ABB 35KV GIS柜培訓(xùn)重點(diǎn)講解

1、ABB 35KV GIS柜培訓(xùn)重點(diǎn)講解 寶豐烯烴110kv變電所和動(dòng)力二期發(fā)電機(jī)升壓站的35kv開關(guān)都采用GIS開關(guān)設(shè)備，由廈門ABB開關(guān)有限公司生產(chǎn)型號(hào)為：ZX2氣體絕緣金屬封閉開關(guān)柜。GIS全稱氣體絕緣組合電器設(shè)備（Gas Insulated Switchgear），主要把母線、斷路器、CT、PT、隔離開關(guān)、避雷器都組合在一起。 一、GIS的概念小型化：因采用絕緣性能卓越的六氟化硫氣體做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大幅度縮小變電站的體積，實(shí)現(xiàn)小型化。可靠性高：由于帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中，大大提高了可靠性。此外具有優(yōu)良的抗地震性能。安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電

2、危險(xiǎn)。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無火災(zāi)危險(xiǎn)。4 杜絕對(duì)外部的不利影響：因帶電部分以金屬殼體封閉，對(duì)電磁和靜電 實(shí)現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無線電干擾能力強(qiáng)。5 安裝周期短：由于實(shí)現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗(yàn)合格 后，以單元或間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，因此可縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝工期，又能提高可靠性。6 維護(hù)方便，檢修周期長：因其結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進(jìn)，大大提 高了產(chǎn)品的使用壽命，因此檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護(hù)方便。二、GIS 的特點(diǎn)SF6六氟化硫?yàn)闊o色、無味、不燃燒，無電抗性的、相對(duì)無毒、僅有窒息性的液化氣體。純品基本無毒。是已知化學(xué)安定性最好的物質(zhì)之一，其惰性與

3、氮?dú)庀嗨?。它具有極好的熱穩(wěn)定性，純態(tài)下即使在500以上也不分解。 SF6具有卓越的電絕緣性和滅弧特性，相同條件下，其絕緣能力為空氣、氮?dú)獾?.53倍以上，滅弧能力為空氣的100倍。SF6熱傳導(dǎo)性能是空氣的25倍。室溫和壓力下,可液化并儲(chǔ)存于特殊氣瓶中。SF6 六氟化硫GIS室發(fā)生SF6泄漏的危害 GIS室內(nèi)空間較封閉，一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，流通極其緩慢，毒性分解物在室內(nèi)沉積，不易排出，從而對(duì)進(jìn)入GIS室的工作人員產(chǎn)生極大的危險(xiǎn)。而且SF6氣體的比重較氧氣大，當(dāng)發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)SF6氣體將在低層空間積聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6氣體本身無色無味，發(fā)生泄漏后不易讓人察覺，這就增

4、加了對(duì)進(jìn)入泄漏現(xiàn)場(chǎng)工作人員的潛在危險(xiǎn)性。泄露氣體傷害后主要癥狀（1）呼吸系統(tǒng)：刺激呼吸道，打噴嚏，咽部干燥，有燒灼感，繼而呼吸不暢，胸悶氣短，嚴(yán)重時(shí)呼吸困難，喉頭水腫、潰爛。（2）眼部：流淚，怕光，燒灼感，充血，水腫。（3）皮膚：瘙癢，皮疹，接觸處可能有紅腫。（4）消化道：吞咽困難，惡心，嘔吐，腹痛。（5）神經(jīng)系統(tǒng)：突然頭痛，頭昏，全身軟弱無力，感覺抑郁，嚴(yán)重會(huì)驚厥，抽搐，休克，猝倒，昏迷。1960年高壓GIS技術(shù)應(yīng)用在中壓制造領(lǐng)域。1970年三相共箱技術(shù)應(yīng)用在中壓制造領(lǐng)域，充氣柜出現(xiàn)。1990年環(huán)保型充氣柜在歐洲推廣。2000年不充氣開關(guān)柜進(jìn)入中國。三、GIS 的發(fā)展里程中壓C-GIS 第1

5、代產(chǎn)品 (1G）1960s 高壓GIS技術(shù)應(yīng)用于中壓制造領(lǐng)域。中壓C-GIS 第1代產(chǎn)品 (1G）1970s 三相共箱技術(shù)應(yīng)用于中壓制造領(lǐng)域，充氣式開關(guān)柜出現(xiàn)。中壓C-GIS 第2代產(chǎn)品 （2G）三相共箱柜式現(xiàn)場(chǎng)充氣式開關(guān)柜普及（80S）。代表產(chǎn)品：ABB ZV2 / Alstom WS / 及Toshiba等公司產(chǎn)品。第二代產(chǎn)品在上世紀(jì)90年代受到環(huán)保限制，尤其是主要開關(guān)研發(fā)制造策源地歐盟簽署了聯(lián)合國發(fā)起的京都議訂書后。ABB于1999年宣布淘汰ZV2。中壓C-GIS 第3代產(chǎn)品 （3G）三相共箱柜式現(xiàn)場(chǎng)不充氣開關(guān)柜受到歡迎（90S）。代表產(chǎn)品：ABB ZX系列 （1996年及以后） / S

6、iemens Nxplus （1999年）。GIS廠商介紹 目前GIS國外生產(chǎn)廠家主要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通、阿?，m(Areva)集團(tuán)等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家有西安西開高壓開關(guān)廠、平高集團(tuán)、西安高壓電器研究所電器制造廠、泰開集團(tuán)有限公司、正泰電氣股份有限公司、上海西門子高壓開關(guān)有限公司、廈門ABB華電高壓開關(guān)有限公司、江蘇現(xiàn)代南自電氣有限公司、湖北永鼎開關(guān)有限公司、天水長城開關(guān)廠等。目前合企生產(chǎn)的GIS占國內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)人的份額，如占550kV斷路器和GIS市場(chǎng)的80，占252kV斷路器和GIS市場(chǎng)的50，占126kv斷路器和GIS市場(chǎng)的30。四、ZX2開關(guān)柜(一) ZX2 氣體絕緣

7、中壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ZX2 的含義：Z 表示金屬鎧裝，X 表示氣體絕緣，2 表示序列號(hào)。 ZX2 開關(guān)柜采用全金屬進(jìn)行封閉，共分為母線室、斷路器室、電纜室和二次接線及斷路器操作機(jī)構(gòu)室。這種開關(guān)柜最大特點(diǎn)就是SF6氣體絕緣，其絕緣性能好，令開關(guān)柜更為緊湊，體積小，更適合于地鐵、變電所這種由于受到環(huán)境限制的地方。 開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)備眾多，主要有ZX2氣體絕緣開關(guān)柜本體、 VD4真空斷路器、 三工位開關(guān)、 電流電壓組合式傳感器、REF615開關(guān)柜饋線保護(hù)測(cè)控裝置、RED670線路差動(dòng)保護(hù)裝置。PST_645U變壓器保護(hù)測(cè)控裝置、PSC+641U電容器保護(hù)測(cè)控裝置。3、ZX2開關(guān)結(jié)構(gòu)1REF542Plus

8、人機(jī)界面三工位開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)2壓力傳感器3斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)4電纜插座5插接式電纜頭6智能型控制/保護(hù)單元REF542Plus主機(jī)7電壓傳感器8電流傳感器9壓力釋放盤10壓力釋放通道11真空斷路器12電容分壓裝置測(cè)試接口13三工位開關(guān)14主母線15絕緣氣體ZX2 1250A單母線柜寬*深*高：（mm）： 600*1710*2300ZX2 插接式電纜頭ZX2 氣體密度傳感器環(huán)形觸頭1錐形夾2壓盤3硅橡膠絕緣子4帶支撐圈的壓緊彈簧5鎖緊法蘭6絕緣包層7接地線8交聯(lián)電纜910電纜插座三工位開關(guān)母線室內(nèi)的三工位開關(guān) 三工位開關(guān)常用于全封閉組合電器（GIS）或復(fù)合電器（PASS）中 所謂三工位是指三個(gè)工作位置

9、：1隔離開關(guān)主斷口接通的合閘位置，2主斷口分開的隔離位置，3接地側(cè)的接地位置。三工位： 三工位開關(guān)其實(shí)就是整合了隔離開關(guān)和接地開關(guān)兩者的功能，并由一把刀來完成，這樣就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖，防止主回路帶電合地刀，因?yàn)橐话训吨荒茉谝粋€(gè)位置，而不象傳統(tǒng)的隔離開關(guān)，主刀是主刀，地刀是地刀，兩把刀之間就可能出誤操作。而三工位隔離開關(guān)用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一時(shí)刻是唯一的，不是在主閘合閘位置，就是在隔離位置或接地位置。傳統(tǒng)的GIS中，隔離開關(guān)和接地開關(guān)是兩個(gè)功能單元，使用電氣聯(lián)鎖進(jìn)行控制，現(xiàn)在最新設(shè)計(jì)就是使用三工位隔離開關(guān)，避免了誤操作的可能性。傳感器 傳感器是測(cè)量中壓電力系統(tǒng)中監(jiān)視和保護(hù)所需的電流

10、和電壓的一種新的解決辦法,通過引入傳感器解決，其工作原理，對(duì)電流和電壓檢測(cè)分別用ROGOWSKI線圈和阻性或容性分壓器。 一般說來，它們與常規(guī)的感應(yīng)互感器同時(shí)代的。直到現(xiàn)在，由于通用的電子繼電器的引入，才有可能利用傳感器的優(yōu)點(diǎn)。原理：電流的測(cè)量是基于ROGOWSKI線圈原理。ROGOWSKI線較就是所謂的空線圈，與電流互感器的二次繞組一樣，是一個(gè)圍繞一次導(dǎo)體沒有鐵芯的環(huán)形線圈。但是， 從ROGOWSKI線圈給出的信號(hào)不同于CT的輸出：1、一個(gè)具有鐵芯的并且?guī)缀醵搪范卫@組的電流互感器的輸出，是一個(gè)電流信號(hào)。這就是所謂的二次電流與一次電流成正比；2、一個(gè)具有其空芯并且開路的ROGOWSKI線圈的

11、輸出信號(hào)是一個(gè)電壓信號(hào)。這就是所謂的電壓與一次電流的導(dǎo)數(shù)成正比。由于在ROGOWSKI線圈中沒有鐵芯，所以不會(huì)出現(xiàn)飽和。因此，在整個(gè)電流范圍直到最大電流，輸出都是線性的。額定電壓：35KV 額定電流 1250A 額定頻率：50Hz 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）：63KA熱穩(wěn)定電流（3S） ：25KA 一次母線動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值） ：63KA 分、合閘機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電壓：DC220V 2、開關(guān)柜一次設(shè)備主要額定參數(shù) 3、絕緣水平對(duì)地、相間及普通斷口工頻耐壓值： 85KV隔離斷口間的絕緣工頻耐壓值： 95KV 對(duì)地、相間及普通斷口沖擊耐壓值（峰值）：185KV 隔離斷口間的絕緣沖擊耐壓值（峰值）： 21

12、5KV4、防護(hù)等級(jí)高壓部分箱體： IP65 機(jī)械操作及低壓部分箱體：IP4X5、絕緣氣體密度 GIS 在絕緣氣體的額定密度下運(yùn)行。SF6 氣體的額定運(yùn)行壓力為（絕 對(duì)壓力） ，報(bào)警壓力為（絕對(duì)壓力） ，最小可運(yùn)行壓力為（絕對(duì)壓力， 非 正 常 運(yùn) 行 ） 釋 放 壓 力 為 2.2Bar （ 絕 對(duì) 壓 力 ） 額 定 運(yùn) 行 壓 力 下 的 氣 體 密 度 為 ， 。 7.89g/dm ,最小運(yùn)行密度為（一個(gè)大氣壓） 。ZX2與以往普通開關(guān)柜的區(qū)別相關(guān)的電氣、機(jī)械聯(lián)鎖如下：當(dāng)斷路器處于合閘狀態(tài)，柜內(nèi)手動(dòng)操作三工位開關(guān)的活頁將無法打開。當(dāng)三工位開關(guān)的活頁打開時(shí)，斷路器無法合閘。三工位開關(guān)在中間

13、位置時(shí)，活頁無法關(guān)閉。當(dāng)輔助電源故障以及三工位開關(guān)處于中間位置時(shí)，斷路器無法合閘。當(dāng)斷路器合閘時(shí)，接地開關(guān)無法分閘。當(dāng)斷路器合閘時(shí)，接地開關(guān)無法合閘。當(dāng)斷路器分閘時(shí)，隔離開關(guān)無法合閘。 ZX2與以往開關(guān)柜最大的不同，在于接地開關(guān)位置位于斷路器上方，所以若開關(guān)柜為饋線回路，則對(duì)其饋電回路進(jìn)行檢修接地的操作票的操作流程，應(yīng)為合閘接地開關(guān)、合閘斷路器、關(guān)閉斷路器及接地開關(guān)控制回路MCB。這一點(diǎn)需要在制定35kV操作票中明確。另外ABB規(guī)定35kV的ZX2的PT不能帶電投退。這點(diǎn)規(guī)定需要ABB技術(shù)人員進(jìn)一步明確。五、ZX2開關(guān)主要元器件的參數(shù)1、斷路器斷路器型式：固定式真空斷路器 額定電壓：35KV額

14、定電流：1250A 額定頻率：50Hz最高工作電壓：40.5KV 額定短路開斷電流：25KA合閘時(shí)間：6095ms 開斷時(shí)間：4090ms合閘速度：分閘速度：觸頭開距：14+1mm操作機(jī)構(gòu)：類型：彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) 操作電壓：DC220V操作功率：250W輔助接點(diǎn)：采用定位準(zhǔn)確，無機(jī)械磨損、完全避免接點(diǎn)粘連的雙比特位置傳感器，并可通過REF542+輸出可擴(kuò)展的無源接點(diǎn)信號(hào)。機(jī)械壽命：30000次電壽命：額定短路電流開斷次數(shù)：50次 額定電流開斷次數(shù)：10000次2、三位置隔離開關(guān)型式：三極，電動(dòng)/手動(dòng)操作 輔助觸點(diǎn)：位置傳感器及1對(duì)干觸點(diǎn)3、EVCI36型組合式電流/電壓傳感器：互感器型式：環(huán)氧樹脂

15、澆注式 二次側(cè)信號(hào)：80A/150mV 240A/150mV 640A/150mV準(zhǔn)確等級(jí)：完全線性級(jí)4、差動(dòng)保護(hù)電流互感器互感器型式：環(huán)氧樹脂澆注式 二次側(cè)電流：1A準(zhǔn)確等級(jí)：10P20 額定負(fù)荷：5VA/線圈5、電壓傳感器（裝于母線上）：傳感器型式:環(huán)氧樹澆注式 額定初級(jí)電壓：35KV/3次邊額定電壓：3 準(zhǔn)確等級(jí)：完全線性級(jí)接線方式：Y/Y/Y六、ZX2開關(guān)柜的操作1、斷路器配有儲(chǔ)能電機(jī)，儲(chǔ)能由儲(chǔ)能電機(jī)自動(dòng)執(zhí)行。分閘和合閘由智能型控制/保護(hù)單元REF542+plus來選擇。合分的操作應(yīng)在控制小室門關(guān)閉時(shí)進(jìn)行。觀察位置指示器。緊急情況操作指南：（1）若儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)損壞，則應(yīng)手動(dòng)儲(chǔ)能； 打開控

16、制小室門 將儲(chǔ)能手柄插入，反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)（約25次），直至指示出已儲(chǔ)能狀況儲(chǔ)能完成時(shí)，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)自動(dòng)脫扣，儲(chǔ)能手柄的進(jìn)一步操作無效。 斷路器儲(chǔ)能狀況指示器圖例：（2）斷路器合閘狀態(tài)下，若失去控制電壓，可使用機(jī)械的“分閘”按鈕使分閘。2、三工位開關(guān)2和隔離開關(guān)19帶電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。分/合閘操作通過智能型控制/保護(hù)單元來實(shí)現(xiàn)。 控制小室門關(guān)閉時(shí)，才允許進(jìn)行合/分操作。 通過LCD顯示器或控制單元觀察開關(guān)狀態(tài)。安裝于三工位開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)3的傳感器19到32可檢測(cè)下列開關(guān)位置：隔離開關(guān)-Q1的分閘或合閘，接地開關(guān)-Q5的分閘或合閘。 隔離開關(guān)20的傳感器33和34可檢測(cè)下列開關(guān)位置隔離開關(guān)-Q2的分閘或合閘。緊急情況下操作指南 開關(guān)操作過程可用手動(dòng)操作代替電動(dòng)。 打開控制小室門 在緊急手動(dòng)操作前，首先分?jǐn)嘞嚓P(guān)微型空氣開關(guān)（F101或F102）。操作