GIS全封闭组合电器.doc

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1、GIS全封闭组合电器一．概况60年代中期，美国制造了第一套GIS设备，使高压电器发生了质的飞跃，也给配电装置带来了一次革命。它具有占地面积少、元件全部密封、不受环境干扰、可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量少、安装迅速、运行费用低等优点，引起世界电力部门的普遍重视。40年来，GIS设备迅速发展，欧洲、美洲、中东的电力公司都规定配电装置要用GIS设备，在亚洲、非洲、澳洲的发达国家也基本上要用GIS设备，在南非有800KVGIS设备投入运行。我国GIS设备的研制工作起步于60年代，与世界其他国家基本同步，1971年我国

2、首次试制成功110KVGIS设备，并投入运行，自改革开放以来，我国大型核电站、火电站、水电站、变电站先后都选用了GIS设备、例如大亚湾、秦山核电站，广洲抽水蓄能电站，四川二滩水电站，浙江北仑港，上海石洞口，广东沙角等火电厂，广东江门、云南草铺等变电站，三峡水电站的升压变电站，自80年代以来，国产大型GIS设备也投入运行，SF6全封闭组合电器配电装置的英文全称是GasIusulatedSubStation,可缩写成GIS。现在已习惯SF6全封闭组合电器配电装置俗称为GIS。与常规配电装置一样，它是由断路器、隔离开关、快速或

3、慢速接地开关、电流互感器、避雷器、母线及这些元件的封闭外壳、伸缩节和出线套管等组成。也就是将上述间隔的配电装置设备通过封闭式组合，加装在一个充满一定压力的SF6气体的仓内，其间电气绝缘可依靠间隔内SF6气体保证。SF6气体同时也起灭弧介质的作用。GIS设备除有优越的技术性能外，由于GIS采用了最小电气距离的封闭组合结构，其最大的优点就是设备所占的土地面积只有常规设备的15%--35%这对我国节约土地的国策是非常有利的，十分符合我国的国情。由于GIS的带电体和绝缘元件均封闭在金属外壳内，不受外界环境的影响，且布置的重心低，

4、抗震能力强，因而它适宜使用在环境条件恶劣的地区。GIS设备加工精密、选材优良、工艺严格、技术先进。另外绝缘介质使用SF6气体，其绝缘性能、灭弧性能都优于空气。断路器的开断能力高，触头烧伤轻微，因此GIS设备的检修周期长、故障率低，所以GIS设备运行安全可靠，维护工作量少。GIS设备各个元件的通用性强，采用积木式结构，尽量在制造厂组装成一个运输单元。电压较低的GIS可以整个间隔作为一个运输单元，运到施工现场就位固定。电压高的GIS设备由于运输件很大，不可能整个间隔运输，但可以分成若干个运输单元，对运输单元进行少量的安装、调

5、整试验以后进行拼装，就可以投入运行与常规的设备相比，现场工作量减少了80%左右，所以GIS设备安装迅速，施工费用省。在现代大型发电厂中尤为重要。GIS设备的导电部分均为外壳所屏蔽，外壳接地良好，其导电体所产生的辐射，电场干扰等都被外壳屏蔽了。噪音来自断路器的开断过程，也被外壳屏蔽了。因此GIS设备不会对通信、无线电进行干扰。GIS设备有户外式和户内式两种二．基本原理和结构1.基本结构GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。220KV及以上电压等级通常采用单相单筒式结构，每一个间隔（GIS配电装置也是将一个具有完整

6、的供电、送电或具有其他功能的一组元器件称为一个间隔）根据其功能由若干元件组成，同时GIS的金属外壳往往分隔成若干个密封隔室，称为气隔（I、II、III、IV）内充满SF6气体，如下图所示：图：间隔的气隔划分图1—隔离开关；2—慢速接地开关；3—快速接地开关；4—断路器；5—电流互感器；6—隔离开关7—快速接地开关；I、II、III、IV—气隔这样组合的结构，具备三大优点：其一，如需扩大配电装置或拆换其一气隔时，整个配电装置无需排气，其他间隔可继续保持SF6气压。其二，若发生SF6气体泄露，只有故障气隔受影响，而且泄露很容

7、易查出，因为每一个气隔都有压力表或温度补偿压力开关。其三，如果某一气隔内部出现故障，不会涉及相邻气隔设备。GIS外壳内以盘式绝缘子作为绝缘隔板与相邻气隔隔绝，在某些气隔内，盘式绝缘子装有通阀，即可沟通相邻隔室，又可隔离两个气隔。隔室的划分视其配电装置的布置和建筑物而定。220KV的GIS间隔的总体组成示于下图。间隔的总体组成图（以220KV的GIS为例）1—断路器；2—断路器操作箱；3—隔离开关与接地开关操作机构；4--隔离开关与接地开关；5—金属外壳；6导电杆；7—电流互感器；8—外壳短路线；9—外壳连接法兰；10—气

8、隔分割处，盘式绝缘子；11—绝缘垫（1）断路器：有单压式和双压式两种。目前广泛采用的是单压式断路器。单压式断路器结构简单，使用内部压力一般为0.5—0.7Mpa，它的行程，特别是预压缩行程较大，因而分闸时间和金属短接时间均较长。为缩短分闸时间，将尽量加快操作机构的运行速度，加大操作功。单压式断路器的断口可以垂直布置也