一、概述
定义:当SF6断路器和其他高压电气元件(主要指主变压器以外)按照电气主接线要求安装在充有一定压力的SF6气体金属壳体内所组成的一套变电站设备,即为气体绝缘开关设备或封闭组合电器,简称GIS。
组成:GIS主要由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接管和过渡元件(如SF6电缆头和SF6套管)等电气元件组成。其中,金属筒为外壳,导电杆和绝缘件则封闭在内部,并充入一定压力的SF6气体。
特点:GIS占地面积小,元器件在SF6密封体内运行可靠,受外界环境影响小,维护工作量小。但价格相对较高,且由于使用较多的SF6气体,在检修时可能存在不便。
二、结构和原理
总体结构:GIS一般由实现不同功能的单元组成,如进(出)线间隔、母分(母分)间隔等。每个气室都由相应的密度控制器检测气体压力,确保设备的正常运行。
组件详解:GIS的组成元件包括但不限于断路器(CB)、隔离开关(DS)、检修/故障关合接地开关(ES/FES)、母线(BUS)、电流互感器(CT)、电压互感器(VT)、避雷器(LA)等。
三、部件结构及功能
1. SF6断路器:采用单压式变开距双喷灭弧室结构,具有稳定的电气和机械性能。
2. 隔离开关:分合闸装置具有开断能力,需与其他断路器和隔离开关及接地开关之间具有联锁功能。
3. 接地开关:装在壳体中的动触头通过密封轴、拐臂和连接机构相连,与外界环境隔绝。
4. 故障关合用接地开关:具有关合短路电流和开合感应电流的能力。
5. 母线:采用三相共箱式结构,降低设备占地面积,同时提高设备运行的稳定性。
6. 电流互感器:环氧浇注的线圈结构,无故障CT,测量精度高。
7. 避雷器:罐式氧化锌型,封闭式结构,垂直安装,具有良好的伏安特性和较大的通流容量。
8. 终端元件:包括SF6充气瓷套管、电缆终端等。
9. 气体设备:每个气室都设置有气压表,可显示气室的相对压力值。
10. 汇控柜:集中控制各元器件的操作,实现电气防误功能。
四、GIS设备的操作及管理
操作方面,主要涉及断路器、隔离开关的控制和操作,包括电控操作、就地操作以及验电操作等,需满足电气联锁条件,确保操作的安全性和可靠性。
管理方面,主要包括SF6气体的压力管理,如运行中的气体泄漏检查、告警压力动作发讯处理以及SF6气体压力低闭锁操作等,需定期进行设备巡检和维护,确保设备的正常运行。