ABB 35KV GIS柜培訓重點講解

1、ABB 35KV GIS柜培訓重點講解 寶豐烯烴110kv變電所和動力二期發(fā)電機升壓站的35kv開關都采用GIS開關設備，由廈門ABB開關有限公司生產(chǎn)型號為：ZX2氣體絕緣金屬封閉開關柜。GIS全稱氣體絕緣組合電器設備（Gas Insulated Switchgear），主要把母線、斷路器、CT、PT、隔離開關、避雷器都組合在一起。 一、GIS的概念小型化：因采用絕緣性能卓越的六氟化硫氣體做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大幅度縮小變電站的體積，實現(xiàn)小型化?？煽啃愿撸河捎趲щ姴糠秩棵芊庥诙栊許F6氣體中，大大提高了可靠性。此外具有優(yōu)良的抗地震性能。安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電

2、危險。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無火災危險。4 杜絕對外部的不利影響：因帶電部分以金屬殼體封閉，對電磁和靜電 實現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無線電干擾能力強。5 安裝周期短：由于實現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進行整機裝配和試驗合格 后，以單元或間隔的形式運達現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高可靠性。6 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，離地面低，因此日常維護方便。二、GIS 的特點SF6六氟化硫為無色、無味、不燃燒，無電抗性的、相對無毒、僅有窒息性的液化氣體。純品基本無毒。是已知化學安定性最好的物質(zhì)之一，其惰性與

3、氮氣相似。它具有極好的熱穩(wěn)定性，純態(tài)下即使在500以上也不分解。 SF6具有卓越的電絕緣性和滅弧特性，相同條件下，其絕緣能力為空氣、氮氣的2.53倍以上，滅弧能力為空氣的100倍。SF6熱傳導性能是空氣的25倍。室溫和壓力下,可液化并儲存于特殊氣瓶中。SF6 六氟化硫GIS室發(fā)生SF6泄漏的危害 GIS室內(nèi)空間較封閉，一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，流通極其緩慢，毒性分解物在室內(nèi)沉積，不易排出，從而對進入GIS室的工作人員產(chǎn)生極大的危險。而且SF6氣體的比重較氧氣大，當發(fā)生SF6氣體泄漏時SF6氣體將在低層空間積聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6氣體本身無色無味，發(fā)生泄漏后不易讓人察覺，這就增

4、加了對進入泄漏現(xiàn)場工作人員的潛在危險性。泄露氣體傷害后主要癥狀（1）呼吸系統(tǒng)：刺激呼吸道，打噴嚏，咽部干燥，有燒灼感，繼而呼吸不暢，胸悶氣短，嚴重時呼吸困難，喉頭水腫、潰爛。（2）眼部：流淚，怕光，燒灼感，充血，水腫。（3）皮膚：瘙癢，皮疹，接觸處可能有紅腫。（4）消化道：吞咽困難，惡心，嘔吐，腹痛。（5）神經(jīng)系統(tǒng)：突然頭痛，頭昏，全身軟弱無力，感覺抑郁，嚴重會驚厥，抽搐，休克，猝倒，昏迷。1960年高壓GIS技術應用在中壓制造領域。1970年三相共箱技術應用在中壓制造領域，充氣柜出現(xiàn)。1990年環(huán)保型充氣柜在歐洲推廣。2000年不充氣開關柜進入中國。三、GIS 的發(fā)展里程中壓C-GIS 第1

5、代產(chǎn)品 (1G）1960s 高壓GIS技術應用于中壓制造領域。中壓C-GIS 第1代產(chǎn)品 (1G）1970s 三相共箱技術應用于中壓制造領域，充氣式開關柜出現(xiàn)。中壓C-GIS 第2代產(chǎn)品 （2G）三相共箱柜式現(xiàn)場充氣式開關柜普及（80S）。代表產(chǎn)品：ABB ZV2 / Alstom WS / 及Toshiba等公司產(chǎn)品。第二代產(chǎn)品在上世紀90年代受到環(huán)保限制，尤其是主要開關研發(fā)制造策源地歐盟簽署了聯(lián)合國發(fā)起的京都議訂書后。ABB于1999年宣布淘汰ZV2。中壓C-GIS 第3代產(chǎn)品 （3G）三相共箱柜式現(xiàn)場不充氣開關柜受到歡迎（90S）。代表產(chǎn)品：ABB ZX系列 （1996年及以后） / S

6、iemens Nxplus （1999年）。GIS廠商介紹 目前GIS國外生產(chǎn)廠家主要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通、阿?，m(Areva)集團等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家有西安西開高壓開關廠、平高集團、西安高壓電器研究所電器制造廠、泰開集團有限公司、正泰電氣股份有限公司、上海西門子高壓開關有限公司、廈門ABB華電高壓開關有限公司、江蘇現(xiàn)代南自電氣有限公司、湖北永鼎開關有限公司、天水長城開關廠等。目前合企生產(chǎn)的GIS占國內(nèi)市場相當人的份額，如占550kV斷路器和GIS市場的80，占252kV斷路器和GIS市場的50，占126kv斷路器和GIS市場的30。四、ZX2開關柜(一) ZX2 氣體絕緣

7、中壓開關柜結(jié)構(gòu)特點 ZX2 的含義：Z 表示金屬鎧裝，X 表示氣體絕緣，2 表示序列號。 ZX2 開關柜采用全金屬進行封閉，共分為母線室、斷路器室、電纜室和二次接線及斷路器操作機構(gòu)室。這種開關柜最大特點就是SF6氣體絕緣，其絕緣性能好，令開關柜更為緊湊，體積小，更適合于地鐵、變電所這種由于受到環(huán)境限制的地方。 開關柜內(nèi)的設備眾多，主要有ZX2氣體絕緣開關柜本體、 VD4真空斷路器、 三工位開關、 電流電壓組合式傳感器、REF615開關柜饋線保護測控裝置、RED670線路差動保護裝置。PST_645U變壓器保護測控裝置、PSC+641U電容器保護測控裝置。3、ZX2開關結(jié)構(gòu)1REF542Plus

8、人機界面三工位開關操動機構(gòu)2壓力傳感器3斷路器操動機構(gòu)4電纜插座5插接式電纜頭6智能型控制/保護單元REF542Plus主機7電壓傳感器8電流傳感器9壓力釋放盤10壓力釋放通道11真空斷路器12電容分壓裝置測試接口13三工位開關14主母線15絕緣氣體ZX2 1250A單母線柜寬*深*高：（mm）： 600*1710*2300ZX2 插接式電纜頭ZX2 氣體密度傳感器環(huán)形觸頭1錐形夾2壓盤3硅橡膠絕緣子4帶支撐圈的壓緊彈簧5鎖緊法蘭6絕緣包層7接地線8交聯(lián)電纜910電纜插座三工位開關母線室內(nèi)的三工位開關 三工位開關常用于全封閉組合電器（GIS）或復合電器（PASS）中 所謂三工位是指三個工作位置

9、：1隔離開關主斷口接通的合閘位置，2主斷口分開的隔離位置，3接地側(cè)的接地位置。三工位： 三工位開關其實就是整合了隔離開關和接地開關兩者的功能，并由一把刀來完成，這樣就可以實現(xiàn)機械閉鎖，防止主回路帶電合地刀，因為一把刀只能在一個位置，而不象傳統(tǒng)的隔離開關，主刀是主刀，地刀是地刀，兩把刀之間就可能出誤操作。而三工位隔離開關用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一時刻是唯一的，不是在主閘合閘位置，就是在隔離位置或接地位置。傳統(tǒng)的GIS中，隔離開關和接地開關是兩個功能單元，使用電氣聯(lián)鎖進行控制，現(xiàn)在最新設計就是使用三工位隔離開關，避免了誤操作的可能性。傳感器 傳感器是測量中壓電力系統(tǒng)中監(jiān)視和保護所需的電流

10、和電壓的一種新的解決辦法,通過引入傳感器解決，其工作原理，對電流和電壓檢測分別用ROGOWSKI線圈和阻性或容性分壓器。 一般說來，它們與常規(guī)的感應互感器同時代的。直到現(xiàn)在，由于通用的電子繼電器的引入，才有可能利用傳感器的優(yōu)點。原理：電流的測量是基于ROGOWSKI線圈原理。ROGOWSKI線較就是所謂的空線圈，與電流互感器的二次繞組一樣，是一個圍繞一次導體沒有鐵芯的環(huán)形線圈。但是， 從ROGOWSKI線圈給出的信號不同于CT的輸出：1、一個具有鐵芯的并且?guī)缀醵搪范卫@組的電流互感器的輸出，是一個電流信號。這就是所謂的二次電流與一次電流成正比；2、一個具有其空芯并且開路的ROGOWSKI線圈的

11、輸出信號是一個電壓信號。這就是所謂的電壓與一次電流的導數(shù)成正比。由于在ROGOWSKI線圈中沒有鐵芯，所以不會出現(xiàn)飽和。因此，在整個電流范圍直到最大電流，輸出都是線性的。額定電壓：35KV 額定電流 1250A 額定頻率：50Hz 動穩(wěn)定電流（峰值）：63KA熱穩(wěn)定電流（3S） ：25KA 一次母線動穩(wěn)定電流（峰值） ：63KA 分、合閘機構(gòu)和輔助回路的額定電壓：DC220V 2、開關柜一次設備主要額定參數(shù) 3、絕緣水平對地、相間及普通斷口工頻耐壓值： 85KV隔離斷口間的絕緣工頻耐壓值： 95KV 對地、相間及普通斷口沖擊耐壓值（峰值）：185KV 隔離斷口間的絕緣沖擊耐壓值（峰值）： 21

12、5KV4、防護等級高壓部分箱體： IP65 機械操作及低壓部分箱體：IP4X5、絕緣氣體密度 GIS 在絕緣氣體的額定密度下運行。SF6 氣體的額定運行壓力為（絕 對壓力） ，報警壓力為（絕對壓力） ，最小可運行壓力為（絕對壓力， 非 正 常 運 行 ） 釋 放 壓 力 為 2.2Bar （ 絕 對 壓 力 ） 額 定 運 行 壓 力 下 的 氣 體 密 度 為 ， 。 7.89g/dm ,最小運行密度為（一個大氣壓） 。ZX2與以往普通開關柜的區(qū)別相關的電氣、機械聯(lián)鎖如下：當斷路器處于合閘狀態(tài)，柜內(nèi)手動操作三工位開關的活頁將無法打開。當三工位開關的活頁打開時，斷路器無法合閘。三工位開關在中間

13、位置時，活頁無法關閉。當輔助電源故障以及三工位開關處于中間位置時，斷路器無法合閘。當斷路器合閘時，接地開關無法分閘。當斷路器合閘時，接地開關無法合閘。當斷路器分閘時，隔離開關無法合閘。 ZX2與以往開關柜最大的不同，在于接地開關位置位于斷路器上方，所以若開關柜為饋線回路，則對其饋電回路進行檢修接地的操作票的操作流程，應為合閘接地開關、合閘斷路器、關閉斷路器及接地開關控制回路MCB。這一點需要在制定35kV操作票中明確。另外ABB規(guī)定35kV的ZX2的PT不能帶電投退。這點規(guī)定需要ABB技術人員進一步明確。五、ZX2開關主要元器件的參數(shù)1、斷路器斷路器型式：固定式真空斷路器 額定電壓：35KV額

14、定電流：1250A 額定頻率：50Hz最高工作電壓：40.5KV 額定短路開斷電流：25KA合閘時間：6095ms 開斷時間：4090ms合閘速度：分閘速度：觸頭開距：14+1mm操作機構(gòu)：類型：彈簧操動機構(gòu) 操作電壓：DC220V操作功率：250W輔助接點：采用定位準確，無機械磨損、完全避免接點粘連的雙比特位置傳感器，并可通過REF542+輸出可擴展的無源接點信號。機械壽命：30000次電壽命：額定短路電流開斷次數(shù)：50次 額定電流開斷次數(shù)：10000次2、三位置隔離開關型式：三極，電動/手動操作 輔助觸點：位置傳感器及1對干觸點3、EVCI36型組合式電流/電壓傳感器：互感器型式：環(huán)氧樹脂

15、澆注式 二次側(cè)信號：80A/150mV 240A/150mV 640A/150mV準確等級：完全線性級4、差動保護電流互感器互感器型式：環(huán)氧樹脂澆注式 二次側(cè)電流：1A準確等級：10P20 額定負荷：5VA/線圈5、電壓傳感器（裝于母線上）：傳感器型式:環(huán)氧樹澆注式 額定初級電壓：35KV/3次邊額定電壓：3 準確等級：完全線性級接線方式：Y/Y/Y六、ZX2開關柜的操作1、斷路器配有儲能電機，儲能由儲能電機自動執(zhí)行。分閘和合閘由智能型控制/保護單元REF542+plus來選擇。合分的操作應在控制小室門關閉時進行。觀察位置指示器。緊急情況操作指南：（1）若儲能電動機損壞，則應手動儲能； 打開控

16、制小室門 將儲能手柄插入，反復上下運動（約25次），直至指示出已儲能狀況儲能完成時，儲能機構(gòu)自動脫扣，儲能手柄的進一步操作無效。 斷路器儲能狀況指示器圖例：（2）斷路器合閘狀態(tài)下，若失去控制電壓，可使用機械的“分閘”按鈕使分閘。2、三工位開關2和隔離開關19帶電動操動機構(gòu)。分/合閘操作通過智能型控制/保護單元來實現(xiàn)。 控制小室門關閉時，才允許進行合/分操作。 通過LCD顯示器或控制單元觀察開關狀態(tài)。安裝于三工位開關操動機構(gòu)3的傳感器19到32可檢測下列開關位置：隔離開關-Q1的分閘或合閘，接地開關-Q5的分閘或合閘。 隔離開關20的傳感器33和34可檢測下列開關位置隔離開關-Q2的分閘或合閘。緊急情況下操作指南 開關操作過程可用手動操作代替電動。 打開控制小室門 在緊急手動操作前，首先分斷相關微型空氣開關（F101或F102）。操作