GIS全封闭组合电器

1、GIS 全封闭组合电器一概况60年代中期，美国制造了第一套 GIS 设备，使高压电器发生了质的飞跃， 也给配电装置带来了一次革命。 它具有占地面积少、 元件全部密封、 不受环境干 扰、可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量少、安装迅速、运行费用低 等优点，引起世界电力部门的普遍重视。 40 年来， GIS 设备迅速发展，欧洲、 美洲、中东的电力公司都规定配电装置要用 GIS 设备，在亚洲、非洲、澳洲的 发达国家也基本上要用 GIS设备，在南非有800KVGIS设备投入运行。我国GIS设备的研制工作起步于60年代，与世界其他国家基本同步，1971 年我国首次试制成功 110KVGIS 设备，

2、并投入运行， 自改革开放以来， 我国大型 核电站、火电站、水电站、变电站先后都选用了 GIS 设备、例如大亚湾、秦山 核电站，广洲抽水蓄能电站，四川二滩水电站，浙江北仑港，上海石洞口，广东 沙角等火电厂，广东江门、云南草铺等变电站，三峡水电站的升压变电站，自 80年代以来，国产大型GIS设备也投入运行，SF6全圭寸闭组合电器配电装置的英文全称是 Gas lusulated Sub Station可缩写 成GISo现在已习惯SF6全封闭组合电器配电装置俗称为 GIS。与常规配电装置 一样，它是由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、避雷器、 母线及这些元件的封闭外壳、伸缩节和出线套管

3、等组成。也就是将上述间隔的配 电装置设备通过封闭式组合，加装在一个充满一定压力的SF6气体的仓内，其间 电气绝缘可依靠间隔内SF6气体保证。SF6气体同时也起灭弧介质的作用。GIS设备除有优越的技术性能外，由于GIS采用了最小电气距离的封闭组合 结构，其最大的优点就是设备所占的土地面积只有常规设备的15%-35%这对我国节约土地的国策是非常有利的，十分符合我国的国情。由于GIS的带电体和绝缘元件均封闭在金属外壳内，不受外界环境的影响， 且布置的重心低，抗震能力强，因而它适宜使用在环境条件恶劣的地区。GIS设备加工精密、选材优良、工艺严格、技术先进。另外绝缘介质使用 SF6气体，其绝缘性能、灭弧

4、性能都优于空气。断路器的开断能力高，触头烧伤 轻微，因此 GIS 设备的检修周期长、故障率低，所以 GIS 设备运行安全可靠， 维护工作量少。GIS设备各个元件的通用性强，采用积木式结构，尽量在制造厂组装成一个 运输单元。电压较低的 GIS 可以整个间隔作为一个运输单元，运到施工现场就 位固定。电压高的 GIS 设备由于运输件很大，不可能整个间隔运输，但可以分 成若干个运输单元， 对运输单元进行少量的安装、 调整试验以后进行拼装， 就可 以投入运行与常规的设备相比，现场工作量减少了80%左右，所以 GIS 设备安装迅速，施工费用省。在现代大型发电厂中尤为重要 。GIS设备的导电部分均为外壳所屏

5、蔽， 外壳接地良好，其导电体所产生的辐 射，电场干扰等都被外壳屏蔽了。 噪音来自断路器的开断过程， 也被外壳屏蔽了。 因此GIS设备不会对通信、无线电进行干扰。GIS设备有户外式和户内式两种 二基本原理和结构1. 基本结构GIS 一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。220KV及以上电压等级 通常采用单相单筒式结构，每一个间隔（GIS配电装置也是将一个具有完整的供电、送电或具有其他功能的一组元器件称为一个间隔）根据其功能由若干元件组成，同时GIS的金属外壳往往分隔成若干个密封隔室，称为气隔（I、II、III、IV）内充满SF6气体，如下图所示：1 隔离开关；2 慢速接地开关；3快速接地开关

6、；4断路器；5电流互感器；6 隔离开关7快速接地开关；I、II、山、IV 气隔这样组合的结构，具备三大优点：其一，如需扩大配电装置或拆换其一气隔时，整个配电装置无需排气，其他间隔可继续保持SF6气压。其二，若发生SF6气体泄露，只有故障气隔受影响，而且泄露很容易查出，因为每一个气隔都 有压力表或温度补偿压力开关。其三，如果某一气隔内部出现故障，不会涉及相 邻气隔设备。GIS外壳内以盘式绝缘子作为绝缘隔板与相邻气隔隔绝，在某些气隔内，盘式绝缘子装有通阀，即可沟通相邻隔室，又可隔离两个气隔。隔室的划 分视其配电装置的布置和建筑物而定。220KV的GIS间隔的总体组成示于下图。至架空导线至母线或变压

7、器TTJ10间隔的总体组成图（以 220KV的GIS为例）1断路器；2 断路器操作箱；3隔离开关与接地开关操作机构；4-隔离开关与接地开关;5金属外壳； 6 导电杆； 7电流互感器； 8外壳短路线； 9 外壳连接法兰； 10气隔分割处，盘 式绝缘子； 11绝缘垫（1）断路器：有单压式和双压式两种。目前广泛采用的是单压式断路器。单压式断路器结构简单，使用内部压力一般为 0.5 0.7Mpa，它的行程，特别是 预压缩行程较大， 因而分闸时间和金属短接时间均较长。 为缩短分闸时间， 将尽 量加快操作机构的运行速度，加大操作功。单压式断路器的断口可以垂直布置也可以水平布置。 水平布置的特点是两侧 出线

8、孔需支持在其他元件上， 检修时， 灭弧室由端盖方向抽出， 因此没有起吊灭 弧室的高度要求，但侧向则要求有一定的宽度。断口垂直布置的断路器， 出线孔布置在两侧， 操动机构一般作为断路器的支 座，检修时灭弧室垂直向上吊出， 配电室高度要求较高， 但侧面距离一般比断面 水平布置的断路器为小。（2）隔离开关与接地（快速）开关：GIS隔离开关根据用途可分为不同的三种形式 第一种是只切断主回路，使电气回路有一明显的断开点 第二种是接地隔离开关， 将主回路通过这种接地开关直接接地， 也就是将直 接接在母线的外壳。 上面两种隔离开关不能切断主电流， 只能切断电感电流和电 容电流。第三种是快速接地隔离开关，它能

9、合上接地短路电流，这是因为当GIS设备 内部发生接地短路时， 在母线管里会产生强烈的电弧， 它可以在很短的时间内将 外壳烧穿， 或者发生母线管爆炸。 为了能及时切断电弧电源， 人为地使电路直接 接地，通过继电保护装置将断路器跳闸， 从而切断故障电流， 保护设备不致损坏 过大。快速接地隔离开关通常都是安装在进线侧。在一般情况下， 隔离开关和接地开关组合成一个元件， 接地开关很少单独成 一个元件。隔离开关在结构上可分直动式和转动式两种。转动式可布置在90转角处和直线回路中，由于动触头通过蜗轮传动，结构复杂，但检修方便。直动 式只能布置在 90转角处，结构简单，检修方便，且分合速度容易达到较大值。

10、接地开关一般为直动式结构。（3）电流互感器： GIS 中的电流互感器可以单独组成一个元件或与套管、 电缆头联合组成一个元件， 单独的电流互感器放在一个直径较大的筒内 （或者放 在母线筒外面），电流互感器又以根据需要放大 46个单独的环形铁芯，并可根 据需要选择不同的电流比。（4）电压互感器：电压互感器有两种型号。一种是电磁式的；一种是电容 式的。两种都可竖放或横放， 它们直接接在母线管上。 电压互感器作为单独的一 个气室。220kV 以下电压等级一般采用环氧浇注的电磁式电压互感器， 550kV 及以下 电压等级普遍采用电容式电压互感器。（5）母线：有两种结构形式，一种是三相母线封闭于一个筒内，

11、导电杆采 用条形（盆形）支撑固定，它的优点是外壳涡流损失小，相应载流量大。但三相 布置在一个筒内， 不仅电动力大而且存在三相短路的可能性。 220kV 以下三相母 线因直径过大难以分割气隔，回收SF6气体工作量很大。所以一般采用三相共筒。单相母线筒是每相母线封闭于一个筒内， 它的主要优点是杜绝三相短路的可 能，筒直径较同级电压的三相母线小， 但存在着占地面积较大， 加工量大和温度 损耗大等特点。（6）避雷器：GIS避雷器有两种，一种为带磁吹火花的碳化硅非线型电阻 串联而成的避雷器；另一种为没有火花间隙的氧化锌避雷器。 后者有较高的通流 容量和吸收能力。目前，广泛采用氧化锌避雷器，氧化锌与磁吹避

12、雷器相比，具有残压低，尺寸及重量小，具有稳定的保护性和良好的伏特秒特性等优点。（7）连结管：各种用途的连结管，如90、三通、四通、转角管、直线管、 伸缩节等一般选择定型规格。（8）过渡元件：SF6电缆头是SF6全封闭组合电器和高压电缆出线的连结部 分，为避免SF6气体进入油中，目前采用加强过渡处的密封或采用中油压电缆。（9）SF6充气套管是SF6全封闭组合电器和高压电缆出线的连结部分， 套管 内充入SF6气体。SF6气体套管是SF6全封闭组合电器直接与油浸变压器连结部 分，为了防止组合电器上的环流扩大到变压器上以及防止变压器的振动传至全封 闭组合电器上，在SF6气油套管上有绝缘垫和伸缩节。三、

13、GIS设备气室的布置原则GIS设备是全封闭的，所以应根据各个元件不同的作用，将内部分成不同的 若干个气室，其原则为：GIS设备的气隔分部图1.盆形绝缘子；2.电压互感器；3.电流互感器；4.断路器；5.隔离开关；6.避雷器；7.电缆头；8.接地隔离开关1、因SF6气体的压力不同，要分成若干个气室。断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高，而隔离开关切断的只是电容电 流，所以母线管里的压力要低点。例如断路器室的SF6气体压力为700Kpa,而母线管里的SF6气体压力为540Kpa。因此，不同的设备所需的 SF6气体压力不 同，要分成不同的若干气室。2. 因绝缘介质不同要

14、分成若干气室。 如GIS设备必须与架空线路、电缆、主 变压器相连接，而不同元件所用的绝缘介质不同，例如电缆终端的电缆头要用电 缆油，与GIS连接的要SF6气体，故此，要把电缆油与SF6气体分隔开来，所以 要分成多个气室。变压器套管也是如此。3. GIS设备检修时，要分成若干个气室。由于所有的元件都要与母线连接起 来，母线管里充以SF6气体。但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。若母线管里不分成若干气室，一旦某一元件故障，连接在 母线管里的所有元件都要停电，扩大了故障的范围。因此，必须将母线管中的不 同性能的元件分成若干个气室，当某一元件故障时，只停下故障元件，并将

15、其气 室的SF6气体抽出来。非故障元件正常运行。四、GIS设备的外壳保护1、GIS设备故障时，气室的压力和外壳烧穿时间的计算GIS设备的外壳用铝合金或钢材制成。当母线管或元件内部故障时，电弧使 SF6气体的压力升高，若没有防爆装置，则可造成外壳爆炸。当内部发生故障而 不能及时切断故障点，电弧能将外壳烧穿。为了不致使故障扩大，在变电站的进 线线路上安装快速接地隔离开关。使开关直接接地，通过保护装置切断电源。气室压力的增高值和外壳的烧穿时间，由下面公式计算。（1）GIS设备内部故障时气室的压力计算当GIS设备内部故障时，气室的压力由下式计算： p = p OVait X 103/ T0CVG式中：

16、 p 气室内SF6气体上升的压力值（Kpa）p 0气室的正常压力（Kpa）Va 电弧电压（KV）I 故障电流的有效值（KAt电弧的燃烧时间（s）TO气室的起始温度Cv SF6气体的定容比热（J/Kg*K）G 故障气室内的SF6气体重量（Kg）式中的电弧电压为电弧长度与电弧梯度之积，一般220KVGIS设备电弧电压为400 600V,有的可高达1300V。燃烧时间以半个周波计算，即0.01s。SF6气体的定容比热为630 （J/Kg*K ）。（2）电弧烧穿外壳的时间GIS设备外壳被电弧烧穿的时间与外壳的材料、厚度和故障电流的大小有 关。一般都是从烧穿试验的方法得到的。烧穿时间与故障电流成反比，而

17、与外壳t二k童的厚度成正比，用公式表示式中：t外壳烧损时间（mSI 故障电流（KAS 外壳厚度（cm）K,m,n系数当外壳材料用合金铝时：K=87.4，m=1.21,n=0.67当外壳材料用钢材时：K=1 ， m=4.3,n=0.642、外壳保护方法的选择GIS设备外壳的保护有两种方法，一种用防爆膜装置，另一种用快速接地隔 离开关。对于GIS设备内部各气室来讲，大的SF6气室对压力不敏感，一般采用 快速接地隔离开关作为保护其可靠性高（因为快速接地隔离开关是靠故障电流作 为启动电流的，只要故障电流达到动作值，快速接地隔离开关必然动作） 。小的 SF6气室对压力敏感，一般采用防爆膜作为保护其可靠性

18、高（防爆膜的动作压力 一般取为正常压力的四倍， 小气室内故障时容易达到这个压力， 而大气室则很难 达到这个压力）。由于快速接地隔离开关是由故障电流作为启动电流的，只要故 障电流达到动作值， 快速接地隔离开关必然动作， 对于大气室用快速接地隔离开 关的可靠性高。单相但筒的母线管的故障电流， 用单相接地短路、 电流计算。 三相共筒的母 线管按三相短路接地的电流计算。3、防爆膜的面积和快速接地隔离开关的整定时间的计算（1）防爆面积的计算S=28.54X Ik/ P式中：Ik最大的故障电流（KA） o P-气室压力的升高值（Kpa）。（2）快速接地隔离开关的动作时间选择A:大电流接地系统tb=t1 +

19、 t式中： t1 主保护动作时间，取 0.1 st 间隔时间，取 0.5 sB:小电流接地系统t1=t2+ t2式中：t2保护装置给出故障信号的时间（s）;t2 根据运行的需要来决定（ s）五、GIS外壳感应电压及其接地方式GIS的母线和外壳是一对同轴的两个电极， 构成梢稍不均匀电场。当电流通 过母线时，在外壳感应电压，使外壳产生涡流而发热，使GIS设备容量减少。当运行人员接触时会触电，威胁人生安全。为了使GIS设备不降低输送容量，又不危及人生安全，因此要使 GIS设备外壳的感应电压在安全规定的范围之内， 外壳也不发热。另外，GIS设备的支架、管道、电缆外皮与外壳连接之后，也有 感应电压，也有

20、环流产生。由于外壳与上述零件接触不良的地方， 还会产生火花， 使管道，电缆外皮产生电腐蚀。为了解决上述问题，目前有两种方法解决。一种在 GIS 设备外壳用全链多 点接地的方案，它的优点是 GIS 外壳的感应电压为另，但会引起环流，金属外 壳仍然发热，输送容量仍还要下降：第二种方法是将 GIS 外壳分段绝缘，每段 只有一个接地点，这样 GIS 外壳不产生环流，但有感应电压。两者比较我们不 希望有环流，外壳的感应电压在安全范围之内。 所以一般都是选用了第二种方法。六、GIS 的技术性能和运行规定GIS的主要技术性能GIS的主要技术性能因生产厂家不同而各异，这里仅对国内常用的500kV的GIS配电装

21、置进行介绍GIS是由各种不同性能的元件组合而成的， 每个元件都有统一的标准，也有 本元件的具体技术要求。（一） GIS设备的一般规定1.使用条件(1) 海拔高度： 1000m 以下。(2) 环境温度：1) 户内最高为40C。2) 户内最低为-10C。3) 户外最高为45C。4) 户外最低为-10C。(3) 24h的最带温度差25 C。(4) 最大相对湿度：月平均不大于 90% (20C)。( 5) 最大风速： 40m/s。( 6) 覆冰厚度： 1mm( 7 ) 耐地震能力(在一般地区) 。1) 地面水平加速度为0.200.25g；2) 地面垂直加速度为0.100.125g3) g=9.8m/s

22、，考虑到水平加速度和垂直加速度同时作用。(8) 外绝缘污秽等级：川级；最小爬电比距为25mm/kV，户外盐害为20.03mg/m2。(9) 年雷电日 90日/年。( 10 ) 降雨量。1) 年最高量为 2700mm；2) 日最高量为 260mm。(11) 产品应考虑冷凝、雨、湿度骤变及日照等的影响，各类产品都应能 防潮、防寒、防尘、防热、防雨和防止异物进入。(二) GIS 设备的额定技术参数1. 总的技术参数( 1 ) 额定电压： 500kV。(2) 最高工作电压： 550kV。( 3) 额定电流：1 ) 母线电流为 4000A；2) 进出线电流为 3150A。(4) 额定短路开断电流： 50

23、kA。( 5) 额定动稳定电流(峰值) ： 125kA 。( 6) 额定热稳定电流及其持续时间： 50kA ， 3s：( 7 额定工频耐受电压值：1 ) 相对地 1min 有效值为 680kV；2) 断口间 1min 有效值为 680+31 8Kv ；3) 零表压下相对地5min为1.3X 550/V3kV(8) 额定雷电冲击耐受电压值：1) 相对地(1.2/50 峰值为1050kV;2) 断口间(1.2/50 峰值为 1050+450kV。(9) 额定操作冲击耐受电压值：1) 相对地(250/2500 峰值为1050kV;2) 断口间(250/2500 峰值为 1050+450kV。(10)

24、 控制回路(直流)电压 220V。(11) 信号系统(直流)电压 48V。12) 电热器回路交流电压： 50Hz， 380V/220V 。13) 工频过电压下，允许持续运行时间：1) 允许持续时间为 1s、20s、10min、20min、 60min；2) 过电压的倍数为 2、 1.6、1.45、1.4、1.3。2. SF6 气体参数1) SF6 气体的质量标准，按现行国家标准执行。(2) 额定工作气压(20 C)表压：4096kPa。(3) 最高工作气压(20C)表压：410kPa。(4) 最低工作气压(20C)表压：390kPa。(5) 报警信号气压(20C)表压：390kPa。6) 年漏

25、气率：不大于 1%/年。7) SF6 气体水分含量(体积比) ：1 ) 断路器室不大于 150ppm；2) 其他气室不大于 250ppm。3. 绝缘子的技术参数(1) 绝缘子的局部放电试验电压：1.1X 550/V 3kV。(2) 绝缘子的每个元件的放电量不大于 3pC,每个完整的三相间隔不大于 10pC (微微库)。3) 各气室的盆型绝缘子应能经受住额定短路电流产生的机械效应和热效 应,以及电弧效应； 并能长期承受一边真空, 一边为额定气体的压力。4. 断路器的技术参数1) 额定电压： 550Kv。2) 最高工作电压： 550kV。3) 额定频率： 50Hz。4) 额定电流： 4000A。(

26、5)额定操作顺序：分一0.3s-合分一180s合分。6)断开数： 2 断口。7) 断开时间：1 ) 固有开端时间不大于 25ms；2) 全开断时间不大于 45ms。8) 合闸时间：不大于 990ms。9) 重合闸无电流间隔时间： 0.3s。10) 合分时间：不大于 50ms。11) 合分闸不同期时间：1) 相与相：合闸5ms；分闸2ms；2) 同相断口间：合闸3ms；分闸2ms。12) 额定工频 1min 耐受电压：1 ) 相对地(峰值)为 680kV；2)断口间(峰值)为800kV。(13) 额定操作冲击耐受电压(250X 25001 ) 相对地(峰值)为 1050kV；2) 断口间(峰值)

27、为 1050+450kV。(14) 额定雷电冲击耐受电压(全波1.2X 50：1 ) 相对地(峰值)为 1050kV；2） 断口间（峰值）为 1050+450kV。（15）额定短路开断电流： 50kA 。（16）首相开断系数： 1.3。（17）近区故障开断能力：近区故障时，断路器应能开断额定开断电流的 交流分量。1）90%的电流：恢复电压速度 9kV/ Q；2）75%的电流：恢复电压速度 7.5kV/ Q；3）60%的电流：恢复电压速度 6kV/ Q。（18）额定热稳定电流（峰值） ： 50kA ，3s。（19）额定动稳定电流（峰值） 125kA。（20）额定关合电流（峰值） 125kA。（2

28、1 ） 反相开断能力：1）断开间的工频恢复电压为 ax 550/V3kV ;2）开断电流为 20kA；3）振幅系数为 1.3；4）恢复电压速度为1.5kV/宙；5）试验操作循环为2X分+3X分合。（22）并联开断能力：断路器应能开断与相邻断路器，按额定电流的：10%/90%； 20%/80%； 30%/70%； 50%/50%分配的短路电流时：1）恢复电压速度为2kV/ Q；2）电流分配允许偏差V 5%；3）两台断路器的开断时差为13ms；4）试验的操作循环次数为 5个单分。（23）失步开断能力：1）开断额定短路电流值为 25%40%；2）断口的工频恢复电压值为 2.5X 550/V3 kV。

29、（24）切合空载变压器试验：1）变压器空载励磁电流值为 0.515A；2）试验电压值为 550kV；3）操作顺序和次数为三相 10次合分；4）操作机构的油压值为最高油压；5）切断变压器容量为 aX 340MVA；6）过电压倍数不超过 aXV3X 550/V3kV。（25）切空载长线路：1）试验电压值为 1.3X550/V3kV；2）操作顺序和次数为分一0.3s-分合10次；3）空载电流值为 500A；4）要求在上述条件下，断路器在试验过程中不发生重击穿。26） 无线点干扰试验：均压电容工频耐压在 aX550/V3kV 下，加压 120min 后，降低试验电压值 1.1X 550/V3kV 后的

30、放电量要小于 5pC。（27） 不需要维修的操作次数：1）100%开断短路电流次数为 15次；2）50%开断短路电流次数为 60次；3) 100%开断额定电流次数为 3000 次。28) 合闸电阻特性：1) 合闸电阻值为400 Q /相；2) 合闸电阻的额定接入时间为 9+2-1ms；3) 允许最大过电压倍数小于 2 倍；4) 4次连续合闸操作后，电阻器的施加电压值和需要冷却的时间：电压值在 1.3 x 550/V3kV 电压下 3min；5) 在180步失条件下，完成二次合分后，电阻器的施加电压值和需要的冷 却时间：电压值在 2.5x550/V3kV 电压下 15min。29) 操作机构的特

31、性：1 ) 型式为液压式；2) 控制方式为单相操作；3) 操作机构合闸回路的额定参数：直流电压为110V或220V;每相分闸线圈数量为 2 个；分闸回路的电动机电压为 380V/220V；4) 操作机构合闸回路的额定参数：直流电压为110V或220V;每相分闸线 圈数量为 2 个；分闸回路的电动机电压为 380V/220V；5) 加热器回路的电压为交流 220V；6) 液压油的牌号，物理化学性能在-10C-50C范围内应无变化；7) 断路器的操作机构的寿命不少于 6000次。30) 气体断路器的压力范围：1 ) 最高压力为 700kPa；2) 正常压力为 620kPa；3) 最低压力为 600

32、kPa；4) 报警压力为 600kPa；5) 闭锁压力为 600kPa；(31) 断路器内SF6气体允许的含水量：1500ppm (体积比)。(32) 噪音水平：不大于80dB (分贝)。5. 隔离开关( 1 ) 隔离开关型式：1 ) 单相操作机构；2) 手动和电动均可操作；3) 操作机构的辅助触点：常开触点四对，常闭触点四对，上述触点容量 不小于 40A。(2) 额定电压： 500kV。( 3) 最高运行电压： 550kV。( 4) 额定频率： 50Hz。(5) 额定电流： 2000A。(6) 额定短路开断电流和时间： 50kA， 3s。(7) 额定动稳定电流： 125kA。( 8) 额定热

33、稳定电流： 50kA 。(9) 分、合闸时间：不大于 15s。( 10) 分、合闸平均速度： 200mm/s。( 11 ) 额定绝缘耐受水平：1) 额定工频1min耐受电压：对地为680kV;断口间为680+318kV;2） 额定雷电冲击耐受电压（1.2 X 50）:对地为1550kV ;断口间为 1050+450kV。（12）开断环流的能力： 40V，1600A。（13）开断电容电流值的能力： 1A。（14）开断电感电流的能力： 2A。（15）无检检修操作次数： 1000次合分。6. 接地隔离开关（ 1 ） 分闸时间：不大于 15s。（ 2） 合闸时间：不大于 15s。（3）开断电容电流：

34、1A。（4）开断电感电流： 2A。（ 5） 无检修操作次数 1000 次合分。7. 快速接地隔离开关（ 1 ） 极限通过电流： 50kA ，3s 。（2） 合闸时间：不大于 0.1s。（ 3） 分闸时间：不大于 15s。（4）开断电容电流： 1.5A/8kV。（5）开断电感电流： 50A/2kV。（ 6） 无检修操作次数：三相 1000 次合分。（7）在 500kV 下应具有关、合电流的能力： 50kA。8. 避雷器（1）系统额定电压： 550kV。（2）型式：SF6气体绝缘，金属氧化物电阻，无火花间隙的灌式。（3）额定电压：333kV。（ 4） 额定频率： 50Hz。（ 5） 额定放电电流：

35、 20kA 。（ 6） 冲击残压：1）陡波冲击10kA下残压（1/101100kV;2）雷电冲击10kA下残压（8/201000kV;3）操作冲击 2kA 下残压 889kV （ 7） 冲击通流容量试验：1）雷电冲击电流4/10g, 2565kA，不少于2次；2）长持续时间冲击电流耐受试验：波峰持续时间2000（e，峰值电流1300A 的放电动作次数 20次。（8）氧化锌元能储能的能力： 8kJ/kV。 （ 9） 绝缘水平：1）工频干，湿耐压 1min 电压（峰值） 740kV;2）雷电冲击耐压（1.2/50 Q）峰值1550kV;3）雷电冲击耐压（250/2500峰值1550kV。（10）局

36、部放电电压在 1.1 倍持续运行电压下的放电量： 10pC。（11）在持续电压下，频率1MHz时，无线点干扰电压小于250 *V。（12） 氧化锌元件正常使用条件下寿命：100年。（ 13）避雷器应有防暴装置。9. 电流互感器(1) 型式：单相，环型铁芯。(2) 各种保护、测量对电流互感器的要求：1) 第一组主保护TPY型：电流比为3000/1A;准确等级为5P20;输 出容量为 30VA；2) 第二组主保护TPY型：电流比为3000/1A;准确等级为5P20;输 出容量为 30VA;3) 后备保护TPY型：电流比为3000/1A;准确等级为5P20;输出容 量为 30VA;4) 失灵保护：电

37、流比为3000/1A;准确等级为5P20;输出容量为30VA ;5) 故障录波器：电流比为 3000/1A;准确等级为5P20;输出容量为 30VA;6) 仪用表：电流比为3000/1A;准确等级为5P20;输出容量为30VA ;(3) 电流互感器的其他参数设定。10.电压互感器(1 ) 型式：单相。(2) 一次电压：500/V 3kV。(3) 额定二次电压：1) 第一二次绕组电压 0.1/V3kV;2) 第二二次绕组电压 0.1/V3，0.1kV;3) 第三二次绕组电压 0.1kV。( 4) 二次绕组容量：1 ) 第一二次绕组容量为 200VA;2) 第二二次绕组容量为 150VA;3) 第

38、三二次绕组容量为 100VA。(5) 电压互感器的准确等级：1 ) 第一二次绕组准确等级 0.5 级;2) 第二二次绕组准确等级 0.1 级;3) 第三二次绕组准确登记 3 级。(6) 电压互感器的绝缘水平：1) 雷电全波冲击(1.2/501550 kV;2) 操作冲击耐压(250/25001050kV。( 7) 二次绕组耐压： 2000V1min。(8) 耐受过电压水平：1) 过电压倍数为 1.1、1.2、1.3、1.5;2) 允许时间为连续、 82h、22h、30min。(9) 局部放点水平：先加电压 1.73X 550/V3kV下，10s后降电压至1.1 X 550/V3kV后，一分钟测

39、量局部放电两不大于 10卩庇(10) 无线电干扰水平：在 1.1X550/V3kV 的工频电压下，无线电干扰电 压不大于500 N。(11) 暂态特性： 当一次线路端在额定电压下， 发生短路时， 一次电压突然 将至零，载有25%100%额定负荷的二次侧，电压应在20ms内将至 短路前峰值的 10%以下。( 12 )铁磁谐振：1) 在 1.2倍额定电压及负荷为零时，电压互感器二次绕组短路后，又突然消除短路，其二次电压峰值应在额定频率 10 个周波内恢复短2)路前的正常值，其差别不大于 10%；在 1.5 倍额定电压及负荷为零时，电压互感器二次绕组短接后又突然消除短路铁磁谐振持续时间不应超过2s。

40、( 13 )在最咼运行电压 550/V 3kV以卜，温度在 (tgS )不大于 0.4%。ioc40 r，截止损失角11.壳体( 1 )材质：铝合金，软钢。( 2 )GIS外壳温升：应不超过 30K。( 3 )GIS外壳内部电弧烧穿时间：1)100%开断电流时，固定电弧烧穿的时间为0.15s；2)50%开断电流时，固定电弧烧穿的时间为0.24s；3)25%开断电流时，固定电弧烧穿的时间为0.35s；( 4 )GIS设备外壳的感应电压：1)正常运行时不大于 30V；2)故障时不大于 100V。( 5 )接地：外壳应可靠地多点接地，接地线应有明显标志。(三) GIS设备的试验项目1. 型式试验型式

41、试验是根据制造厂， 在试制新产品时， 对该产品的各项技术条件进的试 验。其试验标准按有关的规程执行，其试验醒目如下：( 1) 绝缘试验。( 2) 主回路电阻测量和各部分温升试验。( 3) 主回路及接地回路的动稳定和热稳定试验。(4) 高压断路器的开断和关合能力试验。( 5) 高压开关的机械试验。(6) 闭锁辅助回路和防护等级的试验。( 7) 外壳强度试验。( 8) 抗震试验。( 9) 压力释放试验。( 10)无线点干扰试验。( 11)外壳内部故障电弧饶穿试验。( 12 )固体绝缘材料的试验。(13) 各类绝缘子的试验。(14) 极限温度下的操作试验。( 15)密封性试验。( 16)防雨试验。(

42、 17)噪音试验。2. 出厂试验GIS设备在制造厂完成之后，应进行检验产品的质量试验，其项目如下。( 1) 主回路工频耐压试验。(2) 辅助回路、控制回路的绝缘试验。( 3) 主回路电阻测量。( 4) 局部放电测量。5)外壳压力试验。6)密封性试验。7)SF6气体含水量测量。8)机械操作试验。9)电动、气动、液动的辅助装置试验10)二次接线检查。3. 现场试验GIS 设备安装完毕后， 在施工现场作试验， 其目的的是检验在安装过程中是 否符合国家规定的安装规程，作为 GIS 设备最后一次检验，其项目不必全试， 只选择主要的项目，其项目如下。1)主回路的绝缘试验。2)辅助回路的绝缘试验。3)主回路

43、电阻测量。4)密封试验。5)SF6气体含水量的检测。6)局部放电和无线点干扰试验7)互感器的变化测量。8)GIS设备的高压耐压试验。9)元件试验（必要时） 。10)竣工试运转试验。（四）、运行维护GIS 配电装置与常规配电装置在运行和维护方面有很大不同， 常规配电装置 运行维护中必须经常检查监视的重点，如检查导线部分的接触、发热、放电、电 晕、断股、绝缘子闪落、击穿、漏电等， GIS 都不存在或无法观察、监视。1.GIS 运行维护的重点。GIS 中气体密度的监测在GIS中，SF6的绝缘强度及灭弧能力均取决于 SF6气体的密度，若SF6气 体密度降低，则 GIS 的耐压强度降低，不能承受允许过电

44、压，断路器的开断容 量下降，达不到铭牌参数，大量的泄露气体会使水分进入 GIS 本题中，气体中 的微水含量将大幅上升，从而导致耐压强度进一步下降和有害副产物的增加。目前，国内外GIS的年漏气率一般定为小于1%。运行中的SF5的密度监测 至关重要，常用的监测方法有：（1）压力表监测： GIS 各气隔一般均装有压力表，在运行中可直观的监视 气体的压力的变化，法国阿尔斯通公司的 GIS 不装压力表，可减少漏气点，运 行中定期检测气隔压力，平时压力是否异常，由密度继电器发信号。（2）密度继电器监视：当气体泄漏时，先发出补气信号，如不及时地对气 隔进行补气，继续漏气，则进一步对断路器进行分闸闭锁，并发闭

45、锁信号。GIS的检漏（1）定性检漏。定性检漏只作为判断 GIS泄漏率的相对程度，而不测量其 具体泄漏率。定性检漏的方法有：1）空检漏。这种方法主要是用于 GIS 安装或接替大修后配合抽真空干燥设 备时进行。先将GIS抽真空至132Mpa，维持30min,然后停泵，30min后读取 真空度A，再静置5h读取真空度B，如果B Av 132Mpa，初步认为密封性良 好。2) 用肥皂泡检漏。这是一种简单的定性检漏方法，能较准地发现漏气点。3) 检漏仪检漏。运行中GIS可直接用检漏仪对怀疑漏气的部位进行检漏。(2)定量检漏。定量检漏就是测定 GIS的泄漏率，以便采取相应措施。其 方法有：1) 挂瓶法检漏。用软胶管连接检漏孔和挂瓶，经一定时间后，测量瓶内气 体的浓度，通过计算确定相对泄漏率。本方法只适用于法兰面有双道密封槽的场 合。2) 扣罩法检漏。用塑料罩将 GIS封罩在内，经一定时间后，测试罩内泄漏气体的浓度，通过计算确定相对泄漏率。扣罩前应吹净待测设备周围残留的SF6气