gis组合开关sf6气室环流处理分析

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1、GIS组合开关SF6气室环流处理分析（广东省粤电集团有限公司珠海发电厂，广东珠海519000）摘要：木文通过实际工程案例探讨分析了GIS母线环流问题产生的原因及影响，同时对其接地要求做了详细阐述。关键词：GIS组合开关；SF6气室；环流；处理1八■>«刖目通过有效的控制环流解决气室过热的隐患，以供参考。1工程概况2008年2月6日，XX电厂700MW主变高压侧220KV电缆A相发生接地短路，故障处理中将XX电厂700MW主变A相交联聚乙烯电缆由原H木藤仓制造的220KVXLPE3000mm2电缆（NDPI-0297619414）更换为沈阳古河电缆厂的220KVXLPE2500mm2电缆

2、（Y儿W03-Zl×2500mm2220KV）。为了掌握己投入正常连续运行的XX电厂700MW主变A相新电缆状况及分析、预防和消除隐患，通过XX电厂、三菱总承商、日木藤仓电缆、沈阳古河、广东中试所、电力设计院、武高所、XX电建等多方分析研究制定《220KV电缆及终端装置反事故技术措施》。其中包括：预防220KV电缆及其GIS设备载流导体过热（①采用红外测温成像仪检查，②XX电厂700MW主变220KV电缆及终端头表面温度在线监测和预警）和检测电终端及接头的绝缘劣化程度（①XX电厂700MW主变220KV电缆及终端局部放电检测，②电缆终端外护层环流监测）。按照反事故技术措施要

3、求，2008年3月份，电气点检人员在对XX电厂700MW主变出口开关2201间隔进行红外测温点检时发现6号气室地脚螺栓发热严重（如下图为2008年3月27H红外热像仪测温记录）。（2008年3月27日14:16:12红外热成像图片）在随后的跟踪测量中测得最高温度高达93°C,用钳表电流表测量各地脚螺栓通过的电流为89〜184A。初步分析认为XX电厂XX电厂700MW主变出1_1开关2201间隔6号气室金属外壳产生的环流流过地脚螺栓引起螺栓发热。而产生环流的原因极有可能是XX电厂700MW主变高压侧三相电流不平衡导致的。例如下图:2009年8月18日凌晨02:47:18，XX电厂700M

4、W主变高压侧A、B、C三相电流依次为（1593.66A）、（1612.21A）、（1642.52A），B相电流比A相高18.55A；C相比B相高30.31A，比A相高48.86A。而2号主变高压侧A、B、C三相电流依次为（1519.76A）、（1519.96A）、（1521.48A）,最多相差1.72A。（2009年8月18日凌晨02:47:18,1、2号主变高压侧电流）从数据中可以看出XX电厂700MW主变高压侧三相电流略有不平衡。下面我们将着重分析一下GIS母线环流的产生及其影响。2GIS母线环流问题分析2.1GIS母线环流的定义在GIS系统中，母线封装于金属外壳中，母线与金属之间

5、存在电磁耦合，当母线冇电流流过吋，金属外壳上会产生感应电压，通过一定的间隔，母线外壳上将会有感应电流流过，这种电流称为环流。2.2环流产生的机理及影响其大小的因素2.2.1金属外壳产生环流的机理电流流过母线吋在外壳产生环流的同吋，也会产生涡流。此电流由交变母线电流通过外壳截面的磁通量发生变化而感就产生的，是一种横向电流。不管是相间耦合还是相间接地，外壳上都会产生两种感应电压：纵向感应的共模电压和涡流引起的差模电压，这两类电压可以叠加。对于差模电压，任何外包导体的非磁性管式屏蔽，电流流过内部导体吋会产生一个交变磁场，多少可以减弱该磁场对其他外部导体的磁效应。此屏蔽效应完全是由于导体的垂直

6、平面内涡流循环的缘故；同时，这种电流本身的磁场能平衡、抵消内部导体磁场，因此无论外壳接地与否都能产生差模电压。一般情况下，在工频吋，外壳不能提供足够大的屏蔽，感应电压很少，相对屏蔽效应小于10%。而在连续结构体的GIS外壳屏蔽效应会很高(约80%〜90%)，这是由在闭合冋路中通过各相外壳及连接器纵向环流引起的，所以也是外壳采用连续型的优点，同时可以认为在研究连续型外壳环流部题时，涡流的影响完全可以忽略。对于纵向的共模电压，一般通过耦合关系来研究，其基本耦合电路有相导线与构成闭合的外壳之间的耦合和相导线与以大地构成冋路的外壳之间的耦合，这两种耦合都可以通过理想变压器的T型等效来模拟。2.

7、2.2影响环流大小的因素(1)电压等级的影响。当耦合关系一旦确定，电压等级越高，耦合到外壳上的感应电压就会越大，(即EQ的值)，形成环流也就会很大。(2)外壳尺位置的影响。壳体距地高度、母线简的直径、相间距离都会影响导体与金属外壳的耦合关系、耦合系数改变，从而影响环流值。(3)金属材料(外壳的材料和外壳连接体的材料)的选取。选取的材料必须有足够的传导性，以免局部电位分布不均匀，还要有足够的机械强度，很好的抗腐蚀和耐热性能，否则金属外壳表面阻抗S