GIS设备特性
1、GIS的概念:
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 lnsulated 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。
2、六氟化硫的特性:
SF6 是一种诞生在法国的人工合成惰性气体。纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃,在常温下化学性质稳定,属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。
SF6 气体在0.29Mpa压力时,绝缘强度与变压器油相当其,灭弧能力是空气的100倍,是目前应用最广泛的电气绝缘气体。
在断路器和GIS操作过程中,由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下,SF6气体会进行分解,它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02,它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜,如果吸入量大,还会引起头晕和肺水肿,甚至致人死亡。
3、GIS的特点:
小型化: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。
可靠性高:由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,大大提高了可靠性。
安全性好: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。
杜绝对外部的不利影响: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。
安装周期短,维护方便,检修周期长。
GIS设备的组成
根据安装地点可分为户外式和户内式两种:
GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式, 110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式,220KV及以上采用单相单筒式。图如下:
下图是GIS的整体构成,下面将各个组成部件展开介绍。
1、CB(Circuit Breakers):
部件名称:断路器。
英文简称:CB。
主要功能:开断正常及非正常负荷。
2、DS(disconnecting Switch):
部件名称:隔离开关。(三工位隔离接地开关)
英文简称:DS。
主要功能:主要开断无负荷回路条件下的电流。
3、ES(Earthing Switch):
部件名称:接地开关(三工位隔离接地开关)
英文简称:ES
主要功能:通常用与设备维修时接地。
4、HSGS( High Speed Grounding Switch ):
部件名称:快速接地开关。
英文简称:HSGS。
主要功能:线路发生故障时,短时闭合短路电流,避免电弧对结构的影响。
图中1~4分别是动触头、静触头、绝缘片和接地板
5、母线:
部件名称:母线。
英文简称:BUS。
主要功能:通过导电连接件和GIS其它元件接通,满足不同的主接线方式来汇集分配传送电能。(类似于电缆)
6、波纹管(Bellow):
用途: 调节因温度引起的变化或组装误差。
7、CT(Current Transformer):
部件名称:电流互感器。
英文简称:CT。
主要作用:将高电流转换为低电流(一般为1-5A)对设备进行测量和保护。
分类:1)测量用CT
2)保护用CT
8、PT(Pofential Transformer):
部件名称:电压互感器。
英文简称:PT or VT(Voltage Transformer)。
主要作用:将高电压转 换成低电压(一般为100V)对GIS进行测量和保护。
分类:1)测量用PT
2)保护用PT
9、LA(Lightening Arrester):
部件名称:避雷器。
英文简称:LA。
主要作用:将过电压限制在被保护设备的绝缘水平下,从而保护电力设备,有过电压时,迅速导通将电流释放到大地。
10、C/H(Cable-Head Tank):
部件名称:电缆终端 。
英文简称: C/H 。
主要作用:和现场电缆连接部位
11、LCP柜(Local Control Panel):
部件名称:汇控柜。
英文简称: LCP柜。
主要作用:运行及操作用的配电柜
GIS设备的运行维护
1、运行的基本要求:
(1)经常进入的户内SF6设备室,每班至少通风一次,换气15分钟;不经常出入的设备场所,在进入前应先通风15分钟。
(2)运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位,在正常情况下,其外壳及构架上的感应电压不应超过36V。其温升在运行人员易触及的部分不应超过30K;运行人员易触及但操作时不触及的部分不应超过40K;运行人员不易触及的个别部位不应超过65K。
(3)SF6开关设备巡视检查,运行人员每天至少一次巡视SF6设备时,主要进行外观检查,设备有无异常,并作好记录。
2、巡视检查项目:
控制屏信号(与实际工况相符,动作正确等) ;
密度继电器指示;
SA(避雷器)泄漏电流指示和动作次数;
CB机构液压油位;
断路器机构起动次数;
断路器、隔离开关、接地开关的操作次数;
外部接线端子有无过热情况。
通风系统是否正常。
其它(外观、异常声响等);
GIS设备的故障及处理
1、产生故障的原因:
(1)制造厂家方面:制造车间清洁度差造成金属微粒、粉尘和其他杂物残留在GIS内部;装配的误差大造成元件摩擦产生金属粉末遗留在零件隐蔽部位;不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象;材料质量不合格。
(2)安装方面:安装现场清洁度差,导致绝缘件受潮、被腐蚀,外部的尘埃、杂物侵入GIS内部;不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象;与其他工程交叉作业造成异物进入GIS内部。
(3)源于过电压:在运行中,GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地(外壳)闪络。
1、常见故障及处理:
SF6压力下降:
通过密度继电器的指示或报警系统,可以发现气室压力的下降。处理方法:
报告-检漏找漏点-补气(用户)-事故处理-分析原因
机构液压油位下降:
通过观察操作机构的油位指示器,可以发现机构内部液压油的变化。
处理方法:报告-找漏点-停电处理-分析原因(漏油严重时,应随时考虑停电处理)
异常信号:
在出线异常信号情况下,分析原因(系统原因还是设备原因)-处理消除故障。
其它:
在出现异常情况或者无法判断的时候,及时联络厂商,分析原因并商解决方案,消除事故隐患!
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