水电站GIS简介

水电站GIS简介电气班水电站GIS简介一、GIS概述（一）GIS的定义（二）本站GIS的特点（三）本站GIS装置的基本参数二、GIS装置的组成（一）本站水电站GIS介绍（二）本站水电站GIS装置的组成元件三、GIS装置的巡视GIS概述（一）GIS的定义GIS（是GasInsulatedmetal-enclosedSwitchgear的缩写，意思是气体绝缘金属封闭开关设备）是上世纪60年代中期出现的一种先进的高压电气配电装置，用于电力系统中的三相交流高压输电设备。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。GIS概述（二）本站GIS的特点本站GIS与传统敞开式配电装置相比主要由于其具有以下几个方面的优点：（1）GIS产品以间隔为单位自成一块，采用整体运输和现场整块安装；不需拆解的气室出厂前水份已处理完毕，现场只需充入新SF6气体即可；出厂前GIS本体二次电缆配置完毕，机构操作调试均已完成，由此现场安装方便、安装调试周期短，工作量小。GIS概述（2）GIS本体全部采用铝合金外壳，体积小、重量轻、耐腐蚀，温升低，密封面少，产品现场吊装和对接方便。铝合金壳体表面涡流损耗小，壳体温升几乎不受通流能力的影响，重量轻、防腐性能良好。（3）盆式绝缘子和柱式绝缘子采用德国旭百式公司流水线自动浇注而成，绝缘性能高，但由于采用树脂浇注固化而成，脆性大，不具备外力冲击；盆式绝缘子分为隔断盆子（俗称死盆，边缘颜色为黄色）和通孔盆子（俗称活盆，边缘颜色为绿色），每两个隔断盆子形成一个气室，装有密继电器装置和防爆片装置进行检测保护。GIS概述（4）ZF11-252GIS断路器液压机构采用CYT液压机构，结构简单、操作可靠；（5）主导电回路与壳体之间充满SF6气体，壳体完全可靠接地；主密封圈采用丁晴橡胶，在其弹性变形的范围内，不产生塑性变形，抗老化能力15年，保证SF6的年漏气率≤0.5%。GIS概述（三）本站GIS装置的基本参数产品型号：ZF11-252（L）型封闭式组合电器额定电压：252kV；引用标准：GB7674；额定电流：3150A；母线额定电流：3150A；额定频率：50Hz；外壳设计压力：0.8/0.65MPa；雷电冲击耐受电压断口/相间：1050（+206）/1050kV；工频耐受电压断口/相间：460（+145）/460kV；额定短时耐受电流：50kA；额定峰值耐受电流：125kA；SF6额定/闭锁压力（20℃）断路器：0.6/0.5MPa；其余气室：0.5MPa；隔离开关电机电源/控制电源：DC220V/DC220V；接地开关电机电源/控制电源：DC220V/DC220V；生产厂家：中华人民共和国河南平高电气股份有限公司GIS概述（三）本站GIS装置的基本参数产品型号：ZF11-252（L）型GIS断路器额定电压：252kV；额定电流：3150A；额定频率：50Hz；额定短时耐受电流（3s）：50kA；额定峰值耐受电流：125kA；额定短路关合电流：125kA；额定开断时间：40ms；额定绝缘水平（相对地/断口间）额定雷电冲击耐受电压:1050kV/1050+206kV,额定工频1min耐受电压：460kA/460+145kV；额定操作顺序:“分-0.3s-合分-180s-合分”；额定SF6气体压力（20℃表压）工作压力：0.60MPa，报警压力：0.52MPa，闭锁压力：0.50MPa；GIS概述（三）本站GIS装置的基本参数产品型号：ZF11-252（L）型GIS断路器操动机构电源分闸操作电压：DC220V；合闸操作电压：DC220V；电动机电源：DC220V；加热器电源：AC220V；操动机构工作压力预压力（15℃）：18±0.5MPa；额定压力：28.0MPa；安全阀打开压力：32.0MPa；油泵启动压力：27.0±0.8MPa；油泵停止压力：28.0MPa；重合闸闭锁压力：26.0±0.8MPa；合闸闭锁压力：24.5±0.8MPa；分闸闭锁压力：23.0±0.7MPa；SF6气体重量：80kg；总重量：3500kgGIS装置的组成（一）本水电站GIS介绍本水电站220kVGIS（气体绝缘金属封闭开关）采用室外布置，220kV电气主接线采用单母线接线，2回变压器进线，1回出线送电距离约40km，接入XX开关站运行。220kVGIS由4个气体封闭间隔构成，分别为：2个主变进线间隔、1个出线间隔、1个测量保护间隔。GIS装置的组成（二）本水电站GIS装置的组成元件ZF11-252（L）型气体绝缘金属封闭开关设备是平高公司自行研制开发的三相交流50Hz输变电设备，它适用于额定电压为252kV的电力系统中，用以开合系统故障电流、母线转换和隔离线路、过电压保护和电压、电流测量等。本水电站GIS由以下元件组成：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、共箱母线、避雷器、套管、汇控柜、波纹管、变压器直联间隔等。该GIS除主母线为三相共箱式外，其余元件为分箱式。断路器断路器是ZF11-252（L）型气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）中最重要的元件。该元件为单断口，三相分装立式布置。液压机构置于本体的下部。所有的液压机构元件均装在机构箱内，并采用集成块式简化机构，以减少漏油环节，提高断路器的运行可靠性。断路器的结构和工作原理三极断路器的每极完全相同，每极断路器的内部结构由下列部件所构成：金属壳体、底架、绝缘构件（包括盆式绝缘子、绝缘支座和绝缘拉杆）、密封连接座、密度继电器、灭弧室和液压系统。灭弧室是断路器的核心单元，可实现回路的导通与分断。液压系统是断路器的动力元件，可实现断路器的分、合闸操作。断路器图1断路器断路器装配ZF11-252断路器液压机构－贝林格阀合闸分闸油箱油位ZF11-252断路器液压机构－贝林格阀压力表储压器油泵和电机泄压阀盆式绝缘子隔离开关ZF11-252（L）型GIS的隔离开关是该GIS的标准元件之一，它可垂直布置，也可水平安放，还能与接地开关组合成一体。该隔离开关分为两种类型：一种为普通型隔离开关（慢动开关），在有电压无电流的情况下隔离电路，三极连动，配电动操动机构；一种为快速隔离开关（快动开关），除具有隔离电路的功能外，还具有开合母线转换电流及母线充电电流的能力，三极连动，配弹簧操动机构。ZF11-252转角型隔离开关位置指示接地开关接地开关是ZF11-252（L）型气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）的标准元件之一，它可根据主接线的要求进行布置，还能与隔离开关组合成一体。该接地开关分为两种类型：一种为普通型接地开关(慢动开关)，在正常情况下工作接地，三极连动，配电动操动机构；一种为快速接地开关（快动开关），除具有工作接地的功能外，还具有切合静电、电磁感应电流及关合峰值电流的能力，三极连动，配弹簧操动机构。接地开关单极装配电动操动机构和弹簧操动机构电流互感器电流互感器在线路正常运行、过载状态和短路故障时测量电流，给测量仪表和继电保护提供电流参量。该电流互感器的一次为穿心式结构，每只电流互感器内可装2～4只二次线圈。二次线圈分为测量和保护两种。根据国标和行业标准规定额定二次电流只是：5A和1A。注意：CT的各个线圈在任何情况下不允许开路，否则会产生危及人身安全和损害CT性能的高电压。电流互感器线圈的技术参数600/50.230VA为测量线圈600/510P2030VA为保护线圈600－－表示GIS额定电流为600A；5－－表示二次电流为5A；0.2－－表示测量误差为±0.2％；30VA－－表示线圈的容量；P－－表示保护线圈；10P－－表示准确级；20－－表示准确限制系数。10P20表示当一次电流是额定一次电流的20倍时，该绕组的复合误差≤±10%。每个线圈有两个抽头，它们都放置在金属壳体内；每只线圈上都有极性标志P1，装入时应与壳体上的标志P1一致，以保证一次接线端子与二次接线端子在同一瞬间具有同一极性，即当一次电流由P1流向P2时，二次电流从Kn1经外回路流向Kn2（n为1，2，3或4）。电流互感器铭牌电压互感器ZF11-252（L）型GIS用电磁式电压互感器（PT），供额定频率为50Hz的额定电压为220kV电力系统作为电气测量和保护用。注意：试验时要解开N端与地连接，试验完后一定要恢复N端的接地，否则送电时会烧毁电压互感器。电压互感器二次绕组不允许短路为了工作安全，电压互感器的铁壳机副边绕组的一端必须接地，以防高、低压线圈间绝缘损坏时，使低压线圈的测量仪表对地产生一个高电压，危机工作人员的人身安全。电压互感器线圈的技术参数220/√3/0.1/√3/0.1√3/0.1KV0.2/3P/3P75/120/300VA表示的是四绕组的电压互感器220/√3－－表示额定相电压；0.1/√3－－表示二次绕组电压；0.1KV－－表示剩余绕组电压；0.2－－测量用绕组准确级，表示电压误差为0.2％；3P－－表示保护绕组准确级，表示电压误差为±3％；75/120/300VA－－额定输出标准值，表示容量。电压互感器铭牌共箱母线ZF11-252（L）型GIS共箱母线是该GIS基本元件之一，通过导电连接件和GIS其它元件连通，满足不同的主接线方式，来汇集、分配和传送电能。金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器主要由氧化锌阀片、均压罩、外壳、放电计数器以及绝缘盆和电联接器等部分组成。其主要元件氧化锌阀片封闭在接地的金属壳体内，一端通过放电计数器与地接通，另一端通过电联接器与封闭电器的电回路接通。氧化锌阀片具有优良的非线性伏安特性,当系统出现过电压时,氧化锌阀片呈现低电阻；在正常运行电压下,它呈现高电阻,避雷器中流过微小的电流,几乎使系统与大地绝缘。当变电站出现大气(雷电)或操作冲击过电压时,氧化锌避雷器首先释放过电压能量,并将过电压幅值限制在被保护电气设备绝缘所能承受的允许值范围内,并留有一定的安全裕度，此后氧化锌避雷器又恢复高阻状态,使电力系统正常工作。套管套管是ZF11-252（L）型气体绝缘金属封闭开关设备的一个标准元件，供架空线与GIS连接使用。出线套管选用的是硅橡胶套管。汇控柜汇控柜就是同时控制三相联动及三相的信号和操作电源等都是在汇控柜里。还有就是GIS的每个间隔都有一个汇控柜，它是一个间隔里所有设备的二次回路的集合。ZF11-252的断路器既可以分相操作也可以三相电气联动。GIS中断路器、隔离开关、接地开关之间没有机械联锁，断路器、隔离开关、接地开关之间只有电气联锁。ZF11-252典型间隔：变压器直联间隔GIS的变压器直连装置是油气套管、油气套管连接外壳及主回路末端的组合，它是变压器与GIS机械和电气的连接。用于电力线路的联络，是变压器直连进线必不可少的装置。SF6气体SF6气体是无色、无味、无毒、比重大于空气的气体；它具有非常好的灭弧和电气绝缘特性。新SF6气体是无毒性的无色、无臭的气体，比空气重，所以容易沉淀在电缆沟、槽盒等有凹陷的地方。如果在有大量的SF6气体的场所作业，容易造成窒息。当SF6气体在高温的作用下，或者在电弧的作用下，它会被慢慢分解，分解出有毒的分解物，因此在此种情况下应穿戴安全防护用品。为了更好的保护环境，请不要将SF6气体直接向大气排放。GIS装置的巡视GIS装置的巡视内容：1、查看GIS外壳表面是否出现局部漆膜颜色加深、焦黑起泡；2、查看GIS内部有无异响，机构内部是否有烧焦的气味或痕迹；3、查看GIS本体上各个高压开关分、合指示是否正确到位；4、查看操作机构的卡圈或开口销是否脱落，紧固件有无松懈；5、查看操作机构的门、盖是否关严密封，内部是否有积水；6、检查并记录GIS避雷器的动作次数和泄露电流；7、检查并记录GIS每个气室的SF6气压值及当时日期；8、检查液压机构有无渗漏油，油箱油位、油泵启停压力、打压时间和每天打压次数是否符合规定；9、检查汇控柜内有无烧焦、线头脱落、信号显示错误等异常。