1、寶新能源,1,高級培訓,1、GIS的定義 全部采用SF6氣體作為絕緣介質，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開關設備。它是由斷路器、母線、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管7 種高壓電器組合而成的高壓配電裝置，全稱為gas insulated substation。,2,高級培訓,2、GIS廠商介紹 目前GIS國外生產廠家主要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通、阿?，m(Areva)集團等，國內生產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

2、、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。目前合企生產的GIS占國內市場相當人的份額，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。,3,高級培訓,3、GIS的特點 GIS一般由各種不同的間隔組成。本站主要有兩進兩出線及電壓互感器共四個半間隔。采用了三相共箱式結構（即三相滅弧室，安裝在同一殼體內）。GIS與傳統(tǒng)敞開式配電裝置相比主要由于其具有以下幾個方面的優(yōu)點： （1）GIS具有占地面積小、體積小，重量輕、元件全部密封不受環(huán)境干擾。 （2）操作機構無油化，無氣化，具有高度運行可靠性。 （3） GIS

3、采用整塊運輸，安裝方便，周期短，安裝費用較低；檢修工作量小時間短。共箱式GIS全部采用三相機械聯(lián)動，機械故障率低。 （4）優(yōu)越的開斷性能斷路器采用新的滅弧原理為基礎的自能滅弧室（自能熱膨脹加上輔助壓氣裝置的混合式結構）,充分利用了電弧自身的能量。 （5）損耗少、噪音低GIS外殼上的感應磁場很小，因此渦流損耗很小，減少了電能的損耗。彈簧機構的采用，使得操作噪音很低。,4,高級培訓,3、GIS的整體參數,5,高級培訓,GIS進出線布置圖,6,高級培訓,第二章:SF6氣體性質 1、 SF6氣體的物理和化學性質 （1）純凈的SF6氣體是無色、無味、無臭、不燃，在常溫下化學性質穩(wěn)定，屬惰性氣體。氣體密度

4、是空氣密度的5.1倍。 （2）SF6氣體在0.29Mpa壓力時，絕緣強度與變壓器油相當，滅弧能力是空氣的100倍。在1.2Mpa時液化，為此 SF6斷路器中都不采用過高壓力，使其保持氣態(tài)。 （3）SF6氣體有很強的電負性（SF6+e- =SF6-）而正負離子容易復合成中性質點或原子，這是一般氣體所沒有的，則SF6氣體較其他氣體有更強的滅弧性能。,7,高級培訓,（4）而在斷路器和GIS操作過程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會進行分解，它的分解物遇到水分后會變成腐蝕性電解質。尤其是有些高毒性分解物如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02，它們會

5、刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會引起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡。,8,高級培訓,2、SF6氣體壓力與溫度的關系,（1）0.65Mpa氣室過壓報警。 （2）0.6Mpa斷路器氣室額定壓力 （3）0.5Mpa斷路器閉鎖壓力 （4）0.45Mpa其余氣室過壓報警 （5）0.4Mpa其余氣室額定壓力 （6）0.35其余氣室補氣壓力,9,高級培訓,3、GIS室發(fā)生SF6泄漏的危害 GIS室內空間較封閉，一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，流通極其緩慢，毒性分解物在室內沉積，不易排出，從而對進入GIS室的工作人員產生極大的危險。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

6、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，這就增加了對進入泄漏現(xiàn)場工作人員的潛在危險性。,10,高級培訓,4、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，嗆咳， 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。,11,高級培訓,5、現(xiàn)場急救辦法 如果懷疑發(fā)生中毒現(xiàn)象，應采取以下措施： （1）

7、組織人員立即撤離現(xiàn)場，開啟通風系統(tǒng)，保持空氣流通。 （2）觀察中毒者，如有嘔吐應使其側位，避免 嘔吐物吸入，造成窒息。 （3）皮膚污染，應立即用清水沖洗，換衣服。 （4）眼部傷害或污染用清水沖洗并搖晃頭部。 （5）應弄清毒物性質，并保留嘔吐物待查。 （6）現(xiàn)場應配備必要的藥品。,12,高級培訓,6、防護方法 （1）減少SF6氣體的排放量，提高氣體的回收率。設備內的SF6氣體不得向大氣排放，應采用凈化裝置回收，經處理合格后方準使用 （2）SF6電氣設備安裝與主控制室隔離，防止泄漏氣體進入主控室。設備安裝室內應有良好的排風系統(tǒng)，通風孔應設在室內下部，底部應設SF6氣體泄漏報警器和氧量儀。 (3)

8、工作人員不得單獨或隨意進入GIS室，因工作需要必須進入時應先排風20min，不準在設備防爆膜附近停留。工作人員在進入電纜溝或低位區(qū)前，必須測量氧氣含量，如氧氣含量低于18%時，不得進行工作。氣體采樣及處理滲漏時，工作人員要穿帶防護用品，并在通風條件下進行。 (4) 發(fā)生緊急事故應立即開啟全部通風系統(tǒng)進行通風，發(fā)生設備防爆膜破裂事故時，應停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。,13,高級培訓,第三章：斷路器,一、斷路器本體部分 1、外部形狀 彈簧機構、底座、斷路器裝配、密度繼電器、防爆片、擋板。 彈簧機構懸于底座側面，斷路器裝配在底座上面，起到連接彈簧結構與斷路器裝配的作用。,14,高級培訓,15,

9、高級培訓,2、開斷裝置結構,絕緣支座：起著絕緣支撐的作用。下部實現(xiàn)的是對操動機構的絕緣，上部連接的是靜觸頭座。 靜觸頭：里有可導電部件，實現(xiàn)電流互感器與斷路器的通路，安裝在靜觸頭座上。 動觸頭：其外部是動觸頭座。動觸頭是電流斷開的位置，也是電弧產生的地方。因此對其電氣、機械性能要求較高，所以用了銅鎢合金材料制成，具有耐高溫等良好的機械性能。,16,高級培訓,動觸頭座：是有環(huán)氧樹脂澆灌而成，有良好的絕緣性能。動觸頭藏于SF6氣室內，氣室的巧妙的設計使在電弧產生后能夠有效的滅弧，期間有幾個比較關鍵的地方是引弧環(huán)、導向筒及噴嘴。 引弧環(huán)：主要是讓電弧均勻分配以利于滅弧。 導向筒：是使斷路器分合時動作

10、準確到位。 噴嘴：就是要保證其噴出的SF6氣體集中與于電弧。以便在電流過零時實現(xiàn)有效的滅弧。 靜弧觸頭：它與動觸頭相聯(lián)，的是也是由銅鎢合金制成。 靜弧觸頭的導電部分與靜觸頭的可導電的部件相連，實現(xiàn)回路的導通。 拉桿：是動觸頭動作的最直接的部件，在斷路器分合閘欄桿 帶動滅弧裝置里整個可動部件運動，實現(xiàn)分合閘。 內拐臂：帶動三相的拉桿，實現(xiàn)三相連動的的功能。,17,高級培訓,4、絕緣結構 對地的絕緣：通過斷口間絕緣座，絕緣拉桿來實現(xiàn)。 斷口間的絕緣：通過斷口間的絕緣筒、噴嘴、SF6氣隙來實現(xiàn)的。 相間絕緣：通過SF6氣隙來實現(xiàn)的。,3、斷路器導電回路 從電流互感器的電連接 部分靜觸頭座 靜弧觸頭動

11、動弧觸 頭壓氣缸帶狀 觸指導向筒動 觸頭座另一端的電 流互感器的導電部分。,18,高級培訓,5、滅弧原理 滅弧室采用的是雙氣室自能式的滅弧原理，有一熱膨脹室和一壓氣室，在兩室之間有一單向閥片，在壓氣室的下部外側設有減壓彈簧和一減壓閥片。A、B、C三極滅弧室的絕緣欄桿分別與拐臂盒中的三個內拐臂相連。彈簧操動機構帶動拐臂盒中的主傳動軸，主傳動軸通過拐臂與連桿傳動，帶動絕緣拉桿相連的三個拐臂運動，從而使A、B、C三極滅弧室共同進行合閘操作。,19,高級培訓,20,高級培訓,6、滅弧過程 （1）開斷大電流時，主觸頭分開后，弧動、靜觸頭隨后產生電弧。電弧能量加熱熱膨脹室建立滅弧所需的壓力。熱膨脹室中的高

12、壓力氣體經絕緣噴口吹向電弧，使電弧在電流過零時熄滅。隨后閥門打開，排出多余氣體。 （2）開斷小電流（電抗、電容電流和空載線路）時，由于電弧能量小，依靠電弧能量難以建立滅弧所需的壓力，因此必須設法提供附加吹氣作用。附加氣吹作用是動觸頭向下運動帶動固定活塞的壓氣作用使輔助氣室（壓氣室）中的壓力升高，打開閥門，讓氣體通過壓氣室經絕緣噴口吹向電弧。,21,高級培訓,1.靜觸頭支座 2.滅弧噴嘴 3.主觸頭 4.弧觸頭 5、活動觸頭管 6.壓氣缸,22,高級培訓,二、斷路器操作機構,1、彈簧操作機構結構,6-1合閘彈簧 6-2合閘脫扣器 6-3合閘止位銷 6-4棘輪 6-5棘爪 6-6拉桿 6-7傳動軸

13、 6-8儲能電機 6-9主拐臂 6-10凸輪 6-11磙子 6-12分閘止位銷 6-13分閘脫扣器 6-14分閘彈簧 6-15分閘彈簧拐臂 6-16傳動拐臂 6-17主傳動軸,23,高級培訓,彈簧操作機構,24,高級培訓,2、彈簧操作機構各部件的作用 （1）合閘彈簧：它比分閘彈簧要大一些，彈簧的彈力也相對大一些，這主要是因為彈簧在合閘的同時要給分閘彈簧儲能，對其操作功要求要高一點。 （2）合閘脫扣器：合閘時候將合閘彈簧預儲存的能量釋放出來，實現(xiàn)彈簧合閘，而脫扣器的能量主要來自合閘線圈，當合閘線圈受到合閘的信號之后，立即動作于合閘脫扣器動作。 （3）合閘止位銷：合閘彈簧在預合儲能的時，當儲能電機

14、帶動棘輪既定位置，合閘止位銷動作，將彈簧能量儲存在既定的狀態(tài)。 （4）棘輪：帶動合閘彈簧的拉桿彈簧壓縮儲能，并且棘輪上面還安裝有能夠控制行程開關的部件，當棘輪轉動到既定地方時，它會自動的將行程開關斷開，使電機停止工作。 （5）棘爪：棘爪是與棘輪相配合作用的，棘輪轉動的過程當中，棘爪總是一格一格給它定位，并發(fā)出滴答滴答的聲響。,25,高級培訓,（6）拉桿：作用很簡單，就是實現(xiàn)能量的傳遞。 （7）傳動軸：它是有鋼鑄造而成，同拉桿一樣，實現(xiàn)一些動作 部件的連接。 （8）儲能電機：它是動力的源泉。為合閘線圈的儲能提供動力。他控制引線均引接至匯控柜里面，電源的來源也是由引接進來的。本操動機構用的是750

15、W的電動機。 （9）減速器：由于電機的轉速很快，而齒輪等轉動的速度卻比較慢，為了實現(xiàn)兩者之間的協(xié)調。所以要讓電機的速度降來。 （10）主拐臂：目的是為了實現(xiàn)三相連動凸輪 ：分閘裝置里面的一部分，與磙子等部件組成一個整體。 （11）其他：另外的分閘止位銷，分閘脫扣器，均與合閘時作用相同，只是方向相反而已。,26,高級培訓,3、動作過程,27,高級培訓,實 物 圖,28,高級培訓,（1）合閘彈簧儲能操作 當斷路器合閘操作完畢時，限位開關將儲能電機接通，電機帶動棘爪推動棘輪順時針旋轉，通過拉桿將合閘彈簧儲能，棘輪過死點后，在合閘彈簧力的作用下棘輪受到順時針的力矩，但合閘脫扣器又將棘輪上的合閘止位銷鎖

16、住，從而將機構保持在合閘預備狀態(tài)。,29,高級培訓,（2） 合閘操作 彈簧機構處于分閘位置且合閘彈簧已儲能。當合閘電磁鐵受電動作后，合閘脫扣器釋放棘輪上的合閘止位銷，在合閘彈簧的作用下，棘輪通過傳動軸帶動凸輪順時針旋轉，凸輪推動主拐臂上磙子，從而帶動主拐臂旋轉，并通過拉桿帶動傳拐臂順時針旋轉，傳動拐臂旋轉時不僅帶動拐臂盒中的主傳動軸順時針旋轉將斷路器本體合閘，并帶動分閘彈簧拐臂對分閘彈簧儲能。當斷路器合閘到位后，分閘脫扣器又將主拐臂上的分閘止位銷鎖住，從而保持斷路器本體在合閘位置和分閘彈簧在壓縮儲能狀態(tài)。,30,高級培訓,4、斷路器彈簧操作機構優(yōu)、缺點 優(yōu)點： （1）合、分閘電流都不大一般在

17、1.5A2.5A， 要求電源的容量也不大。 （2）既可遠方電動儲能，電動合、分閘，也可就地手動儲能，手動合、分閘，因此，在直流電源消失的情況下也可手動合、分操作。 （3）動作快，且能快速自動重合閘。 （4）無論合閘彈簧的狀態(tài)如何，斷路器都可以完成分閘操作。 （5）可進行大量的機械開斷操作。,31,高級培訓,缺點： （1）結構較復雜，沖力大，構件強度要求高。彈簧機構經常發(fā)生拒絕電動合閘的情況，主要原因在于，電動儲能不到位，掛簧拐臂還沒有過死點位置，行程開關便將儲能電機電源切除，這時將無法實現(xiàn)電動合閘。由于操作合閘按鍵后，斷路器拒絕合閘，輔助開關不能及時切除合閘回路，經常引起合閘線圈長期帶電而燒毀

18、合閘線圈或行程開關。 （2）跳閘后分閘不到位，合、分閘指針指在合、分位置中間，因此，無法確認斷路器是否確已分開，動靜觸頭開距是否符合要求，不得已只好用上一級斷路器將其切除，造成暫時的大面積停電，延誤了送電時間，將事故擴大。,32,高級培訓,三、斷路器技術參數,33,高級培訓,四、SF6斷路器的運行維護 SF6斷路器在運行、檢修過程中，一定要遵守DL/T6391997六氟化硫電氣設備運行、試驗及檢修人員安全防護細則。 1、運行中的巡視檢查 （1）檢查斷路器的外絕緣部分應完好，無損壞、臟污及閃絡放電現(xiàn)象； （2）對照溫度壓力曲線，觀察壓力表指示應在規(guī)定的范圍內，并定期記錄壓力、溫度值； （3）分、

19、合閘位置指示器應指示正確，并分、合閘應到位；,34,高級培訓,4）整體緊固件應無松動、脫落； 5）儲能電機及斷路器內部應無異常聲響； 6）斷路器的分、合閘線圈應無焦味、冒煙及燒傷現(xiàn)象； 7）斷路器接地外殼或支架接地應良好； 8）斷路器外殼或操動機構箱應完整、無銹蝕； 9）斷路器各件應無破損、變形、銹蝕嚴重等現(xiàn)象。,35,高級培訓,2、SF6斷路器運行中的維護 （1）每年對外殼銹蝕部分進行防腐處理及補漆； （2）應定期對斷路器轉動及傳動部位作一次潤滑（半年一次），并操動3次應正常； （3）每兩年一次對斷路器所有密封面定性檢漏，不應有10-6 ul以上的漏點存在； （4）每年應進行一次SF6氣體微

20、量水分測試，測試結果對照水分溫度曲線，不應超過300pp（20）； （5）其它項目，如絕緣、操作試驗等可按有關規(guī)定定期進行，試驗結果應符合相關標準。,36,高級培訓,3、解體檢修防護 當出現(xiàn)下列情況時，SF6斷路器應返回制造廠進行解體大修 （1）斷路器運行時間已達到10年；經檢查后存在有嚴重影響設備安全運行的異?，F(xiàn)象。 （2）操作次數已達斷路器所規(guī)定的機械壽命次數 （3）累計開斷電流達到斷路器所規(guī)定的累計開斷數值。 （4）注：異常現(xiàn)象的判定及累計開斷數值可參見制造廠診斷說明。,37,高級培訓,第三章：隔離開關、接地開關,38,高級培訓,一、分類 1、按功能可分為隔離開關和接地開關,隔離 開關,

21、快速隔離開關,普通隔離開關,配電動彈簧機構,彈簧機構,切合母線，轉移電流,隔離線路,接地 開關,快速接地開關,普通接地開關,配電動彈簧機構,彈簧機構,切合靜電、電磁感應電流，關合峰值電流,工作接地,39,高級培訓,2、按結構來分可分為角形開關和線形開關,角形開關,角形隔離開關,角形接地開關,線形隔離開關,線形開關,線形接地開關,主回路直角拐彎處,主回路直角拐彎接地處,主回路直線隔離處,主回路直線接地處,斷路器下出線口至母線筒，主回路有轉折,電流互感器至和出線套管之間,40,高級培訓,二、線形隔離開關和線形接地開關動作特性,41,高級培訓,2、線形接地開關動作過程 動觸頭與連板相連，并貫穿絕緣子

22、。動作時機構主軸上的拐臂旋轉60o，從而主軸上的拐臂也旋轉60o。從而使裝在同一主軸上的內拐臂旋轉60o，內拐臂通過滾針軸承與連板相連，并帶動連板沿導向桿作直線運動，實現(xiàn)分、合操作。,1、線形隔離開關過程 動觸頭座固定在絕緣子上，動觸頭與觸頭座內的齒條相連，當操動機構接到操作命令后，機構主軸上的拐臂旋轉60o，與拐臂相聯(lián)的連桿帶動齒輪箱主軸上的拐臂旋轉60o，在絕緣拉桿的連接下，通過齒輪、齒條傳動帶動動觸頭運動，使隔離開關的動觸頭沿其中心線作直線運動，實現(xiàn)分、合操作。,42,高級培訓,3、角形接地開關 角形接地開關的結構如圖所示，觸頭支座固定在絕緣支座上，動觸頭與托架相連，并貫穿觸頭支座。當操

23、動機構接到操作命令后，機構主軸上的拐臂旋轉60o，通過與機構拐臂相連的連桿帶動接地開關主軸上的外拐臂旋轉60o，從而使裝在同一主軸上的內拐臂旋轉60o，內拐臂再帶動托架沿導向桿作直線運動，使接地開關的動觸頭沿其中心線作直線運動，實現(xiàn)分、合閘操作。合閘終了，動觸頭插入靜觸頭內；分閘完畢，動觸頭縮進觸頭內，保證接地開關斷口間有充足的絕緣距離。,4、角形隔離開關 角形隔離開關的觸頭座固定在盤式絕緣子上，動觸頭與托架相連，并貫穿于觸頭座。當操動機構接到操作命令后，機構主軸上的拐臂旋轉60o，通過與機構拐臂相連的連桿帶動開關主軸上的外拐臂（旋轉60o，從而使裝在同一主軸上的內拐臂旋轉60o，內拐臂再帶動

24、托架沿導向桿作直線運動，使隔離開關的動觸頭沿其中心線作直線運動，實現(xiàn)分、合閘操作。,43,高級培訓,三、操作機構 1、電動操作機構 一般隔離開關配用電動操作機構，電動操作機構是由電動機、傳動機構、微動開關、輔助開關等組成。它是由電動機帶動蝸桿、蝸輪轉動，使隔離開關和接地開關通過連桿系統(tǒng)實現(xiàn)分合閘操作。,44,高級培訓,2、電動操作機構 電動彈簧操動機構是由電動機、傳動機構、貯能彈簧、緩沖器、微動開關、輔助開關等組成。它是由電動機帶動蝸桿、蝸輪轉動，在帶動拐臂轉動使彈簧壓縮儲能，當彈簧能量釋放時，帶動機構的輸出軸轉動，通過連桿系統(tǒng)使隔離開關和接地開關實現(xiàn)分合閘操作。為了監(jiān)視隔離開關的斷口狀況，在

25、外殼上可以開設觀察窗。隔離開關的分合閘位置可以由操作拐臂與隔離開關制動螺釘之間的間隙確定。,45,高級培訓,四、投運前的檢查項目 1、接地開關速度的測量 速度采用旋轉測量的方法，分閘、合閘速度的定義如下： 分閘速度：從剛分點到剛分點后10ms行程內的平均速度。 合閘速度：從剛合點到剛合點前10ms行程內的平均速度。 測速時的注意事項：測速在額定工作氣壓和額定操作電壓下進行。 2、投運前的檢查項目 （1） 手搖機構進行慢分、慢合操作，檢查電機電源回路是否切換、 動作正常。 （2） 在85%、100%、110%額定電壓下進行電動操作三次，應正常。 （3） 檢查分、合閘動作時間、三極同期性，應滿足技

26、術要求。 （4）隔離開關每極回路電阻小于70。 （5）接地開關每極回路電阻80 u. （6） 快速接地開關氣室（接地開關與隔離開關處于同一氣室中）的 SF6氣體水分含量不超過150ppm，普通隔離、接地開關氣室的 SF6氣體水分含量不超過250ppm。,46,高級培訓,第四章：電容式電壓互感器,47,高級培訓,1、電壓互感器的結構,1、保護蓋板 2、靜觸頭 3、絕緣子 4、接地端子 5、充放氣裝置 6、吸附劑及爆破片 7、吊攀 8、運輸支撐,48,高級培訓,2、電容式電壓互感器原理,被測裝置與地之間有若干相同的電容器串聯(lián)，此時將電容器串分成電容C1 和電容C2兩部分。 電容C1和C2串聯(lián)，U1

27、為原邊電壓,Uc2為C2上的電壓?？蛰d時,電容C2上的電壓Uc2，則C2上的電壓為： 式中分壓比K= C1 / C1 +C2，改變C1 和C2就可得到不同的分壓比，而Uc2 與一次電壓U1成正比，則測得Uc2 就可以測到U1，這就是電容式電壓互感器的原理。,49,高級培訓,3、原理圖解說 中間變壓器T：將中壓電容器上的電壓降到所需的二次電壓值，也起電壓隔離作用。 排流線圈L1：將電容分壓器的工頻電流引入大地 補償電感L：串入電感，可以補償電容內阻抗，使電壓穩(wěn)定。 保護間隙P：限制沖擊過電壓。 氧化鋅避雷器BL：用來限制補償電抗器和變壓器的過電壓。 阻尼電阻ZD：防止持續(xù)的鐵磁諧振。,50,高級

28、培訓,4、電容式電壓互感器的誤差 （1）當C2兩端接入電壓表和繼電器等負荷時，回路中流過的負 荷電流增大，實測的Uc2減小。為此，在實用中分壓電容C2的兩端接入中間變壓器，減小二次回路電流以減小測量誤差。 （2）中間變壓器的接入，將使分壓系數發(fā)生變化，并受到二次負載影響而改變C2兩端的等效阻抗。為了穩(wěn)定分壓系數，從而保證互感器的精度，中間變壓器輸入端串入諧振電感L。 （3）電容和電感均有內阻，受頻率的影響較大。當電網頻率變化時，電抗也要發(fā)生變化。因此，電容式電壓互感器的變比對電網頻率的變化較為敏感，其精度仍然相對較低。 （4）由于L是個非線性電感，當電網電壓升高或副邊負載阻抗下降時，互感器電流

29、增加，當L進入飽和區(qū)時，感抗與負載之和與電容電抗相等，互感器進入鐵磁諧振狀態(tài)，這時產生很大的電流并在電容C2兩端形成很高的過電壓。當非全向進入諧振狀態(tài)時，副邊開口三角形輸出超過零序電壓整定值，使繼電保護誤發(fā)電網接地信號。,51,高級培訓,5、電壓互感器參數,（1）變壓比是使一次繞組和二次繞組的額定電壓之比。（2）準確級次-是以最大變比誤差和相角誤差來區(qū)分的，準確級次在數值上就是變比誤差等級的百分限值。（3）電壓互感器的容量，是指二次繞組允許接入的負荷功率，分為額定容量和最大容量兩種，以VA值表示，由于電壓互感器的電壓是隨著二次負荷功率的大小而變化的，容量增大，準確度降低。,52,高級培訓,6、

30、電壓互感器的接線方式,4、電壓互感器接線方式,電壓互感器在三相系統(tǒng)中要測量的電壓有：線電壓、相對地電壓和單相接地時出現(xiàn)的零序電壓。,53,高級培訓,（1）一臺單相互感器 可測量35KV及以下系統(tǒng)的線電壓，或110KV以上中性點直接接地系統(tǒng)的相對地電壓。 （2）兩臺單相電壓互感器接成V-V型接線 它能測量線電壓，但不能測量相電壓。這種接線方式廣泛用 于中性點非直接接地的系統(tǒng)。 （3）一臺三相三柱式電壓互感器的Y-Y型接線 它只能測量線電壓，不能用來測量相對地電壓，因為一次側繞組的星型接線中性點不能接地。在中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，未接地相對地電壓上升3倍，三相對地電

31、壓失去平衡，出現(xiàn)零序電壓。有零序電壓的作用下，電壓互感器的三個鐵芯柱中將出現(xiàn)零序磁通，三相零序磁通同相位，在在三個鐵芯柱中不能形成閉合回路，只能通過空氣氣隙和外殼成為回路，使磁路磁阻增大，這樣可使電壓互感器過熱，甚至燒壞。,54,高級培訓,（4）一臺三相五柱式電壓互感器的Y0-Y0-D型接線 其一次側繞組和基本二次繞組接成星型，且中性點接地，輔助二次繞組接成開口三角形。因此，三相五柱式電壓互感器可以測量線電壓和相對地電壓，也可以作為中性點非直接接地系統(tǒng)對地的絕緣監(jiān)察以及實現(xiàn)單相接地的繼電保護，這種接接線廣泛用于610KV屋內配電裝置中。 三相繞組在中間三個柱上，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，零序磁通可

32、通過兩邊鐵芯組成回路，因此磁阻很小，則零序電流很小。 中性點非直接接地三相系統(tǒng)中，正常運行時各相電壓為相電壓，三相電壓的向量和為零，因此開口三角形兩端子間有電壓，為各輔助二次繞組中零序電壓之的向量和，規(guī)定開口三角形兩端子間的額定電壓為100V，因為各相零序電壓相等、相位相同，故輔助二次繞組的額定電壓為1003V。,55,高級培訓,（5）三臺單相電壓互感器的Y0-Y0-D型接線 在中性點非直接接地系統(tǒng)中采用三只單相電壓互感器，情況與三相五柱式電壓互感器相同，只是在單相接地時，各相零序磁通以各自的電壓互感器鐵芯成為回路。在110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)中，也廣泛采用這種接線，只是一次側不裝熔斷

33、器。基本二次繞組可供測量線電壓和相對地電壓。輔助二次繞組接成開口三角形，供單相接地保護用，因為當發(fā)生單相接地時，未接地相電壓并不發(fā)生變化，仍為相電壓，開口三角形兩端子間的電壓為非故障相對地電壓的向量和。規(guī)定開口三角形兩端子間的額定電壓為100V。,56,高級培訓,5、電壓互感器接線應注意的問題 （1）二次回路接線應采用截面積不小于1.5mm2的絕緣銅線，排列應當整齊，連接必須良好，盤、柜內的二次回路接線不應有接頭。 （2） 電壓互感器的外殼和二次回路的一點也應良好接地。用于絕緣監(jiān)視的電壓互感器的一次繞組中性點也必須接地。 （3）為防止電壓互感器一、二回路短路的危險，一、二次回路都應裝有熔斷器。

34、接成開口三角形的二次回路即使發(fā)生短路，也只流過微小的不平衡電流和三次諧波電流，故不裝設熔斷器。 （4）電壓互感器二次回路中的工作阻抗不得太小以避免超負載運行。 （5）電壓互感器的極性和相序必須正確。,57,高級培訓,6、對于電壓互感器回路斷線處理 （1）根據繼電保護和自動裝置有關規(guī)定退出有關保護，防止誤動作； （2）檢查高、低壓熔斷器及自動開關是否正常，如熔斷器熔斷，應查明原因立即更換，當再次熔斷時則應慎重處理； （3）檢查電壓回路所有接頭有無松動、斷頭現(xiàn)象，切換回路有無接觸不良現(xiàn)象。 7、對于電流互感器二次回路開路處理方法： （1）立即報告調度值班員，按繼電保護和自動裝置有關規(guī)定退出有關保護

35、； （2）查明故障點，在保證安全前提下，設法在開路處附近端子上將其斷路，短路時不得使用熔絲。如不能消除開路，應考慮停電處理。,58,高級培訓,9、停用電壓互感器應注意的問題 （1）不使保護自動裝置失去電壓。 （2）必須進行電壓切換 （3）防止反充電，取下二次熔斷器（包括電容器） （4）二次負荷全部斷開后，斷開互感器一次側電源。 10、電壓互感器故障對繼電保護的影響 電壓互感器二次回路經常發(fā)生的故障包括：熔斷器熔斷，隔離開關輔助接點接觸不良，二次接線松動等。故障的結果是使繼電保護裝置的電壓降低或消失，對于反映電壓降低的保護繼電器和反映電壓、電流相位關系的保護裝置，譬如方向保護、阻抗繼電器等可能會

36、造成誤動和拒動。,59,高級培訓,11、光電式電壓互感器介紹 光電互感器是基于光學和電子學原理發(fā)展起來的比較成熟及最有發(fā)展前景的一種超高壓條件下的測量方法。光電互感器大致可分為三大部分：高電位側信號采集處理部分、地電位側信號處理部分、高電位側電源供電部分。 采用羅哥夫斯基線圈、低功率電流互感器、串聯(lián)感應分壓器等新技術，使測量準確度達到0.級，又在結構中采用光纖能量和信號傳輸、特種固態(tài)絕緣脂真空灌注等技術，增強了抗性能和絕緣性能，使可靠性大大提高。,60,高級培訓,12、相對于傳統(tǒng)的電磁式互感器，光電互感器有明顯的優(yōu)點： （）在高電壓、大電流的測量環(huán)境中，光纖或光介質是良好的絕緣體，它可以滿足高

37、壓工作環(huán)境下的絕緣要求； （）沒有傳統(tǒng)電流互感器二次開路產生高壓的危險，以及傳統(tǒng)充油電壓、電流互感器漏油、爆炸等危險； （）不會產生磁飽和及鐵磁共振現(xiàn)象，它尤其適用于高電壓、大電流環(huán)境下的故障診斷； （）頻帶寬，可以從直流到幾百千赫，適用于繼電保護和諧波檢測； （）動態(tài)范圍大，能在大的動態(tài)范圍內產生高線性度的響應； （）適應了現(xiàn)在電力系統(tǒng)的數字化信號處理要求，它還可用于以保護、監(jiān)控和測量為目的高速遙感、遙測系統(tǒng)； （）整套測量裝置結構緊湊、重量輕、體積?。?（）各個功能模塊相對獨立，便于安裝和維護，適于網絡化測量。,61,高級培訓,第五章：電流互感器,62,高級培訓,1、電流互感器工作原理：

38、ZF12-126（L）型GIS電流互感器采用一次穿心式電流互感器。，母線作為電流互感器的一次繞組，只有一匝，在母線管的外面包著環(huán)形鐵芯，與母線同心，二次繞組在鐵芯的外面，用環(huán)氧樹脂澆鑄在一起。由于接在電流互感器二次繞組內的測量儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以電流互感器在正常運行時，接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器，這是電流互感器與變壓器的主要區(qū)別。,63,高級培訓,2、電流互感器的誤差 在理想條件下，電流互感器二次電流IsIp/Kn（變比），不存在誤差。實際流入互感器二次負載的電流IsIp/KnIe（Ie為勵磁電流），即建立磁場所需的工作電流。這樣在電流幅值上就出現(xiàn)了變比誤差。

39、另外勵磁阻抗一般被作為電抗（電感）性質處理，而二次負載一般為阻抗（電阻）性質，因此在二次感應電勢Es的作用下，Is和Ie是不同相位的，因此造成了一次電流Ip（IsIe）* Kn與二次電流Is存在角度誤差。測量用電流互感器只要求在正常運行時準確，而繼電保護用電流電流互感器卻要求在短路狀態(tài)下準確，即要求互感器對穩(wěn)態(tài)短路電流和暫態(tài)短路電流均能準確轉換。,64,高級培訓,3、電流互感器的表示方法 我們以5P30，30VA說明常見的對互感器的表示方法，其中5為準確級（誤差極限為5）P為互感器形式（保護級），30為準確限值系數（30倍的額定電流），30VA表示額定二次負荷（容量）。,65,高級培訓,4、電

40、流互感器的飽和 前面我們講到電流互感器的誤差主要是由勵磁電流Ie引起的。正常運行時勵磁阻抗較大，因此Ie很小，以至于這種誤差是可以忽略的。但當CT飽和時，飽和程度越嚴重，勵磁阻抗越小，勵磁電流極大的增大，使互感器的誤差成倍的增大，影響保護的正確動作。最嚴重時會使一次電流全部變成勵磁電流，造成二次電流為零的情況。引起互感器飽和的原因一般為電流過大或電流中含有大量的非周期分量，這兩種情況都是發(fā)生在事故情況下的，這時本來要求保護正確動作快速切除故障，但如果互感器飽和就很容易造成誤差過大引起保護的不正確動作，進一步影響系統(tǒng)安全。因此對于電流互感器飽和的問題我們必須認真對待。,66,高級培訓,5、10%

41、誤差曲線（保護用電流互感器） 首先要說明保護用的電流互感器的10%倍數。由于電流互感器的誤差與勵磁電流I0有著直接的關系，當通過電流互感器的一次電流增長時，使鐵芯產生磁飽和，勵磁電流急劇增加，引起的電流互感器誤差迅速增加，當一次電流成倍增長的情況，在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時要可靠動作，要求保護用電流互感器能比較正確地反映一次電流的情況，因此，對保護用的電流互感器提出一個最大允許誤差值的要求，即允許變比誤差最大不超過10%，角誤差不超過7%。所謂10%倍數，就是指一次電流倍數增加到n倍時（一般規(guī)定615倍），電流誤差達到10%，此時的一次電流倍數n稱為10%倍數，10%倍數月大表示此互感器的過電流性能

42、越好。 影響電流互感器誤差的另一個主要的因素是二次負載阻抗。二次阻抗增大，時二次電流減小，使勵磁電流增大。為了使一次電流和二次阻抗這兩個影響誤差主要因素相互制約，保證誤差在10%范圍之內。電流互感器產品規(guī)范給出了10%誤差曲線。所謂電流互感器10%誤差曲線，就是電流誤差為10%的條件下，一次額定電流的倍數和二次阻抗的關系曲線。利用10%誤差曲線，可以求出與保護計算用一次電流倍數相適應的最大允許二次負載阻抗。,67,高級培訓,6、電流互感器的接線方式 （1）單相式接線：只能測量一相的電流以監(jiān)視三相運行，故常用于三相對稱的電路中，例如電動機回路。 （2）星形連接： 可測量每相電流，用于測量電壓為3

43、80/220V的三相四線制儀表，監(jiān)視每相負荷不對稱情況。 （3）不完全星形連接：這種接線形式只用兩臺電流互感器，測量兩相的電流，但通過公共導線可測第三相的電流，通過公共導線上的電流是所測兩相電流的向量和，該接線方式通常用于發(fā)電廠、變電所610KV饋線回路中，用來監(jiān)視三相系統(tǒng)運行情況。 （4）繼電保護用的電流互感器接線：用于中性點直接接地的電力系統(tǒng)中的保護裝置時，采用星形接線。在中性點非直接接地的電力系統(tǒng)中，允許短時間單相接地運行，且大多數情況下都裝設有單相接地信號裝置，所以廣泛采用不完全星形接線方式。保護用電流互感器的三角形接線應用于Y/接線的變壓器差動保護。,68,高級培訓,7、電流互感器的

44、二次開路問題 電流互感器在正常運行時，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應電動勢不超過幾十伏。如果二次側開路，二次電流的去磁作用消失，其一次電流完全變?yōu)閯畲烹娏?，引起鐵芯內磁通劇增，鐵芯處于高度飽和狀態(tài)，加之二次繞組的匝數很多，根據電磁感應定律E444fNB，就會在二次繞組兩端產生很高(甚至可達數千伏)的電壓，不但可能損壞二次繞組的絕緣，而且將嚴重危及人身安全。 再者，由于磁感應強度劇增，使鐵芯損耗增大，嚴重發(fā)熱，甚至燒壞絕緣。因此，電流互感器二次側開路是絕對不允許的，這是電氣試驗人員的一個大忌。鑒于以上原因，電流互感器的二次回路中不能裝設熔斷器；二次回路一般不進行切換，若需要切換時，應有防止開

45、路的可靠措施。,69,高級培訓,8、如何處理CT二次開路故障 （1） 操作時注意安全，要站在絕緣墊上，戴好絕緣手套，使用絕緣良好的工具。發(fā)現(xiàn)CT二次開路，要先分清是哪一組電流回路故障、開路的相別、對保護有無影響，匯報調度，解除有可能誤動的保護。 （3）盡快設法在就近的試驗端子上用良好的短接線按圖紙將CT二次短路，再檢查處理開路點。 （4）若短接時發(fā)現(xiàn)有火花，那么短接應該是有效的，故障點應該就在短接點以下的回路中，可進一步查找。若短接時沒有火花，則可能短接無效，故障點可能在短接點以外的回路中，可逐點向前變換短接點，縮小范圍檢查。 （5）在故障范圍內，應檢查容易發(fā)生故障的端子和元件。對檢查出的故障

46、，能自行處理的，如接線端子等外部元件松動、接觸不良等，立即處理后投入所退出的保護。若開路點在CT本體的接線端子上，則應停電處理。若不能自行處理的（如繼電器內部）或不能自行查明故障的，應先將CT二次短路后匯報上級。,70,高級培訓,9、補充：光電式電流互感器,71,高級培訓,（1）光電式電流互感器不用鐵芯做磁耦合，因此消除了磁飽和及鐵磁諧振現(xiàn)象，互感器運行暫態(tài)響應好，穩(wěn)定性高，保證了系統(tǒng)運行的高可靠性。 （2）電磁感應式互感器二次回路不能開路，低壓側存在因開路而引起的高電壓隱患。光電式互感器的高壓和低壓之間只存在光纖聯(lián)系，而光纖具有良好的絕緣性能，因此可保證高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離，低

47、壓側不存在因開路而產生高壓的危險。同時因沒有磁耦合，消除了電磁干擾對互感器性能的影響。 （3）電網正常運行時，電流互感器流過的電流并不大，但發(fā)生短路時，短路電流非常大。電磁式電流互感器因存在磁飽和問題，難以實現(xiàn)大范圍測量并在一個通道同時滿足高精度計算和繼電保護的需要。而光電式電流互感器有很寬的動態(tài)范圍，過電流可達幾萬安培。 （4）光電式電流互感器可以測量出線路上的諧波，而電磁式電流互感器難以進行這方面的工作。不存在因充油、充氣而產生的易燃、易爆等危險。 （5）電磁式電流互感器絕緣結構復雜，電壓等級越高，造價越高。光電式電流互感器中采用由絕緣材料做成的玻璃光纖，結構簡單，造價低，體積小，重量輕，

48、只有普通互感器的1/40的重量。適應了電力計量與保護數字化、微機化和自動化的發(fā)展的潮流。,72,高級培訓,第六章：避雷器,73,高級培訓,1、概述 ZF12-126（L）型三相母線共箱式GIS采用無間隙金屬氧化物避雷器作為該GIS的保護元件，它用于保護GIS的電氣設備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。 2、 工作原理 該避雷器主絕緣為六氟化硫氣體，芯體是氧化鋅閥片，其非線性電阻特性比碳化硅優(yōu)異。在運行電壓下阻性泄漏電流小，沒有串聯(lián)火花放電間隙，不存在續(xù)流和放電遲延問題。其接地端子經放電記錄器和短路片（供測量泄漏電流用）再經內部一根導線從底部引出至大地 。 避雷器在正常運行電壓下，基本上處于絕

49、緣狀態(tài)，僅流過數百微安的泄漏電流，其中大部分是容性電流。當過電壓侵入時，避雷器工作在伏安特性的低阻區(qū)域，放電電流經過避雷器泄入大地。過電壓過后，避雷器又恢復到正常運行電壓下的工作狀態(tài)。,74,高級培訓,3、氧化鋅避雷器伏安特性 伏安特性曲線可分為3個典型的區(qū)域。區(qū)域是小電流區(qū)，電流在1mA以下，曲線較陡峭。正常運行相電壓下，氧化鋅閥片工作在此小電流區(qū)，其阻值很大（電阻率高達1010cm），相當于絕緣體，通過的漏電流很小（uA）。區(qū)域為工作電流區(qū)，電流在10-3-3103之間，此區(qū)域內曲線平坦，呈現(xiàn)出理想的非線性關系。區(qū)域為飽和電流區(qū)，此區(qū)域中非線性系數又增大，伏安特性明顯上翹。,75,高級培訓

50、,4、常見異常分析及處理 （1）泄漏電流表為零，可能引起該現(xiàn)象的原因有： 1）表計指示失靈， 2）屏蔽線將電流表短接。 1）處理：用手輕拍表計看是否卡死，無法恢復時，應添報缺單修理或更換。 2）處理：用絕緣棒將屏蔽線與避雷器導電部分相碰之處挑開，既可恢復正常。 （2）泄漏電流表指示偏大 根據歷史數據進行分析，如發(fā)現(xiàn)表計打足，應判斷避雷器有問題，應立即匯報調度，將避雷器退出運行，請檢修檢查。 （3）避雷器內部有放電聲 在工頻情況下，避雷器內部是沒有電流通過的。因此，不應有任何聲音。若運行中避雷器內有異常聲音，則認為避雷器損壞失去作用，而且可能會引發(fā)單相接地。這種情況，應立即匯報調度，將避雷器退出

51、運行，予以調換。,76,高級培訓,第七章：套管和母線,77,高級培訓,1、出線套管作用 套管的作用是供架空線與GIS連接使用。 2、套管結構 1、接線板 2、導電桿 3、瓷套裝配 4、屏蔽環(huán) 5、連接筒 6、分子篩 7、靜觸頭 8、接頭 9、絕緣子,出線套管結構與布置簡圖,78,高級培訓,3、母線結構 通過導電連接件和GIS其它元件接通，滿足不同的主接線方式來匯集分配傳送電能。,79,高級培訓,4、母線結構 母線筒內導體為三角形布置，盤式絕緣子通過導體和觸頭將三相母線固定于一定的位置上，并起對地絕緣作用 。,80,高級培訓,5、補償器作用 現(xiàn)場當若干節(jié)母線對接時，會存在微量長度誤差，這些微量長

52、度誤差可通過伸縮節(jié)來吸收。 伸縮節(jié)是通過調整六角螺母和雙頭螺柱適量增減尺寸，來補償微量長度誤差。最大調節(jié)尺寸：5005mm。,81,高級培訓,第九章：SF6氣體密度開關,82,高級培訓,1、密度開關結構,左圖所示的SF6氣體密度開關主要由彈性金屬曲管1、齒輪機構和指針2、雙層金屬帶3等零部件組成，實際上是在彈簧管式壓力表機構中加裝了雙層金屬帶而構成的。空心的彈性金屬曲管1與斷路器相連，內部空間與斷路器中的SF6氣體相通，彈性金屬曲管1的端部與起溫度補償作用的雙金屬帶3鉸鏈連接，雙層金屬帶3與齒輪機構和指針機構2鉸鏈連接。,83,高級培訓,2、SF6氣體密度開關工作原理 （1）沒有安裝時的情況

53、（2）充氣時的情況 （3）運行時的情況 （4）漏氣時的情況 3、使用SF6氣體密度表的注意事項 在氣室內外溫度達到平衡之后，才能準確測量出SF6氣體的壓力值；SF6斷路器在運行時，密度表讀數誤差的大小，取決于斷路器的負荷電流和回路電阻所引起的溫升的大小。,84,高級培訓,4、密度繼電器的動作檢測 （1）檢測要求及周期 對新投設備,電氣設備交接試驗標準中明確規(guī)定對新投運的SF6斷路器氣體密度繼電器進行檢測;對運行設備,電力設備預防性試驗規(guī)程規(guī)定密度繼電器檢測時間為:a)1年3年; b)大修后; c)必要時。 在現(xiàn)場運行中,為保斷路器的開斷能力及絕緣性能初期一般為每年1次。 （2）、檢測內容 在現(xiàn)場對密度繼電器性能的檢測主要內容有: (a)報警(補氣)啟動壓力值; (b)閉鎖啟動壓力值; (c)閉鎖返回壓力值; (d)報警(補氣)返回壓力值。 所測壓力參數應符合制造廠的要