GIS组合电气运行、点检、测试培训教材.ppt

GIS组合电器运行 维护 检修及试验 主讲人 段宝培训内容 一 GIS组合电器组成模块概述 二 GIS组合电器操作 三 GIS组合电器维护 检修 四 GIS组合电器交接试验 GIS组合电气组成模块概述 GIS Gas InsulatedSwitchgear 为金属封闭气体绝缘组合电器 这种封闭式组合电器结构紧凑 采用铝合金外壳 断路器配全弹簧操作机构 具有高可靠性 高气密性 运行成本低 免维护 高灵活性等特点 以下对它的整体及主要功能模块进行详细介绍 断路器 隔离开关 快速接地开关 工作中接地开关 电流互感器 电压互感器 电缆筒 避雷器 空气套管 封闭母线与变压器连接 母线 GIS组合电气主要技术参数 额定电压Ratedvoltage245kV额定频率Ratedfrequency50 60Hz额定工频耐压 1分钟 460kVRatedpowerfrequencywithstandvoltage 1min 额定雷电冲击耐压 1 2 50 s 1050kVRatedlightningimpulsewithstandvoltage 1 2 50 s 额定母线电流Ratedbusbarcurrent3150A额定馈线电流Ratedfeedercurrent3150A额定开断电流Ratedbreakingcurrent50kA额定短时耐受电流Ratedshort timecurrent50kASF6年漏气率 1 Leakagerateperyearandgascompartment间隔宽Baywidth1500mm间隔高Bayheight3500mm间隔深Baydepth4700mm间隔重Bayweight5t GIS组合电器结构示意图 断路器2电流互感器3GL型隔离开关4快速接地开关电压互感器6电缆终端7避雷器8接地开关9母线10GR型隔离开关11断路器操动机构12LCP柜 GIS组合电器结构示意图 1集成就地控制柜2断路器控制单元3I段母线隔离开关操作机构4II段母线隔离开关操作机构5接地开关操作机构6接地开关操作机构 7接地开关操作机构8隔离开关操作机构9电流互感器端子箱10电压互感器端子箱11断路器CB 全封闭组合电器断路器模块 断路器是气体绝缘开关装置的中心元件 它用来接通电流 进行输电和中断持续控制 它通过弹簧储能机构启动断路器的切换系统 通过自身的压力 在切换系统中产生灭弧气流进行灭弧 自能型灭弧室灭弧原理 1静触头支座FixedContactsupport2灭弧喷口Quenchingnozzle3主触头Maincontact4弧触头Arcingcontact5接触气缸Contactcylinder6压气缸Puffercylinder 1静触头支座2灭弧喷口3主触头4弧触头5接触气缸6压气缸 全封闭组合电器弹簧储能机构 1合闸脱扣2凸轮3连杆4操作杆5合闸弹簧连杆6分闸弹簧连杆7合闸弹簧8手动储能柄9储能机构10储能轴11曲柄12合闸缓冲器13转轴14分闸缓冲器15分闸脱扣16操作机构箱体17分闸弹簧 全封闭组合电器隔离开关 隔离开关是单极机构 电机驱动装置通过驱动联接装置操作三个极 它可以作为输出模块 母线模块或作为分段隔离开关使用 全封闭组合电器快速接地开关 快速接地开关用于预先绝缘隔离 例如架空线 电缆 之后 使系统元件接地和短路 它们可以快速动作 通过弹簧储能机构来完成 并且专门设计的触电系统可确保即使在与带电设备无意连接的情况下 导电通路也能可靠接地 全封闭组合电器工作中接地开关 工作中接地开关在初始绝缘后 可用于接地和短路母线或引出模块 在绝缘模块的情况下 工作中接地开关可以用于测量目的 全封闭组合电器电流互感器 电流互感器为感应式电流互感器 它直接引导通过此模块的导体 即一次导体 作为原边绕组 副边绕组固定在环形铁芯上 它将工作电流和短路电流值降低 以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置 全封闭组合电器电压互感器 电压互感器采用感应式电压互感器 它由一个铁芯以及带有相应的高压电极和高压接线端的单极原边绕组组成 它将工作电压值降低 以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置 同样也使其适用于接地故障检测 全封闭组合电器电缆连接模块 电缆连接模块可供所有标准型高压电缆以常规或插入式电缆作为接线柱连接之用 全封闭组合电器避雷器模块 避雷器采用罐式交流无间隙金属氧化物作为设计基础 它的目的主要是限制过电压 全封闭组合电器架空连接 架空线接头可以将导体引出气室 以便能够连接裸露的导线 一个舱体的三个架空线接线端通常是相同的 全封闭组合电器变压器封闭母线连接 在GIS与变压器通过封闭连接时采用此连接方式 全封闭组合电器母线 母线为3极封闭母线 可以采用密封衬套将它分配给几个气室 相邻舱体的母线模块通过和母线的架设方向成正确角度补偿设计公差和热膨胀的膨胀接头耦合在一起 GIS组合电器操作 一 手动操作 在调试和维护工作期间 或者在控制电源故障及电动机操作机构故障等紧急情况下 可以对断路器 隔离开关 接地开关 快速接地开关进行手动操作 注意 手动操作时 开关装置连锁无效 如果启动开关装置是与开关装的规定连锁条件相背 将引起开关装置和系统的严重损坏 例如 压力降低闭锁操作失效 电气五防闭锁条件失效 机械闭锁条件失效 GIS组合电器操作 二 电气操作 断路器 隔离开关 接地开关在满足各自的连锁条件下 均可以在就地通过按钮等进行分合操作 也可以通过后台微机控制实现远程操作 当转换开关置于 就地 位 可以在就地实现操作 当转换开关置于 远方 位时 可以实现后台远程操作 GIS组合电器联锁 一 电气五防 防止误分 合断路器 防止带负荷拉 合隔离开关 防止带电合接地开关 防止带接地开关合隔离开关 防止误入带电间隔 GIS组合电器联锁 二 系统联锁系统联锁构成如下 内部连锁 在一个馈线上的开关装置之间的联锁状态 外部联锁 各分路之间的联锁状态联锁状态 不在负荷下分合隔离开关 即断路器在合位时 不允许操作隔离开关 当同一电路上的隔离开关在中间位置时 不可以合断路器 GIS组合电器联锁 当隔离开关在合位时 与其相邻的接地开关不允许操作 反之当接地开关在合位时 与其相邻的隔离开关不允许操作 只能在确定已断开电路的情况下对接地开关进行操作 只有在母联支路闭合状态下 才可以实现双母线互倒负荷 只有确认母线接地开关在断开位置时 才可以合相对应的母线隔离开关电气闭锁 断路器闭锁 当气室压力低于闭锁压力或控制电源在失电情况下 断路器不能进行分合操作 手动电气闭锁 隔离开关 接地开关在进行手动操作的过程中 隔离开关 接地开关不能通过电气操作 GIS组合电器维护检修 GIS主要元件除断路器 隔离开关 接地开关等动作元件外 基本上都在SF6气体中处于静态 所以维护检查基本按元件所处介质不同 SF6中和空气中 分别考虑其维护检查要点 GIS组合电器维护检修 维护检修类别 GIS的维护检修按DL603标准 气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程 可划分为以下4个部分1 巡视检查 以日常巡视为基础 重点检查SF6气体密度 操作机构的压力 开关的动作次数 避雷器的放电计数器等工作 详细内容见表一 2 定期检查 每4 6年进行1次 或按实际情况而定 以操作试验为主 并进行机构的详细检查维护 除操作机构外不对GIS设备进行分解工作 详细内容见表二 3 分解检修 根据GIS设备的运行时间 状态或累计动作次数值 依据制造厂的运行维护检查项目和要求 见表三 对GIS设备进行解体大修工作 详细内容见第三部分检修内容 4 临时检修 GIS在运行中发现异常或缺陷 必须对GIS设备进行必要的临时性检查 具体内容与范围应根据运行中所发生的问题而定 可参考分解检修内容 GIS组合电器维护检修 SF6开关设备巡视检查内容见表1 GIS组合电器维护检修 SF6开关设备巡视检查内容见表1 GIS组合电器维护检修 SF6开关设备定期检查内容见表2 GIS组合电器维护检修 SF6开关设备定期检查内容见表2 GIS组合电器维护检修 SF6开关设备定期检查内容见表2 GIS组合电器维护检修 GIS组合电器维修检查的规定内容见表3 GIS组合电器维护检修 检修内容 主回路元件 1 断路器 CB 2 隔离开关 DS 3 检修接地开 ES 4 快速接地开 FES 5 电流互感器 CT 6 母线 BUS 7 电压互感器 PT 8 避雷器 LA 三大系统 1 SF6监控系统2 压缩空气系统3 二次控制系统 GIS组合电器维护检修 断路器 1 1检修条件 断路器的开断次数 累计开断电流 断路器的操作次数 断路器的运行时间任何一项达到表三要求时 断路器就必须进行分解检修 断路器进行分解检修时 分解检修项目应根据实际运行状况并与制造厂协商后确定 分解检修工作由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行 直动密封 动侧 弧触头及喷口 静侧 GIS组合电器维护检修 断路器 1 2检修内容a 检查弧触头烧损程度 并根据检查结果处理或更换 b 检查喷口烧损程度 并根据检查结果处理或更换 c 检查触指磨损程度 并根据检查结果处理或更换 d 检查绝缘件 如有裂痕或其他异常情况 应予以更换 e 检查主回路导体 压气缸 中间触头 镀银面状态f 检查调整相关尺寸g 检查并清洁灭弧室 更换吸附剂及密封圈 断路器动侧 断路器静侧和绝缘支撑 GIS组合电器维护检修 断路器 2断路器操动机构2 1弹簧操动机构详细检修内容 a 检查分 合闸线圈和脱扣尺寸及磨损情况 必要时应进行调整或更换 b 检查辅助开关切换情况 必要时应进行调整或更换 c 检查储能电机 储能位置状态开关 储能时间符合技术要求 必要时应处理或更换 d 检查轴 销 锁扣等易损部位 复核机构相关尺寸 必要时应处理或更换 e 转动 传动部位检查润滑 2 2气动操动机构详细检修内容a 检查分 合闸线圈 必要时应更换 检查辅助开关切换情况 必要时应处理或更换 b 清洗并检查操作阀 更换密封圈 必要时更换损坏部件 c 校核各级压力接点设定值并检查压力开关 必要时应处理或更换 d 检查管道密封情况 e 气动弹簧操作机构应检查轴 销 锁扣等易损部位 复核机构相关尺寸 必要时应处理或更换 f 转动 传动部位检查润滑 GIS组合电器维护检修 断路器 2 3液压操动机构详细检修内容 a 检查分 合闸线圈 必要时应更换 b 检查辅助开关切换情况 必要时应处理或更换 c 清洗并检查操作阀 更换密封圈 必要时应更换损坏部件 d 检查油泵 安全阀是否正常工作 必要时更换损坏部件 e 校核各级压力接点设定值并检查压力开关 必要时应处理或更换 f 液压弹簧机构应检查弹簧储能前 后尺寸 h 清洗油箱 更换液压油后排气 GIS组合电器维护检修 隔离开关 3 隔离开关3 1检修条件隔离开关在操作次数或运行时间达到表三要求时就需进行分解检修 由于隔离开关数量较大 所以检修可以进行抽检 符合以下条件的隔离开关进行检修 a 要检修的隔离开关应具有代表性 是操作次数最多的隔离开关或母线隔离关 b GIS设备前期发生过问题的隔离开关 应进行检修 c 达到制造厂规定的操作次数隔离开关应进行检修 隔离开关检修时 由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行 如果没有问题 其他隔离开关可不再检修 动侧 轴密封 静侧 252kVGIS用GR DS结构示意图 GIS组合电器维护检修 隔离开关 3 2检修内容a 对隔离开关进行解体 检查内部有无异常情况及动 静触头的磨损情况 b 检查触指磨损程度 并根据检查结果处理或更换 c 操作次数大于3000次或切额定环流100次以上时 应更换触头 d 检查绝缘拉杆 如有裂痕或其它异常情况 应更换 e 检查主回路导体镀银面状态f 清理隔离开关罐体内部 更换吸附剂及密封圈 GIS组合电器维护检修 接地开关 4 检修用接地开关4 1检修条件接地开关在操作次数或运行时间达到表三要求时就需进行分解检修 由于接地开关数量较大 所以检修可以进行抽检 符合以下条件的接地开关进行检修 a 要进行检修的接地开关应具有代表性 是操作次数最多的接地开关b 以前出过问题的接地开关 应重点检查产品状态 c 达到制造厂规定的操作次数接地开关应进行进行检修 d 检修用接地开关的检查 最好和要解体的同一个气室的隔离开关一起进行 接地开关进行检修时 由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行 如果没有问题 其他接地开关可不再进行检修 252kVGIS用ES结构示意图 GIS组合电器维护检修 接地开关 4 2检修内容a 对接地开关进行解体 检查内部有无异常情况及动 静触头的磨损情况 b 检查触指磨损程度 并根据检查结果处理或更换 c 操作次数大于3000次以上时 应更换触头 d 检查接地开关触头导体镀银面状态 e 清理接地开关罐体内部 更换密封圈 GIS组合电器维护检修 快速接地开关 5 快速接地开关5 1检修条件快速接地开关在操作次数或运行时间达到表三要求时就需进行分解检修 由于快速接地开关数量较大 所以检修可以进行抽检 符合以下条件的接地开关进行检修 a 要进行检修的接地开关应具有代表性 是操作次数最多的b 接地开关以前出过问题的接地开关 应重点检查产品状态 c 达到制造厂规定的操作次数接地开关应进行进行检修检修用接地开关的检查 最好和要解体的同一个气室的隔离开关一起进行 接地开关进行检修时 由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行 如果没有问题 其他接地开关可不再进行检修 GIS组合电器维护检修 快速接地开关 5 2详细检修内容a 当故障接地开关进行故障关合操作后 必须对触头进行更换 b 当故障接地开关操作次数大于3000次以上时 必须对触头进行更换 c 对故障接地开关进行解体 检查内部有无异常情况及动 静触头的磨损情况 d 检查触头磨损程度 并根据检查结果处理或更换 e 检查接地开关触头镀银面状态 f 罐体内部有无金属残屑 GIS组合电器维护检修 隔离接地开关机构 6 隔离开关及接地开关的操作机构隔离开关 接地开关在操作次数或运行时间达到表三要求时就需进行分解检修 由于机构在定期检修里进行常规维护 所以分解检修可以进行抽检 符合以下条件的接地开关进行检修 a 要进行检修的机构应具有代表性 是操作次数最多的b 机构以前出过问题 应重点检查产品状态 c 达到制造厂规定的操作次数的机构应进行分解检修机构进行检修时 在制造厂指导下进行 对DS ES FES的操作机构检修的详细内容 a 对连接部位进行润滑处理 对存在生锈的零部件进行处理或更换 b 检查辅助开关 微动开关切换情况 必要时应处理或更换 c 气动操作机构检查清洗电磁阀 必要时应处理或更换 d 检查轴 销 锁扣等易损部位 转动 传动部位检查润滑 复核机构相关尺寸 必要时应处理或更换 e 联锁线圈的检查 对有缺陷的线圈必须予以更换 GIS组合电器维护检修 隔离接地开关机构 f 隔离开关 接地开关和快速接地开关间的联锁功能试验 g 检查连接机构螺母和挡圈 对螺母和挡圈必须进行防松检查 重新紧固 拆卸过的挡圈必须全部进行更换 h 检查控制阀是否有生锈现象 若有则要更换 更换控制阀的密封圈 i 检查控制回路对地电阻 用500V摇表测量每个二次线圈对地绝缘电阻必须大于1兆欧 j 检查端子排的紧固螺栓 连接螺栓和机械压接端子的紧固螺钉是否拧紧 导线是否有损伤 k 对手动机构 应进行分合操作 并测试机械特性 GIS组合电器维护检修 电流互感器 7 电流互感器检修内容 电流互感器通常与断路器是同一个气室 在断路器进行解体时 同时检查电流互感器的线圈有无异常现象 并测试其特性和精度 和投运前相比 看有无变化 检查完后 应和断路器一起恢复原状态 GIS组合电器维护检修 母线 8 母线检修内容 A 检查盆式绝缘子外观情况及局放的变化情况 根据具体情况判断是否更换盆子 B 检查导体的镀银面状态 C 复查主母线导体间隙 D 清洁导体 盆子的表面及壳体内表面 GIS组合电器维护检修 其他附件 9 电压互感器 避雷器 空压站电压互感器 避雷器及空压站是外购元件 按各自的生产厂家提出意见维修 10 其他附件GIS的其它外装附件 如电线管 支架等 也应检查其紧固情况 看有无松动 应使其与GIS本体联接牢靠 GIS组合电器维护检修 SF6气体系统 SF6概述六氟化硫 SF6 是一种无色无味气体 它的重量是空气的五倍以上 在环境温度下SF6具有化学和热稳定性 不活泼 惰性 几乎不溶于水并且不易燃烧 SF6具有高的介质强度和极好的灭弧特性 是一种良好的绝缘和灭弧介质 SF6暴露在电火花和电弧中会引起分解 和空气 水蒸气以及建筑材料发生反应可能产生气态低硫氟化物以及固体金属氟化物 称为开关粉尘 一些分解产物可通过难闻的刺激性气体来发觉 GIS组合电器维护检修 SF6气体系统 SF6注意事项及防护措施SF6比空气重 排放在空气中的SF6会沉于地面或者较低的位置 它能替换掉空气中的氧气 浓度超过35 体积比 将造成窒息的危险 在进入GIS房间工作前 必须打开房间所有通风设施 通风两小时候方可进入GIS房间工作 SF6的气态以及固体分解产物对人体和环境会产生危害 某些分解物具有难闻的气味 在GIS房间内发现SF6泄漏时应立刻离开房间 对房间进行通风以及穿戴整齐防护装备后再进入房间工作 GIS组合电器维护检修 SF6气体系统 SF6气体泄漏监测 通过气体压力监测检查气体泄露情况 检查次数和抄表依实际情况而定 气体泄漏标准 运行中每个气室年漏气率小于1 交接时每个气室年漏气率小于0 5 SF6气体水份监测 新设备投入运行后1年监测1次 运行1年后若无异常情况 可间隔3年监测1次 SF6气体水份允许标准 GIS组合电器维护检修 SF6气体系统 详细检修内容 a 对存在漏气的阀门及阀门内的密封圈进行更换 并进行泄漏检查 处理后的所有阀门 必须保证处在正确的常开 常闭位置 b 检查 校验各气室的SF6密度继电器的整定值 各气室的SF6密度继电器的整定值正确 不会引起误动作 c 检查及更换 调整完后 应确保整个SF6气体系统无漏气现象 d 解体检查前 测要检修的停电间隔所有气室的水份含量 并作好记录 对GIS的各气室 水份如有超标的 都应处理 GIS组合电器维护检修 压缩空气系统 压缩空气系统对空压机 停电间隔的压缩空气系统 进行详细的检查 检查压力开关的整定值 动作值和复位值 根据电压等级等不同详见技术参数 断路器操作闭锁压力断路器重合闸操作闭锁压力断路器操作报警压力安全阀的动作压力压缩空气系统由大量的阀门和空气管组成 对阀门和空气管的接头进行泄漏检查 对存在漏气的阀门及阀门内的密封圈进行更换 对损坏件要进行更换 处理后的所有阀门 必须保证处在相应的常开 常闭位置 GIS组合电器维护检修 二次控制系统 二次控制系统对停电间隔的二次控制系统 进行详细的检查 1 检查辅助开关的触点 如接触不良或有粘连的 都应更换 2 检查加热回路及加热器 如有加热不良 加热线绝缘层损毁的 应更换 3 检查各个机构的位置指示器及计数器 4 如为户外产品 检查机构箱的漏水情况 必要时重新涂敷防水胶 5 检查机构箱门的密封情况 对密封垫或密封条老化 缺损的应进行修补或更换 6 紧固二次控制回路的接线端子 确保接线正确 联锁无误 GIS组合电器维护检修 临时性检修 临时性检修GIS在运行中发现异常或缺陷 必须对GIS设备进行必要的临时性检查 具体内容与范围应根据运行中所发生的问题而定 并由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行 GIS组合电器维护检修 检查试验 检修后的检查试验1 外观检查 对装配状态 零件松动情况 接地端子配置 气体管路和电缆台架进行检查 2 接线检查 检查所有二次接线符合图纸要求 可用万用表或电铃检查 同时检查接线端子的松紧及端子标记 3 绝缘电阻测定 在端子板上测量每一根线的绝缘电阻值 判定标准 主回路100兆欧以上控制回路1兆欧以上4 手动分合 对设备手动分合各5次 电动分合各10次 观察设备必须正常动作 在此过程中 直观检查操作机构 转换开关等部件必须操动作正常 5 主回路电阻测量 现场测量值应不超过工厂试验测量值的20 6 空气储气系统泄漏测试 12小时空气泄漏量 5 GIS组合电器维护检修 检查试验 7 联锁试验 必须满足电气控制原理图所规定的联锁条件 8 CT试验 用500V摇表测量每个二次线圈对地绝缘电阻必须大于1兆欧 9 VT试验 在端子板上测量二次绕组对地绝缘电阻 必须大于5 103兆欧 10 LA试验 在天气晴朗 无开关操作的情况下 阻性电流应小于规定值 11 主回路工频耐压试验 0 8 出厂耐压值1分钟 12 控制回路工频电压试验 耐受试验电压2kV1分钟 检查及试验全部完成后 方能投入运行 GIS组合电器维护检修 故障预防 产品运行故障的预防1 GIS设备处于不停电状态下作如下试验 A SF6气体漏气量测量 保证年漏气量 1 保证GIS密封工况对SF6气室水分的影响B SF6气体含水量测量 断路器气室小于300ppm 体积比 其它气室小于1000ppm 体积比 GIS设备水分大小不仅影响气体绝缘性能 而且对GIS设备性能 寿命都有相当大影响 C 用JH 2000型SF6电气设备故障检测仪检查各气室SO2及H2S气体含量 以判定有无局部微量放电现象D 使用AIA局放检测仪 将探头放在产品外壳上对产品进行测试 根据测试结果判断内部是否异常 GIS组合电器维护检修 故障预防 E 外部端子接触检查 包括套管的引出端子和接地排端子 通过红外线成像在线监测技术 及时有效地发现设备的发热位置 找出GIS设备发热原因 2 GIS设备处于停电状态下作如下试验 机械特性测量 与设备运行前检验报告进行比较 回路电阻测量 与设备运行前检验报告进行比较 GIS组合电器维护检修 常见故障处理 断路器