126kVGIS气体绝缘金属封闭开关设备讲义.pdf

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1、专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 126kVGIS 气体绝缘金属封闭 开关设备 西安西开高压电气股份有限公司 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 目录 1 GIS 介绍 2 GIS 元件构成 3 GIS 间隔组成 4 GIS 主接线形式、总体布置 5 SF6 气体系统 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 第一章GIS 简介 1 名词解释 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备又称封闭式组合电器，简写为GIS （Gas Isulated Switchger） 。它是三相带电导体封闭于一个充有一定压 力 SF6气体、且接地的金属外壳内。 2 GIS 优点 气体绝缘金属封闭开关设

2、备，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。 第二章GIS 元件构成 1 GIS元件介绍 1.1 CB断路器 1.2 DS隔离开关 1.3 ES/FES 检修 /故障关合接地开关 1.4 BUS 母线 1.5 CT电流互感器 1.6 VT电压互感器 1.7 LA避雷器 1.8 LCP 就地控制柜 1.9 终端元件 SF6 air Bsg 瓷套 SF6 oil Bsg 油气套管 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 CSE电缆终端 2元件电气功能，电气符号及外形及结构原理 2.1 断路器 电气功

3、能：对电力系统和设备进行控制与保护，即可切合空载线路和设备， 也可合分和承载正常的负荷电流；又能在规定的时间内承载、关合及开断 规定短路电流或过载电流以使电网正常运行。 图 1 断路器电气符号图 2 断路器外形 结构原理：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，活塞以及其它部件组成。 喷口、动弧触头、主动触头、气缸以及活塞杆组成灭弧室可动部装配。 在合闸时，绝缘拉杆带动灭弧室可动部向上垂直运动，使动弧触头、 动主触头和静弧触头、静主触头完全接触，完成合闸操作，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。 专业资料整理

4、分享 完美 WORD 格式编辑 在分闸时，绝缘拉杆带动灭弧室可动部向下垂直运动，使动弧触头、 动主触头和静弧触头、静主触头完全断开，完成分闸操作。 图 3 灭弧室分内部示意图 2.2隔离开关 电气功能：能在分闸位置时，明显显示电路断开且保证触头间的开距，保 证符合规定的绝缘隔离的要求；又能在合闸位置时，承载正常线路条件下 的电流及规定时间内的异常电流（如短路电流），还能切合母线转移电流和 母线充电电流。 静弧 触头座 静弧 触头 喷口 静主触头 压气缸 合闸 状态 绝缘 支持台 压气缸 分闸 状态 绝缘拉杆 活塞杆 灭弧室绝 缘台 静弧触头 静主触头 喷口 活塞 主动触头 动弧触头 专业资料整

5、理分享 完美 WORD 格式编辑 图 4 隔离开关电气符号图 5 GL 型隔离开关外形及内部结构外形图 结构原理：动触头、夹叉、拐臂连接在一起，构成隔离开关内部的可动部 分，拐臂与绝缘拉杆连接，绝缘拉杆与轴密封连接。在机构给出合闸操作 命令时，机构的连接机构带动轴密封和绝缘拉杆转动，从而带动拐臂转动， 拐臂推动夹叉和动触头向静侧导体运动，使动触头与静触头完全接触，从 而完成合闸操作。 在分闸时，机构带动轴密封、绝缘拉杆向相反方向转动，拐臂也向相 反方向转动， 将夹叉和动触头往回拉动，使静触头完全回到动侧屏蔽罩内， 从而完成分闸操作。 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 绝缘盆子 屏蔽罩

6、 静侧导体 动触头 外壳 动侧导体 夹叉 拐臂 绝缘拉杆 电动操作机构箱 轴密封闭锁杆 图 5 GL-DS 分闸示意图 动侧导体 屏蔽罩 绝缘盆子 外壳 静侧导体 拐臂夹叉 动触头 绝缘拉杆 电动操作机构箱 轴密封闭锁杆 图 6 GL-DS 合闸示意图 2.3 接地开关 /快速接地开关 电气功能： 一般的维修用接地开关， 如需要时可操动机构使之将回路接地， 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 以保护人身安全。快速接地开关除具备维修用接地开关的功能外，还具备 关合规定的短路电流的能力； 尚且切合线路电磁感应电流和静电感应电流。 图 7 电气符号图图 8 接地开关外形结构图 原理结构：装在

7、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。 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 屏蔽罩 绝缘盆子 接地导体 接地线 机构箱 闭锁杆 位置指示 轴密封连杆轴 导体 屏蔽罩 导体 接地导体 接地端子板 静侧导体 外壳 拐臂 连杆 图 9 接地开关合闸示意图 连杆 拐臂 外壳 静侧导体 接地端子板 接地导体 导体 屏蔽罩 导体 轴连杆轴密封 位置指示 闭锁杆 机构箱 接地线 接地导

8、体 绝缘盆子 屏蔽罩 图 10 接地开关分闸示意图 2.5母线 主母线和分支母线均采用三相共箱式结构。母线导体连接采用表带触 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 指，梅花触头。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。 B 相 A 相 C 相 M1 CCM B CA 450750 CCMM 750450 B CA M 1500 B CA 750750 M C 300 1500 图 11 三个间隔单母线主母线示意图 2.5电流互感器 电气功能：将大电流转换成小值电流，在正常情况下，供给测量仪器、仪 表以利计量用，在故障状态供给保护和控

9、制装置，以便对系统进行有效保 护。一般测量极与保护极是分开的。 图 12 CT 电气符号图 13 CT 内部结构 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 原理结构：内装电感式三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； 2.6电压互感器 电气功能：将高电压转换成低电压，正常情况下，供给测量仪器、仪表作 为计量用，或传递电压信息供给保护和控制装置，以便对系统进行有效地 保护。 原理结构：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，

10、绕组两侧设有屏蔽板，使场强分布均匀。 图 14 VT电气符号图 15 VT内部结构示意图 2.7避雷器 电气功能：当雷电入侵波或操作波超过某一电压值后，优先于与其并联的 被保护电力设备放电，从而限制了过电压，使与其并联的电力设备得到保 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 护。 原理结构：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，它具有良好的伏安特性和较大的通流容 量。 图 16 LA 电气符号图 17 LA 外形图 2.8终端元件： 电气功能： GIS 通过终端元件与外部

11、电气设备连接。按连接方式不同分为 SF6充气套管、电缆终端、油气套管三种。 2.8.1 空气套管（三相分箱） ：通过架空线与外部设备连接。 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 图 18 BSG 电气符号图 19 BSG 外形图 2.8.2 电缆终端：通过电力电缆与外部设备连接。 图 20 CSE 电气符号图 21 CSE 外形结构图 2.8.3油气套管 (三相分箱 )：与变压器直接连接。 图 22 油气套管电气符号图 23 油气套管外形结构图 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 第三章GIS 的间隔 1 概述 GIS 是由完成某一功能的各个单元（又称间隔）组成，例如，进出线间

12、隔、母联间隔、保护间隔等，通过各种间隔的组合，可以满足电力系统不 同接线方式的要求。接线方式将在第四章介绍。 2Z 型断路器瓷套式进出线间隔 3 C 型断路器电缆终端进出线间隔 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 4 母联间隔 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 5 保护间隔 第四章GIS 一次主接线与布置方式 1 概述 126kVGIS 主要布置形式有单母、双母分段、桥形、双桥、双母、 变压器直联等多种接线方式，以桥形接线为多。 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 2 内桥接线 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 3双母接线 151214131110987 2

13、500 900080008000 4000400065006500 879101211131415 150015001500 VTVT VTVTVT 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 4 线路变压器 VD11 （A,C相） CSE11CSE12 ES13 DS11 CB11 LA11 ES12 DS12 ES11 CT11CT12CT13CT14 DS13 DS14 FES11 FES12 （A,C相） VD12 CSE13 DS LA DSDSE CT DS ES LCPSM CT CB E CSE FF ES 2585 3875 机构箱位置 5 双母分段 专业资料整理分享 完美

14、WORD 格式编辑 121311109876543 LALALALALALA Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT31 CT32 CT33 CT34 CT35 P2 3 0.11kV0.11kV 33 / / 132kV VT 900/450/1 CL.PX 900/450/1 CL.5P20 30VA 900/450/1 0.5 15VA 3000/1 CL.PX 3000/1 CL.PX CSE Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT41 CT52 CT43 CT44 CT45 Q52 3 0.11kV0.1

15、1kV 33 / / 3X330kV VT 400/200/1 CL.PX 400/200/1 5P20 30VA 400/200/1 0.5 15VA 3000/1 CL.PX 3000/1 CL.PX BSG Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT51 CT52 CT53 CT54 CT55 3 0.11kV0.11kV 33 / / 132kV VT CSE S A M E A S B A Y N O . E 0 3 Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT81 CT82 CT83 CT84 CT85 3 0.

16、11kV0.11kV 33 / / 132kV VT CSE S A M E A S B A Y N O . E 0 3 Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT91 CT92 CT93 CT94 CT95 Q52 S A M E A S B A Y N O . E 0 4 Q1Q2 2000A2000A Q51 Q0 3150A, 31.5kA CT101 CT102 CT103 CT104 CT105 3 0.11kV0.11kV 33 / / 132kV VT CSE S A M E A S B A Y N O . E 0 3 VT 2000A 20

17、00A 31.5kA FOR 3 SEC. 3150A 145kV BUS, LIVW 650kV VT 2000A 3 0.11kV0.11kV 33 / / 3X330kV VT BSG Q1 Q16 Q1 Q17 Q2 Q69 CT72 CT71 Q0 3150A, 31.5kA CT74 CT73 CT75 Q51 Q52 Q1 Q2 3150A 3000/1 CL.PX 3000/1 CL.5P20 3000/1 CL.5P20 3000/1 CL.0.5 3000/1 CL.PX 3150A CT62 CT61 Q0 3150A, 31.5kA CT64 CT63 Q51 Q52

18、Q11 Q12 3150A 3000/1 CL.PX 3000/1 0.5 15VA 3000/1 CL.PX 3000/1 5P20 30VA 3150A 31.47VA 15VA 31.47VA MM M MM M MM M MM M MM M MM M Q9 Q52 Q8 2000AM M M Q9 Q52 Q8 2000AM M M Q9 Q52 Q8 2000AM M M Q9 Q52 Q8 2000AM M M MM M M M M M M M M M M P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1

19、P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P1 P2 P1 P2 P2 P1 P2 P1 P1 P2 P1 P2 P1 P2 Q12 1213 1500 H H 11109876543 FES ES CT LCP SM CB AR VT CSE 15001500 F CB SMLCP ES CT VT B CA BSG F E CB SMLCP FES ES CT AR E VT CSE

20、 LCPLCP H E FES ES LCP CT SM CB AR CSE VT E 4 9 2 5 LCP 1 4 2 5 F 1500 Q1 SM BSG 1500 VT SM 1500 SM CB E CSE FES CT ES CT VT AR A 1500150015001500 FH ES VT C CT B SM J CB K VT L JK Q11 CT L VT LCP 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 城南站主接线图、平面布置及SF6气室图 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 专业资料整理分享 完美 WORD

21、格式编辑 第五章SF6气体系统 1 概述 GIS 以一定压力的 SF6气体作为绝缘和灭弧介质， 为保证 GIS 运行 的可靠及安全性，必须在运行中对GIS 内部的 SF6气体进行监控。现大 多采用分散控制方式 （SF6气路按气隔单元在各自的监控装置进行监控， 与 LCP 柜仅有电气信号相连）。 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，每一个气隔单元有 一套元件即： SF6密度计、自封接头、 SF6配管等，他们直接安装在气 隔单元的合适位置。抽真空、充放气、测水份、对气体进行分析都可 就地通过自封接头进行。 2气室划分 下图以一出线间隔的SF6系统图举例，图中表示了每个气隔单元的气 室划分和气室的各种压力置。 在每个间隔的 LCP 柜柜门上有一次主接线图， 在模拟图上用黑色菱形 表示气隔绝缘子，显示出每个间隔的气室划分。 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑 城南站 SF气室图 专业资料整理分享 完美 WORD 格式编辑