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1、高压断路器设计部1G I S 高压断路器设计部2 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备（气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）1.GIS 的的 定义定义2.电气系统里电气系统里 GIS的的 位置位置3.GIS 与与 AIS4.GIS的比较的比较5.主要技术参数主要技术参数6.GIS的构成的构成 及及 各器械的功能各器械的功能 及及 作用作用7.主要技术用语主要技术用语8.六氟化硫气六氟化硫气体特性体特性9.六氟化硫灭弧方式六氟化硫灭弧方式10. 形式试验主要内容形式试验主要内容11. 出厂试验主要内容出厂试验主要内容12. 包装运输与储存包装运输与储存13. GIS基础工程基础工程 14.制造流程制造

2、流程 15.GIS主要承认图纸主要承认图纸 16.GIS产品范围产品范围 17.型式试验报告情况型式试验报告情况 18.现代重工（中国）电气有限公司产品现代重工（中国）电气有限公司产品高压断路器设计部3高压断路器设计部41. 气体绝缘金属封闭开关设备气体绝缘金属封闭开关设备(GIS) 的定义的定义 气体绝缘金属封闭开关设备气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)是把断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、是把断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、 电流互感器、避雷器、主母线、分支母线等电流互感器、避雷器、主母线、分支母线等 装在可接地的壳体里面、把绝缘装在可接地的壳体里面、把绝缘 及及 灭弧性能优

3、秀的灭弧性能优秀的SF6气体充入壳体内作为绝缘媒介的产品。气体充入壳体内作为绝缘媒介的产品。 它具有它具有 1）变电站的小型化）变电站的小型化 2）很高的可靠性和安全性）很高的可靠性和安全性 3）运行简单、维修方便）运行简单、维修方便 4）与环境的协调性）与环境的协调性 等优点。等优点。高压断路器设计部52. 电力系统里电力系统里 GIS的位置的位置Motor1次变电站次变电站2次变电站次变电站送电线路送电线路Gen.Step-up TR发电站发电站TurbineTBoilerGIS配电线路配电线路用电户用电户 550kV 550kVTRTRGISGISGISGIS40.5/12kV用电户M用

4、电户用电户TR40.5/12kV363kV/252kV/126kV363kV/252kV/126kV220V高压断路器设计部63. GIS和和AIS1) GIS变电站变电站高压断路器设计部72) AIS 变电站变电站高压断路器设计部8Unit : m 222 70 60 143) 220kV GIS和和 AIS 变电站的面积比较变电站的面积比较(60222) 147014(倍）高压断路器设计部94) 区分区分 及及 比较比较项目项目AISAIS类型类型GISGIS类型类型占用面积1.需要较大的安装面积。1.占地面积小（电压级别越高面积比越大）可靠性1.可靠性不如GIS。1.可靠性高2.在沿海

5、及 污染地区容易发生绝缘破坏故障。2.通电部位完全被SF6气体绝缘开来，且完全封闭在 外壳内，所以安全性能非常高。3.必须做防止因通电部位外漏而会引发安全事故的对策。检修1.要经常清水。1.运行状态下也可以进行外部涂装等检修2.不停电状态下很难进行检修。2.与AIS相比较，所需检修人员少。产品价格及工程1.有利于建在地皮价格低的区域。1.可安装在地下，高山等地区。2.初期设备费用低。2.虽然GIS的价格比AIS高，但从占地面积、产品保养、检修费用、故障率等全面考虑的话，和AIS相 比较，GIS的性价比更高。工程时间1.和GIS相比较，因钢铁构造比较多，各个器械都单独安装，所以工程时间比较长。1

6、.因每个器械都组装在一起，所以体积非常小，又以 安装单元包装、运输，所以现场安装简单，可大大减少安装时间。2.安装时受天气影响比较大。高压断路器设计部10项目项目AISAIS类型类型GISGIS类型类型特点1.可肉眼观察操作状态。1.利用绝缘性能优秀的SF6气体，大大减小了开关设备的体积，从而缩小了安装面积 及 空间。 2.因通电部位外漏会产生电晕噪音 及 电晕损耗。2.可安装在户外高山地区 及 地下。3.在沿海、大都市区域需要相应对策。3.因所有通电部位封闭在已接地的壳体内，且用SF6绝缘气体隔离开来，所以不会有触电危险。4.因SF6气体是非然性和无毒性气体，所以不会引起火灾和对人体产生危害

7、，所以适合建在市中心和地下。5.因完全封闭在外壳之内，所以不会受到沿海、灰尘等的污染 及 气候的影响。6.因绝缘件 及 触头使用在非活性 且 稳定性高的SF6 气体内，劣化 及 损伤少，所以可大大减少对母线 及 器械的检修。7.因开关封闭在充入SF6气体的壳体内，所以噪音和无线电干扰小。高压断路器设计部111) 单相分箱和三相共箱单相分箱和三相共箱4. 气体绝缘金属封闭开关设备的比较气体绝缘金属封闭开关设备的比较序号序号内内容容单单相分箱相分箱三相共箱三相共箱1构造复杂简单2安装面积比较大小3安装时间长比较短4重量重较轻5漏气率相对高低6维修 及 组装较难容易7外壳发热性相对高低8单相短路故障

8、变成三相短路的可能性无有高压断路器设计部125. 主要技术参数主要技术参数6. GIS的构成的构成 及及 各器械的功能各器械的功能 及及 作用作用1. 隔离隔离开关开关2. 检检修用接地修用接地开关开关3. 断断路器路器4. 电电流互感器流互感器5. 检检修用接地修用接地开关开关6. 线线路隔离路隔离开关开关7. 快速接地快速接地开关开关8. 就地控制就地控制柜柜9. 电缆终电缆终端端高压断路器设计部131) 构造构造高压断路器设计部14 (1) 断路器 断路器平时作为导体通电，回路上出现异常时瞬间切断故障电流，保护其他 主要器械。如在短路等异常状态下继续通电流的话，会远远超过额定电流， 导致

9、与通电回路连在一起的变压器线圈、断路器、隔离开关等主要器械烧损， 所以，为了防止以上恶劣故障发生，需要断路器来保护。 断路器必须具备的4种功能，可以列为以下四种. a. 在正常闭合回路时是良好的导体，在长时间工作时各部位温度和温升低于最 大允许发热温度和允许温升，能够承受短路情况下热的和机械的作用。 b. 在开断状态时具有良好的绝缘性能，在异常状态下也可承受对地间和同相断 口间的电压。2) 各器械的功能各器械的功能高压断路器设计部15 c. 在关合状态的任意时刻，要在短时间内能够开断额定短路电流 及 以下的 各种故障电流 。 d. 在开断状态的任意时刻，在短时间内能关合处于短路状态下的电路。

10、以上4种工能中a和b,c和d的功能具有互相相反的特性 断路器不仅可以开断正常回路，也可以开断短路状态的异常回路，这就是断 路器的最大特点 机械方面对地震等具有足够的强度，开合动作时噪音小，容易检修，在很长 时间内也不会有特性变化高压断路器设计部16(2) 隔离开关 1）隔离开关（DS）主要开合无负荷回路，不以开合负荷电流为原则；在分闸位置时， 触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能承载正常 线路条件下的电流 及 在规定时间内异常条件（如短路）下的电流的开关。 2）主要功能 -在器械检修时，把停电部位完全从电源分离开来，确保人身安全。因和人身安全紧密 相关，所以隔离断口

11、间的绝缘强度要求要比其他绝缘强度高，一般是对地绝缘强度的 115%以上。 -转换输变电设备的电流。主要在双母线扩建 或 故障检修时转换电流。 高压断路器设计部17(3) 接地开关 用于将回路接地的一种机械式开关装置。通常用于设备维修时接地，确保人身安全。 在异常条件（如短路）下，可在规定时间内承载规定的异常电流，但在正常条件 下，不要求承载电流。 接地开关的种类 分类分类种类种类内容内容 用途用途线路用接地开关安装在出线侧，进行线路电流的接地。远方操作较多。有时要求关合短路电流。母线用接地开关安装在母线侧,主要用于母线接地，在现场的电动 及 手动操作较多 。器械用接地开关装在除上述情况外的部位

12、，其目的是检修作业时安全接地。在现场手动操作比较多。绝缘介质绝缘介质气体绝缘接地开关存在于充入SF6气体的壳体内部，所以也属于气体绝缘金属封闭开关设备的器械。高压断路器设计部18（4）电压互感器）电压互感器/电流互感器电流互感器 互感器的作用电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流的二次测的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件,其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与机电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电器保护和自动控制

13、。互感器性能的好坏，直接影响到电力系统的测量、计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。互感器分为电压互感器和电流互感器两大类，其主要作用有 1）将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备。 2）将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压、小电流，使测量、计量仪表和 继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求。 3）将二次设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二 次设备和人身安全。 高压断路器设计部19 电压互感器电压互感器 A A 电压互感器的分类电压互感器的分类 a) 按测量方式分为测量用、保护用电压互感器。 b) 按绝缘介质分干式、浇

14、注绝缘、油浸式、气体绝缘电压互感器。 c) 按相数分单相电压互感器和三相电压互感器。 d) 按电压变换原理分电磁式、电容式、光电式电压互感器。 e) 按使用条件分户内型、户外型电压互感器。 B B 电压互感器的原理电压互感器的原理 电磁式电压互感器是一种特殊变压器，其工作原理和变压器相同，电压互感器一次 绕组并联在高压电网上，二次绕组外部并接测量仪表和继电保护装置等符合，仪表 和继电器的阻抗很大，二次负荷电流小，且负荷一般都比较恒定。电压互感器的容 量很小，接近于变压器的空载运行情况，运行中电压互感器一次电压不受二次负荷 的影响，二次电压在正常使用条件下实质上与一次电压成正比。 C C 电压互

15、感器的组成电压互感器的组成 电压互感器主要由绝缘子、压力容器、SF6气体、 一次线圈、二次线圈、铁心阀门、 屏蔽罩、连接导体、出线端子、防薄膜等主要部件构成。 电流互感器电流互感器 A 电流互感器的分类电流互感器的分类 a) 电流互感器按用途分：测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）、保护用电流互感器 （或电流互感器的保护绕组）。 b) 按绝缘介质分：干式，浇注式，油浸式，气体绝缘电流互感器。 c) 按电流变换原理分：电磁式、光电式电流互感器 d) 按安装方式分：贯穿式、支柱式、套管式、母线式电流互感器。 e) 按一次绕组砸数分：单匝式、多匝式电流互感器 f) 按二次绕组所在位置分：正立式

16、、倒立式电流互感器 g) 按电流比变换分：单电流比、多电流比、多个铁心电流互感器 h) 按保护用电流互感器技术性能分：稳定特性型、暂态特性型 i）按使用条件分：户内型、户外型电流互感器 B 电流互感器原理电流互感器原理 电流互感器是一种专门变换电流的变流器。互感器的一次绕组串联在被测量的电力线路中， 线路电流就是互感器的一次电流：二次绕组外部回路串接有测量仪表、继电保护、自动装置 等二次设备。由于各类阻抗很小，正常运行时二次接近于短路状态。二次电流在正常使用条 件下实质上与一次电流成正比，二次负荷对一次电流不会造成影响。 C 电流互感器由铁心、透明聚酯薄膜、二次线圈、补强板、引出线等组成。 (5) 避雷器 用于电流系统中，并联在被保护设备前，将过电压限制在被保护设备的绝缘水平之下 ，从而 保护电力设备； 利用其非线性电阻特性，正常电压下，通过电流极小，有过电压时，迅速导通，将电流释放 到大地。高压断路器设计部20 7.主要技术用语主要技术用语额定电压：额定电压是指断路器的标称电压，在规定的正常使用和性能条件下，能够连续运行的 电压。但是在电力系统中使用的断路器，还用考虑的系统的最高电压