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GIS设备知识 王万福 发电部渔站 目录 GIS设备的基础知识 GIS设备的运行维护 GIS设备的操作原则 GIS设备的故障及处理 1 GIS的概念 六氟化硫封闭式组合电器 国际上称为 气体绝缘开关设备 GaslnsulatedSwitchgear 简称GIS 它将一座变电站中除变压器以外的一次设备 包括断路器 隔离开关 接地开关 电压互感器 电流互感器 避雷器 母线 电缆终端 进出线套管等 经优化设计有机地组合成一个整体 一 GIS设备的基础知识 小型化 因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质 所以能大幅度缩小变电站的体积 实现小型化 可靠性高 由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中 大大提高了可靠性 此外具有优良的抗地震性能 安全性好 带电部分密封于接地的金属壳体内 因而没有触电危险 SF6气体为不燃烧气体 所以无火灾危险 4杜绝对外部的不利影响 因带电部分以金属壳体封闭 对电磁和静电实现屏蔽 噪音小 抗无线电干扰能力强 5安装周期短 由于实现小型化 可在工厂内进行整机装配和试验合格后 以单元或间隔的形式运达现场 因此可缩短现场安装工期 又能提高可靠性 6维护方便 检修周期长 因其结构布局合理 灭弧系统先进 大大提高了产品的使用寿命 因此检修周期长 维修工作量小 而且由于小型化 离地面低 因此日常维护方便 一 GIS设备的基础知识 2 GIS的特点 一 GIS设备的基础知识 3 GIS的组成 GIS 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 一 GIS设备的基础知识 3 GIS的组成 a DS 隔离开关b ES FES 检修 故障关合接地开关c BUS 母线d CT 电流互感器e VT 电压互感器f LA 避雷器g LCP 就地控制柜h 终端元件 SF6 airBsg SF6 oilBsgCSE电缆终端 1 元件构成 一 GIS设备的基础知识 3 GIS的组成 断路器 渔站断路器如图所示 其灭弧室由支撑绝缘台固定在传动箱上 动触头和静触头通过绝缘台连在一起 壳体内充有0 6Mpa的SF6气体 断路器结构图 2 操作元件介绍 一 GIS设备的基础知识 3 GIS的组成 断路器合闸过程 操作机构使绝缘杆 气缸 动主触头 动弧触头及喷口向上运动 与静触头接触 断路器分闸过程 操作机构使绝缘杆 气缸 动主触头 动弧触头及喷口向下运动 与静触头分离 一 GIS设备的基础知识 3 GIS的组成 隔离开关 带电部件 动 静触头 都安在金属壳体中 具有一套分 合闸装置 由电动或弹簧机构进行操作 本站操作机构为CJ型电动机操作机构 接地开关 接地开关分为在检修时起安全保护作用的维护接地开关 和具有关合短路电流及开合感应电流能力的快速接地开关 又称故障关合接地开关 维护接地开关配CJ电动机构 快速接地开关配CTJ电动弹簧机构 1 根据安装地点可分为户外式和户内式两种 户外式 户内式 渔站 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 2 GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式 110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式 220KV及以上采用单相单筒式 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 3 因绝缘介质不同分为若干个气室 因GIS设备必须与架空线 电缆 主变压器相连接 而不同的元件所用的绝缘介质不同 如与变压器的连接因为油与SF6两种绝缘介质而采用油气套管 如右图 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 4 因GIS设备检修的需要 要分为若干个气室 由于元件与母线要连接起来 当某一元件发生故障时 要将该元件的SF6气体抽出来才能进行检修 分成若干气室能减小故障范围 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 5 为了监视GIS设备各气室SF6气体是否泄漏 根据各厂家设计不同装有压力表或密度计 密度计装有温度补偿装置 一般不受环境温度的影响 为防止SF6压力过高 超出正常压力 又装有防爆装置 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 6 汇控柜 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 a 汇控柜是对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集中端子箱 b GIS就地控制柜一般具有就地操作 信号传输 保护和中继等功能 每个间隔都装有一个现地控制柜 位于开关设备的前面 6 汇控柜 一 GIS设备的基础知识 4 GIS的结构 c 就地控制柜根据GIS的安装地点可以分为户外和户内两种 1 渔站GIS设备结构特点 渔站选用的是山东泰开公司的ZF16 252 L Y4000 50型GIS设备 它的结构形式为主母线三相共箱 其它元件三相分箱式结构 一 GIS设备的基础知识 5 渔站GIS特点 2 渔站220kV断路器操作机构采用的是HMB 4 8型液压弹簧机构 它由充压模块 工作模块 贮能模块 控制模块 监测模块组成 一 GIS设备的基础知识 5 渔站GIS特点 一 GIS设备的基础知识 5 渔站GIS特点 注意 贮能时应特别注意储能电机仅适用于短时工作 为了防止贮能电机过热而损坏 贮能电机启动次数每小时不能超过20次 一 GIS设备的基础知识 5 渔站GIS特点 3 碟簧贮能的优点 液压系统的压力基本不受环境温度变化的影响 排除了氮气泄露或油氮互渗引起的压力变化的可能性 碟簧刚度大 单位体积材料的变形能较大 所以可以将液压系统工作压力定的较高 减少系统损耗 提高效率 减小整体体积 二 GIS设备的运行维护 1 运行人员经常进入的户内SF6设备室 每班至少通风一次 换气15分钟 换气量应大于3 5倍的空气体积 抽风口应安装在室内下部 对工作人员不经常出入的设备场所 在进入前应先通风15分钟 2 运行中GIS对于运行 维修人员易触及的部位 在正常情况下 其外壳及构架上的感应电压不应超过36V 其温升在运行人员易触及的部分不应超过30K 运行人员易触及但操作时不触及的部分不应超过40K 运行人员不易触及的个别部位不应超过65K 3 SF6开关设备巡视检查 运行人员每天至少一次 无人值班变电所按照省电力公司 无人值班变电所运行导则 规定进行巡视 巡视SF6设备时 主要进行外观检查 设备有无异常 并作好记录 1 运行的基本要求 二 GIS设备的运行维护 1 断路器 隔离开关 负荷开关 接地开关的位置指示正确 并与当时实际工况相符 2 现场就地控制柜上各种信号指示 位置指示 控制开关的位置是否正确 是否有信号继电器动作 柜内加热器是否正常 3 通风系统是否正常 4 各种压力表 油位计的指示值是否正常 SF6气体 压缩空气有无漏气现象 液压油 电缆油 机油有无漏油现象 5 断路器 负荷开关 避雷器的动作计数器指示值是否正常 避雷器泄漏电流有无变化 6 外部接线端子有无过热情况 2 巡视检查项目 二 GIS设备的运行维护 2 巡视检查项目 7 组合电器内有无异常声音或异味发生 8 外壳 支架等有无锈蚀 损伤 瓷套有无开裂 破损或污秽情况 接地及引线是否完好 各类箱门是否关闭严密 9 各类配管及阀门有无损伤 锈蚀 开闭位置是否正确 管道的绝缘法兰与绝缘支架是否良好 10 压力释放装置防护罩有无异样 其释放出口有无障碍物 11 检查各供气铜管应无裂纹或扭曲 撞瘪现象 12 检查出线带电显示闭锁装置是否指示正确 二 GIS设备的运行维护 3 日常维护 1 日常维护保养内容 a 断路器分 合闸350次后 应全面检查外部螺栓 螺母和地脚螺钉 有松动者应拧紧 b 断路器累计开断1000kA或分 合闸操作1000次后 应通过观察窗目测动 静触头是否正常 c 断路器运行10年或累计开断3000kA或分 合闸操作2000次后 应全面检修 d 每月定期对GIS外露运动部件的转动轴处 滴入少量的1号0机械油润滑 二 GIS设备的运行维护 2 对液压机构应每周打开操动机构箱门检查液压回路有无漏油现象 夏季高温期间 由于国产密封件质量不过关易发生泄漏的 应特别加强定期检查工作 做好油泵累计启动时间记录 平时注意油泵起动次数或打压时间 若出现频繁起动或打压时间超长的情况 需要及时与检修人员联系进行处理 3 日常维护 二 GIS设备的运行维护 3 定期检查记录 如SF6压力值 液压机构油位 避雷器动作次数等 3 日常维护 三 GIS设备的操作原则 1 GIS设备断路器 隔离开关正常情况下以远方操作为主 断路器 隔离开关 远方 现地 开关切 远方 位置 2 GIS设备接地刀闸只能在现地操作 操作时将隔刀 地刀 远方 现地 开关切 现地 3 任何情况下 只能进行程序操作 汇控柜上 联锁解除开关 必须处于 联锁 位置 其解锁钥匙与微机防误解锁钥匙一同封存 按相同规定使用 操作原则 四 GIS设备的故障及处理 1 产生故障的原因 1 制造厂家方面 制造车间清洁度差造成金属微粒 粉尘和其他杂物残留在GIS内部 装配的误差大造成元件摩擦产生金属粉末遗留在零件隐蔽部位 不遵守工艺规程造成零件错装 漏装现象 材料质量不合格 2 安装方面 安装现场清洁度差 导致绝缘件受潮 被腐蚀 外部的尘埃 杂物侵入GIS内部 不遵守工艺规程造成零件错装 漏装现象 与其他工程交叉作业造成异物进入GIS内部 四 GIS设备的故障及处理 1 产生故障的原因 上述原因会使GIS投入运行后 造成内部闪络 绝缘击穿 内部接地短路和导体过热等故障 根据目前国内GIS设备运行情况 盆式绝缘子和隔离开关造成故障的比率最高 四 GIS设备的故障及处理 1 产生故障的原因 洁净的内部构件 细心谨慎的安装 四 GIS设备的故障及处理 2 常见故障及处理 1 异常响声 当气室内部电气元件发生异常响声时应根据声音的变化判别是屏蔽罩松动 内部有异物 当出现明显放电声时应采取停电措施 四 GIS设备的故障及处理 2 常见故障及处理 2 室外GIS设备发生爆炸或严重漏气等事故时 人员接近设备要谨慎 应选择从上风侧接近设备 穿安全防护服并佩带隔离式防毒面具 手套和护目眼镜 对室内安装运行的GIS设备 为防止SF6气体漫延 必须将通风机全部开启15min以上 进行强力排换 待含氧量和SF6气体浓度符合标准 并采取充分措施准备后 才能进入事故设备装置室进行检查 四 GIS设备的故障及处理 2 常见故障及处理 3 设备防爆膜破裂 说明内部出现严重的绝缘问题 电弧使设备部件损坏 引起内部压力超过标准 因此 必须进行停电处理 正常完好状态 破裂状态 内部破裂膜 四 GIS设备的故障及处理 2 常见故障及处理 4 GIS气室压力降低或操作油压降低报警处理 现象 GIS气室压力下降 220kVGIS断路器气室压力低于0 575MPa或其它气室压力低于0 35MPa 断路器操作油压力降低值报警值 处理 a 汇报调度和发电部 生技部 b 检查气室密度继电器 确定压力降低的气室 判明漏气位置 若发现漏气 则应立即设法停电处理 c 若断路器漏气 且运行中无法处理 在其压