大亞灣、秦山核電站，四川二灘水電站，上海石洞口等火電廠，廣東江門、云南草鋪等變電站，山核電站，四川二灘水電站，上海石洞口等火電廠，廣東江門、云南草鋪等變電站，三峽水電站的升壓變電站。自三峽水電站的升壓變電站。自80年代開始，國產(chǎn)大型年代開始，國產(chǎn)大型GIS設(shè)備也投入電網(wǎng)系統(tǒng)運設(shè)備也投入電網(wǎng)系統(tǒng)運行，共達行，共達407個間隔，較大的有廣西天生橋水電站的個間隔，較大的有廣西天生橋水電站的500kVGIS設(shè)備、上海楊樹設(shè)備、上海楊樹浦的浦的220kVGIS設(shè)備設(shè)備 GIS的絕緣介質(zhì)用的絕緣介質(zhì)用SF6氣體；氣體；SF6氣體是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅氣體是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅

5、弧介質(zhì)。它無色、無味、無嗅、無毒、不燃燒；在常溫常壓下，化學(xué)性能穩(wěn)定；與弧介質(zhì)。它無色、無味、無嗅、無毒、不燃燒；在常溫常壓下，化學(xué)性能穩(wěn)定；與傳統(tǒng)絕緣油相比，其絕緣性能和滅弧性能都要好得多。傳統(tǒng)絕緣油相比，其絕緣性能和滅弧性能都要好得多。 GIS設(shè)備與常規(guī)變電站比較具有如下一些優(yōu)越性：設(shè)備與常規(guī)變電站比較具有如下一些優(yōu)越性：占地面積少；占地面積少；不受環(huán)不受環(huán)境影響；境影響；運行安全可靠；維護工作量少、檢修周期長；運行安全可靠；維護工作量少、檢修周期長；施工工期短；施工工期短；沒有無沒有無線電干擾和噪音干擾。線電干擾和噪音干擾。 GIS設(shè)備由斷路器、隔離開關(guān)（線形、角形）、接地隔離開關(guān)、三相

6、共箱母設(shè)備由斷路器、隔離開關(guān)（線形、角形）、接地隔離開關(guān)、三相共箱母線、電壓互感器、電流互感器、避雷器、電纜終端、進、出線套管等電器元件組合線、電壓互感器、電流互感器、避雷器、電纜終端、進、出線套管等電器元件組合而成。而成。 GIS設(shè)備的所有帶電部分都被金屬外殼所包圍，它是用鋁合金、不銹鋼、無設(shè)備的所有帶電部分都被金屬外殼所包圍，它是用鋁合金、不銹鋼、無磁鑄鋼的材料組成。外殼用銅母線接地，內(nèi)部充有一定壓力的磁鑄鋼的材料組成。外殼用銅母線接地，內(nèi)部充有一定壓力的SF6氣體。氣體。 （1）占地面積小，一般）占地面積小，一般GIS設(shè)備的占地面積為常規(guī)設(shè)備的設(shè)備的占地面積為常規(guī)設(shè)備的15%-35%，符

7、，符合我國節(jié)約用地的基本國策，減少了征地、拆遷、賠償?shù)劝嘿F的前期費用。合我國節(jié)約用地的基本國策，減少了征地、拆遷、賠償?shù)劝嘿F的前期費用。 （2）不受環(huán)境影響。由于）不受環(huán)境影響。由于GIS設(shè)備的元件是全封閉式的，因此不受污染、鹽設(shè)備的元件是全封閉式的，因此不受污染、鹽霧、潮濕等環(huán)境的影響霧、潮濕等環(huán)境的影響 。GIS設(shè)備的導(dǎo)電部分外殼屏蔽，接地良好，導(dǎo)電體產(chǎn)生設(shè)備的導(dǎo)電部分外殼屏蔽，接地良好，導(dǎo)電體產(chǎn)生的輻射、電場干擾、斷路器開斷的噪音均被外殼屏蔽了，而且的輻射、電場干擾、斷路器開斷的噪音均被外殼屏蔽了，而且GIS設(shè)備被牢固地設(shè)備被牢固地安裝在基礎(chǔ)預(yù)埋件上，產(chǎn)品重心低，強度高安裝在基礎(chǔ)預(yù)埋件上

8、，產(chǎn)品重心低，強度高 ，具有優(yōu)良的耐震性能，尤其適合在，具有優(yōu)良的耐震性能，尤其適合在城市中心或居民區(qū)使用。與常規(guī)設(shè)備相比，城市中心或居民區(qū)使用。與常規(guī)設(shè)備相比，GIS更容易滿足城市環(huán)保的要求。更容易滿足城市環(huán)保的要求。 （3）安全性能高。）安全性能高。SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，氣體本身不燃燒，防火性能好，氣體作為絕緣介質(zhì)，氣體本身不燃燒，防火性能好，而且具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能，運行安全可靠，適合于變電站無人值班，達而且具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能，運行安全可靠，適合于變電站無人值班，達到減人增效的目的。到減人增效的目的。 （4）施工工期短。）施工工期短。GIS設(shè)備的各個元件通用性強，采用

9、積木式結(jié)構(gòu)，組裝在一設(shè)備的各個元件通用性強，采用積木式結(jié)構(gòu)，組裝在一個運輸單元中，運到施工現(xiàn)場就位固定。現(xiàn)場安裝的工作量比常規(guī)設(shè)備減少了個運輸單元中，運到施工現(xiàn)場就位固定?，F(xiàn)場安裝的工作量比常規(guī)設(shè)備減少了80%左右。左右。 GIS為高壓配電裝置，屬變電站的一次設(shè)備，其主要作用就是接受和分配電能。為高壓配電裝置，屬變電站的一次設(shè)備，其主要作用就是接受和分配電能。 （5）維護方便，檢修周期長。因其結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進，大大提高）維護方便，檢修周期長。因其結(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，因此檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面了產(chǎn)品的使用壽命，因此檢修周期長，

10、維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護方便。低，因此日常維護方便。 線型隔離開關(guān)線型隔離開關(guān)氣體密度表氣體密度表充氣口充氣口開關(guān)連桿開關(guān)連桿開關(guān)指示針開關(guān)指示針操動機構(gòu)操動機構(gòu)角型隔離開關(guān)角型隔離開關(guān)電流互感器電流互感器接線盒接線盒線型接地開關(guān)線型接地開關(guān)斷路器斷路器避雷器避雷器電壓互感器電壓互感器斷路器斷路器電流互感器電流互感器共箱母線筒共箱母線筒共箱母線筒共箱母線筒 GIS設(shè)備安裝質(zhì)量的好壞，直接影響著設(shè)備安裝質(zhì)量的好壞，直接影響著GIS設(shè)備的正常運行和使用壽設(shè)備的正常運行和使用壽命，根據(jù)命，根據(jù)GIS設(shè)備運行所發(fā)生的事故統(tǒng)計，其中因制造和安裝工藝不良而設(shè)備運行所發(fā)生的事故統(tǒng)

11、計，其中因制造和安裝工藝不良而造成的事故約占造成的事故約占40%以上。在現(xiàn)場施工因清潔工作沒做好，使得金屬微粒、以上。在現(xiàn)場施工因清潔工作沒做好，使得金屬微粒、塵埃、雜物，水分潮氣侵入到塵埃、雜物，水分潮氣侵入到GIS內(nèi)部而造成事故的約占內(nèi)部而造成事故的約占13%，這是一個，這是一個不小的數(shù)字，小小的塵埃、雜物使得幾十萬，甚至幾百、幾千萬不小的數(shù)字，小小的塵埃、雜物使得幾十萬，甚至幾百、幾千萬kWh的電的電能遭到損失。因此施工現(xiàn)場要保持清潔的工作環(huán)境，是保證能遭到損失。因此施工現(xiàn)場要保持清潔的工作環(huán)境，是保證GIS設(shè)備安裝設(shè)備安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。為此要求質(zhì)量的關(guān)鍵。為此要求GIS設(shè)備在安裝前，土建

12、工程必須結(jié)束并經(jīng)驗收后設(shè)備在安裝前，土建工程必須結(jié)束并經(jīng)驗收后才能安裝才能安裝GIS設(shè)備。工作人員進到施工現(xiàn)場要換鞋，穿工作服，室外安裝設(shè)備。工作人員進到施工現(xiàn)場要換鞋，穿工作服，室外安裝GIS時要搭圍欄，在安裝時期與工作無關(guān)的人員盡量不進入施工現(xiàn)場。設(shè)時要搭圍欄，在安裝時期與工作無關(guān)的人員盡量不進入施工現(xiàn)場。設(shè)計計GIS設(shè)備還有一個很重要原則就是要保持電場的均勻性。若在設(shè)備還有一個很重要原則就是要保持電場的均勻性。若在GIS內(nèi)部內(nèi)部有金屬微粒存在，導(dǎo)體有劃痕、凹凸不平之處等，這些都將破壞有金屬微粒存在，導(dǎo)體有劃痕、凹凸不平之處等，這些都將破壞GIS內(nèi)部內(nèi)部的電場結(jié)構(gòu)的性能，使得電場畸變，產(chǎn)生

13、過電壓而擊穿絕緣。所以安裝的電場結(jié)構(gòu)的性能，使得電場畸變，產(chǎn)生過電壓而擊穿絕緣。所以安裝GIS設(shè)備時，要嚴(yán)格按照安裝工藝規(guī)程執(zhí)行。設(shè)備時，要嚴(yán)格按照安裝工藝規(guī)程執(zhí)行。 孔子說過：孔子說過：“工欲善其事，必先利其器。工欲善其事，必先利其器?！边@句話經(jīng)過這句話經(jīng)過2000多年的實多年的實踐，證明這句話是很正確的。踐，證明這句話是很正確的。GIS設(shè)備安裝所用的工器具、儀表必須優(yōu)良。設(shè)備安裝所用的工器具、儀表必須優(yōu)良。例如尼龍吊繩、力矩扳手，各種測量儀表、特殊工具等。專用工具由制造廠例如尼龍吊繩、力矩扳手，各種測量儀表、特殊工具等。專用工具由制造廠家配套供給。家配套供給。 在安裝工作進行之前，備品備件

14、應(yīng)齊全，在安裝過程中，一些零件可能在安裝工作進行之前，備品備件應(yīng)齊全，在安裝過程中，一些零件可能損壞各遺失后，要及時補充，否則安裝不能繼續(xù)進行。因為損壞各遺失后，要及時補充，否則安裝不能繼續(xù)進行。因為GIS安裝工作安裝工作是流水作業(yè)，前面缺零件做不了工作，要影響后面的工序。特別是進口設(shè)備，是流水作業(yè)，前面缺零件做不了工作，要影響后面的工序。特別是進口設(shè)備，備品不齊，補充時手續(xù)麻煩，時間長，影響工程進度。備品不齊，補充時手續(xù)麻煩，時間長，影響工程進度。 安裝安裝GIS人員的素質(zhì)要好，要手、腦并用，并了解人員的素質(zhì)要好，要手、腦并用，并了解GIS的基本知識，的基本知識，熟悉工藝規(guī)定，有強烈的責(zé)任心

15、和嚴(yán)格的組織紀(jì)律性。人不在多而在于精，熟悉工藝規(guī)定，有強烈的責(zé)任心和嚴(yán)格的組織紀(jì)律性。人不在多而在于精，否則，工程質(zhì)量難以保證。否則，工程質(zhì)量難以保證。 3、 電氣裝置安裝工程電氣裝置安裝工程 高壓電器施工及驗收規(guī)范高壓電器施工及驗收規(guī)范GBJ147-90 2、 GIS制造廠家配套的安裝工藝手冊及相關(guān)使用說明書制造廠家配套的安裝工藝手冊及相關(guān)使用說明書 1、 由設(shè)計單位編制的施工圖設(shè)計及配套說明由設(shè)計單位編制的施工圖設(shè)計及配套說明 4、 國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊 變電工程分冊變電工程分冊 GIS的安裝一般都在廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下進行，除此之外

16、還可以參考的安裝一般都在廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下進行，除此之外還可以參考以下規(guī)范規(guī)程：以下規(guī)范規(guī)程： （1）全部安裝場地的土建、通風(fēng)、照明等工程已經(jīng)基本施工完畢，并）全部安裝場地的土建、通風(fēng)、照明等工程已經(jīng)基本施工完畢，并經(jīng)驗收合格；經(jīng)驗收合格； （2）室內(nèi)橋式吊車已經(jīng)安裝完畢，并經(jīng)荷重試驗合格；）室內(nèi)橋式吊車已經(jīng)安裝完畢，并經(jīng)荷重試驗合格； （3）施工場地必須清潔；）施工場地必須清潔； （4）設(shè)備、材料、施工機具和儀表均已備齊、檢驗合格；）設(shè)備、材料、施工機具和儀表均已備齊、檢驗合格； （1）熟悉）熟悉GIS廠家安裝圖紙、裝箱單、檢驗單及設(shè)備說明書等；廠家安裝圖紙、裝箱單、檢驗單及設(shè)備說明書等；

17、 （2）熟悉電力設(shè)計單位的圖紙和說明書；）熟悉電力設(shè)計單位的圖紙和說明書； （3）學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程規(guī)范。除學(xué)習(xí)國家現(xiàn)行規(guī)程外，還應(yīng)學(xué)習(xí)本工程的）學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程規(guī)范。除學(xué)習(xí)國家現(xiàn)行規(guī)程外，還應(yīng)學(xué)習(xí)本工程的安裝技術(shù)措施；安裝技術(shù)措施； GIS設(shè)備安裝前要對土建進行驗收，檢查人員必須對設(shè)備安裝前要對土建進行驗收，檢查人員必須對GIS設(shè)備基礎(chǔ)、相設(shè)備基礎(chǔ)、相關(guān)設(shè)備的距離、預(yù)留孔、預(yù)埋螺絲等尺寸進行驗收。不合規(guī)定的要在安裝前關(guān)設(shè)備的距離、預(yù)留孔、預(yù)埋螺絲等尺寸進行驗收。不合規(guī)定的要在安裝前進行返工以達到要求為止。進行返工以達到要求為止。 因為因為GIS設(shè)備與常規(guī)設(shè)備不同，常規(guī)設(shè)備各個元件間多是軟連接，比如設(shè)備

18、與常規(guī)設(shè)備不同，常規(guī)設(shè)備各個元件間多是軟連接，比如用軟導(dǎo)線連接，誤差大了，美觀受到影響，但還不至于達到安裝不上去的后用軟導(dǎo)線連接，誤差大了，美觀受到影響，但還不至于達到安裝不上去的后果。果。GIS設(shè)備則不同，因為設(shè)備則不同，因為GIS元件多為鋼件連接，不能彎曲扭轉(zhuǎn)，有幾元件多為鋼件連接，不能彎曲扭轉(zhuǎn)，有幾處用膨脹節(jié)，只是在溫度變化時以消除元件的應(yīng)力為主，對安裝設(shè)備誤差過處用膨脹節(jié)，只是在溫度變化時以消除元件的應(yīng)力為主，對安裝設(shè)備誤差過大也無能為力。所以建筑物的誤差值要控制嚴(yán)格，否則就裝不上去，要拆掉大也無能為力。所以建筑物的誤差值要控制嚴(yán)格，否則就裝不上去，要拆掉重來。這既增加施工費用，又影響

19、工期。重來。這既增加施工費用，又影響工期。 對土建工程驗收的具體細節(jié)、誤差允許范圍等詳見廠家技術(shù)資料及國家對土建工程驗收的具體細節(jié)、誤差允許范圍等詳見廠家技術(shù)資料及國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 （1）110kVGIS設(shè)備的單件重量應(yīng)不超過設(shè)備的單件重量應(yīng)不超過3t，一般用，一般用8t汽車吊車；汽車吊車； （2）安裝）安裝GIS設(shè)備時，在充入設(shè)備時，在充入SF6之前，必須對設(shè)備抽真空，抽完真之前，必須對設(shè)備抽真空，抽完真空后要進行充氣，因為空后要進行充氣，因為SF6氣體是用鋼瓶儲運的，所以必須通過一套充氣氣體是用鋼瓶儲運的，所以必須通過一套充氣設(shè)備才能進行。因此充氣裝置是安裝設(shè)備才能進行。因此充氣裝

20、置是安裝GIS不可缺少的設(shè)備。它有抽真空、不可缺少的設(shè)備。它有抽真空、充入或抽出充入或抽出SF6氣體、干燥處理等功能。一般分大型充氣裝置和小型充氣氣體、干燥處理等功能。一般分大型充氣裝置和小型充氣裝置兩種，小型的沒有過回收裝置兩種，小型的沒有過回收SF6氣體和干燥處理氣體和干燥處理SF6的功能。前者功能的功能。前者功能齊全，但造價貴、體積大；齊全，但造價貴、體積大； （4）安裝）安裝GIS設(shè)備時，還要用一些專用工具。制造廠家配備了不設(shè)備時，還要用一些專用工具。制造廠家配備了不同用處的專用工具，在訂貨時應(yīng)向制造廠提出來，由廠家供貨。同用處的專用工具，在訂貨時應(yīng)向制造廠提出來，由廠家供貨。 （5）GIS安裝時要用活動腳手架，人字梯等，要求使用靈活，重安裝時要用活動腳手架