圖示:鋼殼體GIS外形圖
1、匯控柜2、斷路器3、電流互感器4、接地開關(guān)5、出線隔離開關(guān)6、電壓互感器7、電纜終端8、母線隔離開關(guān)9、接地開關(guān)10、母線11、操動機(jī)構(gòu)
圖示:單相GIS側(cè)視圖
1、 斷路器滅弧室2、儲能彈簧操作機(jī)構(gòu)3、隔離開關(guān)4、接地開關(guān)5、接地開關(guān)6、電流互感器7、電壓互感器8、斷路器控制單元
GIS(Gas-Isolated metal-enclosed Switchgear)是指氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備的簡稱,它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備,包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進(jìn)出線套管等,經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機(jī)地組合成一個整體。
01GIS基本結(jié)構(gòu)
GIS(氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備)采用了單相封裝的結(jié)構(gòu),其緊湊的設(shè)計減少了設(shè)備本身所占用的空間;該設(shè)備大部分模塊清晰地布置在一個水平面上;鋁合金一般被作為外殼材料,可以提高抗腐蝕性能且重量很輕;通過采用最新的結(jié)構(gòu)和鑄造技術(shù),優(yōu)化了外殼的電場分布和機(jī)械性能。氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備也叫六氟化硫封閉式組合電器,六氟化硫氣體(SF6)多被用作絕緣和滅弧介質(zhì),所有的模塊都通過法蘭連接,依靠O型密封圈原理來保證設(shè)備的氣密性;盆式絕緣子將間隔分隔成若干個獨立氣室,每個氣室裝備了一套獨立的氣體監(jiān)測設(shè)備、防爆膜和吸附劑,氣室中固定的吸附劑可以吸收水分及SF6分。
1、斷路器
斷路器組件由三相共箱式斷路器和操動機(jī)構(gòu)組成。每相滅弧室有獨立的絕緣筒封閉。滅弧室為單壓式,采用軸向同步雙向吹弧式工作原理,結(jié)構(gòu)簡單,開斷能力強(qiáng)。
2、隔離開關(guān)和接地開關(guān)
接地開關(guān)可以配手動、電動或電動彈簧機(jī)構(gòu)。手動和電動機(jī)構(gòu)主要用于檢修用接地開關(guān);電動彈簧機(jī)構(gòu)用于具有開合電磁感應(yīng)電流、靜電感應(yīng)電流能力和需要關(guān)合短路電流的接地開關(guān)。
接地開關(guān)可用做一次接引線端子,因此,在不需要放掉SF6氣體的條件下,用于檢查電流互感器的變化和測量電阻等。
隔離開關(guān)可以配手動、電動或電動彈簧機(jī)構(gòu)。手動和電動機(jī)構(gòu)主要用于無負(fù)載電流時分合隔離開關(guān);電動彈簧機(jī)構(gòu)用于需要切合電容電流、電感電流和母線轉(zhuǎn)換電流的隔離開關(guān)。
3、電流互感器
電流互感器是變電站的測量和保護(hù)系統(tǒng)的信號來源之一,此處電流互感器主要是將大電流轉(zhuǎn)換為小電流(1~5A),對設(shè)備進(jìn)行測量和保護(hù)。
4、電壓互感器
電壓互感器時GIS的一種元件,主要用于電力系統(tǒng)的計量、電壓的測量和電壓的保護(hù)。一般安裝在母線上火進(jìn)線部位。在此處主要是將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓(一般為110V)對GIS進(jìn)行測量和保護(hù)。高欄終端GIS電壓互感器時三相共箱式結(jié)構(gòu)(三個單獨的互感器裝在同一殼體里)。
5、避雷器
避雷器為氧化鋅型封閉式結(jié)構(gòu),采用SF6絕緣,有垂直或水平接口,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容量。
6、母線
SF6氣體絕緣母線用于GIS內(nèi)部間隔之間和各種元件的連接,母線可通過連續(xù)額定電流及耐受動、熱穩(wěn)定電流。
7、終端元件
SF6空氣套管用于GIS架空線的連接,SF6油套管用于GIS與變壓器直連,電纜終端用于GIS與電纜的連接。
8、氣隔
GIS的每一個間隔,用不通氣的盆式絕緣子(氣隔絕緣子)劃分為若干個獨立的SF6氣室,即氣隔單元。各獨立氣室在電路上彼此相通,而在氣路上則相互隔離。設(shè)置氣隔具有以下優(yōu)點:
?。?)可以將不同SF6氣體壓力的各電器元件分隔開;
?。?)特殊要求的元件(如避雷器等)可以單獨設(shè)立一個氣隔;
?。?)在檢修時可以減少停電范圍;
?。?)可以減少檢查時SF6氣體的回收和充放氣工作量;
?。?)有利于安裝和擴(kuò)建工作。
圖示:氣體密度開關(guān)示意圖
每一個氣隔單元有一套元件,即SF6密度計、自封接頭、SF6配管等。
其中,SF6密度計帶有SF6壓力表及報警接點。除可在密度計上直接讀出所連接的氣室的SF6壓力外,還可通過引線,將報警觸電接入就地控制柜。當(dāng)氣室內(nèi)SF6氣壓降低時,則通過控制柜上光字牌指示燈及綜自系統(tǒng)報文發(fā)出“F6壓力降低”的報警信號,如壓力降至閉鎖值以下,則發(fā)閉鎖信號,同時切斷斷路器控制回路,將斷路器閉鎖。
02GIS運(yùn)行原理
GIS設(shè)備是由SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì),這個是GIS設(shè)備的主要特征。
整個GIS設(shè)備的工作原理如下所示:
第一步:對斷路器、隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)進(jìn)行選擇控制,并在終端進(jìn)行集中控制;
第二步:實時監(jiān)視斷路器、隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)的工作狀態(tài);
第三步:實時監(jiān)視各氣室SF6氣體密度及壓力是否正常;
第四步:實現(xiàn)本間隔內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)之間的電氣聯(lián)鎖;
第五步:顯示一次主接線形式及運(yùn)行狀態(tài);
第六步:監(jiān)視控制回路電源是否正常;
第七步:集中控制,系統(tǒng)的各個元件都集中于就地控制柜的控制方式中。除了斷路器外,對各氣室的抽真空、充放氣、測水分等均集中在就地控制柜上進(jìn)行。
第八步:分散控制。SF6氣路按氣隔單元在各自的監(jiān)控裝置內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控,每一個氣隔單元有一套元件,與就地控制柜僅有電氣信號相連。
以上就是整個GIS設(shè)備的基本工作流程。
摘錄自:氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備的安裝與試驗
01可靠性與安全性
由于帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中,不與外部接觸,不受外部環(huán)境的影響,大大提高了可靠性。此外由于所有元件組合成為一個整體,具有優(yōu)良的抗地震性能。02適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)
適用于環(huán)境條件惡劣(如嚴(yán)重污穢、冰雹、多風(fēng)雪、多水露、高海拔、多地震等)地區(qū)。03安裝與維護(hù)
安裝周期短。由于實現(xiàn)小型化,可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗合格后,以單元或間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場,因此可縮短現(xiàn)場安裝工期,又能提高可靠性。 因其結(jié)構(gòu)布局合理,滅弧系統(tǒng)先進(jìn),大大提高了產(chǎn)品的使用壽命,因此檢修周期長,維修工作量小,而且由于小型化,離地面低,因此日常維護(hù)方便。