(完整版)GIS结构课件

1、气体绝缘金属封闭开关设备 GIS结 构 简 介一.结构概述 气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS), 由于它将断路器、隔离开关、接地开关母线、互感器、避雷器等主要元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体，故具有体积小、占地面积少、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点。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的构成G I S间隔元件及系统辅助设备备件/工具等间隔元件及系统间隔元件及系统GIS的构成组成元件CB断路器 DS隔离开关 ES/FES检修/故障关合 接地开关 BUS母线 CT电流互感器 VT电压互感器 LA避雷器 LCP 就地控制柜终端元

2、件 SF6 air Bsg ; SF6 oil Bsg CSE电缆终端 系统组成GIS的构成(续)总装内导DS/ES连接机构接地系统SF6系统压缩空气系统电器控制系统电线管、空气配管底架支架平台 GIS的构成(续)D 由用户选择的 辅助设备 充放气装置 SF6检漏仪 SF6水份仪 其它装置设备 C 其它 运输品 试验品 备品备件 专用工具GIS的分类按电压:72.5kV GIS 126kV GIS 145kV GIS 252kV GIS 275kV GIS 363kV GIS 550kV GIS按结构:全三相共箱型主母线三相共箱;其余分箱型全三相分箱型SF6气体系统（西高） GIS SF6气体

3、系统的设计原则是按照设备各元件的执行功能并尽可能减少气隔的数量,同时考虑到减小事故和检修时涉及的范围来设置。GIS SF6气体系统采用分散监控方式，取消了SF6阀门及SF6管路系统。采用新型的自封接头及SF6密度计，从而去除了GIS外部的泄漏环节，使GIS具有更低的SF6泄漏率。密封技术应用三菱公司技术，即O形圈+密封胶技术，可确保产品的气密性。SF6气体系统SF6气体系统示例压缩空气系统（西开厂） 压缩空气系统是为GIS断路器、隔离/接地开关（如选用气动机构）操作提供气源的装置。GIS压缩空气系统可选用双回路供气，确保正常供气及检修之用。GIS压缩空气集中供气系统可选用由两台压缩机、两个主储

4、气罐、控制屏和电气柜构成。六、压缩空气系统控制系统直接反映元件的工作状态，电力系统运行状态和变电站的运行方式.实现就地及远方操作与主控屏连接后，可实现自动跳闸和重合闸。控制部分实现GIS元件的闭锁和元件之间的联锁，电气控制系统气体绝缘金属封闭开关设备ZF9-252A组成元件CB断路器 DS隔离开关 ES/FES检修/故障关合 接地开关 BUS母线 CT电流互感器 VT电压互感器 LA避雷器 LCP 就地控制柜终端元件 SF6 air Bsg ; SF6 oil Bsg CSE电缆终端 总体构成B系统构成总装内导DS/ES连接机构接地系统SF6系统压缩空气系统电器控制系统电线管、空气配管底架支架

5、平台 二、总体构成 (续) ZF9-252 GIS经过十余年两百多个间隔的设计生产积累了丰富的经验，目前ZF9-252 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行。真正达到了标准化、模块化设计生产。标准间隔模块介绍(1)252kV GIS电缆进出线间隔布置示例五、标准间隔模块介绍252kV GIS进出线间隔布置示例五、标准间隔模块介绍252kV GIS母联间隔布置示例五、标准间隔模块介绍252kV GIS保护间隔布置示例五、标准间隔模块介绍 ZF12-252 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行。真正达到了标准化、模块化设计生产

6、。标准间隔模块介绍(2)套管出线间隔包括：断路器、快速隔离开关、电流互感器接地开关、共箱母线、控制柜、套管电缆出线间隔包括：断路器、隔离开关、电流互感器、接地开关、共箱母线、控制柜、电缆头单相电压互感器母联间隔包括：断路器、隔离开关、电流互感器接地开关、共箱母线、控制柜、测保间隔包括：PT、氧化锌避雷器、快速隔离开关、接地开关、共箱母线、控制柜总体布置平面图元件介绍断路器 母线隔离开关 接地开关电流互感器电压互感器电缆连接装置进出线套管避雷器间隔汇控柜GIS与变压器直连装置断路器结构单断口断路器本体示意图1.六氟化硫断路器（西高） 灭弧室为单压式变开距双喷结构，它是由静触头和动触头，压气缸，活

7、塞以及其它部件组成。 在合闸位置，电流从静触头侧梅花触头经静触头座、静触头、动触头、压气缸、中间触指和支持件流向动触头侧梅花触头。 灭弧室内部结构图断路器主要特点1. 优良的开断能力 2. 自力型触头的应用3. 优良的导电回路设计4。结构简单5。 比较长的电寿命6。便于检修 灭弧室原理图 断路器配CQ6气动机构原理图断路器配气动机构 分闸操作依靠储气罐中1.5MPa的压缩空气进行。分闸的同时给合闸弹簧储能，为合闸操作作准备。合闸操作时合闸弹簧被释放，使断路器合闸。气动/弹簧操动机构特点 CQ6 隔离开关 、接地开关角形隔离开关、接地开关主回路转折处线形隔离开关、接地开关主回路直线处普通隔离开关

8、、接地开关配电动机构快速隔离开关、接地开关配电动弹簧机构角形隔离开关外观照片线性隔离接地开关普通隔离、接地开关 电动操动机构1 蜗轮 2 蜗杆 3 大齿轮 4 小齿轮 5 电机 6 输出轴 7 大锥齿轮 8 小锥齿轮 9 电磁锁 10 手动摇把 机构原理机构内部机构装在产品上快速隔离、快速接地开关 弹簧操动机构机构原理机构内部机构装在产品上1 蜗轮 2 蜗杆 3 大齿轮 4 小齿轮 5 电机 6 分合闸弹簧 7 输出轴 8 油缓冲器 9 大锥齿轮 10 小锥齿轮 11 电磁锁 12 手动摇把2. 隔离开关（西高） 隔离开关(分相式）有GL、GR两种.GR型载流回路呈直角形，GL型呈直线形。 两

9、种隔离开关的所有带电部件均安装在金属壳体中。 两种隔离开关都可组合进一台接地开关，使GIS布置时更加紧凑、随意、多变。 a.GR型布置 隔离开关的分、合闸装置没有开断能力，因此，与断路器及其它隔离开关和接地开关之间必须具有联锁。根据主接线的需要，隔离开关有时须具备一定的开合容性、感性小电流和母线转换电流性能，其隔离开关内部通过专门设计来满足。 隔离开关由三个标准装配单元组成,并且配有一台气动或电动、弹簧操动机构。b. GL型布置2. 隔离开关 (分相式） 2. 隔离开关 (三相共箱式）ZF9-252 GIS三相共箱式隔离开关 内部结构图隔离开关配CTG2型弹簧操动机构或CJG2型电动操动机构原

10、理图.隔离开关配用机构 机构为弹簧/电动机构，运行更可靠，更安全。 装在壳体中的动触头通过密封轴、拐臂和连接机构相连，壳体采用转动密封方式和外界环境隔绝，当该接地开关合闸时其接地通路是静触头，动触头、壳体及接地端子。 接地开关壳体与GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量，断路器机械特性的检测。 可选配电动/弹簧机构或气动机构3.检修用接地开关:3.检修用接地开关（三相共箱式）内部结构示意4.故障关合用接地开关 具有关合短路电流的能力。 具有开合感应电流的能力。 接地开关壳体与GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量断路器机械特性的检测。 可选配

11、电动/弹簧机构或气动机构ES 配电动机构原理图 3.主母线及分支母线 主母线采用三相共箱式结构.分支母线采用分相式结构 母线导体连接采用表带触指，梅花触头。壳体材料采用铝筒及铸铝壳体低能耗材料，可避免磁滞和涡流循环引起的发热。并采用主母线落地布置结构，降低了开关设备高度，缩小了开关设备占地面积.在适当位置布置金属波纹管。主母线分支母线 电流互感器外形图4.电流互感器 内装电感式单相环氧浇注型电流互感器； 导体=初级线圈： 次级线圈固定在环型铁心上。 电流互感器线圈处于地电位，属于无故障CT； 对保证气室含水量为不超标有着重要作用； 测量精度高可做到0.2级。电流互感器600/5 0.2 30V

12、A 为测量线圈600/5 10P20 30VA 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。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 每个线圈有两个抽头，它们都放置在金属壳体内，壳体内充额定压力的SF6气体。主绝缘是SF6气体和盆式绝缘子。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P

13、2 时，二次电流从Kn1经外回路流向Kn2（n为1,2，3或4）。5、电压互感器电压互感器用于 电压测量和系统保护。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。 GIS配套的电压互感器是SF6绝缘电磁式电压互感器，为GIS提供电压参考的测量和保护用。 金属壳体内充SF6气体作为主绝缘，内装铁芯和一次绕组、二次绕组和剩余绕组。壳体上装有二次出线盒用于连接测量仪表，进行测量和控制。 6.避雷器 避雷器为罐式氧化锌型封闭式结构,采用SF6气体绝缘，垂直安装。 避雷器主要由罐体、盆式绝缘子，安装底座及芯体等部分组成，芯体是由氧化锌电阻片作为主要元件，它具有

14、良好的伏安特性和较大的通流容量避雷器图7、电压互感器 ZF9-252kVGIS所用电压互感器的一次绕组为全绝缘结构，另一端作为接地端和外壳相连。 一次绕组和二次绕组为同轴圆柱结构，一次绕组装有高压电极及中间电极，绕组两侧设有屏蔽板，使场强分布均匀。电压互感器图8、终端元件SF6充气瓷套管示意图 内充SF6气体； 装有旋压（一体化）超长屏蔽罩改善了电场分布； 瓷套外绝缘具有耐受、级污秽等级的能力。1）SF6充气瓷套管:2）电缆终端 电缆终端是把高压电缆连接到GIS中的部件。其设计及GIS与高压电缆制造分担按IEC600859执行。3）变压器连接头 变压器连接头是把变压器引出接头连接到GIS中的部件。其设计及GIS与变压器制造分担按IEC601639执行。进出线套管氧化锌避雷器避雷器用于限制电力系统的过电压，实现过电压保护。电流互感器线圈的技术参数110/3/0.1/0.1KV 0.5/3P 75/120/300VA 表示的是三绕组的电压互感器110/3表示额定相电压；0.1/3 表示二次绕