252 KV SF6封闭式组合电器

252KVSF6封闭式组合电器（GIS）培训资料220KVGIS培训资料2目录1.全封闭组合电器概述-----------------------------------------------22.SF6气体--------------------------------------------------------------43.SF6气体密度继电器原理-----------------------------------------104.SF6气体断路器----------------------------------------------------165.隔离开关、接地开关及快速接地开关--------------------------356.电压互感器、电流互感器及避雷器-----------------------------61220KVGIS培训资料31.全封闭组合电器概述；1.1220KVSF6封闭式组合电器的特点：通俗地讲，ＧＩＳ就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称ＡＩＳ。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式；第二种是混合式配电装置，简称Ｈ－ＧＩＳ。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置；第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭组合开关设备，英文GasInsulatedSwitchgear，简称ＧＩＳ。GIS自1968年开发以来，经历了三十多年历史。由于它将断路器、隔离开关接地开关、母线、互感器、避雷器等主要元件元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体做为绝缘及灭弧质，故具有体积小、占地面积少、不要外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点，其主要部件的维修间隔不小于２０年，因此倍受用户欢迎，发展非常迅速，现已被广泛的运用于各类变电站。GIS主要优点如下：(1)占地面积小，正常情况下占地面积不到同样的敞开式升压站的1/5，可以有效利用土地，升压站布置相对比较灵活；（2）安全可靠，GIS的全部带高电压部件均置于密封金属壳体内。壳体内的SF6气体不仅充当内部绝缘介质，同时还作为断路器的灭弧介质。产品无触电危险，使操作者获得了最大的安全保证，也减少了维修的要求。采用接地金属外壳，安全性能高。（3）环境耐受力强GIS的所有带电部件都被金属壳体所包容，故不受自然界风、霜、雨、雪的影响，亦不受外界污秽和高海拔的影响，具有很强的耐环境能力，特别对于沿海地区盐密度较高的场所，采用GIS组合电器设备可大大提高设备的可靠性，防止绝缘子闪络。（4）高质量的检验，现场工作量小采用现代化的加工设备，并有一套完整的质量控制系统。设备均在厂内按现场状况进行装配及出厂试验。试验后组装成运输单元，便于运输及现场安装，减少了现场工作量，使得现场维护方便，操作简单，需要维修检查的次数少而且便于检查维修。220KVGIS培训资料4（5）采用模块化设计，便于进行扩展。（6）小型化，集成化，可采用220KV高压电缆直接与GIS设备相连，结构紧凑，适用于地下变电所。（7）可靠的导电性能断路器导电回路采用自力型触指。该触指无须外加弹簧压紧，而靠材料自身弹力保证对其导电元件的压紧力，故无崩簧现象或触指松散危险。断路器的电寿命高（开断满容量20次，开断额定工作电流2000次）。（8）涡流损耗小GIS几乎所有元件的壳体均采用铝制结构（电压互感器及避雷器除外），抗腐蚀能力强，且大大减少了涡流损耗。（9）高度的绝缘可靠性GIS中盆式绝缘子、绝缘筒、绝缘拉杆、绝缘台等环氧树脂绝缘件，均采用特殊得配方和工艺在真空环境下整体浇注而成。每件制品都要做工频耐压和局放试验，局放量优于IEC标准要求。下图1为敞开式户外GIS。220KVGIS培训资料5下图2为单组GIS内部机构图：1.2以我公司河南平高东芝252KVGIS为列介绍GIS的主要结构特点：河南平高东芝高压开关有限公司（以下简称PTC），是由日本东芝（TOSHIBA）与中国河南平高电气（以下简称PG）共同出资组建的高压开关制造厂，主要具有以下特点：·元件紧实小型化/户外兼用性：能够按照客户的要求在人口稠密地区，山区，地下等地点建立室内或户外变电站，其元件小型化，集成化，整体尺寸最小，占地面积最少。·采用改进型自吹式气体断路器：GCB采用改进型自吹式灭弧室，有效利用电弧能量，减少操作功，从而使元件简化，操作噪音降低，提高可靠性。·隔离开关/接地开关采用三工位结构：部件数量最少，自然形成DS与ES间的逻辑闭锁关系，杜绝了误操作的可能性。·可靠的气体密封：采用作为标准系统的封离系统，可以使管道和阀门数量减至最少，确保系统具有很高的气密性能。·高质量的检验：每套产品的元件均在厂内组装，尽可能的组装成较大的整体运输组合体，使所有的元件在厂内接受检验，保证产品整体质量。·优质的原材料：PTC在产品制造过程中全部采用具有高度商业信誉，符合“JIS”和“ISO”220KVGIS培训资料6标准的原材料,特别是外壳筒体，严格按照压力容器的要求进行设计、制造和试验。·环境适应性强：体积小巧，主导电不外露，动作噪音低，少维护。1.3全封闭组合电器主要技术参数定义；安装场所户内或户外环境温度℃-30～+40最大相对湿度月平均不大于90%海拔高度m1000，（2000）风速m/s40以下耐地震能力（水平加速度）g一般地区0.15/强震地区0.3系统标称电压kV220额定电压kV252额定频率Hz50额定电流A2000，2500，3150（铝壳）额定短时（有效值）/峰值耐受电流kA50(3s)/125额定工频耐受电压（1分钟）kV460额定雷电冲击耐受电压kV1`050零表压耐受电压kV1.3倍相对地额定电压SF6年漏气率不大于1%SF6水份含量(V/V)PPM150(GCB)/250(其它)SF6气体额定气压（20℃）MPa断路器其它0.6(相对值)(0.575/0.55)0.4(相对值)(0.35)控制电压VDC110,（DC220）单元间隔宽度m2.0单元间隔重量t7机械寿命次连续操作3000次每个间隔局部放电量PC102.六氟化硫气体（SF6）1.概述六氟化硫气体（SF6）是一种用于高压电力设备的优良气体绝缘材料，它广泛地应用于电力工业所使用的高压断路器和其它开关设备上，同时也被用于气体绝缘的配电站、气体绝缘输电线路上等。SF6气体的一些电气性能和热性能，使得它能够满足电力系统的需要：高的电气绝缘强度独特的灭弧能力良好的热传导性能220KVGIS培训资料7优良的热稳定性除了这些特点外，SF6气体有很多的物理特性和化学特性，使它能够成为电力工业的优良电气绝缘材料。SF6气体的特性是无毒、不易燃、惰性气体、无腐蚀性。2.成分指标六氟化硫气体是用最先进的自动化系统和最可靠的新工艺技术制造而成，以液态和气态的平衡混合物形式装运在钢瓶中。其生产符合下列严格的技术参数要求，同时也符合IEC颁布的No.376标准的规定。形态无色、透明气味无味纯度99.8%按重量计（最小值）湿度8ppm按重量计（最大值）四氟化碳含量0.05%按重量计（最小值）水解氟化物如HF0.3ppm按重量计（最大值）空气含量如N20.05%按重量计（最大值）毒性无毒3.安全防范措施关于SF6气体的毒性，将小白鼠放在含80%SF6气体和20%氧气的混合气体中观察20天。从表面上看，没有发现什么变化，从解剖的情况来看也没有异常。但是，应当注意的是当SF6气体在高温的作用下，或者在电弧的作用下时，它能被慢慢分解。SF6气体的分解物包括低硫氟化物，它发生水解作用后，产生SO2和HF。尽管在电弧和高温作用下的分解物中从未发现过剧毒的S2F10，但是当遇到经过电弧作用的SF6气体时，还是应当小心，以免吸入中毒，因为其中可能含有有毒的分解物。SF6气体分解物可以被各占50%的碱石灰（NaOH+CaO）和活性氧化铝（尤其是干燥的Al2O3）的混合物所吸收。吸附剂用量要根据SF6气体分解物含量的变化而变化。一般而言，建议使用的吸附剂用量相当于SF6气体用量的10%。（按重量计）4.SF6气瓶的搬运和存放1）不要将SF6气瓶倒置，而且要小心搬运，因为它重量大（相当于120kg/瓶）。2）存放SF6气瓶，应避免长期暴露在日光下。5.技术参数1)SF6气体特性-------------------------------------------------表12)SF6气体压力-温度曲线----------------------------------------图13)SF6气体击穿电压和气压关系-----------------------------------图24)SF6气体中湿度的影响-----------------------------------------图3表1SF6气体特性物理特性分子式SF6分子量146.05220KVGIS培训资料8熔点（2.2大气压下）-50.8（℃）升华点（1大气压下）-63.8（℃）气体密度（21℃，1大气压下）6.121（g/l）表面张力-20℃8.02（达因/厘米）-50℃11.63（达因/厘米）临界状态：温度45.64（℃）压力37.18（大气压）体积201（克/毫升.摩尔）密度0.725（克/毫升）粘度；13.52℃液态时0.305（cp）37.16℃气态时1大气压0.0157（cp）折射率0℃1大气压nD=1.000783SF6气体的溶解性1大气压变压器油中27℃0.408(ml.Gas(STP)/mloil)水中25℃5.4510-3(ml.Gas(STP)/mlwater)热学性能熔解热1201（卡/克.摩尔）气化潜热2198（卡/克.摩尔）升华热5640（卡/克.摩尔）结构热-289（千卡/克.摩尔）结构自由能–264（千卡/克.摩尔）比热（气态）20℃3.2410-5（卡/厘米.秒℃）热函127℃1大气压2595（卡/克.摩尔）熵127℃1大气压7.46（卡/克.摩尔℃）基础比热和熵0（25℃下）电气性能介质损耗角正切值tg1大气压210-7相对介电常数25℃1大气压1.002049电气绝缘强度（氮气=1）60Hz—1.2MHz2.3—2.5图1:密度一定时SF6气体压力----温度曲线220KVGIS培训资料9220KVGIS培训资料10图2:击穿电压与压力关系图3.SF6气体湿度对绝缘表面闪络电压的影响220KVGIS培训资料11图4：凝露点与水分含量关系3.SF6气体密度继电器1.简介220KVGIS培训资料12此种气体密度继电器由一个指示器和一个触点机械装置组成，指示器能够指示电力设备内部绝缘气体的压力，当产生不正常的压力或气体压力达到设定值时，触点机械装置可以通过接通或断开回路的方式来操控不同的电器元件，如报警器和控制继电器。为防止环境温度改变而引起气体压力指示值的变化，气体密度监视器通过内部的一个双金属片进行温度补偿，使指示器指示的压力值始终是折算到气体在20℃状态下的压力值。特别值得一提的是触点机械装置的可靠性，磁助式机械装置能有效地吸收并减弱触点在关合过程产生的冲击，以保证触点的可靠接触。2.规格型号：AT1/2×100显示精度：±1.0%F.S.温度补偿：双金属片工作环境温度：-30～+70℃温度补偿误差：≤±2.5%（在-20～+60℃范围内）触点类型：磁助式触点重复精确度：≤±0.2%触点容量：30VA最大额定电压AC380V/DC220V工频耐压：1分钟AC2kV50/60Hz（端子与壳体之间）冲击耐压：7kV（端子与壳体之间）连续工作：持续通流100mA/DC1V（触点与端子之间）3、设计气体密度继电器的结构如图1所示。压力传感元件是一种布尔登管式（弹性金属曲管式）压力/行程转换器。（见图2）220KVGIS培训资料13在体积不变的情况下，仅仅由于温度变化而引起的任何压力变化，都可以通过压力元件和可动部件之间的双金属片得到补偿，因此不会引起指针的偏转，并确保压