2024年-GIS设备结构文档

110kVGIS

产品结构ABB公司GIS产品的结构迄今为止，已经超过10000个断路器间隔的高压GIS在70多个国家的近2000个变电站运行技术领先经验丰富ABB公司从1965年推出第一台110kV 气体绝缘组合电器以来，ABB一直处 于该技术领域的最前沿ABB公司GIS的额定电压从72.5kV－765kV，短路电流最高可达63kA完美的元件组成高效的系统ELK-04型双母电缆馈线间隔GIS变电站不论大小，都是由不同的部件组成，每个组成部分只有和其它部分完全配合时，才能完成/实现各自的任务/功能。通过合理的设计、防错系统设置、仔细的安装与检查、严格的试验与质量控制，是保证GIS变电站的全部部件实现功能并长期安全稳定运行的手段；灵活的模块化设计根据部件和功能的不同，采用标准化功能模块设计，使得GIS变电站能够很方便的优化设计和布置；模块之间通过精美加工的发兰连接在一起，所有模块的发兰采用相同的尺寸，使得各种模块能够任意组合，满足各种变电站的设计和布置的要求；每个模块均按照便于以后扩建、改建的原则进行组合，气体隔离绝缘子将相邻模块之间的影响减少到最低程度；模块与功能ELK-04型双母电缆馈线间隔GIS1876543212345678EXK-01型双母电缆馈线间隔GIS模块与功能1122334455667788模块与功能母线型隔离/接地组合开关断路器电流互感器电压互感器馈线型隔离/接地组合开关快速接地开关电缆终端筒就地控制柜断路器的设计电流互感器与断路器灭弧室集成于断路器气室，断路器气室由隔离绝缘子与GIS间隔的其他部分隔开。各灭弧室串联安装并分别通过导体固定于气室绝缘子上。断路器操作所需能量由操作机构产生，并通过旋转轴和操作绝缘杆作用于灭弧室上。进行合闸操作时，操作机构推动操作绝缘杆带动动触头的主副触头向静触头移动。副触头之间预先产生电弧，主触头在闭合过程中实际上并无电流通过。分闸操作顺序与合闸动作相反。断路器、电流互感器将电流互感器与断路器组合在同一模块；采用单压自能灭弧原理；配备两个或三个连接法兰，实现紧凑的布置；ELK-04型GIS断路器、电流互感器与常规的气吹断路器不同，这种自能式断路器设计有两级气吹容积－升温容积和压缩容积。这两部分容积通过自由活动的逆止阀相互连通和隔开。EXK-0型GIS断路器灭弧室自能-压气式灭弧原理

升温容积用于开断大电流(约15KA--40KA)

压缩容积用于开断小电流(<15KA)弹簧储能液压操作机构HMB-1型弹簧储能液压操作机构将液压操作机构的优点和弹簧储能的优点结合成一体，采用碟形弹簧实现能量的储存。具有高度的长期稳定性、可靠性和不受温度变化影响等特点；HMB-1操作机构弹簧储能液压操作机构长使用寿命(10000次)和高可靠性；不受温度变化的影响；免维修和极小的磨损；无外部油管(阀体内部连接),无外漏和腐蚀；操作循环可由O-CO扩展到O-CO-CO；特别紧凑的设计；操作噪音小；隔离/接地开关设计隔离和接地开关合为一体，构成开关设备。接地开关静触头和隔离开关静触头安装在动触头的两边。操作机构箱安装于气室外面，通过气室内的绝缘连杆同时操作动触头。通过对各种导体和附件有序的连接和排列，这种布局方式实现了以下的功能模块：》带隔离/接地开关的母线模块；》带隔离/接地开关的电缆终端模块；》带隔离/接地开关的连接模块；母线型隔离/接地组合开关母线隔离开关和维护接地开关集成在同一模块内，可以实现三种功能：隔离开关（合）＋接地开关（分）隔离开关（分）＋接地开关（合）隔离开关（分）＋接地开关（分）母线隔离/接地组合开关由马达直接驱动，操作结构包括两台驱动马达、绝缘轴、齿轮齿条等；ELK型产品通过斜齿轮和绝缘轴与三个平行的刀形触头连接。根据不同的转动方向，实现开关的操作；EXK型产品通过齿轮和齿条将绝缘轴的旋转运动转化为触头的轴向运动。ELK-04型GIS隔离/接地开关操作机构ELK操作机构与斜齿轮单元的有效配合实现开关的正常操作。优点：通过操作机构中的惯性滑行机构及星型齿轮实现：》无力矩启动操作机构》限制刀闸终了位置》刀片可靠到位母线型隔离/接地组合开关两个独立的位置指示器及辅助开关直接连接在操作结构上，分别指示隔离开关和接地开关的位置状态。由于辅助开关的接点仅在主触头到达最终位置的瞬间时才会转换，因此位置指示器能够保证可靠的指示主触头的实际位置。隔离/接地组合开关可以在机械上和电气上进行连锁，除电动操作外，还可以分别通过摇柄进行手动操作。EXK-0型GIS隔离/接地开关操作机构EXK采用凸轮盘带动刀闸，有效控制刀闸的行程。优点：》实现操作机构零阻力矩启动；》极点位置锁定；》位置锁定电压互感器感应式电压互感器的绝缘由SF6气体和薄膜组成，塑料薄膜用于绕组之间的匝间绝缘，而中间的空隙则用特别方法进去的SF6气体绝缘。馈线型隔离/接地组合开关馈线型隔离/接地开关安装在具有四个法兰面的模块中，其结构与母线型基本相同，具有隔离和接地双重功能：隔离开关（合）＋接地开关（分）隔离开关（分）＋接地开关（合）隔离开关（分）＋接地开关（分）ELK-04型GIS馈线型隔离/接地组合开关除可以连接馈线外，馈线型隔离/接地开关模块还可以连接电压互感器；电压互感器可选择接在隔离开关断口的前面或后面，用于指示馈线侧或开关侧的电压；馈线型隔离接地开关模块可以连接电压互感器、快速接地开关、电缆终端模块、出线管道等；EXK-0型GIS快速接地开关设计接地开关装置由开关装置本身和用于开关装置接地的触头组成。固定在主回路导体上的静触头、可移动的管状动触头和接地连接片共同组成开关装置的接地主回路；在单元中心的管状触头和操作机构之间用绝缘连接。接地开关可与主接地系统分开，做为GIS设备主回路导体的引出，以便检测主电路上的电压降、开关特性及相应的GIS设备试验。快速接地开关快速接地开关配电动弹簧操作机构，电动机使弹簧储能，超过拐点时弹簧释放，使得动触头快速关合，尤其适合用作馈线接地开关；ELK-04型GIS快速接地开关操作机构ELK快速接地开关配备有由马达驱动的突动弹簧机构。通过传动装置中的中间杆可以实现手动操作。马达带动传动装置从而驱动杆转动，同时压缩突动弹簧，弹簧经过它的死点位置，就产生了一个作用于促动杆的力矩，从而带动刀片分合操作。快速接地开关EXK快速接地开关可以与工作接地的外壳隔离断开。当需要进行继电保护的调整试验、电缆检查、电缆故障定位和GIS的相关试验时，可以通过快速接地开关的动触头（关合）从外面与GIS主回路的导体进行电气连接，极大的方便试验工作；快速接地开关操作机构EXK快速接地开关配备有由马达驱动的突动弹簧机构。通过传动杆的杆端可以实现手动操作。马达带动传动杆同时压缩突动弹簧，弹簧经过它的死点位置，就产生了一个作用于开关杆的力矩，从而带动刀片分合操作。电缆终端筒通过电缆终端筒，实现将馈线电缆与GIS内部主导体的连接；提供按照IEC标准制造的电缆终端连接筒；提供紧凑型（插拔式）电缆终端筒；IEC标准紧凑型插拔式采用插拔式电缆终端，使得GIS的安装可以与电缆的安装完全分开，在电缆试验、检修时可以直接将电缆终端头拔出，而不需要打开GIS的SF6气室。就地控制柜所有用于指令输入、报警和联锁等用途的辅助电气设备均安装在相应的就地控制柜内。用户控制保护设备需要的电压、电流等信号也是从就地控制柜的端子排上接取；就地控制柜一次设备通过一条两端均带有多芯插头的多芯电缆与就地控制柜相连，这些电缆与插头全部在工厂制作并通过试验；带位置指示器的模拟控制屏、相关的控制按钮和警告指示灯等布置在控制柜的面板上，通过钥匙开关可以解除联锁、选择就地/远方控制方式；SF6户外套管户外套管用于将GIS与架空线路或者变压器套管的连接；连接模块根据不同变电站的布局和技术要求，需要不同的补充连接模块把设备连接在一起；不同长度的母线直管；90度弯管；T型、X型模块；分相模块；避雷器；绝缘子与密封结构ABB公司的GIS采用了与众不同的设计技术和制造工艺，保证了GIS产品具有可靠的电气性能和良好的密封性能！气体隔离绝缘子O型环凹槽

SF6气体系统由于SF6气体具有灭弧和绝缘