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1,气体绝缘金属封闭 开关设备 GIS 简 介,2,一.概述,气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS),自开发以来,经历了四十多年历史.由于它将断路器、隔离开关、接地开关母线、互感器、避雷器、套管、电缆终端、油气套管等主要元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体，故具有体积小、占地面积少、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点因此倍受用户欢迎，发展非常迅速，现已被广泛的运用于各类变电站3,二、GIS的构成,G I S,间隔,元件及系统,辅助设备,备件/工具等,,间隔,元件及系统,,间隔,元件及系统,,,,,,4,二、GIS的构成,组 成 元 件,CB—断路器 DS—隔离开关 ES/FES—检修/故障关合 接地开关 BUS—母线 CT—电流互感器 VT—电压互感器 LA—避雷器 LCP —就地控制柜 终端元件 – SF6 \air Bsg ; SF6 \oil Bsg CSE电缆终端,5,系统组成,二、GIS的构成(续),总装 内导 DS/ES连接机构 接地系统 SF6系统 压缩空气系统 电器控制系统 电线管、空气配管 底架支架 平台,6,二、GIS的构成(续),D 由用户选择的 辅助设备 充放气装置 SF6检漏仪 SF6水份仪 其它装置设备,C 其它 运输品 试验品 备品备件 专用工具 铭牌,7,三、GIS的分类,按电压: 72.5kV GIS 126kV GIS 145kV GIS 252kV GIS 275kV GIS 363kV GIS 550kV GIS,按结构: 全三相共箱型 主母线三相共箱;其余分箱型 全三相分箱型,,,8,四.GIS的一次主接线及总体布置,9,GIS的一次主接线,GIS可满主各种主接线的要求，主要一次主接线类型: 单母线接线形式 双母线接线形式 桥形接线形式 一倍半接线形式 三角形接线形式 平行四边形接线形式,126/145kVGIS主要布置形式有单母、双母分段、桥形、双桥、双母、变压器直联等多种接线方式，以桥形接线为多。

252kVGIS主要布置形式有单母、双母分段、双母、一倍半等接线方式，其中双母接线为多 363/550kVGIS主要布置形式有、双母、一倍半、三角形、平行四边形等接线方式10,总体布置形式主要取决于现场安装条件和主接线的要求，同时也与进出线配置及元件结构等有关 总体布置设计的任务是根据主接线要求在限定的安装场地和空间范围内使所有组成元件布置的合理、稳固、便于运行维护、经济美观GIS总体布置,11,GIS总体布置,126kV标准桥型布置形式,126kV单母布置形式,126kV双母线布置形式,12,252kV双母线布置形式,550kV一倍半接线布置形式,363kV双母线布置形式,GIS总体布置,13,五、SF6气体系统,西开厂 GIS SF6气体系统的设计原则是按照设备各元件的执行功能并尽可能减少气隔的数量,同时考虑到减小事故和检修时涉及的范围来设置 西开厂 GIS SF6气体系统采用分散监控方式，取消了SF6阀门及SF6管路系统采用新型的自封接头及SF6密度计，从而去除了GIS外部管路的泄漏环节，使GIS具有更低的SF6泄漏率 密封技术应用三菱公司技术，即O形圈+密封胶技术，可确保产品的气密性。

14,五、SF6气体系统,SF6气体系统示例,15,SF6监测系统的优点,SF6气体系统设计按照设备各元件的执行功能 考虑事故、检修和扩建涉及的范围来设计气隔 SF6气体系统分散监控、取消复杂的管路系统、减少漏气环节 采用DELO公司的自封接头，接口统一,充放气简单 采用表计监控，安全可靠 表计带温度补偿，观察方便 SF6气体泄漏率低，年泄漏1%,16,SF6气体采用简单方便的密封 密封原理 密封面+O形圈+密封槽+密封胶,密封技术,,,17,密封的优点 *涂密封胶达到辅助密封的效果 *防锈的作用 *防止O形圈材料老化 *有效阻止外界水分进入,18,六、压缩空气系统(气动操作),压缩空气系统是为西开厂 GIS断路器、隔离/接地开关（如选用气动机构）操作提供气源的装置 西开厂 GIS压缩空气系统可选用双回路供气，确保正常供气及检修之用 西开厂 GIS压缩空气集中供气系统可选用由两台空气压缩机、两个主储气罐、控制屏和电气柜构成19,典 型 气 动 操 作 气 源,20,六、压缩空气系统,21,七、基础,虽然西开厂 GIS的安装地点各不相同但其标准单元安装基础中的予埋件、接地棒予埋件以及地沟等的具体位置和每个位置基础之上之承重有相同之处。

22,控制系统直接反映元件的工作状态，电力系统运行状态和变电站的运行方式 实现就地及远方操作 与主控屏连接后，可实现自动跳闸和重合闸 控制部分实现GIS元件的闭锁和元件之间的联锁八、电气控制系统,23,采用程序化控制，由计算机统一管理，实现电站无人化 元件之间、间隔之间实现功能连锁，保证一次设备安全运行,24,ZF9-252 气体绝缘金属封闭 开关设备,25,西安高压开关厂自1985年开始与日本三菱电机株式会社合作进行40.5-550kV SF6产品生产以来，已向国内外提供了110-550kV电压等级的GIS产品两百多个工程共计两千多个间隔，其中252/275/363kVGIS自1988年湖南东江水电站（ 252kVGIS 9 个间隔）投入运行开始已有126个工程858个间隔投入运行，受到广大用户的普遍认可 根据国家机械部和电力部的要求，ZF9-252 GIS通过样机试制，经各种型式试验考核于1997年通过机械部、电力部两部鉴定后进入大批量生产阶段一.概述,26,二.252kV GIS新种类 252kV GIS用断路器目前可根据用户需要配用多种方式的操动机构，以满足不同用户的各种需求27,A组 成 元 件,CB—断路器 DS—隔离开关 ES/FES—检修/故障关合 接地开关 BUS—母线 CT—电流互感器 VT—电压互感器 LA—避雷器 LCP —就地控制柜 终端元件 – SF6 \air Bsg ; SF6 \oil Bsg CSE电缆终端,三、总体构成,28,B系统构成,总装 内导 DS/ES连接机构 接地系统 SF6系统 压缩空气系统 电器控制系统 电线管、空气配管 底架支架 平台,三、总体构成 (续),29,D 由用户选择的 辅助设备 充放气装置 SF6检漏仪 SF6水份仪 其它装置设备,C 其它 运输品 试验品 备品备件 专用工具 铭牌,三、总体构成 (续),30,四、布置方式,,ZF9-252 GIS为主母线三相共用一个壳体，其余分相式布置结构和全三相分箱结构。

采用标准元件积木式布置，可满足各种主接线要求 间隔中心距仅为3m，相间距0.8m产品体积小，紧凑，节省占地面积31,ZF9-252 GIS 用断路器可根据配置需要选用立式布置或卧式布置（以立式布置居多） ZF9-252 GIS所有操作机构布置在便于观察和维护的位置四、布置方式(续),ZF9-252 GIS CB卧式布置,ZF9-252 GIS CB立式布置,母 线 共 箱 结 构,32,母线分箱结构,3/2 接 线 ， 立 式 断 路 器,33,1可靠的导电性能 断路器导电回路采用自力型触指，该触指无须外加弹簧压紧，靠材料自身弹力保证其对导电元件压紧力，无崩簧触指或触指松散危险断路器的电寿命和机械寿命高电寿命：开断满容量20次；开断额定工作电流2000次涡流损耗小 ZF9-252 GIS几乎所有元件壳体主要采用铝壳体结构（电压互感器及避雷器除外），基本无涡流损耗，且壳体抗腐蚀能力强五、主要特点,34,3、操作机构配置,40；50；63kA配置气动操作机构 40；50kA配置弹簧操作机构 40；50kA配置弹簧操作机构,液压机构,气动机构,弹簧机构,35,4高度的绝缘可靠性 GIS中盆式绝缘子，绝缘筒，绝缘拉杆，绝缘台等为西开厂自制件或进口。

这些环氧树脂绝缘件应用德国里悉公司浇注设备和日本三菱公司配方和工艺制成每件制品都要做工频耐压和局放试验，局放量低于IEC标准要求优异的壳体结构 GIS的金属壳体（园筒）采用冷翻边工艺，使垂直ZF9-252 相交二筒的焊缝不在相贯线上、极大地改善了电场分布、缩小了结构尺寸五、主要特点,36,6安全可靠 ZF9-252 GIS的全部带高电压部件均置于密封金属外壳内，壳体内的SF6气体不仅做内部绝缘介质，同时还作为断路器的灭弧介质产品无触电危险，环境耐受力强 由于GIS除进出线外，都被金属壳体所包容，故不受自然界风、霜、雨、雪的影响，亦不受外界污秽和高海拔的影响，具有强的耐环境能力，同时由于GIS外壳的屏蔽作用，对无线电和通讯的干扰大为降低五、主要特点,37,8 耐地震能力强 GIS除进出线套管外，其余均是金属件，机械性能良好，耐冲击和地震能力较强成套性好 GIS的整套设备由制造厂完整提供，且各元件之间的技术参数配合均由制造厂统一解决，可以减少用户和设计院许多时间和精力五、主要特点,38,10便于运输、安装方便 252kVGIS产品在设计中，已将GIS分为若干运输包装单元，分割的原则为既便于运输又尽可能不破坏各元件的完整性，这样，可减少现场除尘净化，抽真空等工作量。

11现场工作量小 ZF9-252 GIS在厂内完全按现场状况进行装配及出厂试验五、主要特点,39,ZF9-252 GIS经过十余年两百多个间隔的设计生产积累了丰富的经验，目前ZF9-252 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行真正达到了标准化、模块化设计生产六、标准间隔模块介绍,40,252kV GIS电缆进出线间隔布置示例,六、标准间隔模块介绍,41,252kV GIS进出线间隔布置示例,六、标准间隔模块介绍,42,252kV GIS母联间隔布置示例,六、标准间隔模块介绍,43,252kV GIS保护间隔布置示例,六、标准间隔模块介绍,44,七、主要技术参数,1使用环境条件 安装条件： 户内或户外 海拔: 1000m; 2000m; 3000m 环境温度: -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 最大风压: 700pa(34m/s) 污秽等级: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级,45,,2.主要技术指标: ●六氟化硫气体零表压下, 五分钟工频耐受电压20℃):160kV; ■在1.1倍最高电压下,晴天夜晚无可见电晕; ▲无线电干扰水平:在1.1倍最高电压下≤2500μV； ★六氟化硫气体年漏气率:断路器≤1%; 六氟化硫气体水分含量:断路器≤150ppm(v); 其 他≤250ppm(v) ●机械寿命:不维修试验3000次; ▲局部放电: ≤10pc (间隔)。

46,标称电压 220kV 额定电压 252kV 额定频率 50Hz 额定电流 2000/2500/3150/4000A 额定短路开断电流 40；50；63kA 额定短时耐受电流 40；50；63kA 额定短路持续时间 3/3/1S 额定峰值耐受电流 100；125；157.5kV,3额定参数：,47,额定雷电冲击耐受电压： 断路器 （对地/断口）： 1050/950+206kV 隔离开关（对地/断口）：1050/1050+295kV 额定一分钟工频耐受电压： 断路器（对地/断口） ： 460/395+145kV 隔离开关（对地/断口）：460/430+110kV,4额定绝缘水平,48,SF6气体额定压力：（20℃） 断路器 ： 0.5MPa 其他气室： 0.4MPa 操作机构的额定压力 1.5MPa 辅助回路和控制回路的额定电压 DC110，220V AC220,380V 辅助和控制回路设备1min工频耐受电压 2k。