GIS基础知识分析.ppt

厦门华电高压开关事业部XiamenHuadianHVSDivision,FundyHongFeb.2011,全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gasinsulatedsubstation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中,电器基础知识,GIS的定义：,GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。,GIS的优势,电器基础知识,国家电压等级划分：在我国电力系统1.电压1kV及以下的交流电压等级定义为低压2.电压1kV以上、330kV以下的交流电压等级定义为高压3.电压330kV及以上、1000kV以下的交流电压等级定义为超高压4.电压1000kV及以上的交流电压等级定义为特高压5.电压800kV以下的直流电压等级定义为高压直流6.电压800kV及以上的直流电压等级定义为特高压直流美国电气和电子工程师协会（IEEE）的标准：2.4kV至69kV的电压等级称为中压我国国家电网公司(SG)的规范性文件：1kV以上至20kV的电压等级称为中压。,电器基础知识,如果没有将SF6气体控制在0以下，则在温度变化时绝缘体表面会形成凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF等低氟化物，从而导致沿面的绝缘材料和金属表面劣化。如果将SF6露点的允许值控制在较低值，则在温度变化时绝缘体表面凝结的不是水珠而是冰晶，它对绝缘性能几乎没有影响。因此，在IEC及国际上均有规定：充入GIS的新气体在额定密度下其露点不应超过-5。,水分对GIS运行的影响关键在于：,电器基础知识,特性参量术语1.额定电压在规定的使用和性能的条件下能连续运行的最高电压，并以它确定高压开关设备的有关试验条件。2.额定电流在规定的正常使用和性能条件下，高压开关设备主回路能够连续承载的电流数值。3.额定频率在规定的正常使用和性能条件下能连续运行的电网频率数值，并以它和额定电压、额定电流确定高压开关设备的有关试验条件。4.额定电流开断电流在规定条件下，断路器能保证正常开断的最大短路电流。5.额定短路关合电流在额定电压以及规定使用和性能条件下，开关能保证正常开断的电大短路峰值电流。6.额定短时耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，在确定的短时间内，开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值。,电器基础知识,7.额定峰值耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，开关在闭合位置所能耐受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。8.额定短路持续时间(额定动稳定时间)开关在合位置所能承载额定短时耐受电流的时间间隔。9.温升开关设备通过电流时各部位的温度与周围空气温度的差值。10.功率因数(回路的)开关设备开合试验回路的等效回路，在工频下的电阻与感抗之比，不包括负荷的阻抗。11.额定短时工频耐受电压按规定的条件和时间进行试验时，设备耐受的工频电压标准值（有效值）。12.额定操作（雷电）冲击耐受电压在耐压试验时，设备绝缘能耐受的操作(雷电)冲击电压的标准值。,电器基础知识,操作术语1.操作动触头从一个位置转换至另一个位置的动作过程。2.分（闸）操作开关从台位置转换到分位置的操作。3.合（闸）操作开关从分位置转换换到合位置的操作。4.“合分”操作开关合后，无任何有意延时就立即进行分的操作。5.操作循环从一个位置转换到另一个装置再返回到初始位置的连续操作；如有多位置，则需通过所有的其他位置。6.操作顺序具有规定时间间隔和顺序的一连串操作。7.自动重合（闸）操作开关分后经预定时间自动再次合的操作顺序。8.关合（接通）用于建立回路通电状态的合操作。9.开断（分断）在通电状态下，用于回路的分操作。10.自动重关合在带电状态下的自动重合（闸）操作。11.开合开断和关合的总称。12.短路开断对短路故障电流的开断。,电器基础知识,13.短路关合对短路故障电流的关合。14.近区故障开断对近区故障短路电流的开断。15.触头开距分位置时，开关的一极各触头之间或具连接的任何导电部分之间的总间隙。16.行程触头的分、合操作中，开关动触头起始位置到任一位置的距离。17.超行程合闸操作中，开关触头接触后动触头继续运动的距离。18.分闸速度开关分（闸）过程中，动触头的运行速度。19.触头刚分速度开关合（闸）运程中，动触头与静触头的分离瞬间运动速度。20.合闸速度开关合（闸）过程中，动触头的运动速度。21.触头刚合速度开关合（闸）过程中，动触头与静触头的接触瞬间运动速度。22.开断速度开关在开断过程中，动触头的运动的速度。23.关合速度开关在开断过程中，运触头的运动速度。,电器基础知识,SF6气体电气特性(1)SF6分子很容易吸附自由电子，形成负离子，具有较强的电负性。但在一定电场下，这些离子很难积累足够的能量导致气体电离。同时因为气体中的自由电子减少，还降低了这些电子容易使气体被击穿的危害。因此，SF6气体具有良好的绝缘性能，在均匀电场中SF6的绝缘强度比空气大23倍，在0.3Mpa压力下，绝缘强度超过变压器油。但在不均匀电场中，其绝缘强度会下降，因此六氟化硫断路器的部件多呈同心圆状，以使电场均匀。,电器基础知识,2)SF6分子具有较强的电负性，使SF6具有强大的灭弧能力。因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子，负离子容易和正离子复合形成中性分子，使电弧空间的导电性能很快消失。特别在电弧电流接近零值时，这种作用更加显著。如果例用SF6气体吹弧，使大量新鲜的SF6分子不断和电弧接触则灭弧更加迅速。由于SF6气体灭弧能力强，从导电电弧向绝缘体变化速度特别快，所以SF6断路器的开断电流大，开断时间短。在同一电压等级，同一开断电流和其它条件相同的条件下，SF6断路器的串联断口较少。（3）SF6气体是多原子的分子气体，在电弧高温下分解和电离的情况非常复杂。SF6气体中弧心部分导热率低，温度高，电导率大，其外焰部分导热率高，温度低，电导率小，所以电弧电流几乎集中在弧心部分。因此，在SF6气体中，可以看到很细、很亮的电弧，几乎看不