ABB110GIS介绍.ppt

145kV GIS产品介绍高敏，厦门高敏，厦门ABB2024/9/6© ABB Group 21 July 2020 | Slide 1主要内容§厦门ABB高压开关有限公司 简介§ABB GIS产品系列§ELK-04型145kV GIS§ELK-04应用实例© ABB Group 21 July 2020 | Slide 2主要内容§厦门ABB高压开关有限公司 简介§ABB GIS产品系列§ELK-04型145kV GIS§ELK-04应用实例© ABB Group 21 July 2020 | Slide 3ABB GIS工厂ABB 中国工厂中国工厂 “厦门厦门”经营范围经营范围:组装制造、设计、组装制造、设计、销售销售产品产品:GIS 145 kV, 252 kV, 550kV550kV HGIS, 550kV GIL年生产能力：年生产能力： 900个间隔个间隔ABB 德国工厂德国工厂 “Hanau-Großauheim”经营范围经营范围:研发、组装制造、工程设计、销售支持研发、组装制造、工程设计、销售支持产品产品:GIS 145 kV～～170 kVABB 瑞士工厂瑞士工厂 “Oerlikon-Zürich”经营范围经营范围:研发、组装制造、工程设计、销售支持研发、组装制造、工程设计、销售支持产品产品:GIS/HGIS/GIL 245 kV～～1100 kV© ABB Group 21 July 2020 | Slide 4厦门ABB高压开关有限公司 简介ABB GIS厦门工厂销售区域销售区域：中国、印度、马来西亚、越南、EPC© ABB Group 21 July 2020 | Slide 5厦门ABB高压开关有限公司 简介公司概况ABB位于中国厦门的GIS工厂一览：§公司名称：厦门ABB高压开关有限公司§为ABB在中国和周边地区市场110~550kV GIS的设备及服务供应主体，工厂采用ABB全球同步的SAP产品数据管理系统§工厂占地面积：10083.38平方米，员工数：301人© ABB Group 21 July 2020 | Slide 6厦门ABB高压开关有限公司 简介质量体系和职业安全体系 ISO14001OHSAS18001 ISO9001© ABB Group 21 July 2020 | Slide 7强大的客户基础§主要电力系统用户：§浙江、四川、重庆、上海、河南、广西、广东、福建、山东、吉林、江苏、北京、天津、青海、内蒙古、江西、陕西、辽宁§主要工业用户：§中石化（茂名石化、广石化、徐州管道、福炼化、镇海炼化、天津乙烯）§中石油（新疆克拉2气田、冀东油田、陕京二线、西气东输、宁波大榭）§上海地铁（明珠线二期、2、3、6、7、8、9、11号线、）§宝钢（宝新不锈钢、梅山钢铁）§武钢（第二硅钢片厂、新二炼钢、热轧、一总降、三硅钢、8#高炉、CSP总降、三冷轧）§首钢、新冶钢、攀钢、贵州水城钢铁§成都都江堰拉法基水泥、海螺水泥、珠海阿莫科、南平纸厂、中海油、无锡华润微电子、青岛港、武汉轻轨、万安水电站、安阳玻壳、泸天化、DAIREN、福耀玻璃、 曲靖烟厂、广州地铁、水钢、攀钢、上海BASF、青藏铁路、苏州雅新、厦门港务、神华、天津空港、成都成芯、CCTV、淮南张集矿、友达光电、广西APP、南京地铁、武汉新芯、道康宁、赤天化、神华神东、深超光电、连云港港口、德芯电子、神朔铁路、洋山中港、虹桥机场、龙腾光电、英特尔, 楚雄卷烟厂，湖南怀化，长沙住友。

© ABB Group 21 July 2020 | Slide 8强大的客户基础青藏铁路天津滨海开发区中央电视台新址中央电视台新址北京国际机场扩建工程地铁（广/沪等）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 9我们的贡献 – 西部开发 §ABB为青藏铁路工程提供7个断路器间隔的气体绝缘组合电器全长1,956公里的青藏铁路将是世界上海拔最高的铁路（平均海拔4,550米， 最低温度-45oC）青藏铁路被认为是中国西部战略的一个里程碑式工程克服当地恶劣的气候环境并保证安全可靠的电力供应是此项目的一大挑战© ABB Group 21 July 2020 | Slide 10我们的贡献 – 2008北京奥运会 §为北京首都机场东航站区和三个航站楼提供145kV的气体绝缘开关设备(GIS)该工程属于国家电网公司确保2008年北京奥运会供电项目的一部分§为北京供电局安慧、金顶街等变电站工程提供145kV的气体绝缘开关设备(GIS)ABB的产品有助于确保供电可靠性.© ABB Group 21 July 2020 | Slide 11主要内容§厦门ABB高压开关有限公司 简介§ABB GIS产品系列§ELK-04型145kV GIS§ELK-04应用实例§ELK-14型252kV GIS§ELK-14应用实例© ABB Group 21 July 2020 | Slide 12§紧凑布置，带电部分全封闭紧凑布置，带电部分全封闭§不受环境条件的影响和限制§模块化、积木化、最优化§可在高海拔下提供最高的可靠性 (> 1000米)§高可靠性和实用性 §高经济效应高经济效应 §低维护费用，低全寿命周期成本§经济的长寿命周期 (> 40年)§车间预组装、预试验，大大缩短项目执行周期§高能源效应高能源效应§灵活连接城市负荷中心§为可重复利用能源提供理想的解决方案§智能化的二次解决方案§完整的综合解决方案完整的综合解决方案ABB GIS产品系列共同特点© ABB Group 21 July 2020 | Slide 13ABB GIS产品系列ABB GIS历史GIS技术的先锋和领导者技术的先锋和领导者§1956SF6早期研究§1965最早的GIS, 110 kV §1966最早的GIS, 170 kV §1976最早的GIS, 550 kV §1978最早的GIS, 80 kA, 245/550 kV§1978最早的GIS, 三相, 31.5kA, 145kV §1987最早的GIS, 800 kV §1992最早的GIS, 小型化, 145 kV §1997最早的GIS, 最小型, 123 kV §1998最早的GIS, 三相, 50kA, 170 kV§2003最早的GIS, 三相, 63kA, 145 kV§2008最早的GIS, 1100 kV 1966 first 170 kV GIS1965 first 110 kV GIS© ABB Group 21 July 2020 | Slide 14ABB GIS产品系列里程碑19561966600040002000交货间隔数交货间隔数197619961986> 300 kV20032009< 300 kV早期研究早期研究第一套第一套500 kV GISClaireville (加拿大加拿大)第一套170 kV GISSempersteig (瑞士)最大的最大的500 kV GISItaipu (巴西巴西)中国第一套中国第一套500 kV GIS, 江门江门第一套第一套800 kV GIS Alpha (南非南非)500 kV GIS中国三峡中国三峡 (CN) 8000第一套第一套1100 kV GIS中国湖北荆门中国湖北荆门 (CN) © ABB Group 21 July 2020 | Slide 15ABB GIS产品系列封装方式额定电压 kV额定工频耐压 kV雷电冲击耐压 kV额定电流 A额定短路电流 kA单相单相单相三相共筒17055032574075016753150/40004000/630050/6363401452756502500/31508009602100500050GIS-型号型号ELK-04ELK-3ELK-04ELK-43004601050400063ELK-14/300三相共筒ELK-14/252三相/单相2524601050315050ELK-5单相1100110024004000/630050© ABB Group 21 July 2020 | Slide 16ABB GIS产品系列110kV GIS型号整合ELK-04•170kV•3150A•40kA原始设计 (2个型号)EXK-0•145kV•2500A•40kA新的统一设计 (1个型号)ELK-04•170kV•4000A•50/63kAELK-04•145kV•40kALeft•2500ARight•3150A© ABB Group 21 July 2020 | Slide 17主要内容§厦门ABB高压开关有限公司 简介§ABB GIS产品系列§ELK-04型145kV GIS§ELK-04应用实例§ELK-14型252kV GIS§ELK-14应用实例© ABB Group 21 July 2020 | Slide 18ELK-04型145kV GISELK-04SF6气体绝缘气体绝缘金属封闭开关设备金属封闭开关设备（（GIS）） 额定电压：额定电压：145kV 额定电流：额定电流：2500/3150A 额定短路电流：额定短路电流：40kA 额定峰值电流：额定峰值电流：100kA © ABB Group 21 July 2020 | Slide 19ELK-04型145kV GIS主要技术参数§额定电压145kV§额定电流(母线)2500/3150A§额定电流(馈线)2500/3150A§额定频率50Hz§额定工频耐受电压 275kV§额定雷电冲击耐受电压 650kV§额定短路开断电流 40kA§额定短时耐受电流 40kA/3s§额定峰值耐受电流 100kA§气体平均年泄漏率<0.1%§平均免维护周期>20年§单个间隔局放量<2pc §标准间隔宽度 1m/1.2m § 气室充气压力(绝对值)§ 断路器、电压互感器、独立电流互感器气室 7 bar§ 其它气室6 bar§ 断路器机械寿命10000次§ 断路器开断额定电流 5000次§ 断路器开断额定短路电流 20次§ 隔离接地开关机械寿命 10000次§ 快速接地开关机械寿命 3000次© ABB Group 21 July 2020 | Slide 20ELK-04型145kV GIS标准间隔的结构1.就地控制柜2.断路器操作机构3.电压互感器4.快速接地开关5.线路隔离 / 接地 组合开关6.电缆终端筒7.电缆终端头8.电流互感器9.灭弧室10.母线隔离 / 接地组合开关21398106475© ABB Group 21 July 2020 | Slide 21母线 3150 A法兰尺寸 = 735mm母线 2500 A法兰尺寸 = 520mmELK-04型145kV GIS 3150A vs 2500A (母线)不同之处© ABB Group 21 July 2020 | Slide 22ELK-04型145kV GIS典型间隔尺寸典型双母线间隔尺寸：3.6m×1m×2.7m (2500A, 含PT)3.6m×1m×2.35m (2500A, 不含PT)4.3m×1.2m×2.9m (3150A, 含PT)4.3m×1.2m×2.35m (3150A, 不含PT)145kV, 3150A, 40kA430029002350145kV, 2500A, 40kA360027002350© ABB Group 21 July 2020 | Slide 23间隔宽度为间隔宽度为1m§宽度太小将难以接近间隔之间的空间§宽度太小不利于伸缩节的设置，某些厂家为了达到更小的宽度而取消了伸缩节§宽度太小，电缆开孔很容易碰到房梁§按照ABB的经验，1m宽度最为合理ELK-04型145kV GIS间隔尺寸合理© ABB Group 21 July 2020 | Slide 24ELK-04型145kV GIS铝合金外壳外壳材料：铝合金外壳材料：铝合金§不磁化，无磁滞损耗，温升低§防锈性能好§重量轻，运输方便，土建费用省§典型双母线间隔约2700kg（含PT）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 25ELK-04型145kV GIS断路器特点特点§ELK-04的断路器均配置自能式灭弧室-每一极配一个单断口断路器-免维护设计-仅需极小的操作功-断路器外壳可配置不同尺寸的大小法兰 §电流互感器(CT)标准采用内置式整合设计 §全线采用HMB碟簧储能液压操作机构断路器断路器 •145kV, 40kA 3150A•内置式CT© ABB Group 21 July 2020 | Slide 26灭弧室立式布置灭弧室立式布置v卓越的设计：1、检修时只需打开顶盖即可吊出，无需拆除两侧的隔离开关2、操作作用力在垂直方向，机械稳定性好，且不会对两侧的绝缘子产生冲击3、布置紧凑，占地面积小，无需太多的钢支架支撑ELK-04型145kV GIS灭弧室立式布置© ABB Group 21 July 2020 | Slide 27ELK-04型145kV GIS断路器图例 左边1.灭弧室2.电流互感器3.隔离绝缘子4.操作机构1234右边1.断路器合闸2.开断负荷电流3.开断短路电流123© ABB Group 21 July 2020 | Slide 28ELK-04型145kV GIS自能-压气组合式灭弧室灭弧室结构：灭弧室结构：v1 升温气室v2 压缩气室a 断路器合状态b 断路器开断小电流c 断路器开断大电流v1v2abc© ABB Group 21 July 2020 | Slide 29灭弧室工作原理灭弧室工作原理Ø压气式原理: Ø开断小电流(<15kA)时，压缩气室内气体受到压缩，产生气流吹向喷嘴，把电弧熄灭ELK-04型145kV GIS自能-压气组合式灭弧室© ABB Group 21 July 2020 | Slide 30灭弧室工作原理灭弧室工作原理Ø自能式原理:Ø开断大电流(15~40kA)时，电弧的燃烧使升温气室气体剧烈膨胀，产生气流吹向喷嘴，把电弧熄灭，即利用电弧自身的能量吹灭电弧ELK-04型145kV GIS自能-压气组合式灭弧室© ABB Group 21 July 2020 | Slide 31ELK-04型145kV GIS碟簧储能液压操作结构HMB-1© ABB Group 21 July 2020 | Slide 32ELK-04型145kV GIS碟簧储能液压操作结构HMB-1分闸状态分闸状态分闸状态分闸状态HMB-1结构结构 高压油路 低压油路1.碟型储能弹簧2.电动机3.储油箱4.液压泵5.分闸电磁阀(2只)6.液压转换阀7.合闸电磁阀1732465© ABB Group 21 July 2020 | Slide 33ELK-04型145kV GIS碟簧储能液压操作结构HMB-1合闸状态合闸状态合闸状态合闸状态HMB-1结构结构 高压油路 低压油路1.碟型储能弹簧2.电动机3.储油箱4.液压泵5.分闸电磁阀(2只)6.液压转换阀7.合闸电磁阀1324765© ABB Group 21 July 2020 | Slide 34ELK-04型145kV GIS碟簧储能液压操作结构HMB-1与拉簧/卷簧比较：§碟簧有更高的机械压力§更高的能量储存密度§机械特性稳定，不易变形，寿命长§平稳的F-S特性，更适于断路器操作© ABB Group 21 July 2020 | Slide 35ELK-04型145kV GIS碟簧储能液压操作结构HMB-11986年推出，广泛应用于ABB的GIS、DTB及GCB，全球投运业绩超过70,000台© ABB Group 21 July 2020 | Slide 36ELK-04型145kV GIS隔离/接地组合开关1 12 21 1• 隔离、接地共用一个动触头，完全避免了误操作• 使结构更加紧凑1. 母线型2. 线路型三工位：三工位：© ABB Group 21 July 2020 | Slide 37ELK-04型145kV GIS隔离/接地组合开关母线型隔离接地组合开关母线型隔离接地组合开关v该型式的模块主要使用于GIS设备的母线系统中，承担着母线系统的大电流（最大3150A），模块配有伸缩节，用以补偿温度变化而引起的壳体热胀冷缩.1.动触头2.隔离开关静触头3.接地开关静触头4.隔离绝缘子5.伸缩节© ABB Group 21 July 2020 | Slide 38ELK-04型145kV GIS隔离/接地组合开关RelaysTranslation gear box操作机构的特点操作机构的特点 §标准化操作机构 §隔离/接地三工位设计，确保机械闭锁§配位置指示器和辅助开关§闭锁电磁铁引导手柄操作§无需打开整个机构外壳即可手动操作§注意注意: ELK-04/ELK-14全系列采用统一类型的机构馈线侧的机构馈线侧的机构内部结构内部结构© ABB Group 21 July 2020 | Slide 39§铝合金管型伸缩节§补偿热胀冷缩及结构和安装误差引起的导体应力变化§检修时做为可拆卸单元，可将中间故障间隔单独拆出进行检修ELK-04型145kV GIS伸缩节© ABB Group 21 July 2020 | Slide 40ELK-04型145kV GIS快速接地开关1.动触头2.静触头3.绝缘垫块4.接地棒• 可直接对带电系统接地• 通过增加绝缘套，可以满足DC40kV/1min，方便电缆试验和故障定位• 按照耐受全短路电流(108kA)设计，以提供最高的安全性• 配置弹簧机构以确保快速动作• 可设置在进线侧和母线上© ABB Group 21 July 2020 | Slide 41绝缘子绝缘子v外圈金属，中间环氧树脂：1、避免绝缘子遭破损的隐患2、绝缘子的金属外圈与其他设备的外壳一起连接可形成一个全封闭的全金属壳体ELK-04型145kV GIS盆式绝缘子© ABB Group 21 July 2020 | Slide 42绝缘子外圈金属环气体隔离绝缘子插接式触子O型圈凹槽伸缩节ELK-04型145kV GIS盆式绝缘子间隔内部的母线连接间隔内部的母线连接© ABB Group 21 July 2020 | Slide 43ELK-04型145kV GIS观察窗§隔离/接地开关配有2个，快速接地开关配有3个观察窗§安装及检修时可便于观察确认内部触头的位置§为防止电弧光刺激，运行时不允许打开观察窗© ABB Group 21 July 2020 | Slide 44ELK-04型145kV GIS就地控制柜§ 整合式小型就地控制柜，布置更紧凑§ 包括了就地控制、就地信号、联锁、测量、就地/远方控制切换等功能§ 面板上具有模拟母线图，操作非常直观§ 采用多芯电缆插头(航空插)与一次设备的机构相连§ 多芯插头和电缆在车间预制，现场安装十分方便§ 提高安装质量和可靠性© ABB Group 21 July 2020 | Slide 45ELK-04 GIS与插拔式电缆终端头相配合，体积小、结构紧凑、外形美观、安装方便紧凑型插拔式紧凑型插拔式电缆终端电缆终端ELK-04型145kV GIS插拔式电缆头（选购件）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 46ELK-04 GIS配插拔式电缆终端头 ELK-04 GIS配IEC标准电缆终端头 插拔式电缆终端头IEC标准电缆终端头转换模块ELK-04型145kV GIS插拔式电缆头（选购件）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 47插拔式电缆终端头是一种先进的产品，在欧洲和美国已有大量的使用，并有多年的运行经验。

我公司已在青岛港工程、太原城北变、上海地铁张扬路变和大木桥变、北延伸工程以及厦门湖滨南地下变等工程中都有使用，已有超过七年的运行经验，至今情况良好 ELK-04型145kV GIS插拔式电缆头（选购件）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 48ELK-04型145kV GIS密度继电器§通过与封闭参考气室连续比较得到压力，比压力表更精确§无需机械式温度补偿§内部没有复杂的机械部件§不受环境气压影响，适用于高海拔§小巧紧凑，坚固耐腐蚀© ABB Group 21 July 2020 | Slide 49ELK-04型145kV GIS 双母线布置 (1)双母线接线双母线接线§普遍应用于一些关键变电站和电厂进线§如果两段母线优先级一致，可通过母线分段降低短路电流§每一电源和线路的断路器均通过两组隔离开关分别连接到两组母线§通过不同的模块实现不同的功能:-简单的母线联络-整合母线分段间隔和母线联络间隔 -通过母线隔离开关倒闸便于扩建或检修时的分段试验© ABB Group 21 July 2020 | Slide 501½-断路器接线断路器接线 §1½-断路器接线是一种传统的接线方式§特别是需要考虑断路器在维护时可利用性时§正常运行时断路器全部接通，双母线同时工作§任一条回路故障，相关两组断路器自动断开，此时变压器可以通过另一组断路器继续工作 §任何一段母线故障时，断开所有连接该段母线的断路器，全部回路可以通过另一段母线继续供电§成本较高，继电保护较复杂ELK-04型145kV GIS 双母线布置 (2)© ABB Group 21 July 2020 | Slide 51ELK-04型145kV GIS 单母线布置单母线接线单母线接线§较小的变电站大量采用单母线接线§单母线接线布置方式基本与双母线接线的其中一段接线一致§只有一段母线，任一回路故障，该回路断路器能切断该回路，其它电源和线路能继续工作§通过母线分段间隔将单母线分段，以提高供电可靠性 §单母线接线将来可以升级为双母线接线§简单明显，建造费用低，操作方便，便于扩建© ABB Group 21 July 2020 | Slide 52ELK-04型145kV GIS 典型接线实例双母线接线双母线接线单母线接线单母线接线1½-断路器接线断路器接线环形接线环形接线© ABB Group 21 July 2020 | Slide 53ELK-04型145kV GIS性能和结构特点§ 全面采用三相共筒技术，以达到最高的紧凑性和卓越的电气性能§ 体积小，标准间隔宽度为1000mm，为最合理的宽度§ 全部铝合金外壳，涡损少、温升低，防锈能力强，重量轻，加之体积小，土建成本低§ 模块化设计，标准接口，模块互换性强，易于扩建§ 隔离接地组合开关把隔离开关和维护用接地开关组合在一起，共用一个动触头，从结构上绝对避免了隔离开关和接地开关同时接通的可能，即避免了误操作§ 液压弹簧储能操作机构使用寿命长 (10000次)，可靠性高，免维修和极小的磨损，无外部油管，无外漏，操作噪音小§ 自能-压气组合式灭弧方式开断可靠性高(不管是大电流还是小电流)，与其它灭弧方式比较仅需要20%的操作功，触头烧蚀、磨损小，正常操作时气流压力较小，操作过电压低§ 小型化整合式就地控制柜，可以和主间隔一起运输© ABB Group 21 July 2020 | Slide 54ELK-04型145kV GIS性能和结构特点§ 快速接地开关的绝缘引出可通过增加绝缘套达到DC40kV/1min，可用于电缆试验和电缆故障定位，大大缩短抢修时间§ 完整间隔在工厂内完成组装和试验，现场工作量少、时间短、成本低，由现场安装造成的故障少§ 极低的局部放电量，单个间隔<2pc§ 优良的气体密封性能，平均年泄漏率<0.1%§ 铝合金管型伸缩节，不但可以补偿热胀冷缩和安装误差，还可以便于拆卸位于中间的故障间隔§ 绝缘子外圈金属，中间环氧树脂，可避免绝缘子破损，并形成一个全封闭的全金属壳体§ 标准配置ABB独有的小型化插拔式电缆终端头，电缆试验或电缆更换无需打开GIS气室§ 带隔离断口的电压互感器即紧凑又经济§ 瑞士Trafag的新型密度继电器，可靠性比机械式压力表高，不受环境气压影响，而且带刻度，便于记录© ABB Group 21 July 2020 | Slide 55主要内容§厦门ABB高压开关有限公司 简介§ABB GIS产品系列§ELK-04型145kV GIS§ELK-04应用实例© ABB Group 21 July 2020 | Slide 56ELK-04型145kV GIS应用实例户外紧凑型，极高电力负荷户外紧凑型，极高电力负荷§极高的电力负荷 (63 kA / 4000 A) §户外布置，完全不受环境影响可再生能源利用的理想解决方案可再生能源利用的理想解决方案§抽水蓄能电站§海风吹拂农田，可为农作物供水§智能化二次技术美国美国拉斯维加斯, Bellagio附近瑞士瑞士Elgisau, 莱茵河瀑布附近© ABB Group 21 July 2020 | Slide 57灵活地布置于负荷中心的商业建筑之中灵活地布置于负荷中心的商业建筑之中 §紧凑布置，占地极小 §全金属封闭设计，无裸露带电部分集装箱式变电站集装箱式变电站, 交付期短交付期短§可移动的集装箱式GIS变电站，特别适合于临时的用电需求和工业应用ELK-04型145kV GIS应用实例希腊希腊2004雅典奥运会主场馆阿布扎比阿布扎比 整合于商业中心© ABB Group 21 July 2020 | Slide 58可应用于热带气候可应用于热带气候§55℃最高环境气温§紧凑布置于户内台湾台湾移动式变电站迪拜迪拜棕榈岛风景区 ELK-04型145kV GIS应用实例可满足临时电力需求的紧凑设计可满足临时电力需求的紧凑设计 §可移动集装箱式变电站 §适用工业企业的临时需求© ABB Group 21 July 2020 | Slide 59ELK-04型145kV GISELK-04应用实例无锡华晶变（2002年10月投运）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 60ELK-04型145kV GISELK-04应用实例山东青岛港（2002年12月投运）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 61ELK-04型145kV GISELK-04应用实例上海轨道交通四号线（环网）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 62ELK-04型145kV GISELK-04应用实例江苏苏州前进变（双母线）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 63ELK-04型145kV GISELK-04应用实例北京金顶街变（单母线分段）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 64ELK-04型145kV GISELK-04应用实例北京安慧变（单母线分段）© ABB Group 21 July 2020 | Slide 65© ABB Group 21 July 2020 | Slide 66。