GIS开关结构作用、原理及检查内容

GIS开关结构、原理、注意事项

2021/10/101目录一、GIS概述二、GSR-500RZB型SF6断路器作用及原理三、500KVGIS隔离开关和接地开关作用及原理四、六氟化硫（SF6）气体五、SF6密度计电器（旭计器）六、GIS维护和检查2021/10/102一、什么是GIS？1.概述1.1）我公司500KVGIS采用河南平高开关有限公司生产的G1D型SF6封闭式组合电器，主接线采用3/2接线方式，共设计10个间隔，90个气室，4条进线，2条出线，01号高备变通过5001开关与I母相连。G1D型SF6封闭式组合电器由断路器（GCB）、隔离开关（DS）、接地开关（ES）、电流互感器（VT）、电压互感器（PT）、电缆终端（CHD）、避雷器、母线等主要元件组成。分相式GSR—500R2B型断路器采用具有优良灭弧性能和高绝缘强度的六氟化硫气体作为灭弧和绝缘介质。利用单压式设计原理，采取变开距同步吹弧方式，断路器采用液压机构。DLP型隔离开关和EAM型接地开关采用电动储能弹簧操作的结构形式，数秒钟的储能时间之后即可快速地完成操作。3相电动弹簧机构，机械三相联动，SF6绝缘，带电气连锁、手动/电动闭锁EBM型接地开关通过电动机驱动操作机构进行电动操作，它需要几秒钟的时间完成操作。3相电动操作，机械三相联动，SF6绝缘，带电气连锁、手动/电动闭锁500kV母线避雷器采用廊坊电科院东芝避雷器有限公司生产的型号未Y20WF1—420/1012六氟化硫气体绝缘金属封闭交流无间隙金属氧化物避雷器500KV电压互感器采用日本NCK公司生产的VZR—AM500C2—1型电压互感器2021/10/103GIS主要特点1.2）G1D型六氟化硫封闭式组合电器的断路器，配置集成块式液压机构，其特点为：外部没有油管，元件小型化，各主要部件集成化，减少了漏油点，实现了产品高质量，机构无外漏，操作噪音低。

GID型的含义：G……GAS(SF6绝缘介质)；1……单相分箱式；D……电压等级(550kV)。

1.3）结构紧凑

GIS可以在人口稠密的地区、群山地带、地下等地方建立变电所，GIS的采用可以有效地利用有限的空间。环境耐受能力强。GIS的所有带电体都被金属外壳包容，不会受到外界环境的影响，例如：大气中的沙尘暴、潮气、盐渍等。操作安全：由于GIS带电部分都被封闭在接地的金属壳体内，所以操作和维修人员的正常操作不会碰到带电体。2021/10/104二、GSR-500RZB型SF6断路器作用及原理型号名称GSR—500R2B额定电压（kV）550额定频率（Hz）50雷电冲击耐受电压（kV）1675额定电流（A）4000额定短路开断电流（kA）63线路充电开断电流（A）500首开相系数1.3额定油压（MPa）31.5额定气体压力（MPa）0.55（at20°C）额定控制电压（V）DC110油泵电机电压（V）AC380额定操作顺序O—0.3sec—CO—3min—CO合闸时间（s）0.1开断时间（s）0.04操作机构型式液压机构加热器电压AC220标准IEC—Pub60056（1987）2021/10/105GIS(SF6)断路器断路器本体2021/10/106SF6断路器结构1、概述

-----分相式GSR—500R2B型断路器是一种压气式气体断路器，其操作油压为31.5MPa。

-----断路器由气罐（其内装有灭弧室）和操动机构组成。2、断路器的主要组成部件气罐、灭弧室、操动机构、油压操动机构、SF6气体系统油压操动机构油压操作机构包括以下三个部分。（1）驱动单元：是一个由线圈，换向阀，控制阀，合闸阀，分闸阀，活塞和缸体组成的块式结构。（2）贮压器(每相有2个氮气瓶)

（3）油泵单元：是由液压油泵电机，压力开关及其它放置在油箱内的元件组成的一个单元。2021/10/1072021/10/108监控与保护（1）监控

-----液压油和SF6气体压力通过压力表来显示。

-----操作单元的SF6气体压力通过密度开关监视并发出信号。

-----操作单元的油压通过压力开关监视并发出信号。

-----油箱中的油位和贮压器中N2气体损耗通过油位仪，油位开关（浮动开关）进行监视并发出信号。（2）压力调整

-----当油压和SF6气体压力下降时，会发出报警。若压力继续下降，通过压力开关切断控制回路，并闭锁电动操作。2021/10/109压力数值表

油压开关33.5MPa油泵运转停止31.5MPa油泵运转开始30.0MPa重合闸命令闭锁27.5MPa发出低压报警27.0MPa合闸命令闭锁25.5MPa分闸命令闭锁气体密度开关0.525MPa发出低压报警0.5MPa分闸命令闭锁备注：设定压力的允许波动范围油压开关：（±1MPa）气体密度开关：（±0.02MPa）2021/10/1010在断路器正常工作下，须对下述项目定期进行目测／记录种类检查内容控制标准本体外观检查异常的噪声或气味无异常的噪声或气体支撑件或箱体的锈蚀或破损无显著的锈蚀或破损螺栓和螺帽的紧固性检查无松动操作机构箱检查位置指示牌的指示与断路器工作状态一致断路器操作计数器的检查作出记录油压表额定油压24MPa时，读数应在24MPa～25.5MPa范围内额定油压在31.5MPa时，读数应在31.5MPa～33.5MPa范围内油位计油位指示正常范围（绿色区域）泄漏气体系统的漏气情况无泄漏声音/用SF6气体泄漏仪进行测量液压操作机构的漏油情况油位指示正常范围（绿色区域）24小时油泵启动次数少于30次SF6气体压力检查额定压力±0.02MPa范围内2021/10/1011三、500KV隔离开关和接地开关隔离开关和接地开关是500kVGIS装置的重要组成部分，它们装在同一个充有一定压力的SF6气体的壳体内，都是通过安装在各套设备壳体旁的操作机构进行电动操作，也可以进行手动操作。隔离开关的型号：DLP-500RC(D:隔离开关。L:代表主回路形式。P:操作方式，表示电动机储能弹簧操作。500:额定电压。R:额定电流代号：4000A。C:三相联动操作)

接地开关的型号：EBM/EAP－500C（E:接地开关。A:具有关合故障电流的能力。B:仅供维修用。M:电动操作。C:三相联动操作）3.DLP型隔离开关和EAP型接地开关采用电动储能弹簧操作的结构形式，数秒钟的储能时间之后即可快速地完成操作。EBM型接地开关通过电动机驱动操作机构进行电动操作，它需要几秒钟的时间完成操作。

2021/10/1012DLP-500RC隔离开关手动操作刀闸盖板2021/10/1013隔离开关铭牌型号DLP－500RC额定电压（kV）550额定电流（A）4000额定频率（Hz）50额定短时耐受电流（kA）63（3sec）工频耐受电压（kV）740雷电冲击耐受电压（kV）1675电机电压（V）DC100V控制电压（V）DC100V操作机构型式弹簧机构额定SF6气压（MPa）0.5（at20°C）分闸时间（s）<10s合闸时间（s）<10s机械寿命（次）50002021/10/1014EAP/EBM－500C接地开关2021/10/1015EAP/EBM－500C接地开关设备名称00ABD04GS204接地闸刀00ABD01GS201接地闸刀型号EAP－500CEBM－500C额定电压（kV）550额定频率（Hz）50额定短时耐受电流（kA）63（3sec）额定关合电流（kA）158工频耐受电压（kV）740雷电冲击耐受电压（kV）1675电机电压（V）DC100V控制电压（V）DC100V操作方式弹簧机构电动机构额定SF6气压（kPa）0.5（at20°C）分闸时间<10s<5s合闸时间<10s<2s机械寿命（次）10002021/10/1016隔离开关日常维护和故障处理1、隔离开关和接地开关运行中日常维护检查对隔离开关和接地开关进行目测检查，以检查设备的运行状况。具体的检查项目为：无反常的噪声或气味。支撑件或箱体无显著的锈蚀或破损。位置指示牌的指示与实际工作状态一致。气体系统的无泄漏噪音。SF6气压表读数在额定压力值范围内。螺栓和螺帽的紧固性检查无松动。2、隔离开关和接地开关不能手动操作可能的原因：互锁条件错误，互锁线圈断线，驱动单元或气室中的零部件有故障。对策：修整互锁条件，修复线圈，重新调整及修复驱动单元或气室中的零部。3、隔离开关和接地开关不能遥控操作可能的原因：互锁条件错误，当前电压过低，电气控制系统中有故障，驱动单元或气室中的零部件有故障。对策：修整互锁条件，确定电源正常，检查辅助开关及接线端子，重新调整及修复驱动单元或气室中的零部。2021/10/1017四、六氟化硫（SF6）气体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。.SF6气瓶的搬运和存放不要将SF6气瓶倒置，而且要小心搬运，因为它重量大（相当于120kg/瓶）。存放SF6气瓶，应避免长期暴露在日光下。2021/10/10182.SF6气体泄漏率和温度监测标准所有气室SF6气体的年漏气率应≤1%。SF6气体湿度监测：新设备投入运行后1年监测一次，运行1年后若无异常情况，可间隔3年监测1次。设备交接时，有电弧分解的气室SF6气体湿度应小于等于150ppm，无电弧分解的气室SF6气体湿度应小于等于250ppm。 运行时，有电弧分解的气室SF6气体湿度应小于等于300ppm，无电弧分解的气室SF6气体湿度应小于等于500ppm。2021/10/10193.SF6气体监视系统20℃时设备各部分的气体压力列于下表,GIS运行时：20℃时气体压力(相对值)

监视部分额定气体压力第一次报警气体压力第二次报警气体压力断路器0.55MPa0.525MPa0.50MPa其它0.50MPa0.45MPaNO2021/10/1020下图为SF6气体压力值监视画面2021/10/1021五、SF6密度继电器1.简介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）2021/10/10222.SF6密度继电器2021/10/10233.本设备具有以下功能：（1）SF6气体压力监视功能安装在每个气室上的气体压力传感器和温度传感器监视到的信号先传输到NCT。NCT处理并将其转换为20°C时的SF6气体压力，该值低于气体压力的管理值时NCT发出警报。（2）自我诊断功能监视传感器故障及NCT自身的故障，并在监视到这些故障时发出警报。（3）TCP/IP数据传递功能

NCT通过TCP/IP协议传输数据项目（1）和（2）的所有数据。（4）保存数据可以保存机器异常检出（气体压力降低的发生/复位、传感器故障的发生/复位、NCT故障的发生/复位）100件。（5）用户设定功能

NCT的时间和气体压力管理值都可通过Web窗口设定。2021/10/1024六、GIS常见故障及处理方法及巡检时的规定故障原因处理方法SF6气体泄漏管子连接处，橡胶密封处和焊接接头处泄漏紧固螺栓、更换密封圈或现场焊接气体压力下降导致故障报警1、气体密度开关的错误动作；

2、气体压力下降：

1）接头松动

2）O型密封槽中密封圈的损坏及破损1、如有损坏，及时修复或调整2、补充气体并使用检漏仪检查泄漏的部位：

1）紧固情况检查

2）更换O型密封圈液压油泄漏高压油管路，管子连接处，橡胶密封处泄漏紧固螺栓、更换密封圈或现场焊接油泵单元故障无法打压液压机构内有杂质将断路器置于分闸位置，断开控制电源，关闭常