GIS六氟化硫封閉式組合電器

GIS修間隔長，無觸電事故和電噪聲干擾等優(yōu)點。SF6GISSF6六氟化硫封閉式組合電器(GIS)六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”〔GaslnsulatedSwitchgearGIS，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路進出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機地組合成一個整體。GIS度縮小變電站的體積，實現(xiàn)小型化。SF6外具有優(yōu)良的抗地震性能。SF6為不燃燒氣體，所以無火災(zāi)危急。噪音小，抗無線電干擾力量強。元或間隔的形式運達現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高牢靠性。此日常維護便利。1GIS的現(xiàn)狀及進展動向GIS是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。與常規(guī)變電站(AIS)相比，GIS具有如下優(yōu)點：220kVGIS占地面積僅為AIS10％，500kVGIS占地面積僅為AIS5％，這一點在地皮昂貴的城鎮(zhèn)和密集的負荷中心和山區(qū)水電站尤為重要。不受污染及雨、鹽霧等大氣環(huán)境因素的影響，因此，GIS持別適合于工業(yè)污染和氣候惡劣以及高海拔地區(qū)。安裝便利。GIS一般是以整體或假設(shè)干單元組成，可大大縮短現(xiàn)場安裝工期。GIS60年月有用化以來，到目前為止，世界上已有2000臺GIS在運行。實踐證明，GISGIS不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在特高壓領(lǐng)域變電站也被使用，在我國，63～500kV電力系統(tǒng)中，GIS的應(yīng)用已相當廣泛。GIS制造技術(shù)仍在不斷進步和進展，30GIS生產(chǎn)廠家圍圍著提高經(jīng)濟性和牢靠性這2個主要目標，在元件構(gòu)造、組合形式、制造工藝以及使用和維護方面進展了大量爭論、SF6斷路器的研制成功和氧化鋅避雷器的應(yīng)用，GIS的技術(shù)性能與參數(shù)已超過常規(guī)開關(guān)設(shè)備，并且使構(gòu)造大大簡化，牢靠性大大提高，為GIS進一步小型化制造了格外有利的條件。2GIS整體性能的提高有賴于各組件性能的提高GIS是各高壓電器的集合，通常承受積木式構(gòu)造，斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器等元件均可隨便組合。其整體性能的提高還有賴于各組件性能的提高。分述如下：斷路器斷路器是GIS中最重要的設(shè)備之一，由于SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，SF6氣體絕緣斷路器具有尺寸小、重量輕、開斷容量大、維護工作量小等優(yōu)點。目前SF6765kV80kA，額定電流已達12kA。SF6斷路器應(yīng)用在高壓、超高壓領(lǐng)域的同時，也在向中壓10～35kV級進展，除了承受壓氣式滅弧室SF6SF6和真空滅弧技術(shù)確實立和進展，型材料及多種觸頭形式(自動觸頭、多點觸頭等)的消滅，使開關(guān)的開通和通流機械斷路器斷口正在削減，300kV500kV以下為雙斷口的現(xiàn)狀有望在近幾年內(nèi)得到突破。在將來的幾年里，特高壓斷路器有可能只有1個斷口，從而只需很小的驅(qū)動力量。傳統(tǒng)的瓷絕緣材料正被復合絕緣材料所取代，使得斷路器重量更輕，構(gòu)造更加簡化。隔離開關(guān)和接地開關(guān)隔離開關(guān)主要用于電路無電流投入和切除傳動。為了適應(yīng)不同的電氣主接線和GIS構(gòu)造布置的需要，隔離開關(guān)具有多種構(gòu)造形式，從而保證了GIS整體設(shè)計時的敏捷性。隔離開關(guān)將來的進展趨勢是：隨著斷路器構(gòu)造的進一步縮小，重量的進一步減輕，隔離開關(guān)和斷路器有可能集成在一起。電流互感器(CT)長期以來，GIS始終承受電磁式電流互感器取得測量和保護信號，這種CT是按機電式內(nèi)部充油，假設(shè)密封不好，極易漏油，故障時簡潔發(fā)生爆炸等。近年來消滅的光電電流傳感器(MOCT)無此缺點，且頻率響應(yīng)范圍寬、精度高、不受電磁干擾等。MOCT是應(yīng)用法拉第元件構(gòu)成的電流傳感器，它所檢測的信號是被測電路的磁場而不是電流，來自光纖的自然光經(jīng)過法拉第元件時會產(chǎn)生與交變磁場強度成正比的旋轉(zhuǎn)光，經(jīng)過光電二極管(O/E)變成電信號，經(jīng)放大后輸出。信號傳輸介質(zhì)承受光纖。MOCT的優(yōu)點是被測電流的范圍很大，可從5A到4kA，測量精度為0 2級，且在100kA以下輸出電流的波形不失真，因而也可以記錄故障電流。MOCT的另一重大優(yōu)點是工作安全牢靠，不像CT有二次側(cè)開路消滅高壓和鐵磁諧振問題和CT不同的是MOCT的輸出是電壓信號而不是電流信號。這種類型的傳感器在市面已有產(chǎn)品出售，可用于123～420kV電壓等級，并已有成功的運行閱歷。電壓互感器(PT)GIS中的PT2種，因電磁式高電壓PT在制造上有困難，300kV以上的PT一般承受電容式，300kV及以下的PT一般才承受電磁式。無論哪種形式，和CT一樣，也都存在易飽和、易滲油、易爆炸、精度低、體大笨重等缺陷。EOVT是近年來消滅的有望取代傳統(tǒng)PT的光電傳感器，EOVT是依據(jù)泡克爾斯(Pockels)3個局部構(gòu)成：承受被測電壓的光學晶體、光學元件(包括發(fā)光二極管)、光電二極管和光纖、電子組件(模擬與數(shù)字處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器)。EOVT的晶體裝在充有SF6(晶體)光的雙折射率隨電場強度而變化，因此可以依據(jù)光電二極管的輸出電壓來確定施加于晶體上的電場強度亦即電壓的大小。美國1996年就將這種EOVT345kV變電站中試運行。此外，也有將電壓、電流傳感器做在一起，構(gòu)成電流/電壓傳感器并已用于AIS產(chǎn)品中。監(jiān)測與自診斷因GIS的全部元件都密封在一個金屬殼中，為防止內(nèi)部故障的發(fā)生，隨時把握設(shè)備的運行工X射線照相：承受X射線可以從外部探測GIS狀態(tài)，如觸頭燒損、螺絲松動等。光學檢測法：利用安裝在GIS內(nèi)部的光學傳感器來檢測GIS內(nèi)部故障電弧。紅外定位技術(shù)：紅外熱敏成像裝置可用于GIS內(nèi)部電弧故障定位和故障點定位。該裝置主要包括紅外熱敏鏡頭、磁帶錄象機和觸發(fā)電子元件等。電磁技術(shù)：GIS內(nèi)處于懸浮電位元件、固體絕緣中的氣泡、自由導電雜質(zhì)和局部電場畸變等均會引起局部放電，在隔離開關(guān)操作和GIS相對地閃絡(luò)時還會產(chǎn)生陡波頭暫態(tài)過電壓，依據(jù)這些電磁現(xiàn)象可以進展局部放電的檢測和定位。化學檢測法：GIS內(nèi)部閃絡(luò)會導致SF6SF6生成物的成分，用以推斷GIS內(nèi)部是否存在放電。GISGIS監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成，它主要包括了以下性能的檢測：絕緣性能監(jiān)視診斷：應(yīng)用了電暈傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、漏電流傳感器。導電性能的檢測：應(yīng)用了溫度傳感器、光纖溫度計。(3)機械方面的檢測：應(yīng)用了開、閉傳感器。在線檢測技術(shù)和自我診斷技術(shù)的引入將打破傳統(tǒng)的高壓電器大小修打算模式結(jié)果安排更合理、更科學的檢修打算，可將事故消滅在萌芽狀態(tài)，從而縮短GIS的檢修時間，提高設(shè)備的利用率和牢靠性。3PASS技術(shù)伴隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)的不斷進展，智能化GIS高壓變電站——PASS技術(shù)，最近幾年得到快速的推廣和應(yīng)用，介紹如下：PASS的概念PASS是具有金屬外殼的、氣體絕緣的、內(nèi)裝有斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電/電流傳感器的全封閉組合電器。PASS反映了GIS制造技術(shù)的最成果。其主要特點概括如下：承受了先進的組合式電壓/電流傳感器技術(shù)和組合式隔離開關(guān)/接地開關(guān)技術(shù)，使設(shè)備更加緊湊，體積更加小型化。在測量、掌握、保護系統(tǒng)中，承受了計算機技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)，光纖通訊技術(shù)，支持數(shù)字式繼電器，繼電保護系統(tǒng)引入了微機處理和分段監(jiān)控保護。PASS間隔在數(shù)小時之內(nèi)即可安裝完畢，實現(xiàn)了“即插即用”功能。每一PASS1臺就地掌握柜，內(nèi)設(shè)掌握及保護單元，馬上二次技術(shù)集成化。PASS在充分考慮了滿足不同的變電站主接線布置方案的前提下，選用了盡可能少的部件組合而成，除了絕緣套管之外，整套裝置安裝完畢后才運抵現(xiàn)場。PASS中使用的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等均承受了成熟的GIS技術(shù)，絕緣子大部承受膠澆鑄的絕緣子裙邊則增加了爬距，提高了抗電性能。電壓電流的測量在PASS中，常規(guī)的電壓、電流互感器已被一代組合電壓/電流傳感器取代，承受羅柯夫斯基(Rogowiski)地避開了鐵磁諧振。檢測到的電壓、電流信號由PASS自身進展處理，先由傳感器和執(zhí)行器的處理器接口PISA(ProcessInterfaceforSensorsandActuators)將模擬信號數(shù)字化后經(jīng)光纖通訊母線以串行在斷路器的母線側(cè)安裝額外的傳感器。掌握、保護和監(jiān)測PASS承受了如下技術(shù)：全部測量、保護信號經(jīng)PISA預處理后經(jīng)串行光纖總線送至間隔掌握柜。面對間隔的掌握、保護、測量功能的裝置設(shè)在就地掌握柜內(nèi)。間隔與間隔之間、間隔與變電站之間的通訊也承受串行通訊光纖總線。PASS支持保護用的數(shù)字繼電器，也兼顧了傳統(tǒng)的機電式繼電器，假設(shè)使用后者，需另行安裝電磁式互感器。PASS的操作機構(gòu)掌握、氣體絕緣強度的測量以及其他物理量的在線狀態(tài)監(jiān)測也可承受先進的(操作能量需求、觸頭位移、剩余壽命推測)等。雙母線構(gòu)造的常規(guī)變電站(AIS)和PASS間隔的比較AIS和PASS間隔的單線圖，PASS技術(shù)和常規(guī)AIS模式，兩者的差異就在于PASS在間隔的線路側(cè)省去一組隔離開關(guān)和接地開關(guān)。在常規(guī)的AIS中，線路側(cè)的隔離開關(guān)主要用于當設(shè)備檢修時隔離之用，在PASS中，由于PASS具有高度的牢靠性，故可不用該隔離開關(guān)和接地開關(guān)。承受PASS大大削減，土地利用率大大提高，帶來的好處是顯而易見的：由于PASS可承受管型母線布置，從而減小了相間距離，可大大縮短軟母線。用更少的鋼構(gòu)架和接地鋼材，電纜溝的數(shù)量也隨之削減。4PASS的應(yīng)用用于高電壓、大容量變電站的建。由于PASS本身就是一個獨立的間隔，通過不同的組合，可適用于雙母線、接線、橋型接線、雙母線加旁路等多種主