4.GIS的应用及组成

GIS的组成 应用 测试主讲人 2007年12月4日 一 电力的广泛应用 1 电压标准以系统额定电压表示 有关输电与配电电压等级为 括号内为设备最高电压 220 380 230 400 v3 3 5 kv10 11 5 kV35 40 5 kV63 69 kV110 126 kv220 252 kV330 363 kV500 550 kv750kv 2 习惯上国内10KV以下线路为配电线路 35KV 60KV线路为输电线路 110KV 220KV线路为高压线路 330KV以上线路称为超高压线路 60KV以下电网称为地域电网 110KV 220KV电网称为区域电网 330KV以上电网称为超高压电网1KV以下的电力设备及装置称为低压设备 1KV以上的设备称为高压设备 1 1电压等级的划分 1 1电压等级的划分 3 输电电压我国习惯是按照输电技术特点划分输电电压等级为三段 1 特高压输电电压 1000kv及以上 2 超高压输电电压 330 500 750kv 3 高压输电电压 220kv 1 2供电系统 火力发电厂 核电站 水力发电站 超高压变电站 一般水力发电站 一次变电站 牵引变电所 大型工厂 特高压配电线 配电用配电所 大厦 广场 地下配电线 农家 住宅 商店 小工厂 发电 变电 输电 配电 供电系统结构图 二 GIS设备构造介绍 断路器 CB 接地开关 ES 隔离开关 DS 电压互感器 PT 电流互感器 CT 避雷器 LA 绝缘间隔器 SPACER GIS GasInsulatedSwitchgear 译成 气体绝缘开关设备 国内叫做 金属封闭开关设备 气体 是指有良好绝缘性能的气体 现在有SF6 六氟化硫 和SF6与N2的混合气体 c GIS为CubicGasInsulatedSwitchgear 即箱式或罐式气体绝缘开关设备 一般采用真空断路器 隔离开关 电压互感器等设备则密封在一个空间内 用六氟化硫气体绝缘 其它部分是传统空气绝缘 SF6气室部分气压较低 一般是GIS的几分之一 7 1 构造介绍 例 新加坡案 8 一般组成 例 2BD01348 CB M BUS 1 M BUS 2 上CT 下CT CHD PT 操作器 操作器 操作器 9 一般组成 例 2BD01348 EDS DS HSES spacer 10 一般组成 气体区间图 单线图 例 2BD01348 实例对照 M BUS2 操作器 M BUS1 CB PT下BUS CHD 2 1绝缘间隔器 图示为库中1BA80948的SPACER 此类绝缘间隔器为单相145KV以上用 而126kV等级的SPACER中是三相接口 2 2高压断路器的用途 根据控制 保护的对象不同划分为 1 发电机断路器2 输电断路器3 配电断路器4 控制断路器 断路器的分类 根据灭弧的原理不同划分为 1 油断路器2 压缩空气断路器3 六氟化硫断路器4 真空断路器5 磁吹断路器6 固体 产气断路器 2 2 1遮断装置 灭弧室 INTUREPTMECHANISM 2 2 1遮断部重要零件介绍 触头 主材质为铬铜 顶端 颜色发黑 含有铜钨 具有耐摩耗 耐高温性能 故可作耐弧接触 特氟龙 灭弧静触头 灭弧动触头 绝缘喷嘴 主材质特氟龙 具有良好的绝缘效果 并加入了5 的稀有元素硼 对紫外光具有反射作用 可以防止弧电产生的紫外线射到绝缘喷嘴内部 减少喷嘴材料的消耗 污损 绝缘喷嘴 含有5 硼的特氟龙 绝缘盖板 2 3DS隔离 EDS接地复合开关 隔离开关 隔离接地复合开关 DS隔离 EDS接地复合开关的作用隔离开关虽然是高压开关的较简单的一种 因为它没有专门的灭弧装置 所以不能用它来接通 切断负荷电流和短路电流 但它的用量很大 约为断路器用量的3一4倍 主要将电气设备和高压电源隔开或接通 高压隔离开关具有明显的分段间隙 即明显的断开点 比较容易判断电路是否已经切断电源 因此它主要用来隔离高压电源 保证安全检修 并能够通断一定的小电流 它没有专门的灭弧装置 因此不允许切断正常的复合电源 更不能用来切断短路电流 因隔离开关具有明显的分段间隙 因此它通常与断路器配合使用 有的隔离开关在闸刀打开后能自动接地 一端或二端 以确保检修人员的安全 这种隔离开关称为隔离接地开关 EDS 2 4高速接地开关 亦叫做 短时大容量接地开关 操作器的连接 2 5CT电流感应器 磁通产生CT线圈I2环路 I1 磁通产生I2环路 磁通路径侧视图 I1 I2 I2 CT铁心 CT线圈 点接触造成的线圈 磁通示意图 绝缘材料的选择 SF6气体作为灭弧和绝缘介质 它是一种无色 无味 无臭 不燃烧的惰性气体 具有优异的绝缘及灭弧功能 在150 以下时 其化学性能相当稳定 重量约为空气的5 5倍 击穿电压是空气的3倍左右 它的绝缘能力约高出普通空气的2 5 8倍 灭弧能力则高近100倍 高压六氟化硫 SF6 断路器假如有大量SF6气体在地下室内 就如同CO2 将会沉积在空气的下方 则可能会产生氧气不足现象 而且它亦属于温室效应6大气体之一 所以现在有的GIS正在改用SF6和N2的混合气体 将来也有可能会出于环境的考虑 将改用SF6和N2的混合气体SF6气体经电弧分解成HF SF4 SF2及S2F2等产物 这些分解物是有害人体的 SF6 e SF6 SF6 e SF5 F 例 京津唐800kVGIS 世界上第一个两点切断型800KVGIS 也是国内第一个特高压GIS 例 550kVGIS 瓷柱式 GCB 绝缘支柱 操作机构 中心外壳 合闸电阻器 集中控制柜 三GIS的测试 3 1测试项目根据目前工厂的设备条件 我把它归为以下几点 1 泄漏试验2 工频耐压试验3 局部放电试验4 主回路接触电阻试验5 控制回路试验6 CB机械操作试验7 DS ES EDS ES机械操作试验8 CB动作特性试验9 DS ES EDS ES动作特性试验10 电流互感器 CT 特性试验11 绝缘电阻试验12 压力开关动作试验 试验流程图 1 工频耐压试验 2 局部放电试验 3 机械动作试验 4 动作特性试验 5 主回路接触电阻试验 11 电流互感器 CT 特性试验 7 压力开关动作试验 8 储能系统试验 10 泄漏试验 9 绝缘电阻试验 6 控制回路试验 GIS的测试的意义 工频耐压试验 是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法 是通过交流短波的变化 将所有绝缘设备的绝缘性降低 如果绝缘物有污点或有缺陷部分 会首先暴露或击穿 电压越高 检测的效果越好 但是此种方法会对绝缘物具有损伤 电压越高损伤越大 一旦击穿便不可再次使用 局部放电试验 局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电 主要检验设备内部零件是否存在尖锐顶角或是否有漏电放电现象 探漏试验 主要检测产品是否有大