中国550KVGIS的应用

1、Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china1 1、户内与户外布置型式、户内与户外布置型式2 2、断路器、断路器3 3、隔离开关、隔离开关4 4、接地开关、接地开关5 5、电流互感器、电流互感器6 6、出线套管、出线套管550kVGIS550kVGIS在中国的应用在中国的应用1 1、户内与户外布置型式、户内与户外布置型式国外：国外： 户内产品：欧洲-西门子户外产品：日本-三菱、东芝国内：国内： 户外产品（大部分） 550kV GIS外形尺寸高大，典型产品每个间隔为12m6m8m。如果考虑户内布置方案，则需要高大的厂房ELK-

2、04：170kV, 50kA, 4000A ELK-3：550kV, 63kA, 6300AELK-14/245：253kV, 50kA, 3150ASeminar: application characteristic of 550kv GIS in china 550kV 550kV及以上及以上GISGIS必须满足户外环境的使用条件。其必须满足户外环境的使用条件。其主要有以下几点条件：主要有以下几点条件：（1）额定电流应考虑户外日照强度0.1W/cm2的要求，因此要按此条件进行导体载流温升试验，不能像户内GIS那样进行温升试验时不考虑日照强度。（2）外壳涂漆等防护工艺措施应考虑户外露天布置

3、的要求，必须增加外壳的防护措施。（3）就地控制柜的材料应为不锈钢板（厚度不小于2 mm）或精铸铝材，防护等级应满足户外露天布置要求。（4）在SF6母线筒或设备连接法兰盘的螺栓处要涂防水胶，防止螺栓锈蚀（如三菱550kV GIS在法兰盘螺栓处涂特制的防水胶）。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china2 2、断路器、断路器2.1 2.1 断口数量断口数量 550kV及以上GIS的断路器的发展方向：减少断口数量、简化结构 日本三菱550kV GIS：单断口结构（在中国已有208个断路器间隔的供货记录） 其他国家的产品：双断口结

4、构。 我国：西高、沈高、平高东芝三大开关厂-550kV GIS-双断口产品，其中，西高将推出单断口的新产口（样机已通过KEMA型式试验）。国家750kV示范工程中采用的韩国晓星公司的800kV GIS为双断口结构。 前苏联1200kV GIS：4断口结构，而日本安装在新楱名1000kV变电站内的1100kV GIS只需要2个断口Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china2.2 2.2 操动机构操动机构 根据我国各大电网公司的运行经验，对550kV及以上GIS中断路器的操动机构一般均选用液压或弹簧机构，不选用气动机构。因为气

5、动机构结构复杂，气体管道内容易结露，运行不欢迎。对液压机构则应采用新一代无外露管道，模块化整体结构的形式。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in chinaReported by:高仲仁 陈陈昌足2.3 2.3 分合时间分合时间 考虑500kV电力系统的稳定性要求和继电保护装置的技术水平，根据DL/T 7552001电力系统安全稳定导则，对550kV GIS的断路器而言，其合分时间应不大于60ms，建议采用50ms。 同时，要求GIS的断路器在进行开断短路电流型式试验时，不允许在二次控制回路中加延时继电器，防止出现继电器失灵影响系

6、统稳定的问题。应在断路器实际合分时间下进行满容量开断试验，以保证在日常运行时断路器能可靠地切除故障，满足电力系统的稳定性要求。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china3 3、隔离开关、隔离开关3.1 3.1 开合母线转换电流能力开合母线转换电流能力 采用双母线电气主接线的550kV及以上 GIS的母线隔离开关，有时需要进行改变母线运行方式的不停电倒闸操作。 概念：将出线（或主变压器）回路从母线改换到母线上运行时，断路器处于合闸状态，整个回路处于带电状态，需要进行倒闸操作的两组母线隔离开关与母联回路形成环路，此时母线隔离开

7、关需要开合此环路内部的工作电流，即母线转换电流。此时隔离开关断口间所承受的电压称为母线转换电压。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china3 3、隔离开关、隔离开关3.1 3.1 开合母线转换电流能力开合母线转换电流能力倒闸操作:电气设备分为运行、备用（冷备用及热备用）、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作叫倒闸操作。通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变了运行方式。这种操作就叫倒闸操作。倒闸操作必须执行操作票制和工作监护制Seminar

8、: application characteristic of 550kv GIS in chinaReported by:高仲仁 陈陈昌足3 3、隔离开关、隔离开关3.1 3.1 开合母线转换电流能力开合母线转换电流能力 由于我国500kV及以上的变电站大多数为电力系统的枢纽站，进出线回路数很多，因此母联回路与最远的出线回路之间的间隔数量多、距离长，造成母线转换电压很高。DL/T 4862000交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件根据上述中国电力系统的特点：IEC 62271100：隔离开关额定母线转换电压为50V（开合次数无要求）的规定值DL/T 4862000标准：隔离开关额定母线转换

9、电压为100V、开合次数为300次。产品现状：国内外550kV GIS都按照IEC 62271100标准进行型式试验，按DL/T 4862000标准的规定值，要求提供550kV GIS的制造厂家补做开合母线的转换电流能力的试验，以满足工程要求。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china3.2 3.2 开合小电流能力开合小电流能力 550kV GIS隔离开关开合小电流:指开合空载母线的电容电流和开合母线电压互感器的电感电流。 IEC 62171102标准：0.5A-型式试验 DL/T 4862000标准：开合电容电流2A、电

10、感电流1A（对敞开式隔离开关）-型式试验 产品现状：为了满足我国一些电力用户的要求，三菱公司550kV GIS隔离开关在2005年初补做了开合电容电流2A的型式试验。2004年8月，由西安高压开关厂制造的550kV GIS隔离开关在荷兰KEMA高压试验站通过了开合电容电流2A、电感电流0.5A的型式试验。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china3.2 3.2 开合小电流能力开合小电流能力 实践证明，550kV GIS隔离开关开合小电流按照现行IEC 62171102标准中的规定值0.5A进行型式试验是偏于保守的，SF6气

11、体绝缘的隔离开关本身具有较强的开合小电流的能力，是能够满足开合2A电容电流的要求的。但如果工程需要，则应坚持要求制造厂补做此试验。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china4 4、接地开关、接地开关4.1 4.1 接地开关配置接地开关配置 550kV GIS接地开关：检修接地开关、快速接地开关 检修接地开关：仅起到当断路器检修时使主回路两端接地的作用； 快速接地开关：它具有线路侧检修接地和开合550kV空载线路感应电流2个作用。由于GIS的所有设备都封闭在金属外壳内，无法直接观察线路是否停电，所以快速接地开关有可能误合带电

12、线路，为此它应具有关合2次额定短路电流的能力。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china4.2 4.2 开合线路感应电流能力开合线路感应电流能力 对于550kV GIS，快速接地开关应具有开合线路感应电流的能力，在DL/T 4862000标准中已按IEC标准的要求规定了相应的额定参数，并分成A、B两级。 A级：额定感性/容性电流为80A/1.6A，感性/容性电压为2kV/8kV。 B级：额定感性/容性电流为200A/50A，感性/容性电压为25kV/50kV。Seminar: application characteris

13、tic of 550kv GIS in china4.2 4.2 开合线路感应电流能力开合线路感应电流能力 国内外550kV GIS制造厂都能按此标准提供型式试验报告。有些平行回路电磁感应产生的感性电流很大，超过上述B级标准，但是对应的感性电压却很低。这说明上述IEC标准中的2个感应电流和感应电压的最大值在实际工程中是不会同时出现的。 因此对超过标准要求的特殊工程，应与制造厂进行协商，提出符合工程实际的试验条件，因为即使在感应电流值很大的情况下，如果感应电压值很低，那么快速接地开关开合感应电流的试验也是比较容易通过的。Seminar: application characteristic of

14、 550kv GIS in china4.2 4.2 开合线路感应电流能力开合线路感应电流能力 500kV输电线路的电磁感应（感性电流）和静电感应（电容电流）都比较强 我国近几年来500kV同杆并架双回输电线路的情况越来越多，因而带电平行线路在停电线路上产生的感应电流也越来越大。除了500kV平行回路的线路长度以外，线路电流也是感应电流主要的影响因素，如上海昆太和徐行500kV变电站，由于出线回路电流为6300A，则要求线路侧接地开关开合电磁耦合感性电流700A，比IEC和B级标准200A大得多。Seminar: application characteristic of 550kv GIS

15、in china5 5、电流互感器、电流互感器5.1 5.1 电流互感器形式电流互感器形式550kV GIS的电流互感器(TA)-电磁式结构有2种不同的布置形式：内置式TA。其一次导体和二次铁心及绕组均布置在SF6气体绝缘金属外壳内部，具有体积小、布置紧凑的优点。大多数制造厂都采用这种形式。外置式TA。其一次导体在SF6气体绝缘金属外壳内部，二次铁心及绕组套在外壳外部，采用干式绝缘。世界上只有ALSTOM公司和东芝公司的550kV GIS采用此种形式。它具有二次绕组检修拆装方便，而且铁心、绕组部件的附着微粒不会落入TA和SF6气室内，不影响绝缘强度等优点。Seminar: applicatio

16、n characteristic of 550kv GIS in china5.2 5.2 二次绕组数量及额定容量二次绕组数量及额定容量 由于500kV电力系统稳定性的要求，550kV GIS的TA二次绕组数量要满足继电保护双重化配置的需求，而且它的准确等级要满足短路暂态过程的要求。需要二次绕组数量多、尺寸大，有一定的制造难度。 因此，在满足工程需要的前提下必须限制二次绕组的额定容量，500kV电压等级保护的微机化为此创造了条件。目前，在500kV工程设计中，规定对TPY二次绕组额定容量一般取10 VA，在特殊情况下也不超过15VA，以满足550kV GIS制造上的要求。Seminar: ap

17、plication characteristic of 550kv GIS in china6 6、出线套管、出线套管 500kV电缆价格十分昂贵，因此550kV GIS都采用架空出线方式，为此需要带尺寸高大的出线套管。目前有2种方案可供选择： (1) 瓷套管。它是传统方案，运行经验多，电力用户容易接受。但是由于500kV瓷套管的尺寸高大，废品率较高，生产周期长，价格贵，世界上只有日本、中国、法国等少数几个特大型电瓷厂能生产，因而往往会影响GIS的交货期；特别是由于制造上的原因，污秽等级不能超过级（有效爬电距离为13750mm）。这些条件影响着它的使用。我国西高、沈高、平高东芝三大开关厂和日本公司可以提供采用瓷套管的550kV GIS。Seminar: application characteristic of 550kv GIS in china6 6、出线套管、出线套管（2） 硅橡胶合成绝缘套管。它是近几年欧洲一些制造厂家推出的方案。充分利用了硅橡胶合成绝缘材料的强憎水