1、GIS 基礎(chǔ)知識(shí)1第1頁(yè)，共36頁(yè)。目 錄GIS設(shè)備的特性GIS設(shè)備的組成GIS設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)GIS設(shè)備故障及處理特別事項(xiàng)2第2頁(yè)，共36頁(yè)。 六氟化硫封閉式組合電器，國(guó)際上稱(chēng)為“氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備”（Gas lnsulated Switchgear)簡(jiǎn)稱(chēng)GIS. 它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線(xiàn)、電纜終端、進(jìn)出線(xiàn)套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體。一、GIS 設(shè)備的特性1、GIS的概念3第3頁(yè)，共36頁(yè)。 SF6 是一種誕生法國(guó)的人工合成惰性氣體。純凈的SF6氣體是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、不燃，在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬惰

2、性氣體。氣體密度是空氣密度的5.1倍。 SF6 氣體在0.29Mpa壓力時(shí)，絕緣強(qiáng)度與變壓器油相當(dāng)其,滅弧能力是空氣的100倍，是目前應(yīng)用最廣泛的電氣絕緣氣體。 在斷路器和GIS操作過(guò)程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會(huì)進(jìn)行分解，它的分解物遇到水分后會(huì)變成腐蝕性電解質(zhì)。尤其是有些高毒性分解物如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02，它們會(huì)刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會(huì)引起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡。一、GIS 設(shè)備的特性2、SF6的特性4第4頁(yè)，共36頁(yè)。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

3、站的體積，實(shí)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。安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒(méi)有觸電危險(xiǎn)。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)。4 杜絕對(duì)外部的不利影響：因帶電部分以金屬殼體封閉，對(duì)電磁和靜電 實(shí)現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無(wú)線(xiàn)電干擾能力強(qiáng)。5 安裝周期短 6 維護(hù)方便，檢修周期長(zhǎng)一、GIS 設(shè)備的特性GIS設(shè)備與常規(guī)設(shè)備用地面積比較表電壓（kV）設(shè)備種類(lèi)占地面積（m2)對(duì)比百分?jǐn)?shù)(%)500常規(guī)設(shè)備494425.02GIS設(shè)備1237330常規(guī)設(shè)備298928.77GIS設(shè)備860220常規(guī)設(shè)備110537.01GIS設(shè)備409110常規(guī)設(shè)

4、備35845.81GIS設(shè)備1643、GIS的特點(diǎn)5第5頁(yè)，共36頁(yè)。3、一次變電站 Primary S/S 二次變電站Secondary S/S電動(dòng)機(jī)電 網(wǎng) Power Line 變壓器 變壓器發(fā) 電 廠 Power Plant渦輪發(fā)電機(jī)組鍋爐 GIS GIS塔 GIS12kV GIS 變壓器 GIS用戶(hù)Consumer 變壓器BOP控制設(shè)備塔M T 245kVUp to 40.5kVUp to 25.8kVL/VUp to 1100kV 變壓器一、GIS 設(shè)備的特性4、GIS在電力系統(tǒng)中位置6第6頁(yè)，共36頁(yè)。10KV中壓110KV高壓GIS二、GIS 設(shè)備的組成進(jìn)線(xiàn)間隔母聯(lián)間隔母設(shè)間隔母

5、設(shè)間隔主變間隔7第7頁(yè)，共36頁(yè)。出線(xiàn)間隔進(jìn)線(xiàn)間隔母聯(lián)間隔母設(shè)間隔二、GIS 設(shè)備的組成8第8頁(yè)，共36頁(yè)。（1）根據(jù)安裝地點(diǎn)可分為戶(hù)外式和戶(hù)內(nèi)式兩種。二、GIS 設(shè)備的組成GIS的結(jié)構(gòu)9第9頁(yè)，共36頁(yè)。GIS一般可分為單相單筒式和三相共筒式兩種形式。 110KV電壓等級(jí)及母線(xiàn)可以做成三相共筒式，220KV及以上采用單相單筒式。二、GIS 設(shè)備的組成GIS的結(jié)構(gòu)10第10頁(yè)，共36頁(yè)。GIS設(shè)備根據(jù)各個(gè)元件不同作用，分成若干個(gè)氣室，其原則如下： a.因SF6氣體的壓力不同，要求分為若干個(gè)氣室。斷路器在開(kāi)斷電流時(shí)，要求電弧迅速熄滅，因此要求SF6氣體的壓力要高。隔離開(kāi)關(guān)切斷的僅是電容電流，所以

6、壓力要低些。b.因GIS設(shè)備檢修的需要，要分為若干個(gè)氣室。由于元件與母線(xiàn)要連接起來(lái)，當(dāng)某一元件發(fā)生故障時(shí)，要將該元件的SF6氣體抽出來(lái)才能進(jìn)行檢修，分成若干氣室能減小故障范圍。二、GIS 設(shè)備的組成6、GIS的結(jié)構(gòu)11第11頁(yè)，共36頁(yè)。 為了監(jiān)視GIS設(shè)備各氣室SF6氣體是否泄漏,根據(jù)各廠家設(shè)計(jì)不同裝有壓力表或密度計(jì),密度計(jì)裝有溫度補(bǔ)償裝置,一般不受環(huán)境溫度的影響。為防止SF6壓力過(guò)高，超出正常壓力，又裝有防爆裝置。二、GIS 設(shè)備的組成7、GIS的結(jié)構(gòu)根據(jù)我司技術(shù)規(guī)范：位置正常壓力低壓報(bào)警閉鎖壓力開(kāi)關(guān)室0.60.520.5其他氣室0.50.440.42Mpa/2012第12頁(yè)，共36頁(yè)。電

7、壓互感器二、GIS 設(shè)備的組成隔離接地開(kāi)關(guān)斷路器電流互感器匯控柜隔離接地開(kāi)關(guān)快速接地開(kāi)關(guān)電纜終端筒13第13頁(yè)，共36頁(yè)。二、GIS 設(shè)備的組成14第14頁(yè)，共36頁(yè)。1、 CB(Circuit Breakers)部件名稱(chēng)：斷路器。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：CB。主要功能：開(kāi)斷正常及非正常負(fù)荷。二、GIS 設(shè)備的組成第15頁(yè)，共36頁(yè)。1.1斷路器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓彈簧機(jī)構(gòu)）蝶形彈簧分閘電磁鐵合閘電磁鐵油泵第16頁(yè)，共36頁(yè)。1.1斷路器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（動(dòng)作說(shuō)明）分閘：油泵啟動(dòng)后泵出高壓油，分閘電磁鐵動(dòng)作后，換向閥右移，高壓油路作用與工作活塞的頂部，使工作活塞下行至分閘位置；同時(shí)推動(dòng)蝶形彈簧壓縮，使彈簧儲(chǔ)能完成，蝶形彈

8、簧壓縮使油路保持高壓狀態(tài)。合閘：合閘電磁鐵動(dòng)作后，換向閥左移，使高壓油路與工作活塞下方聯(lián)通，因工作活塞下端比上端受力大，此時(shí)，工作活塞在壓差的作用下上移，完成合閘動(dòng)作。第17頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：隔離開(kāi)關(guān)。（三工位隔離接地開(kāi)關(guān)）英文簡(jiǎn)稱(chēng)：DS。主要功能：主要開(kāi)斷無(wú)負(fù)荷回路條件下的電流。DSDSES2、 DS（disconnecting Switch)二、GIS 設(shè)備的組成18第18頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：接地開(kāi)關(guān)（三工位隔離接地開(kāi)關(guān)）英文簡(jiǎn)稱(chēng)：ES主要功能：通常用與設(shè)備 維修時(shí)接地。ESDSES3、 ES（Earthing Switch）二、GIS 設(shè)備的組成19第19頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)

9、：快速接地開(kāi)關(guān)。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：HSGS。主要功能：線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，短時(shí)閉合短路電流，避免電弧對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。3、 HSGS（ High Speed Grounding Switch ）二、GIS 設(shè)備的組成20第20頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：母線(xiàn)。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：BUS。主要功能：通過(guò)導(dǎo)電連接件和GIS其它元件接通，滿(mǎn)足不同的主接線(xiàn)方式來(lái)匯集分配傳送電能。（類(lèi)似于電纜）BUS二、GIS 設(shè)備的組成4、母線(xiàn)21第21頁(yè)，共36頁(yè)。用途: 調(diào)節(jié)因溫度引起的變化或組裝誤差。二、GIS 設(shè)備的組成5、波紋管（Bellow）22第22頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：電流互感器。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：CT。主要作用：將高電流轉(zhuǎn)換為低電流（

10、一般為1-5A）對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量和保護(hù)。分類(lèi)：1）測(cè)量用CT 2）保護(hù)用CT二、GIS 設(shè)備的組成6、CT(Current Transformer)23第23頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：電壓互感器。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：PT or VT(Voltage Transformer)。主要作用：將高電壓轉(zhuǎn) 換成低電壓（一般為 100V）對(duì)GIS進(jìn)行測(cè)量和保護(hù)。分類(lèi)：1）測(cè)量用PT 2）保護(hù)用PT二、GIS 設(shè)備的組成7、PT(Pofential Transformer)24第24頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：避雷器。英文簡(jiǎn)稱(chēng)：LA。主要作用：將過(guò)電壓限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平下，從而保護(hù)電力設(shè)備，有過(guò)電壓時(shí)，迅速導(dǎo)通將電流

11、釋放到大地。二、GIS 設(shè)備的組成8、LA(Lightening Arrester)25第25頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：電纜終端 。英文簡(jiǎn)稱(chēng)： C/H 。主要作用：和現(xiàn)場(chǎng)電纜連接部位二、GIS 設(shè)備的組成9、C/H(Cable-Head Tank)26第26頁(yè)，共36頁(yè)。部件名稱(chēng)：匯控柜。英文簡(jiǎn)稱(chēng)： LCP柜。主要作用：運(yùn)行及操作用的配電柜二、GIS 設(shè)備的組成10、LCP柜(Local Control Panel)27第27頁(yè)，共36頁(yè)。三、GIS 設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)（1）經(jīng)常進(jìn)入的戶(hù)內(nèi)SF6設(shè)備室，每班至少通風(fēng)一次，換氣15分鐘；不經(jīng)常出入的設(shè)備場(chǎng)所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15分鐘。 （2）運(yùn)行中GI

12、S對(duì)于運(yùn)行、維修人員易觸及的部位，在正常情況下，其外殼及構(gòu)架上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過(guò)36V。其溫升在運(yùn)行人員易觸及的部分不應(yīng)超過(guò)30K；運(yùn)行人員易觸及但操作時(shí)不觸及的部分不應(yīng)超過(guò)40K；運(yùn)行人員不易觸及的個(gè)別部位不應(yīng)超過(guò)65K。（3）SF6開(kāi)關(guān)設(shè)備巡視檢查，運(yùn)行人員每天至少一次巡視SF6設(shè)備時(shí)，主要進(jìn)行外觀檢查，設(shè)備有無(wú)異常，并作好記錄。 1、運(yùn)行的基本要求28第28頁(yè)，共36頁(yè)。三、GIS 設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)控制屏信號(hào)（與實(shí)際工況相符，動(dòng)作正確等） ；密度繼電器指示；SA（避雷器）泄漏電流指示和動(dòng)作次數(shù)；CB機(jī)構(gòu)液壓油位；斷路器機(jī)構(gòu)起動(dòng)次數(shù)；斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)的操作次數(shù)；外部接線(xiàn)端子有無(wú)過(guò)熱

13、情況。通風(fēng)系統(tǒng)是否正常。其它（外觀、異常聲響等）；2、巡視檢查項(xiàng)目29第29頁(yè)，共36頁(yè)。三、GIS 設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)ABB公司GIS維修計(jì)劃日常運(yùn)行檢查；第一次停電檢查（建議第二年）；第二次停電檢查（建議第五年）；第三次停電檢查（建議第八年）；解體檢修（根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)決定）；3 、維護(hù)計(jì)劃30第30頁(yè)，共36頁(yè)。四、GIS 設(shè)備的故障及處理（1）制造廠家方面：制造車(chē)間清潔度差造成金屬微粒、粉塵和其他雜物殘留在GIS內(nèi)部；裝配的誤差大造成元件摩擦產(chǎn)生金屬粉末遺留在零件隱蔽部位；不遵守工藝規(guī)程造成零件錯(cuò)裝、漏裝現(xiàn)象；材料質(zhì)量不合格。（2）安裝方面：安裝現(xiàn)場(chǎng)清潔度差，導(dǎo)致絕緣件受潮、被腐蝕，外部的塵埃

14、、雜物侵入GIS內(nèi)部；不遵守工藝規(guī)程造成零件錯(cuò)裝、漏裝現(xiàn)象；與其他工程交叉作業(yè)造成異物進(jìn)入GIS內(nèi)部。（3）源于過(guò)電壓：在運(yùn)行中，GIS可能受到雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓等的作用。雷電過(guò)電壓往往使絕緣水平較低的元件內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔離開(kāi)關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過(guò)電壓可能導(dǎo)致GIS對(duì)地（外殼）閃絡(luò)。 上述原因會(huì)使GIS投入運(yùn)行后，造成內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、內(nèi)部接地短路和導(dǎo)體過(guò)熱等故障。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)GIS設(shè)備運(yùn)行情況，盆式絕緣子和隔離開(kāi)關(guān)造成故障的比率最高。 1、產(chǎn)生故障的原因31第31頁(yè)，共36頁(yè)。四、GIS 設(shè)備的故障及處理潔凈的內(nèi)部構(gòu)件細(xì)心謹(jǐn)慎的安裝32第32頁(yè)，共36頁(yè)。四、GIS 設(shè)

15、備的故障及處理1、常見(jiàn)故障及處理GIS的常見(jiàn)故障可分為以下兩大類(lèi)。（1）與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障等。（2）GIS的特有故障，如GIS絕緣系統(tǒng)的故障等。這類(lèi)故障的重大故障率為0.1-0.2次/(所年)。一般認(rèn)為，GIS的故障率比常規(guī)變電所低一個(gè)數(shù)量級(jí)，但GIS事故后的平均停電檢修時(shí)間則比常規(guī)變電所長(zhǎng)。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運(yùn)行的一年之內(nèi)，以后趨于平穩(wěn)。33第33頁(yè)，共36頁(yè)。SF6壓力下降： 通過(guò)密度繼電器的指示或報(bào)警系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)氣室壓力的下降。處理方法：報(bào)告檢漏找漏點(diǎn)補(bǔ)氣（用戶(hù)）事故處理（ABB）分析原因機(jī)構(gòu)液壓油位下降： 通過(guò)觀察操作機(jī)構(gòu)的油位指示器，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部液壓油的變化。處理方法：報(bào)告找漏點(diǎn)停電處理（ABB）分析原因（漏油嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)隨時(shí)考慮停電處理）異常信號(hào)： 在出線(xiàn)異常信號(hào)情況下，分析原因（系統(tǒng)原因還是設(shè)備原因）處理消除故障。其它： 在出現(xiàn)異常情況或者無(wú)法判斷的時(shí)候，及時(shí)聯(lián)絡(luò)廠商，分析原因并商解決方案，消除事故隱患！四、GIS 設(shè)備的故障及處理3