GIS基礎(chǔ)知識(shí)

1. 什么叫GIS , 它有哪些主要特點(diǎn) ?

答 : 將 SF6斷路器和其他高壓電器元件 ( 主變壓器除外 ), 按照所需要的電氣主接線安裝在充有一定壓力 ( 例如 0.3～0.4MPa) 的 SF6 氣體的金屬殼體內(nèi)所組成的一套變電站設(shè)備叫做氣體絕緣變電站 , 有時(shí)也可稱為氣體絕緣全封閉組合電器 , 英文全稱為 Gas Insulated Switchgear( 簡(jiǎn)稱 GIS) 。

GIS 一般包括斷路器、過渡元件、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、進(jìn)出線套管或電纜連接頭等元件。與常規(guī)電器相比 ,GIS 在結(jié)構(gòu)性能上有圳 特點(diǎn) :

(1) 由于采用 SF6 氣體作為絕緣介質(zhì) , 導(dǎo)電體與金屬地電位殼體之間的絕緣距離大大縮小 , 因此 GIS 的占地面積和安裝空間只有相同電壓等級(jí)常規(guī)電器的百分之幾到百分之二十五左右。電壓等級(jí)越高 , 占地面積比例越小。

(2) 全部電器元件都被封閉在接地的金屬殼內(nèi) , 帶電體不暴露在空氣中 ( 除了采用架空引出線的部分 ), 運(yùn)行中不受自然條件影響 , 其可靠性和安全性比常規(guī)電器好得多。

(3)SF6 氣體是不燃不爆的惰性氣體 , 所以 GIS 屬防爆設(shè)備 , 適合在城市中心地區(qū)和其他防爆場(chǎng)合安裝使用。

(4)GIS 主要組裝調(diào)試工作已在制造廠內(nèi)完成 , 現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試工作量較小 , 因而可以縮短變電站安裝周期。

(5) 只要產(chǎn)品的制造和安裝調(diào)試質(zhì)量得到保證 , 在使用過程中除了斷路器需要定期維修外 , 其他元件幾乎無需檢修 , 因而維修工作量和年運(yùn)行費(fèi)用大為降低。

(6)GIB 設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 , 要求設(shè)計(jì)制造安裝調(diào)試水平高。 GIS 價(jià)格也比較貴 , 變電站建設(shè)一次性投資大。但選用 GIS 后 , 變電站的土地和年運(yùn)行費(fèi)用很低 , 因而從總體效益講 , 選用 GIS 有很大的優(yōu)越性。

2.S 瓦全封閉組合電器有哪些類型 ?

答 :SF6 全封閉組合電器可按以下方式分類 :

(1) 按結(jié)構(gòu)形式分。根據(jù)充氣外殼的結(jié)構(gòu)形狀 ,GIS 可以分為圓筒形和柜形兩大類。第一類依據(jù)主回路配置方式還可分為單相一殼型 ( 即分相型 ) 、部分三相一殼型 ( 又稱主母線三相共筒型 ) 、全三相一殼型和復(fù)合三相一殼型四種 ; 第二大類又稱 C -GIS, 俗稱充氣拒 , 依據(jù)柜體結(jié)構(gòu)和元件間是否隔離可分為箱型和鎧裝型兩種。

(2) 按絕緣介質(zhì)分?？梢苑譃槿?SF6 氣體絕緣型 (F-GB) 和部分氣體絕緣型 (H- GIS) 兩類。前者是全封閉的 , 而后者則有兩種情況 : 一種是除母線外 , 其他元件均采用氣體絕緣 , 并構(gòu)成以斷路器為主體的復(fù)合電器 ; 另一種則相反 , 只有母線采用氣體絕緣的封閉母線 , 其他元件均為常規(guī)的敞開式電器。

(3) 按主接線方式分。常規(guī)的有單母線、雙母線、 3/2 接線、橋型和角型等多種接線方式。

(4) 按安裝場(chǎng)所分。有戶內(nèi)型和戶外型。

3.GIS 出線方式主要有哪幾種 ?

答 :(1) 架空線引出方式。在母線筒出線端裝設(shè)充氣 (SF6) 套管。

(2) 電纜引出方式。母線筒出線端直接與電纜頭組合。

(3) 母線筒出線端直接與主變壓器對(duì)接。此時(shí)連接套管的一側(cè)充有 SF6 氣體 , 另一側(cè)則有變壓器油。

4.GIS 母線筒在結(jié)構(gòu)上有哪幾種形式 ?

答 :GIS 的母線筒結(jié)構(gòu)有下列三種形式 :

(l) 全三非拱體式結(jié)構(gòu)。不僅三相母線 , 而且三相斷路器和其他電器元件采用共箱筒體。

(2) 不完全三相共體式結(jié)構(gòu)。母線采用三相共箱式 , 而斷路器和其他電器元件采用分箱式。

(3) 全分箱式結(jié)構(gòu)。包括母線在內(nèi)的所有電器元件都采用分箱式筒體。

三相共箱式結(jié)構(gòu)的體積和占地面積小 , 消耗鋼材少 , 加工工作量小 , 但其技術(shù)要求高。額定電壓越高 , 制造難度越大。

5. 什么叫氣隔 ?GIS 為什么要設(shè)計(jì)成很多氣隔 ?

答 :GIS 內(nèi)部相同壓力或不同壓力的各電器元件的氣室間設(shè)置的使氣體互不相同的密封間隔稱為氣隔。

設(shè)置氣隔有以下好處 :

(1) 可以將不同 SF6 氣體壓力的各電器元件分隔開。

(2) 特殊要求的元件 ( 如避雷器等 ) 可以單獨(dú)設(shè)立一個(gè)氣隔。

(3) 在檢修時(shí)可以減少停電范圍。

(4) 可以減少檢修時(shí) SF6 氣體的回收和充放氣工作量。

(5) 有利于安裝和擴(kuò)建工作。

6. 對(duì) GIS 外殼接地有什么特殊要求 ?

答 :GIS 系密集型布置結(jié)構(gòu)方式 , 對(duì)其接地問題要求很高 , 一般要采取下列措施 :

(1) 接地網(wǎng)應(yīng)采用銅質(zhì)材料 , 以保證接地裝置的可靠和穩(wěn)定。而且所有接地引出線端都必須采用銅排 , 以減小總的接地電阻。

(2) 由于 GIS 各氣室外殼之間的對(duì)接面均設(shè)有盆式絕緣子或者橡膠密封墊 , 兩個(gè)筒體之間均需另設(shè)跨接銅排 , 且其截面需按主接地網(wǎng)截面考慮。

(3) 在正常運(yùn)行 , 特別是電力系統(tǒng)發(fā)生短路接地故障時(shí) , 外殼上會(huì)產(chǎn)生較高的感應(yīng)電 勢(shì)。為此要求所有金屬簡(jiǎn)體之間要用銅排連接 , 并應(yīng)有多點(diǎn)與主接地網(wǎng)相連 , 以使感應(yīng)電勢(shì) 不危及人身和設(shè)備 ( 特別是控制保護(hù)回路設(shè)備 ) 的安全。

一套 GB 外殼需要幾個(gè)點(diǎn)與主接地網(wǎng)連接 , 要由制造廠根據(jù)訂貨單位所提供的接地網(wǎng)技術(shù)參數(shù)來確定。

7.GIS 中斷路器與其他電器元件為什么必須分為不同的氣室 ?

答 :(1) 由于斷路器氣室內(nèi) SF6 氣體壓力的選定要滿足滅弧和絕緣兩方面的要求 , 而其他電器元件內(nèi) SF6 氣體壓力只需考慮絕緣性能方面的要求 , 兩種氣室的 SF6 氣壓不同 , 所以不能連為一體。

(2) 斷路器氣室內(nèi)的 SF6 氣體在電弧高溫作用下可能分解成多種有腐蝕性和毒性的物質(zhì) , 在結(jié)構(gòu)上不連通就不會(huì)影響其他氣室的電器元件。

(3) 斷路器的檢修機(jī)率比較高 , 氣室分開后 , 要檢修斷路器時(shí)就不會(huì)影響到其他電器元件的氣室 , 因而可縮小檢修范圍。