2021-06-25 16:41:00

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凝聚态物理学
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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。

三相共箱紧凑型GIS,最小间隔宽度为0.8m,标准间隔占地仅有2.9m2。一般220kV GIS设备的占地面积为常规设备的37%;110kV GIS设备占地面积为常规设备的46%左右。

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基本信息

  • 中文名

    六氟化硫封闭式组合电器

  • 采    用

    绝缘性能卓越的六氟化硫气体

  • 特    点

    能大幅度缩小变电站的体积

  • 国际上称为

    "气体绝缘开关设备"

目录

折叠 编辑本段 简介

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 Insulated 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。

折叠 编辑本段 特点

折叠 可靠性与安全性

由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,不与外部接触,不受外部环境的影响,大大提高了可靠性。此外由于所有元件组合成为一个整体,具有优良的抗地震性能。

因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。

又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。

折叠 适应环境能力强

适用于环境条件恶劣(如严重污秽、冰雹、多风雪、多水露、高海拔、多地震等)地区。

折叠 安装与维护

安装周期短。由于实现小型化,可在工厂内进行整机装配和试验合格后,以单元或间隔的形式运达现场,因此可缩短现场安装工期,又能提高可靠性。 因其结构布局合理,灭弧系统先进,

钢壳体GIS外形图钢壳体GIS外形图

大大提高了产品的使用寿命,因此检修周期长,维修工作量小,而且由于小型化,离地面低,因此日常维护方便。

折叠 断路器

断路器组件由三相共箱式断路器和操动机构组成。每相灭弧室有独立的绝缘筒封闭。灭弧室为单压式,采用轴向同步双向吹弧式工作原理,结构简单,开断能力强。

折叠 隔离开关和接地开关

接地开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于检修用接地开关;电动弹簧机构用于具有开合电磁感应电流、静电感应电流能力和需要关合短路电流的接地开关。

接地开关可用做一次接引线端子,因此,在不需要放掉SF6气体的条件下,用于检查电流互感器的变化和测量电阻等。

隔离开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于无负载电流时分合隔离开关;电动弹簧机构用

电压(KV)

设备种类

占地面积(M²)

对比百分数

500

常规设备

4944

25.02

GIS

1237

330

常规设备

2989

28.77

GIS

860

220

常规设备

1105

37.01

GIS

409

110

常规设备

358

45.81

GIS

164

于需要切合电容电流、电感电流和母线转换电流的隔离开关。

折叠 避雷器

避雷器为氧化锌型封闭式结构,采用SF6绝缘,有垂直或水平接口,主要由罐体盆式绝缘子安装底座及芯体等部分组成,芯体是由氧化锌电阻片作为主要元件,它具有良好的伏安特性和较大的通容量。

折叠 气隔

GIS的每一个间隔,用不通气的盆式绝缘子(气隔绝缘子)划分为若干个独立的SF6气室,即气隔单元。各独立气室在电路上彼此相通,而在气路上则相互隔离。设置气隔具有以下优点:

1、可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开;

2、特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔;

3、在检修时可以减少停电范围;

4、 可以减少检查时SF6气体的回收和充放气工作量;

5、有利于安装和扩建工作。

每一个气隔单元有一套元件,即SF6密度计、自封接头、SF6配管等。

其中,SF6密度计带有SF6压力表及报警接点。除可在密度计上直接读出所连接的气室的SF6压力外,还可通过引线,将报警触电接入就地控制柜。当气室内SF6气压降低时,则通过控制柜上光字牌指示灯及综自系统报文发出"SF6压力降低"的报警信号,如压力降至闭锁值以下,则发闭锁信号,同时切断断路器控制回路,将断路器闭锁。

折叠 套管

高压套管内部充有SF6气体,用于组合电器与外部高压线路的绝缘,也SF6组合电器与高压线路连接的枢纽。

折叠 操作模式

220KV、110KV GIS设备共有三种操作模式

折叠 就地操作

就地操作需要通过就地控制柜来实现。

就地控制柜(LCP)是对GIS进行现场监视与控制的集中控制屏。也是GIS间隔内、外各元件,以及GIS与主控室之间电气联络的中继枢纽。就地控制柜具有就地操作、信号传输、保护和中继、对SF6系统进行监控等功能。主要功能如下:

1、 实施断路器、刀闸、接地刀闸就地―远方选择操作,在控制柜上进行就地集中操作;

2、监视断路器、刀闸、接地刀闸的分合闸位置状态;

3、监视GIS各气室SF6气体密度;

4、实现GIS本间隔内断路器、刀闸、接地刀闸之间的电气连锁及间隔之间各种开关之间的电气连锁;

5、显示一次主接线形式及运行状态;

6、作为GIS各元件间及GIS与主控室之间的中继端子箱接收或发信号用;

7、监视控制回路电源是否正常,并通过电源开关、熔断器、保护开关,对就地控制柜及GIS的二次控制、测量和保护元件起保护作用。

就地操作时,将"远方/就地"操作手柄切换至"就地"位置,然后切相应的开关、刀闸、接地刀闸操作开关即可。

折叠 测控装置操作

以220KV系统为例。220KV系统采用FCK-851微机测控装置,具有测量、控制、监视、记录、同期、间隔层逻辑自锁互锁等功能。该装置通过自身实时、开放的网络通信功能互相交换数据,每台测控装置都能实时获得来自其他间隔的测控装置的遥控信息,并应用于控制的闭锁逻辑判别,从而实现间隔层的闭锁逻辑。控制命令的执行流程如图所示:控制命令的执行流程控制命令的执行流程当"远方/就地"手柄在远方状态时,只有远方遥控命令有效;当"远方/就地"手柄在就地状态时,只有就地的控制操作有效。然后判断联锁/解锁手柄的位置状态,确定是否需要进行逻辑闭锁,只有不需要逻辑闭锁或者满足闭锁逻辑的出口条件时,才允许完成控制命令,从而更有效地实现逻辑闭锁功能。

在测控装置操作时,应先在五防机进行模拟操作,并将操作任务传至电脑钥匙。将测控装置的"远方/就地"切换手柄切换至"就地"位置,电脑钥匙插入对应的端口,然后切换相应的开关操作手柄即可。

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