电力GIS基础知识 |
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1. GIS设备的特性
1.1 GIS的基础概念
六氟化硫封闭式组合电器,国际上称为“气体绝缘开关设备”(Gas lnsulated Switchgear)简称GIS.它将一座变电站中除变压器以外的一次设备,包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等,经优化设计有机地组合成一个整体。 1.2 SF6特性SF6 是一种诞生法国的人工合成惰性气体。纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃,在常温下化学性质稳定,属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。 SF6 气体在0.29Mpa压力时,绝缘强度与变压器油相当其,灭弧能力是空气的100倍,是目前应用最广泛的电气绝缘气体。 在断路器和GIS操作过程中,由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下,SF6气体会进行分解,它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02,它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜,如果吸入量大,还会引起头晕和肺水肿,甚至致人死亡。 1.3 GIS的特点小型化:因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质,所以能大幅度缩小变电站的体积,实现小型化。 可靠性高:由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,大大提高了可靠性。 安全性好:带电部分密封于接地的金属壳体内,因而没有触电危险。SF6气体为不燃烧气体,所以无火灾危险。 杜绝对外部的不利影响:因带电部分以金属壳体封闭,对电磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。 安装周期短 维护方便,检修周期长 1.4 GIS在电网中的位置
![]() GIS一般根据安装地点分为户内型和户外型,根据结构又可以分为单相单筒式和三相共筒式,110KV的电压等级及母线可以做三相共筒式,220KV及以上做单相单筒式。 GIS设备根据各个元件不同作用,分成若干个气室,其原则如下: 因SF6气体的压力不同,要求分为若干个气室。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。隔离开关切断的仅是电容电流,所以压力要低些。 因GIS设备检修的需要,要分为若干个气室。由于元件与母线要连接起来,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,分成若干气室能减小故障范围。 ![]() ![]() 3.GIS设备运行维护 3.1运行的基本要求 (1)经常进入的户内SF6设备室,每班至少通风一次,换气15分钟;不经常出入的设备场所,在进入前应先通风15分钟。 (2)运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位,在正常情况下,其外壳及构架上的感应电压不应超过36V。其温升在运行人员易触及的部分不应超过30K;运行人员易触及但操作时不触及的部分不应超过40K;运行人员不易触及的个别部位不应超过65K。 (3)SF6开关设备巡视检查,运行人员每天至少一次巡视SF6设备时,主要进行外观检查,设备有无异常,并作好记录。 3.2例行检查项目 控制屏信号 ( 与实际工况相符,动作正确等) ; 密度继电器指示; SA( 避雷器)泄漏电流指示和动作次数; CB 机构液压油位; 断路器机构起动次数; 断路器、隔离开关、接地开关的操作次数; 外部接线端子有无过热情况。 通风系统是否正常。 其它(外观、异常声响等); 4.GIS设备故障及处理 4.1产生故障的原因(1)制造厂家方面:制造车间清洁度差造成金属微粒、粉尘和其他杂物残留在GIS内部;装配的误差大造成元件摩擦产生金属粉末遗留在零件隐蔽部位;不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象;材料质量不合格。 (2)安装方面:安装现场清洁度差,导致绝缘件受潮、被腐蚀,外部的尘埃、杂物侵入GIS内部;不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象;与其他工程交叉作业造成异物进入GIS内部。 (3)源于过电压:在运行中,GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地(外壳)闪络。 上述原因会使GIS投入运行后,造成内部闪络、绝缘击穿、内部接地短路和导体过热等故障。根据目前国内GIS设备运行情况,盆式绝缘子和隔离开关造成故障的比率最高。 4.2常见故障GIS的常见故障可分为以下两大类。 (1)与常规设备性质相同的故障,如断路器操动机构的故障等。 (2) GIS的特有故障,如GIS绝缘系统的故障等。这类故障的重大故障率为0.1-0.2次/(所·年)。一般认为,GIS的故障率比常规变电所低一个数量级,但GIS事故后的平均停电检修时间则比常规变电所长。 运行经验表明,GIS设备的故障多发生在新设备投入运行的一年之内,以后趋于平稳。 |
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