GIS基礎知識

1. 什么叫GIS , 它有哪些主要特點 ?

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 氣體的金屬殼體內所組成的一套變電站設備叫做氣體絕緣變電站 , 有時也可稱為氣體絕緣全封閉組合電器 , 英文全稱為 Gas Insulated Switchgear( 簡稱 GIS) 。

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

(1) 由于采用 SF6 氣體作為絕緣介質 , 導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常規(guī)電器的百分之幾到百分之二十五左右。電壓等級越高 , 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 , 帶電體不暴露在空氣中 ( 除了采用架空引出線的部分 ), 運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 屬防爆設備 , 適合在城市中心地區(qū)和其他防爆場合安裝使用。

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

(5) 只要產品的制造和安裝調試質量得到保證 , 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行費用大為降低。

(6)GIB 設備結構比較復雜 , 要求設計制造安裝調試水平高。 GIS 價格也比較貴 , 變電站建設一次性投資大。但選用 GIS 后 , 變電站的土地和年運行費用很低 , 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) 按結構形式分。根據充氣外殼的結構形狀 ,GIS 可以分為圓筒形和柜形兩大類。第一類依據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 ) 、全三相一殼型和復合三相一殼型四種 ; 第二大類又稱 C -GIS, 俗稱充氣拒 , 依據柜體結構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 , 并構成以斷路器為主體的復合電器 ; 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) 按安裝場所分。有戶內型和戶外型。

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接。此時連接套管的一側充有 SF6 氣體 , 另一側則有變壓器油。

4.GIS 母線筒在結構上有哪幾種形式 ?

答 :GIS 的母線筒結構有下列三種形式 :

(l) 全三非拱體式結構。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構。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) 全分箱式結構。包括母線在內的所有電器元件都采用分箱式筒體。

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

5. 什么叫氣隔 ?GIS 為什么要設計成很多氣隔 ?

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

設置氣隔有以下好處 :

(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 ) 可以單獨設立一個氣隔。

(3) 在檢修時可以減少停電范圍。

(4) 可以減少檢修時 SF6 氣體的回收和充放氣工作量。

(5) 有利于安裝和擴建工作。

6. 對 GIS 外殼接地有什么特殊要求 ?

答 :GIS 系密集型布置結構方式 , 對其接地問題要求很高 , 一般要采取下列措施 :

(1) 接地網應采用銅質材料 , 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接面均設有盆式絕緣子或者橡膠密封墊 , 兩個筒體之間均需另設跨接銅排 , 且其截面需按主接地網截面考慮。

(3) 在正常運行 , 特別是電力系統(tǒng)發(fā)生短路接地故障時 , 外殼上會產生較高的感應電 勢。為此要求所有金屬簡體之間要用銅排連接 , 并應有多點與主接地網相連 , 以使感應電勢 不危及人身和設備 ( 特別是控制保護回路設備 ) 的安全。

一套 GB 外殼需要幾個點與主接地網連接 , 要由制造廠根據訂貨單位所提供的接地網技術參數(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 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 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 , 在結構上不連通就不會影響其他氣室的電器元件。

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