風(fēng)電場全封閉式組合電器(GIS)培訓(xùn)課件

1、風(fēng)電場全封閉式組合電器(GIS) 培訓(xùn)課件,1、GIS的定義 全部采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開關(guān)設(shè)備。它是由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、套管8 種高壓電器組合而成的高壓配電裝置，全稱為gas insulated substation。 三工位是指三個(gè)工作位置：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

2、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。,第一章：GIS簡介,2、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、阿海琺(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)

3、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)市場相當(dāng)人的份額，如占550kV斷路器和GIS市場的80，占252kV斷路器和GIS市場的50，占126kv斷路器和GIS市場的30。,第一章：GIS簡介,3、GIS的特點(diǎn) GIS一般由各種不同的間隔組成,GIS與傳統(tǒng)敞開式配電裝置相比主要由于其具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)： （1）GIS具有占地面積小、體積小，重量輕、元件全部密封不受環(huán)境干擾。 （2）操作機(jī)構(gòu)無油化，無氣化，具有高度運(yùn)行可靠性。 （3） GIS采用整塊運(yùn)輸，安裝方便，周期短，安裝費(fèi)用較低；檢修工作量小時(shí)間短。共箱式GIS全部采用三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)，機(jī)械

4、故障率低。 （4）優(yōu)越的開斷性能斷路器采用新的滅弧原理為基礎(chǔ)的自能滅弧室（自能熱膨脹加上輔助壓氣裝置的混合式結(jié)構(gòu)）,充分利用了電弧自身的能量。 （5）損耗少、噪音低GIS外殼上的感應(yīng)磁場很小，因此渦流損耗很小，減少了電能的損耗。彈簧機(jī)構(gòu)的采用，使得操作噪音很低。,第一章：GIS簡介,4、風(fēng)電場升壓站126kV GIS（ZF10-126G（L）為單母線接線，共4個(gè)間隔，分別為1#、2#主變進(jìn)線間隔、PT間隔和出線間隔。GIS設(shè)備采用戶外安裝，該地區(qū)污穢等級為級。,第一章：GIS簡介,5、GIS的整體參數(shù),第一章：GIS簡介,第一章：GIS簡介,3、,一次變電站 Primary S/S,二次變電站

5、Secondary S/S,電動(dòng)機(jī),電 網(wǎng) Power Line,變壓器,變壓器,發(fā) 電 廠 Power Plant,渦輪發(fā)電機(jī)組,鍋爐,GIS,GIS,塔,GIS,12kV,GIS,變壓器,GIS,用戶Consumer,變壓器,BOP,控制設(shè)備,塔,245kV,Up to 40.5kV,Up to 25.8kV,L/V,GIS在電力系統(tǒng)中位置,Up to 800kV,變壓器,第一章：GIS簡介,第一章：GIS簡介,1、 SF6氣體的物理和化學(xué)性質(zhì) （1）純凈的SF6氣體是無色、無味、無臭、不燃，在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬惰性氣體。氣體密度是空氣密度的5.1倍。 （2）SF6氣體在0.29Mpa

6、壓力時(shí)，絕緣強(qiáng)度與變壓器油相當(dāng)，滅弧能力是空氣的100倍。在1.2Mpa時(shí)液化，為此 SF6斷路器中都不采用過高壓力，使其保持氣態(tài)。 （3）SF6氣體有很強(qiáng)的電負(fù)性（SF6+e- =SF6-）而正負(fù)離子容易復(fù)合成中性質(zhì)點(diǎn)或原子，這是一般氣體所沒有的，則SF6氣體較其他氣體有更強(qiáng)的滅弧性能。 （4）而在斷路器和GIS操作過程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會(huì)進(jìn)行分解，它的分解物遇到水分后會(huì)變成腐蝕性電解質(zhì)。尤其是有些高毒性分解物如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02，它們會(huì)刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會(huì)引起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡

7、。,第二章：SF6氣體特性,2、SF6氣體壓力與溫度的關(guān)系,第二章：SF6氣體特性,3、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，這就增加了對進(jìn)入泄漏現(xiàn)場工作人員的潛在危險(xiǎn)性。,第二章：SF6氣體特性,4、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，嗆咳， 咽部干燥，有燒灼感，繼而呼吸不暢，胸悶氣短

8、，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。,第二章：SF6氣體特性,5、現(xiàn)場急救辦法 如果懷疑發(fā)生中毒現(xiàn)象，應(yīng)采取以下措施： （1）組織人員立即撤離現(xiàn)場，開啟通風(fēng)系統(tǒng)，保持空氣流通。 （2）觀察中毒者，如有嘔吐應(yīng)使其側(cè)位，避免嘔吐物吸入，造成窒息。 （3）皮膚污染，應(yīng)立即用清水沖洗，換衣服。 （4）眼部傷害或污染用清水沖洗并搖晃頭部。 （5）應(yīng)弄清毒物性質(zhì)，并保留嘔吐物待查。

9、（6）現(xiàn)場應(yīng)配備必要的藥品。,第二章：SF6氣體特性,6、防護(hù)方法 （1）減少SF6氣體的排放量，提高氣體的回收率。設(shè)備內(nèi)的SF6氣體不得向大氣排放，應(yīng)采用凈化裝置回收，經(jīng)處理合格后方準(zhǔn)使用 （2）SF6電氣設(shè)備安裝與主控制室隔離，防止泄漏氣體進(jìn)入主控室。設(shè)備安裝室內(nèi)應(yīng)有良好的排風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)孔應(yīng)設(shè)在室內(nèi)下部，底部應(yīng)設(shè)SF6氣體泄漏報(bào)警器和氧量儀。 (3) 工作人員不得單獨(dú)或隨意進(jìn)入GIS室，因工作需要必須進(jìn)入時(shí)應(yīng)先排風(fēng)20min，不準(zhǔn)在設(shè)備防爆膜附近停留。工作人員在進(jìn)入電纜溝或低位區(qū)前，必須測量氧氣含量，如氧氣含量低于18%時(shí)，不得進(jìn)行工作。氣體采樣及處理滲漏時(shí)，工作人員要穿帶防護(hù)用品，并在通

10、風(fēng)條件下進(jìn)行。 (4) 發(fā)生緊急事故應(yīng)立即開啟全部通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)，發(fā)生設(shè)備防爆膜破裂事故時(shí)，應(yīng)停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。,第二章：SF6氣體特性,1.斷路器裝置（CB） 2.電流互感器（CT) 3.三工位開關(guān)(E/DS) 4.電纜終端(C/H) 5.電壓互感器(PT/VT) 6.母線(BUS) 7.避雷器(LA),第三章：GIS主要組成單元,1、斷路器本體部分 斷路器為共箱罐式結(jié)構(gòu)，三相共用一臺CT26型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械聯(lián)動(dòng)。 外部形狀 彈簧機(jī)構(gòu)、底座、斷路器裝配、密度繼電器、防爆片、擋板。 彈簧機(jī)構(gòu)懸于底座側(cè)面，斷路器裝配在底座上面，起到連接彈簧結(jié)構(gòu)與斷路器裝配的作用。,1、斷路

11、器,1、斷路器,2、開斷裝置結(jié)構(gòu),絕緣支座：起著絕緣支撐的作用。下部實(shí)現(xiàn)的是對操動(dòng)機(jī)構(gòu)的絕緣，上部連接的是靜觸頭座。 靜觸頭：里有可導(dǎo)電部件，實(shí)現(xiàn)電流互感器與斷路器的通路，安裝在靜觸頭座上。 動(dòng)觸頭：其外部是動(dòng)觸頭座。動(dòng)觸頭是電流斷開的位置，也是電弧產(chǎn)生的地方。因此對其電氣、機(jī)械性能要求較高，所以用了銅鎢合金材料制成，具有耐高溫等良好的機(jī)械性能。,1、斷路器,動(dòng)觸頭座：是有環(huán)氧樹脂澆灌而成，有良好的絕緣性能。動(dòng)觸頭藏于SF6氣室內(nèi)，氣室的巧妙的設(shè)計(jì)使在電弧產(chǎn)生后能夠有效的滅弧，期間有幾個(gè)比較關(guān)鍵的地方是引弧環(huán)、導(dǎo)向筒及噴嘴。 引弧環(huán)：主要是讓電弧均勻分配以利于滅弧。 導(dǎo)向筒：是使斷路器分合時(shí)動(dòng)

12、作準(zhǔn)確到位。 噴嘴：就是要保證其噴出的SF6氣體集中與于電弧。以便在電流過零時(shí)實(shí)現(xiàn)有效的滅弧。 靜弧觸頭：它與動(dòng)觸頭相聯(lián)，的是也是由銅鎢合金制成。 靜弧觸頭的導(dǎo)電部分與靜觸頭的可導(dǎo)電的部件相連，實(shí)現(xiàn)回路的導(dǎo)通。 拉桿：是動(dòng)觸頭動(dòng)作的最直接的部件，在斷路器分合閘欄桿 帶動(dòng)滅弧裝置里整個(gè)可動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分合閘。 內(nèi)拐臂：帶動(dòng)三相的拉桿，實(shí)現(xiàn)三相連動(dòng)的的功能。,1、斷路器,絕緣結(jié)構(gòu) 對地的絕緣：通過斷口間絕緣座，絕緣拉桿來實(shí)現(xiàn)。 斷口間的絕緣：通過斷口間的絕緣筒、噴嘴、SF6氣隙來實(shí)現(xiàn)的。 相間絕緣：通過SF6氣隙來實(shí)現(xiàn)的。,1、斷路器,1、斷路器,1、斷路器,4、滅弧過程 （1）開斷大電流時(shí)，主

13、觸頭分開后，弧動(dòng)、靜觸頭隨后產(chǎn)生電弧。電弧能量加熱熱膨脹室建立滅弧所需的壓力。熱膨脹室中的高壓力氣體經(jīng)絕緣噴口吹向電弧，使電弧在電流過零時(shí)熄滅。隨后閥門打開，排出多余氣體。 （2）開斷小電流（電抗、電容電流和空載線路）時(shí)，由于電弧能量小，依靠電弧能量難以建立滅弧所需的壓力，因此必須設(shè)法提供附加吹氣作用。附加氣吹作用是動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)固定活塞的壓氣作用使輔助氣室（壓氣室）中的壓力升高，打開閥門，讓氣體通過壓氣室經(jīng)絕緣噴口吹向電弧。,1、斷路器,1.靜觸頭支座 2.滅弧噴嘴 3.主觸頭 4.弧觸頭 5、活動(dòng)觸頭管 6.壓氣缸,1、斷路器,斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)（CT26）,1、斷路器,5、彈簧操

14、作機(jī)構(gòu)各部件的作用 （1）合閘彈簧：它比分閘彈簧要大一些，彈簧的彈力也相對大一些，這主要是因?yàn)閺椈稍诤祥l的同時(shí)要給分閘彈簧儲能，對其操作功要求要高一點(diǎn)。 （2）合閘脫扣器：合閘時(shí)候?qū)⒑祥l彈簧預(yù)儲存的能量釋放出來，實(shí)現(xiàn)彈簧合閘，而脫扣器的能量主要來自合閘線圈，當(dāng)合閘線圈受到合閘的信號之后，立即動(dòng)作于合閘脫扣器動(dòng)作。 （3）合閘止位銷：合閘彈簧在預(yù)合儲能的時(shí)，當(dāng)儲能電機(jī)帶動(dòng)棘輪既定位置，合閘止位銷動(dòng)作，將彈簧能量儲存在既定的狀態(tài)。 （4）棘輪：帶動(dòng)合閘彈簧的拉桿彈簧壓縮儲能，并且棘輪上面還安裝有能夠控制行程開關(guān)的部件，當(dāng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)到既定地方時(shí)，它會(huì)自動(dòng)的將行程開關(guān)斷開，使電機(jī)停止工作。 （5）棘爪：

15、棘爪是與棘輪相配合作用的，棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程當(dāng)中，棘爪總是一格一格給它定位，并發(fā)出滴答滴答的聲響。,1、斷路器,（6）拉桿：作用很簡單，就是實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。 （7）傳動(dòng)軸：它是有鋼鑄造而成，同拉桿一樣，實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作 部件的連接。 （8）儲能電機(jī)：它是動(dòng)力的源泉。為合閘線圈的儲能提供動(dòng)力。他控制引線均引接至匯控柜里面，電源的來源也是由引接進(jìn)來的。本操動(dòng)機(jī)構(gòu)用的是750W的電動(dòng)機(jī)。 （9）減速器：由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速很快，而齒輪等轉(zhuǎn)動(dòng)的速度卻比較慢，為了實(shí)現(xiàn)兩者之間的協(xié)調(diào)。所以要讓電機(jī)的速度降來。 （10）主拐臂：目的是為了實(shí)現(xiàn)三相連動(dòng)凸輪 ：分閘裝置里面的一部分，與磙子等部件組成一個(gè)整體。 （11）其他：

16、另外的分閘止位銷，分閘脫扣器，均與合閘時(shí)作用相同，只是方向相反而已。,1、斷路器,6、動(dòng)作過程,1、斷路器,1、斷路器,1、斷路器,7、斷路器技術(shù)參數(shù),1、斷路器,8、SF6斷路器的運(yùn)行維護(hù) SF6斷路器在運(yùn)行、檢修過程中，一定要遵守DL/T6391997六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)細(xì)則。 1、運(yùn)行中的巡視檢查 （1）檢查斷路器的外絕緣部分應(yīng)完好，無損壞、臟污及閃絡(luò)放電現(xiàn)象； （2）對照溫度壓力曲線，觀察壓力表指示應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，并定期記錄壓力、溫度值； （3）分、合閘位置指示器應(yīng)指示正確，并分、合閘應(yīng)到位；,1、斷路器,4）整體緊固件應(yīng)無松動(dòng)、脫落； 5）儲能電機(jī)及斷路器內(nèi)

17、部應(yīng)無異常聲響； 6）斷路器的分、合閘線圈應(yīng)無焦味、冒煙及燒傷現(xiàn)象； 7）斷路器接地外殼或支架接地應(yīng)良好； 8）斷路器外殼或操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱應(yīng)完整、無銹蝕； 9）斷路器各件應(yīng)無破損、變形、銹蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象。,1、斷路器,9、SF6斷路器運(yùn)行中的維護(hù) （1）每年對外殼銹蝕部分進(jìn)行防腐處理及補(bǔ)漆； （2）應(yīng)定期對斷路器轉(zhuǎn)動(dòng)及傳動(dòng)部位作一次潤滑（半年一次），并操動(dòng)3次應(yīng)正常； （3）每兩年一次對斷路器所有密封面定性檢漏，不應(yīng)有10-6 ul以上的漏點(diǎn)存在； （4）每年應(yīng)進(jìn)行一次SF6氣體微量水分測試，測試結(jié)果對照水分溫度曲線，不應(yīng)超過300pp（20）； （5）其它項(xiàng)目，如絕緣、操作試驗(yàn)等可按有關(guān)規(guī)定定期進(jìn)

18、行，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,1、斷路器,10、解體檢修防護(hù) 當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，SF6斷路器應(yīng)返回制造廠進(jìn)行解體大修 （1）斷路器運(yùn)行時(shí)間已達(dá)到10年；經(jīng)檢查后存在有嚴(yán)重影響設(shè)備安全運(yùn)行的異?，F(xiàn)象。 （2）操作次數(shù)已達(dá)斷路器所規(guī)定的機(jī)械壽命次數(shù) （3）累計(jì)開斷電流達(dá)到斷路器所規(guī)定的累計(jì)開斷數(shù)值。 （4）注：異常現(xiàn)象的判定及累計(jì)開斷數(shù)值可參見制造廠診斷說明。,1、斷路器,2、三工位開關(guān),2、三工位開關(guān),2、三工位開關(guān),操作機(jī)構(gòu) 1、電動(dòng)操作機(jī)構(gòu) 一般隔離開關(guān)配用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開關(guān)、輔助開關(guān)等組成。它是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)蝸桿、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使隔離開關(guān)和接地開關(guān)通過連桿系

19、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分合閘操作。,2、三工位開關(guān),2、電動(dòng)操作機(jī)構(gòu) 電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、貯能彈簧、緩沖器、微動(dòng)開關(guān)、輔助開關(guān)等組成。它是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)蝸桿、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在帶動(dòng)拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)使彈簧壓縮儲能，當(dāng)彈簧能量釋放時(shí)，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿系統(tǒng)使隔離開關(guān)和接地開關(guān)實(shí)現(xiàn)分合閘操作。為了監(jiān)視隔離開關(guān)的斷口狀況，在外殼上可以開設(shè)觀察窗。隔離開關(guān)的分合閘位置可以由操作拐臂與隔離開關(guān)制動(dòng)螺釘之間的間隙確定。,2、三工位開關(guān),3、接地開關(guān),4、電壓互感器,主要作用： 將高電壓轉(zhuǎn) 換成低電壓（一般為110V）對GIS進(jìn)行測量和保護(hù)。 分類： 1）測量用PT 2）保護(hù)用PT,1、電壓互感器的結(jié)構(gòu),1、保

20、護(hù)蓋板 2、靜觸頭 3、絕緣子 4、接地端子 5、充放氣裝置 6、吸附劑及爆破片 7、吊攀 8、運(yùn)輸支撐,4、電壓互感器,（1）變壓比是使一次繞組和二次繞組的額定電壓之比。（2）準(zhǔn)確級次-是以最大變比誤差和相角誤差來區(qū)分的，準(zhǔn)確級次在數(shù)值上就是變比誤差等級的百分限值。（3）電壓互感器的容量，是指二次繞組允許接入的負(fù)荷功率，分為額定容量和最大容量兩種，以VA值表示，由于電壓互感器的電壓是隨著二次負(fù)荷功率的大小而變化的，容量增大，準(zhǔn)確度降低。,4、電壓互感器,4、電壓互感器,電壓互感器的接線方式,電壓互感器在三相系統(tǒng)中要測量的電壓有：線電壓、相對地電壓和單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓。,4、電壓互感器,

21、電壓互感器接線應(yīng)注意的問題 （1）二次回路接線應(yīng)采用截面積不小于1.5mm2的絕緣銅線，排列應(yīng)當(dāng)整齊，連接必須良好，盤、柜內(nèi)的二次回路接線不應(yīng)有接頭。 （2） 電壓互感器的外殼和二次回路的一點(diǎn)也應(yīng)良好接地。用于絕緣監(jiān)視的電壓互感器的一次繞組中性點(diǎn)也必須接地。 （3）為防止電壓互感器一、二回路短路的危險(xiǎn)，一、二次回路都應(yīng)裝有熔斷器。接成開口三角形的二次回路即使發(fā)生短路，也只流過微小的不平衡電流和三次諧波電流，故不裝設(shè)熔斷器。 （4）電壓互感器二次回路中的工作阻抗不得太小以避免超負(fù)載運(yùn)行。 （5）電壓互感器的極性和相序必須正確。,4、電壓互感器,拓展：光電式電壓互感器介紹 光電互感器是基于光學(xué)和電

22、子學(xué)原理發(fā)展起來的比較成熟及最有發(fā)展前景的一種超高壓條件下的測量方法。光電互感器大致可分為三大部分：高電位側(cè)信號采集處理部分、地電位側(cè)信號處理部分、高電位側(cè)電源供電部分。 采用羅哥夫斯基線圈、低功率電流互感器、串聯(lián)感應(yīng)分壓器等新技術(shù)，使測量準(zhǔn)確度達(dá)到0.級，又在結(jié)構(gòu)中采用光纖能量和信號傳輸、特種固態(tài)絕緣脂真空灌注等技術(shù)，增強(qiáng)了抗性能和絕緣性能，使可靠性大大提高。,4、電壓互感器,相對于傳統(tǒng)的電磁式互感器，光電互感器有明顯的優(yōu)點(diǎn)： （）在高電壓、大電流的測量環(huán)境中，光纖或光介質(zhì)是良好的絕緣體，它可以滿足高壓工作環(huán)境下的絕緣要求； （）沒有傳統(tǒng)電流互感器二次開路產(chǎn)生高壓的危險(xiǎn)，以及傳統(tǒng)充油電壓、電

23、流互感器漏油、爆炸等危險(xiǎn)； （）不會(huì)產(chǎn)生磁飽和及鐵磁共振現(xiàn)象，它尤其適用于高電壓、大電流環(huán)境下的故障診斷； （）頻帶寬，可以從直流到幾百千赫，適用于繼電保護(hù)和諧波檢測； （）動(dòng)態(tài)范圍大，能在大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)產(chǎn)生高線性度的響應(yīng)； （）適應(yīng)了現(xiàn)在電力系統(tǒng)的數(shù)字化信號處理要求，它還可用于以保護(hù)、監(jiān)控和測量為目的高速遙感、遙測系統(tǒng)； （）整套測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積?。?（）各個(gè)功能模塊相對獨(dú)立，便于安裝和維護(hù)，適于網(wǎng)絡(luò)化測量。,4、電壓互感器,5、電流互感器,1、電流互感器工作原理： ZF10-126G（L）型GIS電流互感器采用一次穿心式電流互感器。，母線作為電流互感器的一次繞組，只有一匝，在

24、母線管的外面包著環(huán)形鐵芯，與母線同心，二次繞組在鐵芯的外面，用環(huán)氧樹脂澆鑄在一起。由于接在電流互感器二次繞組內(nèi)的測量儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器，這是電流互感器與變壓器的主要區(qū)別。,5、電流互感器,5、電流互感器,5、電流互感器,2、電流互感器的表示方法 我們以5P30，30VA說明常見的對互感器的表示方法，其中5為準(zhǔn)確級（誤差極限為5）P為互感器形式（保護(hù)級），30為準(zhǔn)確限值系數(shù)（30倍的額定電流），30VA表示額定二次負(fù)荷（容量）。,5、電流互感器,3、電流互感器的飽和 電流互感器的誤差主要是由勵(lì)磁電流Ie引起的。

25、正常運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁阻抗較大，因此Ie很小，以至于這種誤差是可以忽略的。但當(dāng)CT飽和時(shí)，飽和程度越嚴(yán)重，勵(lì)磁阻抗越小，勵(lì)磁電流極大的增大，使互感器的誤差成倍的增大，影響保護(hù)的正確動(dòng)作。最嚴(yán)重時(shí)會(huì)使一次電流全部變成勵(lì)磁電流，造成二次電流為零的情況。引起互感器飽和的原因一般為電流過大或電流中含有大量的非周期分量，這兩種情況都是發(fā)生在事故情況下的，這時(shí)本來要求保護(hù)正確動(dòng)作快速切除故障，但如果互感器飽和就很容易造成誤差過大引起保護(hù)的不正確動(dòng)作，進(jìn)一步影響系統(tǒng)安全。因此對于電流互感器飽和的問題我們必須認(rèn)真對待。,5、電流互感器,4、電流互感器的接線方式 （1）單相式接線：只能測量一相的電流以監(jiān)視三相運(yùn)行，故常

26、用于三相對稱的電路中，例如電動(dòng)機(jī)回路。 （2）星形連接： 可測量每相電流，用于測量電壓為380/220V的三相四線制儀表，監(jiān)視每相負(fù)荷不對稱情況。 （3）不完全星形連接：這種接線形式只用兩臺電流互感器，測量兩相的電流，但通過公共導(dǎo)線可測第三相的電流，通過公共導(dǎo)線上的電流是所測兩相電流的向量和，該接線方式通常用于發(fā)電廠、變電所610KV饋線回路中，用來監(jiān)視三相系統(tǒng)運(yùn)行情況。 （4）繼電保護(hù)用的電流互感器接線：用于中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中的保護(hù)裝置時(shí)，采用星形接線。在中性點(diǎn)非直接接地的電力系統(tǒng)中，允許短時(shí)間單相接地運(yùn)行，且大多數(shù)情況下都裝設(shè)有單相接地信號裝置，所以廣泛采用不完全星形接線方式。保護(hù)

27、用電流互感器的三角形接線應(yīng)用于Y/接線的變壓器差動(dòng)保護(hù)。,5、電流互感器,5、電流互感器的二次開路問題 電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢不超過幾十伏。如果二次側(cè)開路，二次電流的去磁作用消失，其一次電流完全變?yōu)閯?lì)磁電流，引起鐵芯內(nèi)磁通劇增，鐵芯處于高度飽和狀態(tài)，加之二次繞組的匝數(shù)很多，根據(jù)電磁感應(yīng)定律E444fNB，就會(huì)在二次繞組兩端產(chǎn)生很高(甚至可達(dá)數(shù)千伏)的電壓，不但可能損壞二次繞組的絕緣，而且將嚴(yán)重危及人身安全。 再者，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度劇增，使鐵芯損耗增大，嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒壞絕緣。因此，電流互感器二次側(cè)開路是絕對不允許的，這是電氣試驗(yàn)人員的一個(gè)大忌。鑒于以上原

28、因，電流互感器的二次回路中不能裝設(shè)熔斷器；二次回路一般不進(jìn)行切換，若需要切換時(shí)，應(yīng)有防止開路的可靠措施。,5、電流互感器,6、補(bǔ)充：光電式電流互感器,5、電流互感器,（1）光電式電流互感器不用鐵芯做磁耦合，因此消除了磁飽和及鐵磁諧振現(xiàn)象，互感器運(yùn)行暫態(tài)響應(yīng)好，穩(wěn)定性高，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的高可靠性。 （2）電磁感應(yīng)式互感器二次回路不能開路，低壓側(cè)存在因開路而引起的高電壓隱患。光電式互感器的高壓和低壓之間只存在光纖聯(lián)系，而光纖具有良好的絕緣性能，因此可保證高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離，低壓側(cè)不存在因開路而產(chǎn)生高壓的危險(xiǎn)。同時(shí)因沒有磁耦合，消除了電磁干擾對互感器性能的影響。 （3）電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)

29、，電流互感器流過的電流并不大，但發(fā)生短路時(shí)，短路電流非常大。電磁式電流互感器因存在磁飽和問題，難以實(shí)現(xiàn)大范圍測量并在一個(gè)通道同時(shí)滿足高精度計(jì)算和繼電保護(hù)的需要。而光電式電流互感器有很寬的動(dòng)態(tài)范圍，過電流可達(dá)幾萬安培。 （4）光電式電流互感器可以測量出線路上的諧波，而電磁式電流互感器難以進(jìn)行這方面的工作。不存在因充油、充氣而產(chǎn)生的易燃、易爆等危險(xiǎn)。 （5）電磁式電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電壓等級越高，造價(jià)越高。光電式電流互感器中采用由絕緣材料做成的玻璃光纖，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，體積小，重量輕，只有普通互感器的1/40的重量。適應(yīng)了電力計(jì)量與保護(hù)數(shù)字化、微機(jī)化和自動(dòng)化的發(fā)展的潮流。,5、電流互感器,6

30、、避雷器,1、概述 ZF12-126G（L）型三相母線共箱式GIS采用無間隙金屬氧化物避雷器作為該GIS的保護(hù)元件，它用于保護(hù)GIS的電氣設(shè)備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。,6、避雷器,2、 工作原理 金屬氧化物避雷器又稱金屬氧化鋅避雷器，它是70年代初期出現(xiàn)的新型避雷器，迄今為止，在我國電網(wǎng)中已廣泛應(yīng)用。它與普通閥型避雷器的主要區(qū)別在于閥片材料不同，普通閥型避雷器的閥片材料是碳化硅（金剛砂），而金屬氧化物避雷器的閥片材料是由半導(dǎo)體氧化鋅和其他金屬氧化物（如氧化鉆、氧化錳等）在高溫（1000以上）下燒結(jié)而成。 氧化鋅閥片又稱壓敏電阻，具有比碳化硅更優(yōu)良和更理想的非線性電阻特性。在系統(tǒng)運(yùn)行

31、電壓下，它的電阻很大，通過的電流很小，阻性分量僅為1015uA左右，這樣小的電流不會(huì)燒壞閥片，因此可以不用串聯(lián)間隙來隔離工頻運(yùn)行電壓;當(dāng)電壓升高時(shí)，它的電阻變得很小，可以通過大電流，殘壓也很低，使設(shè)備得到保護(hù)，而過電壓消失之后，它又恢復(fù)原狀。,6、避雷器,金屬氧化物避雷器(MOA)在正常工作時(shí)與配變并聯(lián)，上端接線路，下端接地。當(dāng)線路出現(xiàn)過電壓時(shí)，此時(shí)的配變將承受過電壓通過避雷器、引線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的三部分壓降，稱作殘壓。在這三部分過電壓中，避雷器上的殘壓與其自身性能有關(guān)，其殘壓值是一定的。接地裝置上的殘壓可以通過使接地引下線接至配變外殼，然后再和接地裝置相連的方式加以消除。對與如何減小引線上

32、的殘壓就成為保護(hù)配變的關(guān)鍵所在。引線的阻抗與通過的電流頻率有關(guān)，頻率越高，導(dǎo)線的電感越強(qiáng)，阻抗越大。從U=IR可知，要減小引線上的殘壓，就得縮小引線阻抗，而減小引線阻抗的可行方法是縮短MOA距配變的距離，以減小引線阻抗，降低引線壓降，所以避雷器應(yīng)安裝在距離配電變壓器近點(diǎn)更合適。,3、避雷器伏安特性 伏安特性曲線可分為3個(gè)典型的區(qū)域。區(qū)域是小電流區(qū)，電流在1mA以下，曲線較陡峭。正常運(yùn)行相電壓下，氧化鋅閥片工作在此小電流區(qū)，其阻值很大（電阻率高達(dá)1010cm），相當(dāng)于絕緣體，通過的漏電流很?。╱A）。區(qū)域?yàn)楣ぷ麟娏鲄^(qū)，電流在10-3-3103之間，此區(qū)域內(nèi)曲線平坦，呈現(xiàn)出理想的非線性關(guān)系。區(qū)域?yàn)?/p>

33、飽和電流區(qū)，此區(qū)域中非線性系數(shù)又增大，伏安特性明顯上翹。,6、避雷器,4、常見異常分析及處理 （1）泄漏電流表為零，可能引起該現(xiàn)象的原因有： 1）表計(jì)指示失靈， 2）屏蔽線將電流表短接。 1）處理：用手輕拍表計(jì)看是否卡死，無法恢復(fù)時(shí)，應(yīng)添報(bào)缺單修理或更換。 2）處理：用絕緣棒將屏蔽線與避雷器導(dǎo)電部分相碰之處挑開，既可恢復(fù)正常。 （2）泄漏電流表指示偏大 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如發(fā)現(xiàn)表計(jì)打足，應(yīng)判斷避雷器有問題，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度，將避雷器退出運(yùn)行，請檢修檢查。 （3）避雷器內(nèi)部有放電聲 在工頻情況下，避雷器內(nèi)部是沒有電流通過的。因此，不應(yīng)有任何聲音。若運(yùn)行中避雷器內(nèi)有異常聲音，則認(rèn)為避雷器損壞失去

34、作用，而且可能會(huì)引發(fā)單相接地。這種情況，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度，將避雷器退出運(yùn)行，予以調(diào)換。,6、避雷器,7、套管和母線,1、出線套管作用 套管的作用是供架空線與GIS連接使用。 2、套管結(jié)構(gòu) 1、接線板 2、導(dǎo)電桿 3、瓷套裝配 4、屏蔽環(huán) 5、連接筒 6、分子篩 7、靜觸頭 8、接頭 9、絕緣子,出線套管結(jié)構(gòu)與布置簡圖,7、套管和母線,3、母線結(jié)構(gòu) 通過導(dǎo)電連接件和GIS其它元件接通，滿足不同的主接線方式來匯集分配傳送電能。,7、套管和母線,4、母線結(jié)構(gòu) 母線為三相共箱式，品字形結(jié)構(gòu)排列。母線筒內(nèi)導(dǎo)體為三角形布置，盤式絕緣子通過導(dǎo)體和觸頭將三相母線固定于一定的位置上，并起對地絕緣作用 。,7、套管

35、和母線,5、補(bǔ)償器作用 現(xiàn)場當(dāng)若干節(jié)母線對接時(shí)，會(huì)存在微量長度誤差，這些微量長度誤差可通過伸縮節(jié)來吸收。 伸縮節(jié)是通過調(diào)整六角螺母和雙頭螺柱適量增減尺寸，來補(bǔ)償微量長度誤差。最大調(diào)節(jié)尺寸：5005mm。,7、套管和母線,8、氣體密度繼電器,1、密度開關(guān)結(jié)構(gòu),左圖所示的SF6氣體密度開關(guān)主要由彈性金屬曲管1、齒輪機(jī)構(gòu)和指針2、雙層金屬帶3等零部件組成，實(shí)際上是在彈簧管式壓力表機(jī)構(gòu)中加裝了雙層金屬帶而構(gòu)成的?？招牡膹椥越饘偾?與斷路器相連，內(nèi)部空間與斷路器中的SF6氣體相通，彈性金屬曲管1的端部與起溫度補(bǔ)償作用的雙金屬帶3鉸鏈連接，雙層金屬帶3與齒輪機(jī)構(gòu)和指針機(jī)構(gòu)2鉸鏈連接。,8、氣體密度繼電器

36、,2、SF6氣體密度開關(guān)工作原理 （1）沒有安裝時(shí)的情況 （2）充氣時(shí)的情況 （3）運(yùn)行時(shí)的情況 （4）漏氣時(shí)的情況 3、使用SF6氣體密度表的注意事項(xiàng) 在氣室內(nèi)外溫度達(dá)到平衡之后，才能準(zhǔn)確測量出SF6氣體的壓力值；SF6斷路器在運(yùn)行時(shí)，密度表讀數(shù)誤差的大小，取決于斷路器的負(fù)荷電流和回路電阻所引起的溫升的大小。,8、氣體密度繼電器,4、密度繼電器的動(dòng)作檢測 （1）檢測要求及周期 對新投設(shè)備,電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定對新投運(yùn)的SF6斷路器氣體密度繼電器進(jìn)行檢測;對運(yùn)行設(shè)備,電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定密度繼電器檢測時(shí)間為:a)1年3年; b)大修后; c)必要時(shí)。 在現(xiàn)場運(yùn)行中,為保斷路器的

37、開斷能力及絕緣性能初期一般為每年1次。 （2）、檢測內(nèi)容 在現(xiàn)場對密度繼電器性能的檢測主要內(nèi)容有: (a)報(bào)警(補(bǔ)氣)啟動(dòng)壓力值; (b)閉鎖啟動(dòng)壓力值; (c)閉鎖返回壓力值; (d)報(bào)警(補(bǔ)氣)返回壓力值。 所測壓力參數(shù)應(yīng)符合制造廠的要求,所測壓力應(yīng)參照SF6氣體溫度壓力曲線并修正到20時(shí)值。,8、氣體密度繼電器,5、SF6氣體壓力及密度繼電器整定值 （表壓 20）,8、氣體密度繼電器,第四章：GIS維護(hù),第四章：GIS維護(hù),第四章：GIS維護(hù),第四章：GIS維護(hù),第四章：GIS維護(hù),第四章：GIS維護(hù),1、主回路電阻測量 回路電阻的測量 GIS設(shè)備安裝完畢后，在元件調(diào)試之前應(yīng)測量主回路電阻，以檢查主回路中的聯(lián)結(jié)和觸頭接觸情況，并采用直流壓降法測量，測試電流不小于100 A，斷路器合閘后測其回路電阻（含CT）150u，合格后方可進(jìn)行下面的試驗(yàn)。,第五章：GIS試驗(yàn),2、機(jī)械操作試驗(yàn) 機(jī)械特性必須對斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)的機(jī)械特性進(jìn)行調(diào)試，其主要項(xiàng)目如下，測試電流從接地開關(guān)導(dǎo)電桿注入。 （1）電動(dòng)人力操作電氣聯(lián)鎖，必須相互閉鎖。 （2）手動(dòng)儲能，手動(dòng)分合閘操作各2次斷路器無異常。 （3）額定電壓下，分合各30次：分0.3S合分180S合分各5個(gè)循環(huán)，斷路器無