GIS设备基础

一、GIS设备的基础知识

1、GIS的概念

六氟化硫封闭式组合电器，简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

2、GIS的特点

小型化：因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质，所以能大幅度缩小变电站的体积，实现小型化。一般220kV GIS设备的占地面积为常规设备的37%；110kV GIS设备占地面积为常规设备的46%左右。

可靠性高：由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中，大大提高了可靠性。此外具有优良的抗地震性能。

安全性好：带电部分密封于接地的金属壳体内，因而没有触电危险。SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。

杜绝对外部的不利影响：因带电部分以金属壳体封闭，对电磁和静电实现屏蔽，噪音小，抗无线电干扰能力强。

安装周期短：由于实现小型化，可在工厂内进行整机装配和试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，因此可缩短现场安装工期，又能提高可靠性。

维护方便，检修周期长：因其结构布局合理，灭弧系统先进，大大提高了产品的使用寿命，其主要部件的维修间隔不小于20年，因此检修周期长，维修工作量小，而且由于小型化，离地面低，因此日常维护方便。

3、GIS的结构

（1）根据安装地点可分为户外式和户内式两种

（2）GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式，220KV及以上采用单相单筒式。

（3）GIS设备根据各个元件不同作用，分成若干个气室，其原则如下：

a.因SF6气体的压力不同，要求分为若干个气室。断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流，所以压力要低些。

b.因绝缘介质不同分为若干个气室。因GIS设备必须与架空线、电缆、主变压器相连接，而不同的元件所用的绝缘介质不同，如与变压器的连接因为油与SF6两种绝缘介质而采用油气套管。

c.因GIS设备检修的需要，要分为若干个气室。由于元件与母线要连接起来，当某一元件发生故障时，要将该元件的SF6气体抽出来才能进行检修，分成若干气室能减小故障范围。

（4）为了监视GIS设备各气室SF6气体是否泄漏,根据各厂家设计不同装有压力表或密度计,密度计装有温度补偿装置,一般不受环境温度的影响。为防止SF6压力过高，超出正常压力，又装有防爆装置。

二、GIS 设备的运行维护

1、运行的基本要求

（1）运行人员经常进入的户内SF6设备室，每班至少通风一次，换气15分钟，换气量应大于3-5倍的空气体积，抽风口应安装在室内下部；对工作人员不经常出入的设备场所，在进入前应先通风15分钟。

（2）运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位，在正常情况下，其外壳及构架上的感应电压不应超过36V。其温升在运行人员易触及的部分不应超过30K；运行人员易触及但操作时不触及的部分不应超过40K；运行人员不易触及的个别部位不应超过65K。

（3）SF6开关设备巡视检查，运行人员每天至少一次。巡视SF6设备时，主要进行外观检查，设备有无异常，并作好记录。

2、巡视检查项目

（1）断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关的位置指示正确，并与当时实际工况相符。

（2）现场就地控制柜上各种信号指示、位置指示，控制开关的位置是否正确，是否有信号继电器动作，柜内加热器是否正常。

（3）SF6监测及通风系统是否正常。

（4）各种压力表，油位计的指示值是否正常。

（5）断路器、负荷开关、避雷器的动作计数器指示值是否正常，避雷器泄漏电流有无变化。

（6）组合电器内有无异常声音或异味发生。

（7）外壳、支架等有无锈蚀、损伤，瓷套有无开裂、破损或污秽情况。接地及引线是否完好，各类箱门是否关闭严密。

（8）各类配管及阀门有无损伤、锈蚀，开闭位置是否正确，管道的绝缘法兰与绝缘支架是否良好。

（9）压力释放装置防护罩有无异样，其释放出口有无障碍物。

（10）检查汇控柜上出线带电显示闭锁装置是否指示正确.

3、日常维护

（1）保持环境整洁，对气动机构三个月或每半年对防尘罩和空气过滤器清扫一次。

（2）对液压机构应每周打开操动机构箱门检查液压回路有无漏油现象。夏季高温期间，由于国产密封件质量不过关易发生泄漏的，应特别加强定期检查工作。平时注意油泵起动次数或打压时间，若出现频繁起动或打压时间超长的情况，需要及时与检修人员联系进行处理。

（3）定期检查记录：如SF6压力值、液压机构油位、打压动作次数等。

三、GIS 设备的验收

1. GIS设备应固定牢靠，外表清洁完整，无锈蚀。

2. 电气连接可靠且接触良好，引线、金具完整，连接牢固。

3. 各气室气体漏气率和含水量应符合规定。

4. 组合电器及其传动机构的联动应正常，无卡组现象，分、合闸指示正确，调试操作时，辅助开关及电气闭锁装置应动作正确可靠。

5. 各气室配备的密度继电器的 警、闭锁值符合规定，电气回路传动应正确。

6. 出线套管等瓷质部分应完整无损、表面清洁。

7. 油漆应完整，相色标识正确，外壳接地良好。

8. 机构箱、汇控柜内端子及二次回路连接正确，元件完好。

9. 竣工验收应移交下列资料和 件：

（1）变更设计的证明 件；

（2）制造厂提供的产品说明书、试验记录、合格证件及安装图纸等技术 件；

（3）安装技术记录；

（4）调整试验记录；

（5）备品、备件、专用工具及测试仪器清单。

四、GIS 设备长期运行后的常见故障及处理

1、异常响声，当气室内部电气元件发生异常响声时应根据声音的变化判别是屏蔽罩松动、内部有异物，当出现明显放电声时应采取停电措施。

2、室外GIS设备发生爆炸或严重漏气等事故时，人员接近设备要谨慎，应选择从上风侧接近设备，穿安全防护服并佩带隔离式防毒面具、手套和护目眼镜；对室内安装运行的GIS设备，为防止SF6气体漫延，必须将通风机全部开启15min以上，进行强力排换，待含氧量和SF6气体浓度符合标准，并采取充分措施准备后，才能进入事故设备装置室进行检查

3、设备防爆膜破裂，说明内部出现严重的绝缘问题，电弧使设备部件损坏，引起内部压力超过标准，因此，必须进行停电处理。

五、GIS 设备的试验

1、出厂试验项目

1.外壳压力试验；

2.接线检查；

3.辅助回路及控制回路绝缘试验；

4.断路器、隔离开关、接地开关机械试验和机械操作试验；

5.电气、气动的辅助装置试验；

6.主回路导电电阻测量；

7.密封性试验（SF6泄漏试验，空气泄漏试验）；

8.局部放电试验；

9.回路及辅助回路耐压试验；

2、交接试验项目

1.SF6气体湿度试验及气体的其他检测项目；

2.SF6气体泄漏试验；

3.SF6密度监视器(包括整定值)检验；

4.压力表校验（或调整），机构操作压力（气压、液压）整定值校验，机械安全阀校验；

5.辅助回路及控制回路绝缘电阻测量；

6.主回路耐压试验；

7.辅助回路及控制回路交流耐压试验；

8.断口间并联电容器的绝缘电阻、电容量和tgδ；

9.合闸电阻值和合闸电阻投入时间；

10.断路器的分、合闸速度特性；

11.断路器分、合闸不同期时间；

12.分、合闸电磁铁的动作电压；

13.导电回路电阻测量；

14.分、合闸直流电阻测量；

15.测量断路器分、合闸线圈的绝缘电阻值；

16.操动机构在分闸、合闸、重合闸下的操作压力(气压、液压)下降值；

17.液(气)压操动机构的泄漏试验；

18.油(气)泵补压及零起打压的运转时间；

19.液压机构及采用差压原理的气动机构的防失压慢分试验；

20.闭锁、防跳跃及防止非全相合闸等辅助控制装置的动作性能；

21.GIS中的电流互感器、电压互感器和避雷器试验；；

22.测量绝缘拉杆的绝缘电阻值；

23.GIS的联锁和闭锁性能试验；