西开电气1100kVGIS资料

西开电气1100kVGIS产品技术交流汇报2015年4月12日目录一、概述二、主要技术参数三、产品结构四、型式试验五、产品布置方案六、产品制造过程中的工艺管控七、小结第一次指导委员会会议及项目启动会08.11.2006西开与国网签署技术协议

28.12.2006荆门站设计雏形形成28.1.20072006年启动特高压GIS的研制与ABB联合研发50kAGIS一、概述42008年晋东南-南阳-荆门特高压试验示范工程荆门1100kVHGIS投入商业运行；2010年西开完成1100kV6300A、63kAGIS设备研制，通过国家鉴定；2011年晋东南-南阳-荆门工程扩容荆门扩工程1100kVGIS投运；2013年皖电东送特高压交流示范工程皖南站1100kVGIS投运；2014年安福工程浙南站1100kVGIS工程投运；2015年世界第一个百万伏电源点项目平圩电厂1100kVGIS即将投运；淮南-南京-上海输变电工程苏州站1100kVGIS工厂总装中；锡林浩特—南京输变电工程锡盟站1100kVGIS工厂成套中。7二、主要技术参数1.使用环境条件安装条件：户外海拔:1000m环境温度:-25℃～40℃抗震设防烈度：9度覆冰厚度:20mm最大风压:700pa(34m/s)污秽等级:Ⅲ级82.GIS的额定参数1)额定电压1100kV2)额定电流断路器6300A

隔离开关6300A

母线、套管9000A

其它元件8000A3)额定频率50Hz4)额定短时耐受电流63kA5)额定短路持续时间2s6)额定峰值耐受电流171kA97)

额定绝缘水平：相对地（kV）断口间（kV）额定雷电冲击耐受电压24002400+900额定操作冲击耐受电压18001675+9001min工频耐受电压11001100+6358)

无线电干扰电压：不大于500μV10断路器技术参数1)额定短路开断电流63kA

短路电流直流分量衰减时间常数120ms2)额定短路关合电流171kA3)近区故障开断能力：L90；L754)开合线路充电电流的能力

1.3×1100/kV电压下1200A5)失步开合能力≥25%额定短路电流6)合闸电阻预接入时间8～11ms

合闸电阻阻值560Ω11断路器技术参数7)并联电容器总电容量649pF8)电寿命满容量开断16次9)串联补偿线路引起Uc升高的特殊试验Uc=2450kV开断电流9kAUc=2610kV开断电流9kA10)机械寿命5000次12隔离开关技术参数1)开、合小电流能力开、合电容电流（有效值） 2A

开、合感性电流（有效值） 1A2)开、合母线转移电流的能力转移电压400V

开合电流(有效值)1600A

开合次数100次3)机械寿命2000次13接地开关技术参数

1)接地开关机械寿命2000次快速接地开关技术参数1)接地开关机械寿命3000次2)额定短路关合电流171kA3)额定短路关合能力2次4)开合电磁感应电流能力感应电流360/500A感应电压30kV5)开合静电感应电流能力感应电流50/150A感应电压180kV14三、产品结构-断路器灭弧室由四个灭弧单元串联组成，带有并联电容器和并联电阻灭弧室与合闸电阻并联分列式布置，分别处于各自独立的气室中合闸电阻开关是一个处于独立壳体内的合分开关，具有“合后即分”的动作特点液压弹簧操动机构直接驱动灭弧室，并通过传动装置驱动合闸电阻开关断路器合-分合闸电阻重量:7.5吨尺寸:9.5x3.3x2.1米灭弧室模块与合闸电阻模块并联分列式布置，分别布置在各自独立的气室中，消除了灭弧室电弧对合闸电阻的不利影响；减小了壳体尺寸，节约了SF6气体，有利于环保；需要的操作功较小三、产品结构-断路器16合闸电阻开关断路器合闸时，通过辊子凸轮、连杆机构驱动合闸电阻开关的绝缘拉杆绝缘拉杆带动动触头作直线运动静侧的电阻触头系统带阻尼弹簧，做为合闸的缓冲和分闸的动力源断路器合闸过程中，电阻开关进行合分操作断路器分闸过程中，电阻开关无操作三、产品结构-断路器17三、产品结构-隔离开关隔离开关分为带投切电阻和不带投切电阻两种

不带投切电阻隔离开关直角型或直线型隔离开关采用电动操动机构单相操作，三相间无机械传动装置可与接地开关组合设计简单，零部件数量少18带投切电阻隔离开关立式布置采用电动弹簧操动机构单相操作设500欧VFT电阻可与接地开关组合19三、产品结构-接地开关、快速接地开关接地开关配用电动机构快速接地开关考虑了与接地开关壳体通用配用了电动弹簧机构提高了分合闸速度具备短路关合及开合电磁、静电感应电流的能力。20三、产品结构-母线和母线接头母线和母线接头设计通流能力为8000A焊接结构的母线壳体形式多样的母线接头T型联接、L型联接、I型联接可以适应于不同的盆子朝向，不同的布置形式可以带或不带（快速）接地开关零部件种类很少，生产组织方便21伸缩节

-最大允许变形3°，可满足产品补偿需要

-自平衡型补偿器三、产品结构-电流互感器、伸缩节2222三、产品结构-电流互感器电压互感器电流互感器电磁式采用外置式、半浇注电压互感器

23套管瓷套管；复合套管；三、产品结构-套管24开关状态自动监测系统局放在线监测在GIS气室中耦合的电磁能（局放脉冲）实现在线监测，适合周期性连续监测简单科学发现GIS的缺陷早期发现，及时处理内置探头，受干扰小系统自动分析处理数据三、产品结构-在线监测装置0246810ns02425开关状态自动监测系统SF6气体状态在线监测系统气体密度监测水分含量监测带电显示装置三、产品结构-在线监测装置262008年完成了1100kV，4000A，50kA全套型式试验；2009年10月至2010年9月，在国网专家的见证下，该产品在国家高压电器质量监督检测中心(XIHARI)按照GB

7674、IEC

62271-203、GB/Z

24836等标准及产品试制鉴定大纲等文件完成了型式试验;成功研制出世界上首台1100kV，6300A，63kA气体绝缘金属封闭开关设备。四、型式试验27绝缘试验28

断路器容量试验国际上首台通过63kA，T100a试验的特高压断路器

29

断路器容量试验2010年6月在国家高压电器监督检验中心通过了63kA短路电流的T100s、T60、T30、T10关合和开断试验。试验进行过程中，T100s、T60、T30、T10试验之间试品未经检修；国际首台完成全部63kA短路电流关合和开断试验30

断路器容量试验容性电流开合试验、失步关合和开断试验、考虑特高压串补对线路断路器TRV影响的两档特殊试验、近区故障试验L90，L75。世界上第一台63kA百万伏断路器的研制成功

31隔离开关切合小电流试验FES短路关合、开合电磁及静电感应电流试验；温升、动热近期完成了提高参数的快速开关试验。32

2010年8月27日，世界首台1100kV，6300A/63kA断路器在国家高压电器质量监督检验中心（西安高压电器研究院）顺利通过全套型式试验，宣告了我国在特高压大容量断路器领域取得重大突破，对于后续特高压工程的建设具有重要意义。该断路器由西安西电开关电气有限公司在特高压交流试验示范工程荆门变电站特高压开关的基础上研制成功，历时两年。33国务院国资委网站9月15发布的报道。34新浪网和凤凰网转发的报道351、HGIS布置形式2、GIS布置形式

-不带电阻隔离开关布置方案-带电阻隔离开关布置方案

五、产品布置方案14.5m14。5m19m19m18m1、H-GIS布置形式五、产品布置方案单相俯视图套管接地开关隔离开关隔离开关套管套管断路器断路器电流互感器电流互感器五、产品布置方案1100kVHGIS在荆门变电站运行五、产品布置方案1100kVHGIS在荆门变电站运行五、产品布置方案40402、GIS布置形式

-隔离开关不带电阻布置形式五、产品布置方案41总体布置采用主设备与母线分离，主母线低位集中布置的形式，主设备相间距离5.5米。5.5m五、产品布置方案42设备分两层布置，主设备及主母线布置在第一层，中心高度1.3米；分支母线布置在第二层2.6米。第一层第二层42第一层第二层五、产品布置方案43三维结构图五、产品布置方案主设备宽度为约15米，一个完整串的长度约为50米。2、GIS布置形式

-隔离开关带电阻布置形式45总体布置采用主设备与母线分离，主母线低位集中布置的形式，主设备相间距离3.75米。主设备宽度约为10米，一个完整串的长度约为65米。五、产品布置方案46设备分两层布置，主设备及主母线布置在第一层，中心高度1.3米；分支母线布置在第二层2.9米。第二层46第一层五、产品布置方案4747每串之间均设有跨台，方便运行维护；主设备操动机构均在1.3米中心高度，方便运行检修维护；五、产品布置方案-特点48每串之间均设有跨台，方便运行维护；主设备操动机构均在1.3米中心高度，方便运行检修维护；五、产品布置方案-特点49每串设有可拆单元，方便母线的检修；五、产品布置方案-特点50根据元件进行划分，如断路器、断路器合闸电阻、隔离开关、电流互感器、套管等均为独立气室；为方便扩建及检修，在扩建部位均设有预留气室；气室的大小按8小时可回收完进行设计；母线一般在25米左右设置一气室。-SF6气室划分五、产品布置方案51各主要元件的气室压力值如下：-SF6气室划分五、产品布置方案52补偿伸缩节共有两种形式，一种为摆角型母线补偿单元，另一种为力平衡型伸缩节。摆角度伸缩节－最大允许变形±3°，可满足产品补偿需要。-伸缩节的设置五、产品布置方案53力平衡型伸缩节串间较长的分支母线的热胀冷缩采用了力平衡型伸缩节。-伸缩节的设置五、产品布置方案54主设备与母线的连接采用摆角度的补偿单元，有效消除主设设备与母线之间热胀冷缩的相互影响。-伸缩节的设置五、产品布置方案55母线跨越大板伸缩缝处设置了摆角度的补偿单元，有效消除大板基础不均匀沉降对设备的影响。-伸缩节的设置五、产品布置方案56分支母设置有摆角度的母线补偿单元，解决热胀冷缩产生的应力。-伸缩节的设置五、产品布置方案57本期母线单根长度约300米，设置有2个“U型”补偿单元；通过合理设置固定支撑，,每个U型补偿单元单侧补偿范围约80米。伸缩节设计有很大的安全裕度。-伸缩节的设置五、产品布置方案58电压互感器安装在母线端部，安装及运行维护方便；电压互感器连接位置设有预留气室，方便扩建时电压互感器的拆卸。-电压互感器布置电压互感器预留气室五、产品布置方案591100kVGIS的接地采用多点接地方式，具体如下：设备及支架通过接地铜排直接与辅助地网相连；快速接地开关设有独立的接地点，直接与地网相连（不通过壳体）；母线每隔25米左右设有三相短接汇流排，并通过一点直接接地。套管端部设有不接地的三相短接汇流排。-接地五、产品布置方案60-接地母线三相短接支架接地五、产品布置方案61-基础基础主设备区采用大板基础整体浇注；每个完整串间均设有伸缩缝，以消除热胀冷缩对基础的影响。出线套管处采用预埋件，方便设备安装；其余部位均采用化学锚栓的方式进行固定，便了设备基础的施工。五、产品布置方案皖南站1100kVGIS皖南站1100kVGIS西开电气的机械加工一直保有设备、工艺技术、数控编程等优势，通过柔性、复合、单元生产方式形成导体、触头、压气缸等产品内装件专业化数控加工单元。车间拥有柔性生产线、车铣复合加工中心、车削中心、数控车床、立式加工中心等主体加工设备41台，锯床、热处理炉、普车、摇臂钻、线切割等辅助加工设备13台。具备年产各类机加工件63万件的能力。1、西开电气工艺制造能力1）机械加工六、产品制造过程中的工艺管控六、产品制造过程中的工艺管控环氧浇注件是开关设备中的关键元件，环氧浇注工艺始终处于公司重中之重并稳步发展。拥有5条环氧真空浇注线、75台固化炉及进口德国750KV工频SF6试验变压器和X射线检测系统等。生产的最大单相盆式绝缘子的直径已达1.3米，并通过全部型式试验考核形成批量生产能力。具备年产13万件的制造能力。2）绝缘浇注六、产品制造过程中的工艺管控西开电气形成了以耐压铸铝壳体、铸铝法兰、铸铝导电零件及其它内装件为主体的精密有色金属生产体系。生产工艺主要包括：低压铸造、金属型重力铸造、树脂砂型重力铸造。拥有国内先进的大型铸造铝壳体树脂砂生产线，能够生产长度2.16米，重达550公斤的三联体铸件壳体。主要生产设备有低压铸造机、翻转浇注机、自动制芯机、自动混砂机、天然气熔铝炉、热处理炉等70余台套。具备年产4500吨的能力。3）铝合金铸造天然气熔化炉低压铸造机自动混砂机壳体浇注线直读光谱仪自动水压机氦检漏设备六、产品制造过程中的工艺管控壳体制造从原材料下料、成形、翻边、焊接、检验、机加工到涂装形成了一套完整、稳定的加工工艺，拥有各种专业化高效壳体制造设备100台（套）。独立掌握大型壳体异种钢焊接、铝合金TIG和MIG焊焊接专利，拥有的大型壳体冷翻边工艺技术。具备年产各类焊接壳体24000件的能力。4）焊接壳体翻边预孔切割机环缝焊机X射线实时成像对接环缝焊机直缝焊机数控镗床六、产品制造过程中的工艺管控我公司表面处理拥有地面积放式涂装生产线、悬挂线等4条大型涂装生产线和1条前处理生产线。具备年涂装面积35万平方米的能力。配有铜、铝镀银及硬质阳极氧化等9条自动化流水线，镀银工艺技术国内行业领先，实现镀银工序的100%自制。5）表面处理---油漆/电镀前处理线浸涂线铜镀银线前处理线分支涂装线地面涂装线六、产品制造过程中的工艺管控西开电气拥有四个不同电压等级的产品装配车间。其中灭弧室、隔离开关、接地开关等部件的分装及产品总装室按洁净厂房标准建设，四个车间装配总面积已达5万平方米，拥有从1500KV、1000KV、750KV到325KV等不同电压等级的进口和国产工频、局放试验变压器以及3200KV和4800KV冲击电压发生器。总装二车间拥有一条252KV隔离开关装配线，是世界开关行业首条装配自动线。具备从126KV到1100KV所有电压等级SF6产品装配和试验能力。6）装配、试验六、产品制造过程中的工艺管控

在公司产品加工过程中，各专业制订了详细的工艺标准、工艺守则、作业指导书等工艺文件，为加工实现提供了理论技术支撑、实际操作指导。绝缘工艺守则装配作业指导书焊接工艺守则1）工艺文件2、制造过程质量保证六、产品制造过程中的工艺管控热处理工艺守则技术标准铸造工艺守则油漆工艺守则1）工艺文件六、产品制造过程中的工艺管控质量保证计划施工明细表装配检查卡1）工艺文件六、产品制造过程中的工艺管控标准化设计工位器具工艺流程辅消材料对产品的装配过程进行可视化指导，加入产品装配过程所需的工装、工位器具及辅消材料等元素，并在指导文件中形象直观地展示，保证产品装配的效率和质量。厂内装配作业指导书1）工艺文件装配工艺流程六、产品制造过程中的工艺管控工装工艺参数及辅消材料工位器具工装

工装、工位器具的装配可视化指导，提高产品装配效率和质量。工艺参数和辅消材料的标识更注重了产品装配的细节，保证产品装配质量。厂内装配作业指导书六、产品制造过程中的工艺管控2）工艺纪律检查为了保证制造过程的质量，确保现场操作按照工艺文件执行，公司制订了《工艺纪律检查》制度，定期检查现场制造过程中工艺纪律的执行情况。六、产品制造过程中的工艺管控工艺纪律大检查记录表问题整改措施2）工艺纪律检查六、产品制造过程中的工艺管控车间日常检查细则车间周检查通报2）工艺纪律检查六、产品制造过程中的工艺管控3）工艺文件及特殊/关键工序验证为了保证工艺文件在生产制造过程中的指导作用，使其内容随着现场的设备、环境、工装、工艺方法等内容变化而更新，公司每年制定“工艺验证计划”，验证工艺文件及特殊/关键工序。六、产品制造过程中的工艺管控特殊/关键工序验证表工艺文件验证反馈表工艺文件验证表六、产品制造过程中的工艺管控验证报告六、产品制造过程中的工艺管控超声波清洗的应用厂房环境装配环节是制造厂出产能力的核心，同时装配后的出厂试验、调试也是确保产品质量的最后一关，是产品整个装配制造环节的焦点。新厂房对装配环境清洁度、温湿度自动检测，定期对安装环境洁净度进行检测。产品装配前零部件采用超声波清洗技术进行清理。4）精细化装配六、产品制造过程中的工艺管控工艺流程的优化装配过程控制工位器具的使用4）精细化装配六、产品制造过程中的工艺管控3、安装现场质量保证1）运输过程中的管控断路器、隔离开关、母线、套管等单元在运输过程中，若受到较大的加速度，内部零部件颠震，可能会产生产生异物。编制产品运输方案，对不同路况的运输速度提出明确要求，配置加速度记录仪，确保安全运输。采取的措施包括运输前线路检查和运输过程控制。采用振动记录仪全程记录运输过程中的加速度，并使用GPS定位监控平台及速度监控系统，对整个运输过程进行管控。

现场安装环节是保证特高压GIS质量的最后一步，在控制零部件制造和工厂装配的基础上，在现场安装过程中针对关键技术难点采取专项工艺控制措施，控制安装过程，提高特高压GIS的质量，确保特高压GIS产品的安全稳定运行。

六、产品制造过程中的工艺管控GPS定位监控平台及速度监控系统运输前路线考察运输过程控制振动仪1）运输过程中的管控六、产品制造过程中的工艺管控明确各运输单元的重量和吊点，与施工单位提前沟通，确保安全卸车。完善特高压GIS的各单元存储要求，与施工单位提前沟通明确要求，确保存储要求得到有效的执行。1）运输过程中的管控六、产品制造过程中的工艺管控为了保证现场安装顺利进行，在接到安装信息后，立即赴现场确认安装条件，并与用户、监理等相关单位召开安装前交流会，确定有关现场安装事项。从到货安排、安装条件确认、现场组织结构及职责、技术交底等方面进行交流。交流会到货安排安装条件确认技术交底现场组织结构及职责其他事项开工前的交流会2）开工准备六、产品制造过程中的工艺管控在安装前，西开现场安装工作组向现场组织所有人员介绍安装方案、安装计划、工位器具的使用，使他们对安装内容、顺序等相关内容做到心中有数，具体安装时做到有的放矢。1）、

人员进场2）、

开箱验收人员进场前培训西开、业主共同对设备进行开箱验收，如发现损坏或缺失，西开立即反馈厂内项目组，及时补发。2）开工准备六、产品制造过程中的工艺管控3）安装环境管控现场安装前，需对作业区域（最小为一串设备的区域）周围搭建围栏，高度不低于3.5米，将作业区域与其他外部区域隔离，作业区周边10m范围内若有产生灰尘的地面需采取防尘措施（铺设草垫或防尘网，并定期洒水），作业区域内的地面采取防尘措施（铺设塑料布或彩条布）。在设备装配对接部位采用防尘棚，提高局部装配区域的清洁度。防尘棚配有更衣间，作业者通过更衣间更换作业服装后进入防尘棚内进行装配作业，更衣间与防尘棚的材料相同。六、产品制造过程中的工艺管控a)安装环境防尘在安装前，对作业现场进行围挡封闭，使特高压GIS现场安装的工作区域封闭；对特高压GIS现场安装的封闭工作区域进行混凝土场地清洗和清理，对露土地面覆盖降尘。对作业区域附近的道路车辆通行给予限制，特高压GIS现场安装时，暂时封闭道路，避免车辆通行扬尘污染安装环境。每天定期清扫作业区内的异物，保持作业区的洁净度；作业区内应有专用的废弃物回收桶，作业现场产生的废弃物应及时放入废弃物回收桶，及时清理出场。在特高压GIS现场安装的对接部位搭设密封的防尘帐篷，铺设地板革，改善现场清理和对接工作的环境洁净度。每次开工前对防尘帐篷进行清理，并检查防尘帐篷的封闭性，对存在缺陷的防尘帐篷进行修复或更换。每次开工前对汽车吊的吊钩和吊带进行清理，吊装作业结束后，妥善保管吊带避免粘附灰尘。3）安装环境管控六、产品制造过程中的工艺管控b）对接面清理运输单元在围挡之外进行包装表面的清理后吊入作业区域进行包装的拆除，并在防尘帐篷外清理干净单元表面。在防尘帐篷内进行开盖清理前，检查确认防尘帐篷所有打开的对接口都已及时封闭，并对防尘帐篷内部环境进行检查，确保环境条件符合要求。进入防尘帐篷的操作者，更换专用的工作服、鞋，并用吸尘器对个人进行清理，避免人员带入异物。对接面清理时，采用擦拭纸和酒精擦拭盆式绝缘子的表面，对金属环与环氧树脂接缝、中心嵌件螺纹孔等易藏异物的部位使用吸尘器重点清理。3）安装环境管控六、产品制造过程中的工艺管控专业仪器吸尘器除湿机温湿度计环境测量仪器、设备工具、辅消管理3）安装环境管控六、产品制造过程中的工艺管控92移动装配厂房的应用提高了装配质量，保证了装配进度六、产品制造过程中的工艺管控93移动装配厂房的应用提高了装配质量，保证了装配进度六、产品制造过程中的工艺管控现场工艺指导文件现场安装作业指导书现场作业检查卡现场安装记录4）现场工艺指导文件现场工艺指导文件

1100kVGIS产品现场安装检查卡，每一个对接面的装配作业都编制有装配检查卡进行质量控制。按照GIS产品的装配检查制度，对每一个作业步骤的关键质量点严格检查控制，执行现场安装作业的自检、互检和专检要求。六、产品制造过程中的工艺管控零部件、工具专人管理，装配前后点检每完成一个单元，进行电阻测量和检漏，避免返工内窥镜点检（必要时）关注天气变化，调整安装进度自检、互检、专检现场管理要求在现场的装配工艺文件中进一步加入人物、厂房、吊车等人机工程界面，使现场装配作业指导文件具有更强的指导作用，也提高了产品现场装配质量。4）现场工艺指导文件六、产品制造过程中的工艺管控班前后、会日报周报厂内项目组提交业主提交反馈项目经理反馈业主代表反馈团队执行客户资产库录入工作日志报送流程现场管理制度每日例会制度工作日志报送制度4）现场工艺指导文件现场安装管理制度六、产品制造过程中的工艺管控现场准备的现场安装设备和器具现场安装的防尘棚1100kVGIS产品现场安装情况基础找平、支架安装1100kVGIS产品现场安装情况断路器安装1100kVGIS产品现场安装情况电流互感器、隔离开关安装1100kVGIS产品现场安装情况母线安装与导体对接1100kVGIS产品现场安装情况支管安装1100kVGIS产品现场安装情况5）现场试验开关设备在交付用户使用前,为保证各产品组件组装后的性能满足技术要求，GIS组件在