共箱GIS产品.ppt

共箱GIS产品,目录,第一部分、特点简介第二部分、主要技术参数第三部分、基本结构第四部分、质量控制与工艺第五部分、质量控制与工艺第六部分、现场产品安装、试验与维护,第一部分、特点简介,一、组合电器简介GIS(GaslnsulatedMetal-EnclosedSwitchgear)就是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端等元件组合封闭在接地的金属壳体内，充以一定压力的SF6气体作为绝缘介质所组成的成套开关设备。ZF10126/145组合电器是山东泰开高压开关有限公司在积累多年生产126kV断路器经验基础上，通过对国内外市场的广泛调研后，结合GIS的发展方向，总结借鉴了国内外GIS先进的设计理念，研制开发的新一代GIS。该产品在KEMA试验站按145kV电压等级通过开断关合与动热稳定试验，在辽宁高压电器产品检测中心通过3150A温升试验与机械寿命试验，并按145kV电压等级通过绝缘试验。,第一部分、特点简介,型号及含义：ZF1072.5、126、145（L）/T2000/3150（主母线4000）-40其中：Z组合电器F封闭式10设计序号72.5、126、145额定电压L六氟化硫T弹簧机构2000/3150额定电流40额定短路开断电流,第一部分、特点简介,二、特点1、整体绝缘裕度大，性能稳定本产品不仅通过了126KV电压等级的全套型式试验，而且为了开拓国外市场，在荷兰KEMAS试验站通过145kV电压等级型式试验，开断容量40KA、额定电流3150A的型式试验。2、断路器灭弧方式先进，机械寿命长断路器使用热膨胀+助吹的自能灭弧方式，这样使断路器的开断能力更强，机械寿命长，操作功减小。由于操作功减小，整台断路器使用一台弹簧机构，机械寿命高达10000次以上，短路开断达20次，而且实现了变电站防火及无油化的要求。,第一部分、特点简介,3、采用三工位开关，隔离开关和维护用接地开关集成在同一模块内，隔离接地组合开关可在机械上和电气上进行联锁，提高了设备的可靠性。4、全三相共箱式结构，外型紧凑美观，间隔宽度紧0.8米，该产品体积小、重量轻，可以间隔整体运输安装，大大缩短现场安装的工作量。5、外壳为铝合金材料，产品的质量轻，耐腐蚀，减少涡流损失，而且对地基的载荷要求小，可以减少土建投资。6、采用全模块化设计，结构布置灵活，可以很容易满足不同的接线要求。7、产品可根据客户的需求实现普通的电气控制或智能数字化的控制和在线的故障诊断与检测功能。,第一部分、特点简介,8、集约化的气体管理系统,实现了在线校表功能,方便了密度继电器的检验维护工作(原理见下图),密度继电器,自封接头,校表旋钮,充气自封接口,第一部分、特点简介,9、可设置机构传动防护罩，防雨、粉尘等,第二部分、主要技术参数,1、主要引用标准IEC62271-203额度电压为52kV以上的气体绝缘金属封闭式开关设备IEC62271-100高压断路器IEC62271-102高压交流隔离开关和接地开关IEC60694高压开关和控制设备的一般规范IEC60044-1电流互感器IEC60044-2电压互感器IEC60099-4交流用电系统用无间隙金属氧化物避雷器IEC60060高压试验技术IEC60071-1-3绝缘配合IEC60376电气设备用工业级六氟化硫的规范,第二部分、主要技术参数,IEC60270局部放电测量IEC62271-209额度电压为52kV以上的气体绝缘金属封闭式开关的电缆连接相应的国家标准GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB5582-1993高压电力设备外绝缘污秽等级GB11022-1999交流高压电器在长期工作时的发热GB1984-2003交流高压断路器GB1985-2004交流高压隔离开关和接地开关GB1208-2006电流互感器GB1207-2006电压互感器GB4109-1999高压套管技书条件GB7674-199772.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备,第二部分、主要技术参数,2、主要技术指标1）使用环境条件安装地点:户内或户外环境温度:-30+40海拔高度:1000m(特殊定货不限)空气湿度:日平均95%,月平均90%(25)风速:35m/s(风压不大于700Pa)日照强度:0.1W/cm(0.5m/s风速)地震强度:水平加速度0.4g,垂直加速度0.2g覆冰厚度:10mm爬电比距:25mm/kV(级污秽等级),31mm/kV(级)无易燃、爆炸危险及化学腐蚀、剧烈震动的场合,第二部分、主要技术参数,2）主要技术参数,第二部分、主要技术参数,3）主要技术指标在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500V六氟化硫气体年漏气率:0.5%;六氟化硫气体水分含量:断路器气室150ppmv;其它气室250ppmv机械寿命:不维修试验6000次;可靠性试验：10000次局部放电:10pc(间隔),第三部分、基本结构,三、基本结构GIS一般由实现各种不同功能的单元组成，称间隔，主要有进（出）线间隔、母联间隔、母线计量保护间隔等；并根据用户的不同要求实现线变组、单母线、单母线分段、桥型接线、双母线等不同的接线方式。主导电回路由固体绝缘件支撑在外壳中央，采用梅花触头作为过渡连接；GIS可以通过充气套管与架空线连接，也可以通过电缆终端与电力电缆相连，或经油气套管直接与变压器连接。,第三部分、基本结构,汇控柜,断路器,弹簧机构,电流互感器,三工位开关,接地开关,三工位开关,电缆终端,电缆间隔断面图,第三部分、基本结构,架空间隔断面图,SF6/空气套管,第三部分、基本结构,母联间隔断面图,第三部分、基本结构,母设间隔断面图,电压互感器,第三部分、基本结构,一、断路器1、概述本断路器使用于72.5/126/145kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。断路器式GIS中主要元件，用于输变电线路中，作为电力系统的控制和保护设备。断路器配用CT26型弹簧操动机构。,第三部分、基本结构,2、特点1）、优良的熄弧性能：采用最新设计的“热膨胀+助吹”的自能式灭弧原理，不仅能成功开断普通短路故障，而且能成功开断诸如失步故障，近区故障及开合电容器组及电抗器等电流。,灭弧室动作原理图,第三部分、基本结构,2）、操作噪音小CT26型弹簧操动机构采用交、直流两用电机，压缩螺旋弹簧；加之灭弧室与大气隔绝，操作噪音很小。,第三部分、基本结构,3）、结构简单、体积小断路器灭弧室采用单断口结构，因此结构简单，体积小，而且三相同置与一个罐体内，体积更加缩小。4）、抗震能力强断路器为落地安装，重心低，因而具有很强的抗震能力。5）、检修维护方便由于结构简单，检修容易，灭弧性能优良，弧触头烧损很小，电寿命长，故断路器检修周期很长。,第三部分、基本结构,3、CT26弹簧机构该机构主要具有以下特点和优点：,第三部分、基本结构,整体设计结构简单；集成度高、零部件数量少；传动效率高。机构架为整体铸铝合金件，质量轻，刚性好。高精度的零部件使得在装配过程中几乎不需要进行任何调整，消除了人工误差，保证了整机质量；同时大大减少了运行维护的工作量。先进的设计理念和严格的质量控制造就了国内领先的弹簧机构，CT26型弹簧机构配装于断路器中，机械稳定性试验10000次，处于国内领先水平。,CT26弹簧操动机构,第三部分、基本结构,二、三工位（隔离接地）开关1、概述三工位开关是将隔离开关和维护用接地开关集成在同一模块内，可实现导通、隔离、接地三种工况。接地开关可与外壳隔离，当需要进行继电保护的调整和试验，电缆检查和电缆故障定位、直流电阻测量等工作时，可以通过接地开关的动触头，从外面与GIS主回路的导体进行电器连接，极大地方便了试验工作，提高了准确性。,第三部分、基本结构,三相共箱式三工位开关具有一套分、合闸装置，由一台电动机构进行三相联动操作。,第三部分、基本结构,2、特点1）、结构简单、体积小三工位开关，隔离开关和维护用接地开关集成在同一铝合金罐体中，结构简单，体积小。2）、优良的可靠性能高三工位开关，可实现导通、隔离、接地三种工况；隔离接地组合开关可在机械上和电器上进行联锁，具有优良的可靠性能。3）、操作方便除电动操作外，还可分别通过摇柄进行手动操作。4）、电动机构具有两个电动机，隔离、接地关合分别动作，电机使用寿命更长。,第三部分、基本结构,三、（故障关合）接地开关1、概述故障关合接地开关具有关合短路及开合感应电流的能力，是一种重要的保护装置。接地开关的动触头与GIS的壳体之间装有绝缘隔板，接地开关可用于主回路电阻的测量及断路器时间特性的测量。接地开关由一套电动机构或弹簧机构机型三相联动操作，通常故障关合接地开关安装在线路侧的入口（进线侧）处，由于接地开关具有弧触头，电动弹簧机构可以进行高速操作，因而本接地开关具有关合短路的能力。为防止误操作，接地开关应与相关的电气元件进线电气连锁。,第三部分、基本结构,2、结构如图接地开关是三相共箱式结构，由外壳、动触头、静触头接地端子、接地排及绝缘板，机构连杆的组成，外壳内充以额定压力的SF6气体。,接地动作模拟,第三部分、基本结构,四、电流互感器1、概述电流互感器是GIS中实现电流量的测量与过电流保护功能的元件。GIS配用的电流互感器,为三相封闭、穿心式结构，一次线圈为主回路导电杆，二次线圈缠绕在环形铁芯上。导电杆与二次线圈间有屏蔽筒，二次线圈的引出线通过环氧浇注的密封端子板引到外部。,第三部分、基本结构,2、使用注意事项二次回路不能开路。当一次电流流过时，如果二次绕组开路将会在二次端子间产生异常的高电压，这一高电压由可能破坏本电流互感器二次线圈、引出端子、继电器或测量仪表的绝缘。因此，在一次电流流过时，二次回路绝不能开路。,第三部分、基本结构,五、三相共箱式封闭母线1、概述SF6气体绝缘母线用于连接GIS各种元件，母线可连续通过额定电流及耐受动、热稳定电流。2、结构在共箱GIS中，分支母线与主母线具有同样尺寸的外壳，所不同的是分支母线中的导体直径可能比主母线要小。,第三部分、基本结构,母线由外壳、固定于盆式绝缘子上的分支导体及三相导电杆组成。为了吸收热胀冷缩变形和装配误差，在导体连接部分采用梅花触头，并在母线连接合适位置安装波纹管。,第三部分、基本结构,六、GIS中的终端元件1、概述在GIS中，作为GIS与进、出线或主变压器的连接元件，可有以下三种形式：SF6/空气套管、SF6/油套管及电缆终端通常SF6充气套管和电缆终端用来连接GIS与进、出线或变压器，而SF6/油套管仅用来连接GIS与变压器。2、SF6/空气套管SF6/空气套管为分相式结构，三相共箱的GIS本体，从套管处变成三相，然后与外部连接。,第三部分、基本结构,3、SF6/油套管SF6/油套管专门用来连接GIS与变压器，通过SF6管道母线和SF6/油套管，将GIS与变压器直接连接在一起。通常分为侧出线和顶出线两种形式。通常油气套管的连接及制造分工应通过用户由GIS制造厂和变压器制造厂共同商定。,第三部分、基本结构,4、电缆终端当GIS采用电缆进出线时，电缆通过电缆密封终端与GIS本体连在一起。通常电缆终端的连接及制造分工应通过用户由GIS制造厂和电缆终端制造厂共同商定。,第三部分、基本结构,七、避雷器本避雷器采用三相共箱罐式结构。氧化锌电阻片具有良好的伏安特性和较大的通流容量，在正常运行电压下，氧化锌电阻片呈现出极高的电阻，使流过避雷器的电流只有微安级，当系统出现危害电器设备绝缘的大气过电压或操作过电压时，氧化锌电阻片呈现低电阻，使避雷器的残压被限制在允许值以下，并且吸收过电压能量，从而对电力设备提供可靠的保护。,在避雷器附属箱上部安装着在线监测装置，可在运行中记录避雷器的动作次数和电流。,第三部分、基本结构,八、电压互感器GIS用三相共箱式电压互感器，具有电气测量和电气保护作用。电压互感器运行时二次侧严禁短路，否则二次侧产生的巨大电流将导致电压互感器损坏。,第三部分、基本结构,九、就地控制柜1、概述就地控制柜是对GIS进行现场监视与控制的集中控制屏。也是GIS间隔内、外各元件以及GIS与主控室之间电气联络的中继枢纽。2、主要功能GIS的就地控制柜仪表具有就地操作、信号传输、保护和中继、对SF6系统进行监控的功能。根据用户要求可以实现GIS的的数字化、智能化控制及在线监测系统,第四部分、设计改进与工程应用,1、主母线额定电流4000A的设计为满足市场需求，我公司进行了4000A主母线的设计开发，并于2012年在西安高压电器研究院进行按照国标要求进行了1.1*4000A的温升试验、耐压试验、耐受电流试验，并顺利通过。,第四部分、设计改进与工程应用,2、为适应国际市场，我公司特研发适用于额定频率60Hz的产品，并于2014年在荷兰凯马进行相关试验，顺利通过。,第四部分、设计改进与工程应用,3、PT、LA处可设置隔离断口，便于试验和检修。单相隔离断口三相隔离断口,第五部分、质量控制与工艺,一、关键部位采用进口材料断路器的绝缘杆采用瑞士AXICOM公司的绝缘杆，这种绝缘杆的显著优点是纤维绕制采用了径向、轴向以及交叉绕制等多种不同的角度和方法，因此具有出色的机械性能；采用耐SF6分解物及化学性能惰性的环氧树脂浸渍聚芳酰胺纤维增强材料，采用毛细作用原理在真空下进行环氧树脂浸渍，保证了材料的完全湿润，避免了气泡和针眼的存在，具有极强的电气强度，并且具有重量轻的特点。,第五部分、质量控制与工艺,浇注绝缘件采用进口德国亨斯迈公司的环氧树脂原料，采用先进的配方工艺，使用德国海德里悉公司的真空环氧浇注设备，保证了浇注绝缘件最佳的电气性能和机械性能。CT26机构的分合闸弹簧及轴承均使用进口件，保证了机构操作的可靠性。,第五部分、质量控制与工艺,密封圈采用耐受SF6气体的三元乙丙胶，胶料为日本JRS株式联合会社进口材料，该胶料耐油、耐SF6气体、抗老化等性能优异，适用温度范围广，采用自动化加工设备加工，工艺稳定，质量十分可靠。我们公司组合电器的漏气率控制在0.3%以下，低于国家标准规定的不大于0.5%的要求。,具有远传功能的WIKA密度继电器,第五部分、质量控制与工艺,二、生产制造工艺流程公司是高压电器专业制造厂,具备环氧树脂绝缘件制造、橡胶件压制、电化学表面、表面涂装、焊接、热处理、铸造、机械加工和装配能力，并具有化学分析、金相分析、机械性能试验、电性试验、环境试验、粒度分析、色谱分析、物理性能试验、超声探伤、射线探伤、密封性试验等检测手段。各种型号的高压试验设备可以满足产品部分型式试验和出厂试验的要求。,第五部分、质量控制与工艺,1、绝缘件浇注流水线环氧树脂绝缘件是高压电器的核心零件。公司环氧树脂浇注车间有两条浇注线,均采用德国海德里希公司的真空浇注设备。生产中工艺参数全部用微机自动控制及记录。,第五部分、质量控制与工艺,2、壳体制造生产线我公司拥有一个4000m2壳体加工车间，配备有大型的卧式镗床、交直流焊机、“喷丸”工艺线等，可以年产两万个壳体。所有壳体都经过严格的质检，保证100%的合格率。1）先进的加工焊接设备做保证：配套GIS的数控加工设备有美国HASS、台湾友佳、韩国大宇等知名厂家的加工中心8台，各种型号的数控车床40多台，9台大型数显镗床，进口氩弧焊机15台，各种大型纵缝、环缝自动焊机12台。各种数控设备替代了大多数老设备，大大减少了人为因素造成的影响，提高了加工精度，提高了生产效率，现有的生产设备完全可满足大批量合同的要求，在生产能力有保证的前提下，加工质量控制的更严，完全可以保证年漏气率小于0.3%的使用要求，外观质量同样保证。,第五部分、质量控制与工艺,2）母线壳体采用优质无缝防锈铝管,减少了漏气环节,所有壳体拔口采用冷翻边工艺，使垂直相交的支筒的相贯线上不存在焊缝，并且是光滑的圆角，极大的改善了电场的分布，缩小了结构尺寸。3）所焊壳体全数经X射线探伤、水压试验及SF6气体密封性试验。4）检验合格的壳体转喷丸进行表面处理。所谓“喷丸”工艺就是采用专用的“钢砂”利用压缩空气而形成的高压“钢砂”流，全方位的喷射到零件表面，能够彻底清除金属表面的氧化物及毛刺，为进一步的表面处理奠定良好的基础。,第五部分、质量控制与工艺,3、装配工艺流程1)强化装配环境和装配质量控制为了配合SF6高压设备的生产，公司建有4个大型高洁净度装配车间，面积70000m2。洁净度为100万级，车间内建有净化室，洁净度为30万级，可满足1100千伏及以下电压等级的全封闭组合电器、断路器等高压开关设备的装配。,地面采用环氧树脂铺设，室内各装有15台10P工业空调，有效的调节装配环境的温度和湿度,严格控制装配环境的含尘量、温度和湿度。,第五部分、质量控制与工艺,2）车间严格按照装配工艺过程卡、工序质量控制点考核表进行装配,严格执行自检专检制度，对所有装配工序实行追溯制，每一个元件和整间隔均按照各自标准进行严格的出厂试验，确保出厂产品质量的稳定可靠。车间内装配工装齐全,装配质量有保证。,第五部分、质量控制与工艺,3）车间内具备完备的检测和实验设备及设施，建有全屏蔽、高洁净度的试验大厅，配备了550千伏无局放试验变压器、3000kV冲击电压发生器、7500kVA同步发电机组