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干貨講堂 | GIS設備簡介

更新時間:2025-03-03


1、什么是GIS設備

       GIS是Gas Insulated Switchgear的英文縮寫,一般翻譯為氣體絕緣全封閉組合電器,通常采用SF6氣體作為絕緣介質,包含斷路器(CB)、隔離開關(DS)、接地開關(ES、FES)、母線(BUS)、電流互感器(CT)、電壓互感器(VT)、避雷器 (LA)等高電壓組件。目前GIS設備產品已涵蓋72.5千伏~1200千伏的電壓等級范圍。
 

圖 1 GIS設備的典型結構組成
 
2、GIS設備的特點

       由于SF6氣體具有優異的絕緣性能、滅弧性能和穩定性能, GIS設備具有占地面積少、滅弧能力強、可靠性高等優點,但是SF6氣體絕緣能力受電場均勻程度的影響較大,當GIS內部存在尖端或異物時易發生絕緣異常。

       GIS設備采用全封閉結構,在帶來內部元器件不受環境干擾、檢修周期長、維護工作量少、電磁干擾低等優點的同時,也存在單次檢修工作復雜、檢測手段相對貧乏等問題,而當封閉結構被外界環境所侵蝕破壞,還會進一步帶來進水、漏氣等一系列問題。

圖 2 GIS設備采用全封閉結構
 
3、GIS設備的內部結構

       GIS導電回路是由若干元件構成。按工作方式,一般可分為:固定接觸(用緊固件如螺釘緊固的電接觸稱為固定接觸,固定接觸在工作過程中沒有相對運動。如觸頭與盆子的連接等)、觸頭接觸(在工作過程中可以分離的電接觸又稱為可分接觸)、滑動及滾動接觸(在工作過程中,觸頭間可以互相滑動或滾動,但不能分離的電接觸稱為滑動及滾動接觸。開關電器的中間觸頭就是采用這種電接觸)。
 

圖 3 GIS設備的觸頭


GIS變電站

No.1  GIS概念

       六氟化硫封閉式組合電器,國際上稱為“氣體絕緣開關設備”(Gas lnsulated Switchgear)簡稱GIS,它將一座變電站中除變壓器以外的一次設備,包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等,經優化設計有機地組合成一個整體。

 
       除了GIS,還有一種HGIS,設計用于較惡劣的環境,由于相對GIS少了母線,母線壓變,避雷器等設備,尤其是母線,使用也起來較為靈活。

No.2  GIS特點
 
(1)小型化:采用絕緣性能卓越的SF6氣體做絕緣和滅弧介質,大幅度縮小變電站體積。

(2)可靠性高:帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中,提高了變電站可靠性。

(3)安全性好:帶電部分密封于接地的金屬殼體內,因而沒有觸電危險。SF6氣體為不燃燒氣體,所以無火災危險。

(4)杜絕對外部的不利影響:帶電部分以金屬殼體封閉,對電磁和靜電實現屏蔽,噪音小,抗無線電干擾能力強。

(5)安裝周期短:小型化的實現使得在工廠內進行整機裝配和試驗合格后,可以以單元或間隔的形式運達現場,因此可縮短現場安裝工期,又能提高可靠性。

(6)維護方便,檢修時間短:因其結構布局合理,滅弧系統先進,大大提高了產品的使用壽命,因此檢修周期長,維修工作量小,而且由于小型化,離地面低,因此日常維護方便。
 
No.3  GIS分類

       GIS根據安裝地點可分為戶外式和戶內式兩種。
 

 
       GIS一般可分為單相單筒式和三相共筒式兩種形式。110kV電壓等級及母線可以做成三相共筒式,220kV及以上采用單相單筒式。
 

 
No.4  操作基本原則
 
(1)GIS設備斷路器、隔離開關正常情況下以遠方操作為主,斷路器、隔離開關“遠方/現地”開關切“遠方”位置。

(2)GIS設備接地刀閘只能在現地操作,操作時將隔刀/地刀“遠方/現地”開關切“現地”。

(3)任何情況下,只能進行程序操作,匯控柜上“聯鎖解除開關”必須處于“聯鎖”位置,其解鎖鑰匙與微機防誤解鎖鑰匙一同封存,按相同規定使用。
No.5  運行基本要求
 
(1)運行人員經常進入的戶內SF6設備室:每班至少通風一次,換氣15分鐘,換氣量應大于3-5倍的空氣體積,抽風口應安裝在室內下部;運行人員不經常出入的設備場所:進入前應先通風15分鐘。

(2)運行中GIS對于運行、維修人員易觸及的部位,在正常情況下,其外殼及構架上的感應電壓不應超過36V。

溫升:在運行人員易觸及的部分不應超過30K;運行人員易觸及但操作時不觸及的部分不應超過40K;運行人員不易觸及的個別部位不應超過65K。

(3)SF6開關設備巡視檢查,每天至少一次,無人值班變電所按規定巡視。巡視時,主要進行外觀檢查,設備有無異常,并作好記錄。
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