GIS設備基礎知識
閱讀：154發布時間：2024-6-11
< >定義：當SF6斷路器和其它高壓電氣元件（主變壓器除外），按照所需要的電氣主接線安裝在充有一定壓力的SF6氣體金屬殼體內所組成的一套變電站設備，叫做氣體絕緣開關設備或封閉組合電器，簡稱GIS。組成：氣體絕緣金屬封閉開關設備，由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接管和過渡元件（SF6電纜頭、SF6套管）等電氣元件組成，金屬筒為外殼，導電桿和絕緣件封閉在內部并充入一定壓力的SF6氣體。特點：1、占地面積小；2、元器件在SF6密封體內，不受外界環境影響，運行可靠性高，檢修周期長；3、運行維護工作量小；4、價格較貴，SF6氣體使用較多，檢修不方便。二、結構和原理總體結構：GIS一般由實現各種不同功能的單元組成，稱間隔，主要有進（出）線間隔、母分（母分）間隔、計量保護間隔（壓變）等。GIS的氣體系統可以分為若干氣室。一般斷路器氣室壓力高，氣室內安裝電流互感器；主母線、電壓互感器、避雷器分別為獨立的氣室，其他元件根據工程確定氣室劃分。各氣室分別由相應的密度控制器檢測氣體壓力。上圖中組成元件：①CB—斷路器②DS—隔離開關③ES/FES—檢修修/故障關合接地開關④BUS—母線⑤CT—電流互感器⑥VT—電壓互感器⑦LA—避雷器⑧LCP —就地控制柜⑨終端元件三、部件結構1、SF6斷路器滅弧室為單壓式變開距雙噴結構，它是由靜觸頭和動觸頭，壓氣缸，活塞以及其它部件組成。在合閘位置，電流從靜觸頭側梅花觸頭經靜觸頭座、靜觸頭、動觸頭、壓氣缸、中間觸指和支持件流向動觸頭側梅花觸頭。2、隔離開關隔離開關的分、合閘裝置沒有開斷能力，因此，與斷路器及其它隔離開關和接地開關之間必須具有聯鎖。根據主接線的需要，隔離開關有時須具備一定的開合容性、感性小電流和母線轉換電流性能，其隔離開關內部通過專門設計來滿足。3、接地開關裝在殼體中的動觸頭通過密封軸、拐臂和連接機構相連，殼體采用轉動密封方式和外界環境隔絕，當該接地開關合閘時其接地通路是靜觸頭，動觸頭、殼體及接地端子。接地開關殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的測量，斷路器機械特性的檢測。快速接地具有關合短路電流的能力，及開合感應電流的能力。4、故障關合用接地開關具有關合短路電流的能力和開合感應電流的能力，配電動彈簧機構。5、母線母線采用三相共箱式結構，導體連接采用表帶觸指，梅花觸頭。殼體材料采用鋼筒及鑄鋁殼體低能耗材料，三相共箱式結構可避免磁滯和渦流循環引起的發熱，采用主母線落地布置結構，降低了開關設備高度，縮小了開關設備占地面積，在適當位置布置金屬波紋管。6、電流互感器電感式電流互感器線圈為環氧澆注，三相共箱。SF6氣體絕緣導體=初級線圈。次級線圈固定在環型鐵心上，電流互感器線圈處于地電位，屬于CT，測量精度高可做到0.2級。7、避雷器罐式氧化鋅型，封閉式結構，采用SF6氣體絕緣，垂直安裝。避雷器主要由罐體、盆式絕緣子，安裝底座及芯體等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通流容量。8、終端元件（一）SF6充氣瓷套管內充SF6氣體，瓷套外絕緣具有耐受Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級污穢等級的能力（二）電纜終端電纜終端是把高壓電纜連接到GIS中的部件。9、氣體監視設備每個單獨的氣室設置一個氣壓監視表（帶輸出節點），該監視表帶溫度補償功能，讀數不受溫度影響，顯示值為氣室相對壓力。其中綠色區域為正常壓力值，黃色區域為告警壓力值，紅色區域為閉鎖壓力值。10、匯控柜（1）操作功能：本間隔內所有斷路器、隔離開關、接地開關控制回路均接至匯控柜，在匯控柜上操作；（2）監視功能：通過分合閘指示燈，監視斷路器、隔離開關、接地開關實際位置；（3）聯鎖功能：實現本間隔內各元器件電氣防誤。四、GIS設備的操作，斷路器的控制（一）實行電控操作的前提條件和注意事項1、SF6氣體壓力表指示正常。2、操作機構壓力指示正常。3、操作機構中合、分閘閉鎖已解除。4、就地控制屏上直流電源開關、交流電源開關合上。5、就地控制屏上，控制選擇開關（遠方-就地選擇開關）在預定的位置上。6、SF6氣體和操作機構壓縮空氣（液壓）管道系統閥門位置正確，常開閥門應開啟，常閉閥門應關閉。7、滿足電氣聯鎖條件。（二）斷路器的操作1、后臺機遙控操作：用一個登錄密碼進行操作。分別由監護人、操作人進行。測控屏上開關遙控分合閘壓板投入，GIS匯控柜上開關遠近控切換開關在“遠方"位置。2、就地操作匯控柜控制開關：分別由監護人、操作人進行。GIS匯控柜上開關遠近控開關切至“就地"，操作匯控柜上的控制開關。3、開關位置的檢查由后臺開關位置信號變位、潮流、匯控柜開關位置指示燈、智能終端開關位置指示燈及開關機械位置指示獲得。（三）隔離開關的控制1、閘刀（接地閘刀）的前提條件和注意事項1、控制電壓正常；2、操作前檢查該閘刀的操作是否符合聯鎖條件；3、手動/電動轉換開關須切至電動位置，操作機構箱門應關好。4、在操作過程中，若發現開關動作不（即機械指示和電氣指示不到位），由于刀閘動作不，已不能電控操作，此時不允許手動操作方式，應匯報調度由檢修人員處理。（四）閘刀（接地閘刀）的操作1、后臺遙控操作：用一個登錄密碼進行操作。分別由監護人、操作人進行。GIS匯控柜上開關遠近控切換開關在“遠方"位置。2、就地操作匯控柜控制開關：分別由監護人、操作人進行。GIS室匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀控制電源小開關和電機電源小開關在接通狀態，將匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀遠近控切換開關切至就地位置、操作匯控柜上相應閘刀控制開關，可對閘刀進行分合閘操作；操作完畢后將本間隔閘刀、接地閘刀遠近控切換開關切至遠方位置，將閘刀、接地閘刀控制電源小開關和電機電源小開關切斷，電動操作閘刀前必需檢查匯控柜上“聯鎖/解鎖"切換開關在聯鎖位置。3、手動操作：打開閘刀手動操作機構箱門，旋轉轉換開關，將操作手柄插入手動軸。順時針轉動操作桿則閘刀合閘，逆時針轉動，則分閘。注：手動操作閘刀無閉鎖，運行人員不允許進行該種操作方式。4、閘刀、接地閘刀分合位置的檢查由后臺位置信號變位、匯控柜閘刀位置指示燈、智能終端閘刀位置指示燈及閘刀機械位置指示獲得。第二，GIS設備的驗電操作GIS設備無可以驗電的裸露導體部分，因此驗電均采用間接驗電或檢查設備位置狀態的方法進行；（一）線路閘刀線路側驗電：1、檢查線路側高壓帶電顯示器顯示確無電壓；2、線路避雷器在線監測儀線路電流顯示為“0"。3、檢查線路閘刀確已斷開（后臺、匯控柜閘刀狀態指示燈、閘刀機械指示牌）；（二）線路及母分開關兩側驗電：1、后臺檢查開關兩側閘刀確已斷開；2、匯控柜上開關兩側閘刀狀態指“紅燈滅、綠燈亮"。3、現場檢查開關兩側閘刀機械位置指示確在“分"位置。（三）母線驗電：1、檢查后臺機相關母線上所有閘刀確已斷開。2、檢查匯控柜相關母線上所有閘刀電氣狀態指示燈“紅燈滅、綠燈亮"。3、現場檢查相關母線上所有閘刀機械指示確在“分"位置。（四）主變高中壓側驗電：高壓驗電筆在主變220kV側、110kV側三相套管出線端驗明確無電壓。第三，SF6氣體監督管理（一）運行中發生SF6氣體微量泄漏的檢查處理在日常巡視檢查維護中，若發現表計異常、表壓下降，有刺激性嗅味或自感不適，應即向值班負責人報告，在保證人身安全前提下按下列步驟檢查處理。1、根據壓力表及氣路系統確認漏氣氣室。2、對壓力表的可靠性進行鑒別，檢查壓力表閥門有無開啟。3、經檢漏確認有微量泄漏，一方面匯報調度，一方面加強監視，增加抄表次數。4、查找漏氣部分（檢修人員實施）。（二）告警壓力動作發訊在運行中，“壓力異常"光字牌亮，則為告警壓力動作，表明除斷路器室以外的其它氣室發生較嚴重的泄漏，按下列步驟檢查處理：1、記錄故障時間并對告警信號進行檢查。2、根據壓力表的讀數及相應位置，確認漏氣氣室。3、對漏氣室進行外表檢查，注意有無異聲、異味，并記錄壓力及相應的溫度、負荷情況（注意：為以示區別應同時記錄正常氣室的壓力）。4、若一個壓力表同時監測幾個氣室，在確認漏氣氣室后，應即將漏氣氣室的測量支路方面關閉。5、將檢查結果報有關部門及調度，根據漏氣情況嚴重程度確定是否立即停電處理。注：“壓力異常"也可能是空氣、液壓壓力低發訊。6、加強監測。（三）SF6氣體壓力低閉鎖操作在運行中出現 “壓力異常"、 “壓力閉鎖"告警信號，說明該間隔斷路器氣室發生較嚴重的泄漏，按下列步驟檢查處理：1、記錄事故發生時間、復歸信號。2、根據就地控制柜及斷路器操作機構箱信號及壓力表讀數確認漏氣氣室。3、對漏氣氣室進行外表檢查，注意有無異聲、異味，并記錄壓力表讀數及相應環境溫度及負荷情況。（同時記錄正常氣室的壓力以便鑒別）4、在確認漏氣氣室后，應即將漏氣氣室的閥門關閉。5、拉開斷路器操作電源，并將斷路器鎖定在合閘位置。6、將檢查結果匯報調度，要求立即進行停電處理。7、加強監測。注意：此時不能拉開回路信號電源。
