項(xiàng)目二城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備《地鐵變配電所運(yùn)行與維護(hù)》任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備第二節(jié)、110kVGISGIS就是把各種控制和保護(hù)電器（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器和連接母線(xiàn)）全部封裝在接地的金屬殼體內(nèi)，殼內(nèi)充以一定壓力的六氟化硫（SF6）氣體，作為相間和對(duì)地的絕緣的組合電器開(kāi)關(guān)柜。全封閉組合電器任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備220kVGIS組合電器任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備110kVGIS組合電器任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備GIS具有很大的優(yōu)越性:首先，占地面積和空間體積小。SF6氣體具有很高的絕緣強(qiáng)度，這使得各元件之間的絕緣距離大為縮小，而設(shè)備的占地面積與絕緣距離的縮小倍數(shù)成平方比例縮減，空間體積則與其成立方比例縮減。電壓等級(jí)越高，縮小的倍數(shù)越大。

其次，安全可靠性高，全部電器封裝在接地外殼中，避免了各種惡劣自然環(huán)境條件的影響，減少了設(shè)備事故的可能性，而且對(duì)人身安全也大有好處。城市軌道交通110kV開(kāi)關(guān)柜和35kV開(kāi)關(guān)柜均采用GIS結(jié)構(gòu)。

缺點(diǎn)：

貴?。。∪蝿?wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備斷路器按使用滅弧介質(zhì)的不同，可分為油斷路器（多油斷路器和少油斷路器）、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。110kV設(shè)備多采用SF6斷路器。SF6斷路器本身檢修周期長(zhǎng)，整個(gè)組合電器可以做到連續(xù)運(yùn)行至少十幾年不需要檢修。

任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備GIS廠(chǎng)商介紹目前GIS國(guó)外生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有ABB、東芝、三菱、日立、Siemens（西門(mén)子）、Alstom（阿爾斯通）、Areva（阿?，m）等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家有西安西開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、平高集團(tuán)、西安高壓電器研究所電器制造廠(chǎng)、泰開(kāi)集團(tuán)有限公司、正泰電氣股份有限公司、上海西門(mén)子高壓開(kāi)關(guān)有限公司、杭州西門(mén)子高壓開(kāi)關(guān)有限公司、廈門(mén)ABB華電高壓開(kāi)關(guān)有限公司、江蘇現(xiàn)代南自電氣有限公司、湖北永鼎開(kāi)關(guān)有限公司、天水長(zhǎng)城開(kāi)關(guān)廠(chǎng)等。

目前合企生產(chǎn)的GIS占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)人的份額，如占550kV斷路器和GIS市場(chǎng)的80％，占252kV斷路器和GIS市場(chǎng)的50％，占126kV斷路器和GIS市場(chǎng)的30％。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備SF6氣體性質(zhì)（1）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，屬惰性氣體。氣體密度是空氣密度的5.1倍。（2）SF6氣體在0.29Mpa壓力時(shí)，絕緣強(qiáng)度與變壓器油相當(dāng)，滅弧能力是空氣的100倍。（絕緣強(qiáng)度和滅弧能力強(qiáng)）（3）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)。

（4）一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，SF6氣體的比重較氧氣大，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(wú)色無(wú)味，發(fā)生泄漏后不易讓人察覺(jué)，這就增加了對(duì)進(jìn)入泄漏現(xiàn)場(chǎng)工作人員的潛在危險(xiǎn)性。（泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備SF6泄漏監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（一）110kVGIS構(gòu)成110kVGIS由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、快速或慢速接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線(xiàn)及這些元件的封閉外殼、伸縮節(jié)和出線(xiàn)套管組成，內(nèi)充一定的壓力氣體，作為GIS的絕緣和滅弧介質(zhì)，如圖所示。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備1、電壓互感器電壓互感器是將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓的設(shè)備，主要用于電力系統(tǒng)電壓的計(jì)量、測(cè)量和電力系統(tǒng)的保護(hù)。2、電流互感器電流互感器是將大電流轉(zhuǎn)換成小電流的設(shè)備，主要用于電力系統(tǒng)電流的計(jì)量、測(cè)量和電力系統(tǒng)的保護(hù)。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備3、斷路器斷路器具有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線(xiàn)路以及各種電力設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流，防止擴(kuò)大事故范圍。因此，高壓斷路器工作性能，直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。4、隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)在電路中起隔離作用，提供電氣隔離斷口的機(jī)械開(kāi)關(guān)裝置。其特點(diǎn)是無(wú)滅弧能力，只能在沒(méi)有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。隔離開(kāi)關(guān)的主要作用：建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線(xiàn)路與電源側(cè)用—個(gè)明顯斷開(kāi)點(diǎn)隔開(kāi)，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。5、接地開(kāi)關(guān)接地開(kāi)關(guān)是用于電路接地部分的機(jī)械式開(kāi)關(guān)。其主要作用：安全接地，保護(hù)人身安全。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備6、快速接地開(kāi)關(guān)快速按地開(kāi)關(guān)：用于電路接地部分的機(jī)械式快速動(dòng)作開(kāi)關(guān)，能夠承載一定的短路電流。其主要作用:安全接地，保護(hù)人身安全；關(guān)合故障電流。需要指出的是：快速接地開(kāi)關(guān)是具有一定關(guān)合短路電流能力的一種特殊用途的接地開(kāi)關(guān)。普通的接地開(kāi)關(guān)配置在斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)旁邊，僅起到斷路器檢修時(shí)兩側(cè)接地的作用。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備城市軌道交通主變電所的GIS結(jié)構(gòu)如圖⒉11所示。該GIS除了配備主要元件之外，還配備有控制柜、SF6氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等輔助設(shè)備。因此，它不僅可以實(shí)現(xiàn)電力線(xiàn)路的關(guān)合、開(kāi)斷、保護(hù)、測(cè)量及檢修目的，其監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還可以直接反映各元件的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)就地操作及遠(yuǎn)方電力調(diào)度操作，與主控室保護(hù)屏連接后還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘和重合閘。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備廣州南站220kVGIS全封閉組合電器廣州南站220kVGIS全封閉組合電器隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱220kV電纜終端頭（插入式）任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（二）GIS技術(shù)參數(shù)任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（三）GIS間隔（1）110kVGIS的每一個(gè)間隔，用不通氣的盆式絕緣子（氣隔絕緣子）劃分為若干個(gè)獨(dú)立的SF6氣室，即氣隔單元。整個(gè)GIS的氣隔單元設(shè)置SF6監(jiān)控氣體系統(tǒng)（壓力表）。（2）為了對(duì)GIS進(jìn)行SF6氣體監(jiān)控,將每一間隔分為若干個(gè)氣隔單元（獨(dú)立氣室），每個(gè)氣隔單元用不通氣的盆式絕緣子隔離。這時(shí)，盆式絕緣子不但起著支持導(dǎo)體的作用，還起著隔離SF6氣體的作用。各獨(dú)立氣室在電路上彼此相通，在氣路中則互相隔離。（3）每一個(gè)氣隔單元都有一套元件，即：SF6密度繼電器（帶SF6壓力表及報(bào)警接點(diǎn)）、自封接頭、SF6配管等，它們直接安裝在氣隔單元的合適位置。例如，斷路器氣隔表計(jì)裝在斷路器本體上。每個(gè)氣隔單元的抽真空、充放氣、測(cè)水分等工作在各自氣隔單元就地進(jìn)行，而對(duì)SF6氣體的報(bào)警、閉鎖信號(hào)則在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上發(fā)出。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（四）現(xiàn)場(chǎng)控制柜現(xiàn)場(chǎng)控制柜（LCP）是對(duì)GIS進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視與控制的集中控制屏，也是GIS間隔內(nèi)、外各元件及GIS與主控室之間電氣聯(lián)絡(luò)的中繼樞紐，如圖所示。所以維護(hù)LCP的完好，對(duì)保證電站正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。主變電所110kV電纜采用保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)功能。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備1、主要功能（掌握）（1）實(shí)現(xiàn)斷路器（CB）、隔離開(kāi)關(guān)（DS）、快速接地開(kāi)關(guān)（FES）、接地開(kāi)關(guān)（ES）的就地、遠(yuǎn)方選擇操作，在控制柜上進(jìn)行就地集中操作。（2）監(jiān)視CB、DS、FES、ES的分閘、合閘位置狀態(tài)。（3）監(jiān)視GIS各氣室SF6系統(tǒng)密度及操動(dòng)機(jī)構(gòu)是否處于正常狀態(tài)。（4）實(shí)現(xiàn)GIS內(nèi)CB、DS、ES、FES之間的電氣聯(lián)鎖。（5）顯示一次主接線(xiàn)形式及運(yùn)行狀態(tài)。（6）作為GIS各元件間及GIS與主控室之間的中繼端子箱，接收或發(fā)送信號(hào)。（7）監(jiān)視控制回路電源是否正常，并通過(guò)電源開(kāi)關(guān)、熔斷器、保護(hù)開(kāi)關(guān)，對(duì)LCP及GIS的二次控制、測(cè)量和保護(hù)元件起保護(hù)作用。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（了解）（1）結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、外形美觀(guān)。（2）門(mén)面上的操作開(kāi)關(guān)與模擬元件位置指示器相對(duì)應(yīng)。（3）LCP內(nèi)、外各元件都有相應(yīng)的銘牌表示。（4）由于采用了自動(dòng)開(kāi)關(guān)，使用時(shí)不用常換熔斷器。（5）柜內(nèi)裝有照明燈，由限位開(kāi)關(guān)控制，門(mén)開(kāi)燈亮，門(mén)關(guān)燈熄，便于維護(hù)和管理。（6）對(duì)CB、DS、FES、ES控制回路、位置指示回路等，分別設(shè)置了電源開(kāi)關(guān)，以提高控制回路電源的可靠性。（7）裝有就地/遠(yuǎn)方操作選擇開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CB、DS、FES、ES的就地/遠(yuǎn)方控制。（8）就地/遠(yuǎn)方選擇開(kāi)關(guān)可以自帶掛鎖，防止發(fā)生誤操作。（9）裝有SF6監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS各氣室的監(jiān)控。（10）具有足夠的備用端子，供用戶(hù)使用。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（五）110kV開(kāi)關(guān)柜的主要操作

110kV系統(tǒng)可通過(guò)控制中心遙控(中央級(jí))、變電所電力監(jiān)控計(jì)算機(jī)操控或線(xiàn)路測(cè)控柜控制(變電所級(jí))，以及現(xiàn)場(chǎng)控制柜控制(就地級(jí))。正常運(yùn)營(yíng)期間，供電系統(tǒng)運(yùn)行以拄制中心遠(yuǎn)控為主。主變電所運(yùn)行一般不采用就地控制，只有在檢修或設(shè)備故障時(shí)，根據(jù)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行就地電氣控制。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備（六）110kV

GIS日常巡檢

1、檢查和維護(hù)的分類(lèi)檢查和維護(hù)分為日常巡檢、定期檢查維護(hù)和特殊檢查三種。

日常巡檢：檢查設(shè)備的外觀(guān)狀態(tài)、避雷器放電計(jì)數(shù)器的數(shù)字、各氣隔的密度表的顯示情況、現(xiàn)場(chǎng)控制柜的控制開(kāi)關(guān)的位置等。

定期檢查的項(xiàng)目有：SF6的微水含量、密度繼電器顯示精度、控制柜的功能、二次接線(xiàn)的可靠性、電流互感器和電壓互感器的精度等。特殊檢查：對(duì)于非動(dòng)作元件，在出現(xiàn)特殊情況的時(shí)候要進(jìn)行這項(xiàng)工作，例如，出現(xiàn)放電等。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備

2、日常巡檢要求在證實(shí)GIS室的內(nèi)部環(huán)境是通風(fēng)的，且至少有18%的含氧量時(shí)才能進(jìn)入。在出現(xiàn)特殊情況時(shí)，必須證實(shí)氧氣和通風(fēng)水平能克制引起窒息的SF6和濃煙的前提下，方可讓人進(jìn)入。只有通過(guò)審核的操作人員，才能進(jìn)行日常巡視工作。巡視人員在GIS室巡視時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行工作規(guī)范。（運(yùn)行）3、定期檢查維護(hù)要求為了避免不必要的傷害，應(yīng)先確認(rèn)相關(guān)的設(shè)備或檢查的間隔己經(jīng)退出運(yùn)行。（停電）如果要打開(kāi)檢查，先證實(shí)內(nèi)部氣壓已完全被釋放，再去拆除該單元上的有關(guān)零部件。為防止受到水分及其他源頭的濕氣對(duì)檢修質(zhì)量的影響，GIS打開(kāi)部位應(yīng)及時(shí)保護(hù)、防潮。檢修要接觸主導(dǎo)電部分，確保接觸部位的主導(dǎo)電回路可靠接地。任務(wù)2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備二、110kVGIS讀圖方法（一）110kV斷路器分合閘回路符號(hào)說(shuō)明SA0就地、遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA6斷路器分合閘轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)KA外部閉鎖條件繼電器觸點(diǎn)S52斷路器輔助觸點(diǎn)LS3行程開(kāi)關(guān)