ZF9-252

氣體絕緣金屬封閉

開關(guān)設(shè)備1

西安高壓開關(guān)廠自1985年開始與日本三菱電機(jī)株式會(huì)社合作進(jìn)行40.5-550kVSF6產(chǎn)品生產(chǎn)以來(lái)，已向國(guó)內(nèi)外提供了110-550kV電壓等級(jí)的GIS產(chǎn)品兩百多個(gè)工程共計(jì)兩千多個(gè)間隔，其中252/275/363kVGIS自1988年湖南東江水電站（252kVGIS9個(gè)間隔）投入運(yùn)行開始已有37個(gè)工程269個(gè)間隔投入運(yùn)行，受到廣大用戶的普遍認(rèn)可。根據(jù)國(guó)家機(jī)械部和電力部的要求，ZF9-252GIS通過(guò)樣機(jī)試制，經(jīng)各種型式試驗(yàn)考核于1997年通過(guò)機(jī)械部、電力部?jī)刹胯b定后進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段。一.概述2A組成元件CB—斷路器DS—隔離開關(guān)ES/FES—檢修/故障關(guān)合接地開關(guān)BUS—母線CT—電流互感器VT—電壓互感器LA—避雷器LCP—就地控制柜終端元件–SF6\airBsg;SF6\oilBsg

CSE電纜終端二、總體構(gòu)成3

B系統(tǒng)構(gòu)成總裝內(nèi)導(dǎo)DS/ES連接機(jī)構(gòu)接地系統(tǒng)SF6系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)電器控制系統(tǒng)電線管、空氣配管底架支架平臺(tái)二、總體構(gòu)成(續(xù))4D由用戶選擇的輔助設(shè)備充放氣裝置

SF6檢漏儀

SF6水份儀其它裝置設(shè)備C其它

運(yùn)輸品試驗(yàn)品備品備件專用工具銘牌二、總體構(gòu)成(續(xù))5三、布置方式

ZF9-252GIS為主母線三相共用一個(gè)殼體，其余分相式布置結(jié)構(gòu)。采用標(biāo)準(zhǔn)元件積木式布置，可滿足各種主接線要求。間隔中心距僅為3m，相間距0.8m。產(chǎn)品體積小，緊湊，節(jié)省占地面積。6

ZF9-252GIS用斷路器可根據(jù)配置需要選用立式布置或臥式布置（以立式布置居多）。

ZF9-252GIS所有操作機(jī)構(gòu)布置在便于觀察和維護(hù)的位置。三、布置方式(續(xù))ZF9-252GISCB臥式布置ZF9-252GISCB立式布置71。可靠的導(dǎo)電性能

斷路器導(dǎo)電回路采用自力型觸指，該觸指無(wú)須外加彈簧壓緊，靠材料自身彈力保證其對(duì)導(dǎo)電元件壓緊力，無(wú)崩簧觸指或觸指松散危險(xiǎn)。斷路器的電壽命和機(jī)械壽命高。電壽命：開斷滿容量20次；開斷額定工作電流2000次。2。渦流損耗小

ZF9-252GIS幾乎所有元件殼體主要采用鋁殼體結(jié)構(gòu)（電壓互感器及避雷器除外），基本無(wú)渦流損耗，且殼體抗腐蝕能力強(qiáng)。四、主要特點(diǎn)83。高度的絕緣可靠性

GIS中盆式絕緣子，絕緣筒，絕緣拉桿，絕緣臺(tái)等為西開廠自制件或進(jìn)口。這些環(huán)氧樹脂絕緣件應(yīng)用德國(guó)里悉公司澆注設(shè)備和日本三菱公司配方和工藝制成。每件制品都要做工頻耐壓和局放試驗(yàn)，局放量低于IEC標(biāo)準(zhǔn)要求。4。優(yōu)異的殼體結(jié)構(gòu)GIS的金屬殼體（園筒）采用冷翻邊工藝，使垂直ZF9-252相交二筒的焊縫不在相貫線上、極大地改善了電場(chǎng)分布、縮小了結(jié)構(gòu)尺寸。四、主要特點(diǎn)95。安全可靠

ZF9-252GIS的全部帶高電壓部件均置于密封金屬外殼內(nèi)，殼體內(nèi)的SF6氣體不僅做內(nèi)部絕緣介質(zhì)，同時(shí)還作為斷路器的滅弧介質(zhì)。產(chǎn)品無(wú)觸電危險(xiǎn)，。6。環(huán)境耐受力強(qiáng)由于GIS除進(jìn)出線外，都被金屬殼體所包容，故不受自然界風(fēng)、霜、雨、雪的影響，亦不受外界污穢和高海拔的影響，具有強(qiáng)的耐環(huán)境能力，同時(shí)由于GIS外殼的屏蔽作用，對(duì)無(wú)線電和通訊的干擾大為降低。四、主要特點(diǎn)107。耐地震能力強(qiáng)

GIS除進(jìn)出線套管外，其余均是金屬件，機(jī)械性能良好，耐沖擊和地震能力較強(qiáng)。8。成套性好

GIS的整套設(shè)備由制造廠完整提供，且各元件之間的技術(shù)參數(shù)配合均由制造廠統(tǒng)一解決，可以減少用戶和設(shè)計(jì)院許多時(shí)間和精力。四、主要特點(diǎn)119。便于運(yùn)輸、安裝方便

252kVGIS產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中，已將GIS分為若干運(yùn)輸包裝單元，分割的原則為既便于運(yùn)輸又盡可能不破壞各元件的完整性，這樣，可減少現(xiàn)場(chǎng)除塵凈化，抽真空等工作量。10。現(xiàn)場(chǎng)工作量小

ZF9-252GIS在廠內(nèi)完全按現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行裝配及出廠試驗(yàn)。四、主要特點(diǎn)12

ZF9-252GIS經(jīng)過(guò)十余年兩百多個(gè)間隔的設(shè)計(jì)生產(chǎn)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，目前ZF9-252GIS的工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)均結(jié)合各工程特點(diǎn)按已成熟的標(biāo)準(zhǔn)功能單元及間隔模塊進(jìn)行。真正達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)。五、標(biāo)準(zhǔn)間隔模塊介紹13252kVGIS電纜進(jìn)出線間隔布置示例五、標(biāo)準(zhǔn)間隔模塊介紹14252kVGIS進(jìn)出線間隔布置示例五、標(biāo)準(zhǔn)間隔模塊介紹15252kVGIS母聯(lián)間隔布置示例五、標(biāo)準(zhǔn)間隔模塊介紹16252kVGIS保護(hù)間隔布置示例五、標(biāo)準(zhǔn)間隔模塊介紹17六、主要技術(shù)參數(shù)1。使用環(huán)境條件安裝條件：戶內(nèi)或戶外海拔:1000m;2000m;3000m環(huán)境溫度:-35℃～40℃耐地震能力:水平加速度0.3垂直加速度0.15覆冰厚度:20mm最大風(fēng)壓:700pa(34m/s)污穢等級(jí):Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)182.主要技術(shù)指標(biāo):

●六氟化硫氣體零表壓下,五分鐘工頻耐受電壓20℃):160kV;■在1.1倍最高電壓下,晴天夜晚無(wú)可見電暈;▲無(wú)線電干擾水平:在1.1倍最高電壓下≤2500μV；★六氟化硫氣體年漏氣率:斷路器≤1%;☆六氟化硫氣體水分含量:斷路器≤150ppm(v);

其他≤250ppm(v)●機(jī)械壽命:不維修試驗(yàn)3000次;▲局部放電:≤10pc(間隔)。19標(biāo)稱電壓220kV

額定電壓252kV

額定頻率50Hz

額定電流2000/2500/3150/4000A

額定短路開斷電流40；50kA

額定短時(shí)耐受電流40；50kA

額定短路持續(xù)時(shí)間3S

額定峰值耐受電流100；125kV

3。額定參數(shù)：20額定雷電沖擊耐受電壓：斷路器（對(duì)地/斷口）：1050/950+206kV

隔離開關(guān)（對(duì)地/斷口）：1050/1050+295kV額定一分鐘工頻耐受電壓：

斷路器（對(duì)地/斷口）：460/395+145kV

隔離開關(guān)（對(duì)地/斷口）：460/430+110kV

4。額定絕緣水平21SF6氣體額定壓力：（20℃）斷路器：0.5MPa

其他氣室：0.4MPa操作機(jī)構(gòu)的額定壓力1.5MPa輔助回路和控制回路的額定電壓

DC110，220VAC220,380V輔助和控制回路設(shè)備1min工頻耐受電壓2kV5。其他參數(shù)226。斷路器主要額定參數(shù)額定操作次序0-0.3S-CO-180S-CO開斷時(shí)間(ms)60分閘時(shí)間(ms)25合閘時(shí)間(ms)100重合閘無(wú)電流間隙時(shí)間(s)0.3S以上可調(diào)合分時(shí)間范圍(ms)40-501）分閘不同期性(相間)(ms)≤31）合閘不同期性(相間)(ms)≤4237。斷路器短路開斷參數(shù)額定短路開斷電流(kA)50首相開斷系數(shù)1.5額定出線端子故障的瞬態(tài)恢復(fù)電壓特性2kV/us額定熱穩(wěn)定電流(kA)50持續(xù)時(shí)間(s)4額定動(dòng)穩(wěn)定電流(kA)125額定關(guān)合電流(kA)12524七、基本元件介紹斷路器隔離開關(guān)檢修接地開關(guān)故障關(guān)合接地開關(guān)母線電流互感器電壓互感器避雷器終端元件就地控制柜25單斷口斷路器本體示意圖1.罐式六氟化硫斷路器滅弧室為單壓式變開距雙噴結(jié)構(gòu)，它是由靜觸頭和動(dòng)觸頭，壓氣缸，活塞以及其它部件組成。在合閘位置，電流從靜觸頭側(cè)梅花觸頭經(jīng)靜觸頭座、靜觸頭、動(dòng)觸頭、壓氣缸、中間觸指和支持件流向動(dòng)觸頭側(cè)梅花觸頭。滅弧室內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖26斷路器主要特點(diǎn)1.優(yōu)良的開斷能力2.自力型觸頭的應(yīng)用3.優(yōu)良的導(dǎo)電回路設(shè)計(jì)4。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單5。比較長(zhǎng)的電壽命6。便于檢修

滅弧室原理圖

27斷路器配CQ6氣動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖斷路器配氣動(dòng)機(jī)構(gòu)

分閘操作依靠?jī)?chǔ)氣罐中1.5MPa的壓縮空氣進(jìn)行。分閘的同時(shí)給合閘彈簧儲(chǔ)能，為合閘操作作準(zhǔn)備。合閘操作時(shí)合閘彈簧被釋放，使斷路器合閘。2829氣動(dòng)/彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)

CQ6302.隔離開關(guān)(分相式）

隔離開關(guān)(分相式）有GL、GR兩種.GR型載流回路呈直角形，GL型呈直線形。兩種隔離開關(guān)的所有帶電部件均安裝在金屬殼體中。兩種隔離開關(guān)都可組合進(jìn)一臺(tái)接地開關(guān)，使GIS布置時(shí)更加緊湊、隨意、多變。

a.GR型布置31

隔離開關(guān)的分、合閘裝置沒(méi)有開斷能力，因此，與斷路器及其它隔離開關(guān)和接地開關(guān)之間必須具有聯(lián)鎖。根據(jù)主接線的需要，隔離開關(guān)有時(shí)須具備一定的開合容性、感性小電流和母線轉(zhuǎn)換電流性能，其隔離開關(guān)內(nèi)部通過(guò)專門設(shè)計(jì)來(lái)滿足。隔離開關(guān)由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)裝配單元組成,并且配有一臺(tái)氣動(dòng)或電動(dòng)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。b.GL型布置2.隔離開關(guān)(分相式）

322.隔離開關(guān)(三相共箱式）ZF9-252GIS三相共箱式隔離開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖33隔離開關(guān)配CTG2型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)或CJG2型電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖.隔離開關(guān)配用機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)為彈簧/電動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而減少了壓縮空氣供給系統(tǒng)空氣管路，向無(wú)油化，無(wú)氣化邁出了一大步，運(yùn)行更可靠，更安全。34

裝在殼體中的動(dòng)觸頭通過(guò)密封軸、拐臂和連接機(jī)構(gòu)相連，殼體采用轉(zhuǎn)動(dòng)密封方式和外界環(huán)境隔絕，當(dāng)該接地開關(guān)合閘時(shí)其接地通路是靜觸頭，動(dòng)觸頭、殼體及接地端子。接地開關(guān)殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的測(cè)量，斷路器機(jī)械特性的檢測(cè)。可選配電動(dòng)/彈簧機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)3.檢修用接地開關(guān):353.檢修用接地開關(guān)（三相共箱式）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意364.故障關(guān)合用接地開關(guān)

具有關(guān)合短路電流的能力。具有開合感應(yīng)電流的能力。接地開關(guān)殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的測(cè)量斷路器機(jī)械特性的檢測(cè)。可選配電動(dòng)/彈簧機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)37ES配電動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖

385.主母線及分支母線主母線采用三相共箱式結(jié)構(gòu).分支母線采用分相式結(jié)構(gòu)母線導(dǎo)體連接采用表帶觸指，梅花觸頭。殼體材料采用鋁筒及鑄鋁殼體低能耗材料，可避免磁滯和渦流循環(huán)引起的發(fā)熱。并采用主母線落地布置結(jié)構(gòu)，降低了開關(guān)設(shè)備高度，縮小了開關(guān)設(shè)備占地面積.在適當(dāng)位置布置金屬波紋管。主母線分支母線39電流互感器外形圖6.電流互感器

內(nèi)裝電感式單相環(huán)氧澆注型電流互感器；導(dǎo)體=初級(jí)線圈：次級(jí)線圈固定在環(huán)型鐵心上。電流互感器線圈處于地電位，屬于無(wú)故障CT；

對(duì)保證氣室含水量為不超標(biāo)有著重要作用；測(cè)量精度高可做到0.2級(jí)。407.避雷器避雷器為罐式氧化鋅型封閉式結(jié)構(gòu),采用SF6氣體絕緣，垂直安裝。避雷器主要由罐體、盆式絕緣子，安裝底座及芯體等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通流容量避雷器圖418、電壓互感器

ZF9-252kVGIS所用電壓互感器的一次繞組為全絕緣結(jié)構(gòu)，另一端作為接地端和外殼相連。一次繞組和二次繞組為同軸圓柱結(jié)構(gòu)，一次繞組裝有高壓電極及中間電極，繞組兩側(cè)設(shè)有屏蔽板，使場(chǎng)強(qiáng)分布均勻。電壓互感器圖429、終端元件SF6充氣瓷套管示意圖內(nèi)充SF6氣體；裝有旋壓（一體化）超長(zhǎng)屏蔽罩改善了電場(chǎng)分布；瓷套外絕緣具有耐受Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)污穢等級(jí)的能力。1）SF6充氣瓷套管:432）電纜終端

電纜終端是把高壓電纜連接到GIS中的部件。其設(shè)計(jì)及GIS與高壓電纜制造分擔(dān)按IEC600859執(zhí)行。443）變壓器連接頭變壓器連接頭是把變壓器引出接頭連接到GIS中的部件。其設(shè)計(jì)及GIS與變壓器制造分擔(dān)按IEC601639執(zhí)行。45

五。ZF9-252GIS的型試試驗(yàn)

1995年樣機(jī)制造完成1996年至1997年在西安市中國(guó)高壓電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和西安高壓開關(guān)廠進(jìn)行了全套型式試驗(yàn)1997年通過(guò)了工廠鑒定1997年通過(guò)了由國(guó)家機(jī)械工業(yè)局和國(guó)家電力公司組織的鑒定委員會(huì)的樣機(jī)鑒定1998年通過(guò)了國(guó)家級(jí)的產(chǎn)