GIS组合电器运行、维护、检修及试验

GIS（Gas-InsulatedSwitchgear）为金属封闭气体绝缘组合电器，这种封闭式组合电器结构紧凑，采用铝合金外壳，断路器配全弹簧操作机构，具有高可靠性、高气密性，运行成本低、免维护、高灵活性等特点。以下对它的整体及主要功能模块进行详细介绍：-断路器-隔离开关-快速接地开关-工作中接地开关-电流互感器-电压互感器-电缆筒-避雷器-空气套管-封闭母线与变压器连接AAkAt3GL型隔离开关7避雷器4快速接地开关8接地开关0GR型隔离开关1789485人71/323456789485人71/323456隔离开关操作机构电流互感器端子箱电压互感器端子箱全封闭组合电器断路器模块断路器是气体绝缘开关装置的中心元件。它用来接通电流，进行输电和中断持续控制。它通过弹簧储能机构启动断路器的切换系统。通过自身的压力，在切换系统中产生灭弧气流进行灭弧。12345n12345nFixedContactsupportn2灭弧喷口Quenchingnozzlen3主触头Maincontactn4弧触头Arcingcontactn5接触气缸Contactcylindern6压气缸Puffercylinder6“on”position“off”position18239234551515“off”position(Closingspringloaded)隔离开关是单极机构，电机驱动装置通过驱动联接装置操作三个极。它可以作为输出模块、母线模块或作为分段隔离开关使用。1触头支柱Contactsupport2绝缘触头Insulatingcontact3绝缘杆Insulatingrod4主轴Mainshaft全封闭组合电器快速接地开关快速接地开关用于预先绝缘隔离（例如架空线、电缆）之后，使系统元件接地和短路。它们可以快速动作（通过弹簧储能机构来完成），并且专门设计的触电系统可确保即使在与带电设备无意连接的情况下，导电通路也能可靠接地。32141静触头2动触头3转动轴shaft4导体1、按功能可分为隔离开关和接地开关转移电流转移电流快速隔离普通隔离普通隔离切合静电、切合静电、值电流接地接地快速接地工作接地普通接地工作接地普通接地2、按结构来分可分为角形开关和线形开关主回路直断路器下出线口至母线筒，主回路直断路器下出线口至母线筒，主回路有转折主回路直主回路直主回路直至和出线套主回路直至和出线套关主回路直主回路直n动触头座固定在绝缘子上，动触头与触头座内的齿条相连，当操动机构接到操作命令后，机构主轴上的拐臂旋转60o，与拐臂相联的连杆带动齿轮箱主轴上的拐臂旋转60o，在绝缘拉杆的连接下，通过齿轮、齿条传动带动动触头运动，使隔离开关的动触头沿其中心线作直线运动，实现分、合操作。2、线形接地开关动作过程动触头与连板相连，并贯穿绝缘子。动作时机构主轴上的拐臂旋转60o，从而主轴上的拐臂也旋转60o。从而使装在同一主轴上的内拐臂旋转60o，内拐臂通过滚针轴承与连板相连，并带动连板沿导向杆作直线运动，实现分、合操作。3、角形接地开关角形接地开关的结构如图所示，触头支座固定在绝缘支座上，动触头与托架相连，并贯穿触头支座。当操动机构接到操作命令后，机构主轴上的拐臂旋转60o，通过与机构拐臂相连的连杆带动接地开关主轴上的外拐臂旋转60o，从而使装在同一主轴上的内拐臂旋转60o，内拐臂再带动托架沿导向杆作直线运动，使接地开关的动触头沿其中心线作直线运动，实现分、合闸操作。合闸终了，动触头插入静触头内；分闸完毕，动触头缩进触头内，保证接地开关断口间有充足的绝缘距离。4、角形隔离开关角形隔离开关的触头座固定在盘式绝缘子上，动触头与托架相连，并贯穿于触头座。当操动机构接到操作命令后，机构主轴上的拐臂旋转60o，通过与机构拐臂相连的连杆带动开关主轴上的外拐臂（旋转60o，从而使装在同一主轴上的内拐臂旋转60o，内拐臂再带动托架沿导向杆作直线运动，使隔离开关的动触头沿其中心线作直线运动，实现分、合闸操作。一般隔离开关配用电动操作机构，电动操作机构是由电动机、传动机构、微动开关、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，使隔离开关和接地开关通过连杆系统实现分合闸操作。2、电动弹簧操作机构电动弹簧操动机构是由电动机、传动机构、贮能弹簧、缓冲器、微动开关、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，在带动拐臂转动使弹簧压缩储能，当弹簧能量释放时，带动机构的输出轴转动，通过连杆系统使隔离开关和接地开关实现分合闸操作。为了监视隔离开关的断口状况，在外壳上可以开设观察窗。隔离开关的分合闸位置可以由操作拐臂与隔离开关制动螺钉之间的间隙确定。投运前的检查项目电流互感器为感应式电流互感器。它直接引导通过此模块的导体（即一次导体）作为原边绕组，副边绕组固定在环形铁芯上。它将工作电流和短路电流值降低，以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置。134521、导体“一次绕组”2、绝缘盆子3、二次绕组EV98684e电压互感器采用感应式电压互感器，它由一个铁芯以及带有相应的高压电极和高压接线端的单极原边绕组组成。它将工作电压值降低，以使其适用于所连接的测量仪器和保护装置，同样也使其适用于接地故障检测。1234Ironcorewithsecondarywindings2一次绕组Primarywinding3高压端High-voltageterminal4绝缘盆子Bushing电缆连接模块可供所有标准型高压电缆以常规或插入式电缆作为接线柱连接之用。插入式触头插入式触头环氧树脂套硅橡胶磁场控制元件弹簧组件全封闭组合电器避雷器模块避雷器采用罐式交流无间隙金属氧化物作为设计基础。它的目的主要是限制过电压。全封闭组合电器全封闭组合电器架空连接架空线接头可以将导体引出气室，以便能够连接裸露的导线。一个舱体的三个架空线接线端通常是相同的。全封闭组合电器变压器封闭母线连接在GIS与变压器通过封闭连接时采用此连接方式。母线为3极封闭母线，可以采用密封衬套将它分配给几个气室。相邻舱体的母线模块通过和母线的架设方向成正确角度补偿设计公差和热膨胀的膨胀接头耦合在一起。GIS组合电器联锁（1）断路器处于合闸位置时，不允许分、合隔离开关，不允许不具关合短路电流能力的接地开关进行合闸操作；（2）断路器、隔离开关之间的联锁：断路器先于隔离开关分闸、隔离开关先于断路器合闸，反之不允许；（3）断路器、接地开关之间的联锁：接地开关处于合闸位置时，不允许断路器进行合闸操（4）隔离开关、接地开关之间的联锁：隔离开关处于合闸位置时，不允许接地开关进行合闸操作；接地开关处于合闸位置时，不允许隔离开关进行合闸操作---断路器闭锁：当气室压力低于闭锁压---手动电气闭锁：隔离开关、接地开关GIS主要元件除断路器、隔离开关、接地开关等动作元件外，基本上都在SF6气体中处于静态，所以维护检查基本按元件所处介质不同（SF6中和空气中）分别考虑其维护检查要点分类SF6气体中部分大气中部分动作元件不动作元件GIS组合电器维护检修nGIS的维护检修按DL603标准《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》，可划分为以下4个部分1、巡视检查：以日常巡视为基础，重点检查SF6气体密度，操作机构的压力，开关的动作次数，避雷器的放电计数器等工作。（详细内容见表一）2、定期检查：每4-6年进行1次，或按实际情况而定，以操作试验为主,并进行机构的详细检查维护，除操作机构外不对GIS设备进行分解工作。（详细内容见表二）3、分解检修：根据GIS设备的运行时间，状态或累计动作次数值，依据制造厂的运行维护检查项目和要求(见表三)，对GIS设备进行解体大修工作。（详细内容见第三部分检修内容）4、临时检修：GIS在运行中发现异常或缺陷，必须对GIS设备进行必要的临时性检查：具体内容与范围应根据运行中所发生的问题而定。（可参考分解检修GIS组合电器维护检修检查项目检查内容（方法）备注外部的一般检查断路器、隔离开关、接地开关及快速接地开关位置指示是否正确，动作指示是否正常，并与当时实际运行工况相符合各种指示灯、信号灯、带电显示装置的指示是否正常，控制开关的位置是否正确控制柜内加热器的工作状态是否按规定投入或切除避雷器的动作计数器指示值是否正常绝缘套管有无龟裂，破坏及污秽状况压力释放装置有无异常，其释放出口有无障碍物检查项目检查内容（方法）备注查各气室SF6压力表（密度计）指示值，操作机构表常目期机构检查对操动机构进行详细维修检查，处理漏油、漏气或其他巡视检查中发现的缺陷，更换损坏零部件。4-6年检查电气元件的状况以及接线的紧固情况,检查维修辅助开关。检查传动部位及脱扣系统等的磨损情况，对转动部件添加润滑剂。对压缩机或电机油泵等储能元件进行测试检查设备名称工作状态规定操作次数备注SF6断路器开断额定短路电流如果产品运行未达到规运行12年后也应根据情况进行分解检修开断50%额定短路电流开断负荷电流2000空载分合闸操作故障接地开关关合短路故障1开断感应电流空载分合闸操作母线隔离开关切母线环流隔离/接地开关空载分合闸操作1.断路器（CB)2.隔离开关（DS）3.检修接地开关（ES）4.快速接地开（FES）5.电流互感器（CT）6.母线（BUS）7.电压互感器（PT)8.避雷器（LA）GIS组合电器维护检修----断路器a)检查弧触头烧损程度，并根据检查结果处理或更换；b)检查喷口烧损程度，并根据检查结果处理或更换；c)检查触指磨损程度，并根据检查结果处理或更换；d)检查绝缘件，如有裂痕或其他异常情况，应予以更换。e)检查主回路导体(压气缸，中间触头）镀银面状态f)检查调整相关尺寸g)检查并清洁灭弧室,更换吸附剂及密封圈；断路器静侧和绝缘支撑断路器静侧和绝缘支撑a)检查分、合闸线圈和脱扣尺寸及磨损情况，必c)检查储能电机，储能位置状态开关。储能时间符合技术要d)检查轴、销、锁扣等易损部位，复核机构相关尺寸，b)清洗并检查操作阀，更换密封圈，必要时2.3液压操动机构详细检修内容：a)检查分、合闸线圈，必要时应更换。b)检查辅助开关切换情况，必要时应处理或更换。c)清洗并检查操作阀，更换密封圈，必要时应更换损坏部件。d)检查油泵、安全阀是否正常工作，必要时更换损坏部件。e)校核各级压力接点设定值并检查压力开关，必要时应处理或更换。f)液压弹簧机构应检查弹簧储能前、后尺寸。h)清洗油箱、更换液压油后排气。GIS组合电器维护检修----隔离开关3.2检修内容a)对隔离开关进行解体，检查内部有无异常情况及动、静触头的磨损情况。b)检查触指磨损程度，并根据检查结果处理或更换。c)操作次数大于3000次或切额定环流100次以上时，应更换触头。d)检查绝缘拉杆，如有裂痕或其它异常情况，应更换。e)检查主回路导体镀银面状态f)清理隔离开关罐体内部,更换吸附剂及密封圈GIS组合电器维护检修----接地开关4、检修用接地开关4.1检修条件接地开关在操作次数或运行时间达到表三要求时就需进行分解检修，由于接地开关数量较大，所以检修可以进行抽检．符合以下条件的接地开关进行检修：a)要进行检修的接地开关应具有代表性，是操作次数最多的接地开关b)以前出过问题的接地开关，应重点检查产品状态。c)达到制造厂规定的操作次数接地开关应进行进行检修。d)检修用接地开关的检查，最好和要解体的同一个气室的隔离开关一起进行。接地开关进行检修时，由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行，如果没有问题、其他接地开关可不再进行检修110kVGIS用ESGIS组合电器维护检修----接地开关4.2检修内容a)对接地开关进行解体，检查内部有无异常情况及动、静触头的磨损情况。b)检查触指磨损程度，并根据检查结果处理或更换；c)操作次数大于3000次以上时，应更换触头。d)检查接地开关触头导体镀银面状态。e)清理接地开关罐体内部,更换密封圈GIS组合电器维护检修----快速接地开关GIS组合电器维护检修----快速接地开关5.2详细检修内容a)当故障接地开关进行故障关合操作后，必须对触头进行更b)当故障接地开关操作次数大于3000次以上时，必须对触头进行更换。c)对故障接地开关进行解体，检查内部有无异常情况及动、静触头的磨损情况。d)检查触头磨损程度，并根据检查结果处理或更换。e)检查接地开关触头镀银面状态。f)罐体内部有无金属残屑。GIS组合电器维护检修----隔离接地开关机构GIS组合电器维护检修----电流互感器7、电流互感器检修内容：线圈外壳电流互感器通常与断路器是同一线圈外壳检查完后，应和断路器一起恢复原状态。端子端子箱GIS组合电器维护检修----母线检修内容：A、检查盆式绝缘子外观情况及局放的变化情况，根据具体情况判断是否更换盆子。B、检查导体的镀银面状态。C、复查主母线导体间隙。D、清洁导体、盆子的表面及壳体GIS组合电器维护检修----其他附件SF6概述），GIS组合电器维护检修----SF6气体系统SF6气体泄漏监测：通过气体压力监测检查气体泄露情况，检查次数和抄表依实际情况而定。气体泄漏标准：运行中每个气室年漏气率小于1%，交接时每个气室年漏气率小于0.5%SF6气体水份监测：新设备投入运行后1年监测1次，运行1年后若无异常情况，可间隔3年监测1次，SF6气体水份允许标准：GIS组合电器维护检修----SF6气体系统GIS组合电器维护检修----压缩空气系统）：GIS组合电器维护检修----临时性检修GIS在运行中发现异常或缺陷，必须对GIS设备进行必要的临时性检查：具体内容与范围应根据运行中所发生的问题而定，并由制造厂负责或在制造厂指导下协同进行。GIS组合电器维护检修----检查试验检修后的检查试验1、外观检查：对装配状态、零件松动情况、接地端子配置、气体管路和电缆台架进行检查。2、接线检查：检查所有二次接线符合图纸要求，可用万用表或电铃检查，同时检查接线端子的松紧及端子标记。3、绝缘电阻测定：在端子板上测量每一根线的绝缘电阻值。判定标准：主回路100兆欧以上控制回路1兆欧以上4、手动分合：对设备手动分合各5次，电动分合各10次，观察设备必须正常动作，在此过程中，直观检查操作机构，转换开关等部件必须操动作正常。5、主回路电阻测量：现场测量值应不超过工厂试验测量值的20%。6、空气储气系统泄漏测试：12小时空气泄漏量<5%GIS组合电器维护检修----检查试验GIS组合电器维护检修----故障预防）：GIS组合电器维护检修----故障预防GIS组合电器维护检修----常见故障处理断路器故障的处理隔离开关、接地开关主要故障的处理序故障或异常现象可能原因处理措施1电动操作不动作控制或电机回路电压降低或失压提供正常电压控制或电机回路接线松动或断线接好线，拧紧接线螺钉，更换断线的导线控制或电机回路的开关、接触器的触头接触不良或烧坏清理、检修或更换有故障的触头或开关接触器线圈断线或烧坏检修或更换线圈热继电器动作，切断了接触器线圈回路卸下热继电器手动复位孔孔盖，按动热继电器复位按钮。必要时检查其动作原因并采取措施。外部联锁回路不通检查有关