GIS组合电气运行、点检、测试培训教材

GIS组合电器运行、维护、检修及试验主讲人：段宝华13947201579培训内容：一、GIS组合电器组成模块概述：二、GIS组合电器操作：三、GIS组合电器维护、检修：四、GIS组合电器交接试验：GIS组合电气组成模块概述：GIS（Gas-InsulatedSwitchgear）为金属封闭气体绝缘组合电器，这种封闭式组合电器结构紧凑，采用铝合金外壳，断路器配全弹簧操作机构，具有高可靠性、高气密性，运行成本低、免维护、高灵活性等特点。以下对它的整体及主要功能模块进行详细介绍：-断路器-隔离开关-快速接地开关-工作中接地开关-电流互感器-电压互感器-电缆筒-避雷器-空气套管-封闭母线与变压器连接-母线GIS组合电气主要技术参数：额定电压Ratedvoltage245kV额定频率Ratedfrequency50/60Hz额定工频耐压（1分钟）460kVRatedpowerfrequencywithstandvoltage(1min)额定雷电冲击耐压（1,2/50µs）1050kVRatedlightningimpulsewithstandvoltage(1,2/50µs)额定母线电流Ratedbusbarcurrent3150A额定馈线电流Ratedfeedercurrent3150A额定开断电流Ratedbreakingcurrent50kA额定短时耐受电流Ratedshort-timecurrent50kASF6年漏气率1%Leakagerateperyearandgascompartment间隔宽Baywidth1500mm间隔高Bayheight3500mm间隔深Baydepth4700mm间隔重Bayweight5tGIS组合电器结构示意图1断路器2电流互感器3GL型隔离开关4快速接地开关5电压互感器6电缆终端7避雷器8接地开关9母线10GR型隔离开关11断路器操动机构12LCP柜GIS组合电器结构示意图1集成就地控制柜2断路器控制单元3I段母线隔离开关操作机构4II段母线隔离开关操作机构5接地开关操作机构6接地开关操作机构12354786119107接地开关操作机构8隔离开关操作机构9电流互感器端子箱10电压互感器端子箱11断路器CB全封闭组合电器断路器模块断路器是气体绝缘开关装置的中心元件。它用来接通电流，进行输电和中断持续控制。它通过弹簧储能机构启动断路器的切换系统。通过自身的压力，在切换系统中产生灭弧气流进行灭弧。自能型灭弧室灭弧原理1静触头支座FixedContactsupport2灭弧喷口Quenchingnozzle3主触头Maincontact4弧触头Arcingcontact5接触气缸Contactcylinder6压气缸Puffercylinder123456合闸位置Breakerin“on”position分闸:主触头分离Opening:Maincontactopen分闸:弧触头分离Opening:Arcingcontactopen分闸位置Breakerin“off”position1静触头支座2灭弧喷口3主触头4弧触头5接触气缸6压气缸全封闭组合电器弹簧储能机构分闸位置(合闸弹簧储能)“off”position(Closingspringloaded)1234567891011121314151617合on分off1合闸脱扣2凸轮3连杆4操作杆5合闸弹簧连杆6分闸弹簧连杆7合闸弹簧8手动储能柄9储能机构10储能轴11曲柄12合闸缓冲器13转轴14分闸缓冲器15分闸脱扣16操作机构箱体17分闸弹簧全封闭组合电器隔离开关隔离开关是单极机构，电机驱动装置通过驱动联接装置操作三个极。它可以作为输出模块、母线模块或作为分段隔离开关使用。1触头支柱Contactsupport2绝缘触头Insulatingcontact3绝缘杆Insulatingrod4主轴Mainshaft1234全封闭组合电器快速接地开关快速接地开关用于预先绝缘隔离（例如架空线、电缆）之后，使系统元件接地和短路。它们可以快速动作（通过弹簧储能机构来完成），并且专门设计的触电系统可确保即使在与带电设备无意连接的情况下，导电通路也能可靠接地。21341静触头Fixedcontact2动触头Contactpin3转动轴Operatingshaft4导体Conductor全封闭组合电器工作中接地开关工作中接地开关在初始绝缘后，可用于接地和短路母线或引出模块。在绝缘模块的情况下，工作中接地开关可以用于测量目的21341静触头Fixedcontact2动触头Contactpin3转动轴Operatingshaft4导体Conductor全封闭组合电器电流互感器电流互感器为感应式电流互感器。它直接引导通过此模块的导体（即一次导体）作为原边绕组，副边绕组固定在环形铁芯上。它将工作电流和短路电流值降低，以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置。123451、导体“一次绕组”2、绝缘盆子3、二次绕组4、屏蔽电极内5、屏蔽电极全封闭组合电器电压互感器电压互感器采用感应式电压互感器，它由一个铁芯以及带有相应的高压电极和高压接线端的单极原边绕组组成。它将工作电压值降低，以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置，同样也使其适用于接地故障检测。EV98684e12341带二次绕组的铁芯Ironcorewithsecondarywindings2一次绕组Primarywinding3高压端High-voltageterminal4绝缘盆子Bushing全封闭组合电器电缆连接模块电缆连接模块可供所有标准型高压电缆以常规或插入式电缆作为接线柱连接之用。插入式触头Plug-intypecontact环氧树脂套Epoxyresinsocket硅橡胶磁场控制元件Siliconerubberfieldcontrolelement弹簧组件Springassembly全封闭组合电器避雷器模块避雷器采用罐式交流无间隙金属氧化物作为设计基础。它的目的主要是限制过电压。绝缘盆子SF6-bushing过滤器、防爆膜装置Accesscoverwithpressurerelief,deviceandfilter电气监控装置Electricalmonitoringdevices密度表Gaspressure/densitymonitoring支柱管Supportingtube金属氧化电阻片Metal-oxideresistors外壳Enclosure屏蔽罩Gradinghood弹簧触头Springcontact全封闭组合电器架空连接架空线接头可以将导体引出气室，以便能够连接裸露的导线。一个舱体的三个架空线接线端通常是相同的。全封闭组合电器变压器封闭母线连接在GIS与变压器通过封闭连接时采用此连接方式。全封闭组合电器母线母线为3极封闭母线，可以采用密封衬套将它分配给几个气室。相邻舱体的母线模块通过和母线的架设方向成正确角度补偿设计公差和热膨胀的膨胀接头耦合在一起。GIS组合电器操作一、手动操作：在调试和维护工作期间，或者在控制电源故障及电动机操作机构故障等紧急情况下，可以对断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关进行手动操作。注意：手动操作时，开关装置连锁无效。如果启动开关装置是与开关装的规定连锁条件相背，将引起开关装置和系统的严重损坏。例如：---压力降低闭锁操作失效。---电气五防闭锁条件失效。---机械闭锁条件失效。GIS组合电器操作二、电气操作：断路器、隔离开关、接地开关在满足各自的连锁条件下，均可以在就地通过按钮等进行分合操作，也可以通过后台微机控制实现远程操作。当转换开关置于“就地”位，可以在就地实现操作，当转换开关置于“远方”位时，可以实现后台远程操作。GIS组合电器联锁一、电气五防：---防止误分、合断路器---防止带负荷拉、合隔离开关---防止带电合接地开关---防止带接地开关合隔离开关---防止误入带电间隔GIS组合电器联锁二、系统联锁系统联锁构成如下：---内部连锁：在一个馈线上的开关装置之间的联锁状态---外部联锁：各分路之间的联锁状态联锁状态：---不在负荷下分合隔离开关（即断路器在合位时，不允许操作隔离开关。---当同一电路上的隔离开关在中间位置时，不可以合断路器。GIS组合电器联锁---当隔离开关在合位时，与其相邻的接地开关不允许操作，反之当接地开关在合位时，与其相邻的隔离开关不允许操作。---只能在确定已断开电路的情况下对接地开关进行操作。---只有在母联支路闭合状态下，才可以实现双母线互倒负荷。---只有确认母线接地开关在断开位置时，才可以合相对应的母线隔离开关电气闭锁：---断路器闭锁：当气室压力低于闭锁压力或控制电源在失电情况下，断路器不能进行分合操作。---手动电气闭锁：隔离开关、接地开关在进行手动操作的过程中，隔离开关、接地开关不能通过电气操作。GIS组合电器维护检修GIS主要元件除断路器、隔离开关、接地开关等动作元件外，基本上都在SF6气体中处于静态，所以维护检查基本按元件所处介质不同（SF6中和空气中）分别考虑其维护检查要点分类SF6气体中部分大气中部分动作元件断路器、隔离开关/接地开关（实施短路开断，操作次数的管理，同时以12年为1次检修周期的详细维修；隔离开关和接地开关可进行全数或抽样维修）操作机构（实施操作次数的管理，同时以6年为1次检修周期的详细维修，其维修是以操作试验为主,并进行详细检查的维修）不动作元件母线，出线电缆或套管，避雷器，电压互感器，电流互感器进行相关项目的检查法兰结合部位，箱体，接线等主要进行外观检查和维护GIS组合电器维护检修维护检修类别：GIS的维护检修按DL603标准《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》，可划分为以下4个部分1、巡视检查：以日常巡视为基础，重点检查SF6气体密度，操作机构的压力，开关的动作次数，避雷器的放电计数器等工作。（详细内容见表一）2、定期检查：每4-6年进行1次，或按实际情况而定，以操作试验为主,并进行机构的详细检查维护，除操作机构外不对GIS设备进行分解工作。（详细内容见表二）3、分解检修：根据GIS设备的运行时间，状态或累计动作次数值，依据制造厂的运行维护检查项目和要求(见表三)，对GIS设备进行解体大修工作。（详细内容见第三部分检修内容）4、临时检修：GIS在运行中发现异常或缺陷，必须对GIS设备进行必要的临时性检查：具体内容与范围应根据运行中所发生的问题而定。（可参考分解检修内容）GIS组合电器维护检修SF6开关设备巡视检查内容见表1检查项目检查内容（方法）巡视检查周期备注外部的一般检查断路器、隔离开关、接地开关及快速接地开关位置指示是否正确，动作指示是否正常，并与当时实际运行工况相符合1周各种指示灯、信号灯、带电显示装置的指示是否正常，控制开关的位置是否正确1周控制柜内加热器的工作状态是否按规定投入或切除1周避雷器的动作计数器指示值是否正常根据情况绝缘套管有无龟裂，破坏及污秽状况根据情况压力释放装置有无异常，其释放出口有无障碍物根据情况GIS组合电器维护检修SF6开关设备巡视检查内容见表1检查项目检查内容（方法）检查周期备注外部的一般检查有无任何异常声音或气味发生，有无异常振动根据情况安装台，箱体等涂装状态，有无生锈损伤1月有无壳体温度异常（用红外线测温仪）根据情况截止阀有无状态异常1月连接机构轴销挡圈的状态1年SF6系统检查/操作机构检查各气室SF6压力表（密度计）指示值，操作机构表压（空气/油压）指示值是否正常1周各气室SF6水分测试，SF6特征气体分析1年液压机构确认油位。空气罐7天排水1次1周GIS组合电器维护检修SF6开关设备定期检查内容见表2检查项目定期检查内容（方法）检查周期备注断路器机构检查对操动机构进行详细维修检查，处理漏油、漏气或其他巡视检查中发现的缺陷，更换损坏零部件。4-6年户外产品时间取4年检查电气元件的状况以及接线的紧固情况,检查维修辅助开关。同上检查传动部位及脱扣系统等的磨损情况，对转动部件添加润滑剂。同上对压缩机或电机油泵等储能