南方电网500kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范.doc

1、 1 500kV 气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）技术规范20111014发布 20111014实施Q/CSG中 国 南 方 电 网 有 限 责 任 公 司 企 业 标 准Q/CSG 123003.2-2011中 国 南 方 电 网 有 限 责 任 公 司 发 布Q/CSG 123003.2-2011I目 次前 言 .I1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 .24 使用条件 .24.1 正常使用条件 .24.2 特殊使用条件 .45 技术要求 .55.1 技术参数要求 .55.2 设计和结构要求 116 试验 296.1 型式试验 .296.2 出厂试验 306.3 现场交接

2、试验 327 产品对环境的影响 348 备品备件及专用工具 348.1 备品备件 348.2 专用工具 359 技术文件 3610 监造、包装、运输、储存 .3811 附则 .39附录 A 500kV GIS 技术参数表（规范性附录） 40附录 B LCC 相关资料要求 49附录 C 500kV 变电站 500kV GIS 设备 CT、PT 配置示意图 54Q/CSG 123003.2-2011I前 言为规范 500kV 全部采用 SF6 气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称 GIS）技术标准和要求，指导南方电网公司所属变电站（发电厂）GIS 建设、改造和运行管理工作，依据国家

3、和行业的有关标准、规程和规范，特制定本规范。本规范由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口并解释。本规范起草单位：广东电网公司电力科学研究院。本规范主要起草人：卢启付、吴琼、李端姣、吕鸿、王红斌、陈锦清。本规范主要审查人：皇甫学真、陈建福、黄志伟、刘辉、谢植飚、黄星、赵现平、赵小渔、刘岩。本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。本规范自发布之日起实施。执行中的问题和意见，请及时反馈至中国南方电网有限责任公司生产技术部。Q/CSG 123003.2-20111 500kV 气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）技术规范1 范围本规范适用于中国南方电网公司所属变电站（发电厂）新建、扩建

4、及改造工程，安装在户内或户外并运行在频率为 50Hz、500kV 电压等级的 GIS 及其操动机构和辅助设备。本规范规定了 500kV 电压等级的 GIS 本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。本技术规范提出的是最低限度的技术要求。凡本技术规范未规定，但在相关设备的国家标准、行业标准或 IEC 标准中有规定的规范条文，应按上述标准条文中的最高技术要求执行。接入南方电网的用户设备其配置、选型可参照本规范要求执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，

5、然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB 156-2007 额定电压GB 311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合GB 1207-2006 电磁式电压互感器GB 1208-2006 电流互感器GB 1984-2003 高压交流断路器GB 1985-2004 高压交流隔离开关和接地开关GB 4208-1993 外壳防护等级（ 1P 代码）GB 7354 局部放电测量GB 7674-2008 额定电压 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭开关设备GB 11032-2006 交流无间隙金属氧化物避雷器GB 501

6、50-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T 311.2-2002 绝缘配合 第 2 部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则GB/T 2900.20 电工术语 高压开关设备GB/T 5582-1993 高压电力设备外绝缘污秽等级Q/CSG 123003.2-20112GB/T 8905 六氟化硫电气设备中气体管理和检查导则GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合 第 1 部分：原理、要求和试验GB/T 22381-2008 额定电压 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭开关设备与充流体及挤包绝缘电力电缆的连接 充流体及干式电缆终端GB/T 22382-200

7、8 额定电压 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭开关设备与电力变压器之间的直接连接 DL/T 402-2007 交流高压断路器订货技术条件DL/T 486-2000 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件DL/T 555 气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则DL/T 593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL/T 617-2010 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件DL/T 618 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程DL/T 728-2000 气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则DL/T 978-2005 气体绝缘金属封闭输电线路技术条件Q/CSG 1 00

8、07-2004 电力设备预防性试验规程Q CSG 11401-2010 气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）局部放电特高频检测技术规范变电设备状态监测和带电测试配置原则本技术规范执行期间，新颁布的国家标准和行业标准(不含上述引用文件中未注明日期的标准的修订版) 均不适用于本规范。然而，鼓励根据本规范研究是否可使用这些文件的最新版本。 ” 3 术语和定义GB 7674-2008 第三章的术语和定义适用于本规范。4 使用条件除非另有规定，GIS 及其操动机构和辅助设备，要在本条列出的使用条件下使用。如果实际使用条件不同于本条使用条件，制造厂应尽可能按用户提出的特殊要求设计产品，或者应与用户达成适当的

9、协议。4.1 正常使用条件4.1.1 周围空气温度年最高温度不超过 40，最热月的日平均温度不超过 35。Q/CSG 123003.2-20113 年最低温度不低于-10。4.1.2 环境相对湿度（在 25时）日相对湿度平均值不大于 95%；月相对湿度平均值不大于 90%。应考虑凝露对设备的影响。4.1.3 太阳辐射强度户内 GIS 的阳光辐射强度可以忽略；户外 GIS 应考虑阳光辐射强度的影响，晴天中午的辐射强度为 1000W/m2。4.1.4 海拔高度适用于设备的外绝缘，绝缘水平的设计规定海拔高度不超过 1000m。4.1.5 污秽对于 III 级以下污秽等级的地区统一按 III 级防污选

10、取设备的爬电比距。 III 级及以上污秽等级的地区统一按 IV 级防污选取设备的爬电比距。III 级外绝缘 爬电比距规定为：相对地：不小于 25mm/kV。4.1.6 覆冰厚度不超过 10mm。4.1.7 降雨量年最大：2600mm日最大：300mm4.1.8 风速正常使用条件：不超过 34m/s（相应于圆柱表面上的 700Pa）4.1.9 振动耐受地震烈度规定为 8 度：水平分量 0.25g垂直分量 0.125g本设备应能承受用三周正弦波的 0.25g 水平加速度和 0.125g 垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时，在共振条件下所发生的动态地震应力，并且安全系数应大于 1.67。Q/CS

11、G 123003.2-201144.1.10 共模电压由于主回路的开合操作，在辅助和控制回路上所感应的共模电压幅值不超过 1.6kV。4.2 特殊使用条件凡不满足 4.1 条正常使用条件之外的特殊条件，如环境温度、海拔、污秽等级等应在订货时说明。4.2.1 周围空气温度和湿度对于酷热气候，应优先选用的年最低和年最高温度的范围规定为：-25+55。日相对湿度平均值能达到 98%。4.2.2 海拔高度对于使用在海拔高于 1000m 处的 GIS，其外绝缘在标准参考大气条件下的绝缘水平是将适用场所要求的绝缘耐受电压乘以海拔修正系数 Ka。系数 Ka 可按下式计算： 410.Ha式中：H 为 GIS

12、安装地点的海拔高度，以 m 为单位。注 1：在任一海拔处，内绝缘的绝缘特性是相同的，不需采取特别的措施。关于外绝缘和内绝缘的定义见GB/T 311.2。注 2：对于低压辅助设备和控制设备，海拔低于 2000m 时， 不需采取特别措施。如用于 2000m 以上海拔，需采取的措施见 GB/T 16935.1。注 3：海拔高度可参照下列要求确定：a. 海拔在 1000 2000m 范围，设备外绝缘水平按 2000m 海拔修正；b. 海拔在 20002500m 范围，设备外绝缘水平按 2500m 海拔修正；c. 海拔在 2500 3000m 范围，设备外绝缘水平按 3000m 海拔修正；d. 海拔高于

13、 3000m，应考虑实际运行地点的环境，经专题研究后确定。4.2.3 污秽对于 III 级污秽地区，考虑到未来调整爬距困难，可按 IV 级选取设备爬电比距， IV 级外绝缘爬电比距规定为：相对地：不小于 31mm/kV。4.2.4 覆冰厚度Q/CSG 123003.2-20115 覆冰对 20 级不超过 20mm，对 30 级不超过 30mm。4.2.5 其它参数设备在其它特殊使用条件下使用时，用户应参照 GB/T 4796、GB/T 4797、GB/T 4798 的规定提出其环境参数。5 技术要求5.1 技术参数要求5.1.1 额定电压（U r）：550kV 。5.1.2 额定绝缘水平 GI

14、S 的额定绝缘水平见表 1。表 1 中的耐受电压适用于 GB311.1 中规定的标准参考大气条件（温度、压力、湿度） 。额定绝缘水平用相对地额定雷电冲击耐受电压来表示。表 1 500kV GIS 的额定绝缘水平额 定 短 时 工 频 耐 受 电 压 UdkV（ 有 效 值 ）额 定 操 作 冲 击 耐 受 电 压 UskV（ 峰 值 ）额 定 雷 电 冲 击 耐 受 电 压 Up kV（ 峰 值 ）额 定 电 压 Ur kV（ 有 效 值 ）相 对 地及 相 间开 关 断 口 及隔 离 断 口 相 对 地 相 间开 关 断 口 及隔 离 断 口相 对 地 及 相 间开 关 断 口 及 隔离 断

15、 口（ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8）550 740 740（ +315） 1300 1950 1175（ +450） 1675 1675（ +315）注 1：本表项（3）括号内的数值为 1.0Ur/ ，是加在对侧端子上的工频电压有效值；注 2： 项（ 6）中括号内的数值为 1.0Ur ，是加在对侧端子上的工频电压峰值，项（8）中括号内的数值为 0.7Ur32，是加在对侧端子上的工频电压峰值。注 3：项（2）中的值适用于：对 于 型 式 试 验 ， 相 对 地 和 相 间对 于 出 厂 试 验 ， 相 对 地 、 相 间 和 开 关 装 置 断 口

16、间 。5.1.3 额定频率（f r）：50Hz。5.1.4 额定电流与温升5.1.4.1 额定电流（I r）GIS 的额定电流是在规定的使用和性能条件下能持续通过的电流的有效值。本技术规范优先从下列数值中选取： 3150A、 4000A、5000A、6300A。Q/CSG 123003.2-20116注：GIS 的主回路（例如母线、馈电回路等）可具有不同的额定电流值。5.1.4.2 温升在温升试验规定的条件下，当周围空气温度不超过 40时，GIS 设备任何部分的温升不应该超过 DL/T 593 中表 3 规定的温升极限。对运行人员易接触的外壳，其温升不应超过 30K；对运行人员易接近，但正常操

17、作时不需接触的外壳，其温升不超过 40K；对运行人员不接触的部位，允许温升可提高到 65K，但应保证周围绝缘材料不致损坏并需做出明显高温标记。5.1.5 额定短时耐受电流（I k）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，GIS在合闸状态下能够承载的电流的有效值。GIS额定短时耐受电流等于其额定短路开断电流。优先从下列数值中选取50kA 、63kA 。5.1.6 额定短路持续时间（t k）GIS 在合闸状态下能够承载额定短时耐受电流的时间间隔。500kV GIS 的额定短路持续时间规定为 2s。5.1.7 额定峰值耐受电流（I p）在规定的使用和性能条件下，GIS在合闸状态下能够承载的额定短

18、时耐受电流的第一个大半波的电流峰值。额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流。优先从下列数值中选取125kA 、160kA 。注：在某些使用条件下，系统特性决定的直流时间系数可能比 45ms 大，对于特殊系统其值一般为 60ms、75ms和 120ms，这取决于系统的额定电压。在这些情况下，额定峰值耐受电流建议选用 2.7 倍额定短时耐受电流。5.1.8 合闸和分闸装置及辅助和控制回路的额定电源电压（U a）合闸和分闸装置及其辅助和控制回路的额定电源电压应该理解为：当设备操作时在其回路的端子上测得的电压。如果需要，还包括制造厂提供或要求的与回路串联的辅助电阻或元件，但不包括连接到电源的导线。额定电

19、源电压值应从表2和表3给出的标准值中选取。表 2 直流电压直流电压 V110220表 3 交流电压三相三线或四线制系统 V 单相三线制系统 V 单相二线制系统 VQ/CSG 123003.2-20117 220/380230/4002202202301 第一栏中的较低值是对中性点的电压，较高值是相间电压。第二栏较低值是对中性点的电压，较高值是线间电压；2 230/400V 将是唯一的标准值，并推荐在新的系统中采用。3 保护和测量用互感器的二次电压不受本标准的约束。5.1.9 合闸和分闸装置及辅助和控制回路的额定电源频率额定电源频率的标准值为交流 50Hz 或直流。5.1.10 最大允许局部放电

20、量(1.2 倍额定相电压下) 每个间隔局部放电量不应超过 5pC。上述规定值适用于独立的元件以及包含这些元件的分装。但是，某些设备，例如液体、浸入或固体绝缘的电压互感器，按照它们相关的标准具有可接受的局部放电量高于 5pC。如果局部放电量不超过 10pC，所有包含允许局部放电量高于 5pC 的元件的分装应认为是可接受的。这样的元件应单独试验且不应放在进行试验的分装内。盆式绝缘子、绝缘拉杆等绝缘件最大允许局部放电量应小于 3pC。5.1.11 GIS 各组成元件额定值5.1.11.1 断路器a) 断 路 器 时 间 参 量 与 额 定 操 作 顺 序额 定 操 作 顺 序 为 O-0.3s-CO

21、-180s-CO开 断 时 间 、 合 -分 时 间 和 分 、 合 闸 时 间 上 下 限 依 产 品 技 术 条 件 规 定 。分 闸 不 同 期 性 ： 同 相 断 口 间 小 于 2ms； 相 间 小 于 3ms。合 闸 不 同 期 性 ： 同 相 断 口 间 小 于 3ms； 相 间 小 于 5ms。b) 开 断 能 力 参 数 ： 按 DL/T 402 要 求 执 行 。额 定 短 路 开 断 电 流 ： 优先从下列数值中选取：50kA、63kA；近 区 故 障 开 断 额 定 参 数 （ 包 括 90%、 75%和 60%） ；额 定 线 路 充 电 开 断 电 流 （ 应 无

22、重 燃 ） ： 500A；额 定 失 步 关 合 和 开 断 电 流 ： 额定失步开断电流为额定短路开断电流的 25%。额定失步关合电流应为额定失步开断电流的峰值。此时的工频恢复电压，应为 2.0550/ kV；3额 定 电 缆 充 电 开 断 电 流 ： 500A；额 定 短 路 开 断 电 流 开 断 次 数 应 不 小 于 20 次 。Q/CSG 123003.2-20118c) 机 械 稳 定 性 次 数 5000 次 。d) 并 联 电 容 器 ： 电 容 值 允 许 偏 差 为 5%。 工 频 耐 压 应 大 于 2 倍 相 电 压 。 最 高 运 行 温 度 下 的tan（ 介

23、质 损 耗 ） 由 依 产 品 技 术 条 件 规 定 。e) 合 闸 电 阻 ： 合 闸 电 阻 值 由 制 造 厂 给 定 ， 偏 差 为 5%， 预 插 入 时 间 依 产 品 技 术 条 件 规 定 。 在最 高 温 度 时 阻 值 变 化 应 在 -5% +5%范 围 内 。 工 作 方 式 为 1.3 倍 额 定 相 电 压 下 CO4 次 （ 时 间 间 隔CO- 30min-CO-30min-CO-30min-CO） ， 或 1.3 倍 额 定 相 电 压 下 CO-30min-2 倍 额 定 相 电 压 下 CO。f) 主 回 路 电 阻 值 ： 依 产 品 技 术 条 件

24、规 定 。g) 无 线 电 干 扰 电 压 ： 在 1.1550/ kV 电压下，小 于 500V。h) 操 动 机 构 ： 型 式 分 液 压 （ 液 压 弹 簧 ） 、 弹 簧 等 。 制 造 厂 应 提 供 正 常 、 最 高 、 最 低 工 作 压 力及 24h 压 缩 机 或 油 泵 最 大 启 动 次 数 （ 一 般 不 超 过 2 次 ） 和 不 启 动 压 缩 机 或 油 泵 情 况 下 的 允 许 操 作次 数 。 要 求 在 压 力 降 到 自 动 重 合 闸 闭 锁 压 力 前 ， 还 能 连 续 进 行 2 次 CO 或 O-0.3s-CO 操 作 顺 序 。分 、 合

25、 闸 线 圈 应 包 括 工 作 电 压 、 频 率 、 直 流 电 阻 值 和 稳 态 电 流 。 分 闸 线 圈 应 为 2 只 。i) 操 动 机 构 的 防 护 等 级 ： 一 般 应 达 IP5X（ 见 GB 4208） 。5.1.11.2 隔离开关a) 时 间 参 数 ： 分 、 合 闸 时 间 和 分 、 合 闸 速 度 由 依 产 品 技 术 条 件 规 定 。b) 开 断 性 能 。开 断 母 线 转 移 电 流 能 力 ： 为 其 额 定 电 流 的 80%， 但 不 超 过 1600A。开断容性感性电流能力：550kV 超过 0.5A，由使用部门提出要求。当断路器分闸状态

26、时，隔离开关操作，不应因断路器断口间电容而产生危及变压器端部绝缘的特高频过电压。c) 机 械 稳 定 性 次 数 ： 5000 次。d) 操 动 机 构 ： 型 式 为 电 动 ， 分 相 操 作 。5.1.11.3 快速接地开关a) 时 间 参 数 ：分、合闸时间上、下限依 产 品 技 术 条 件 规 定 ；合闸时间应不超过 0.1s；分、合闸速度能保证其开断及关合性能。b) 开断和关合能力。额定关合短路电流应与断路器一致，关合次数为 2 次。开、合感应电流按设计具体要求从下表中选取：Q/CSG 123003.2-20119 表 4 快速接地开关的额定感应电流和额定感应电压电磁耦合 静电耦合

27、额定感应电流/A（有效值）额定感应电压/kV（有效值）额定感应电流/A（有效值）额定感应电压/kV（有效值）类别 类别 类别 类别额定电压Ur/kVA B 超 B A B 超 B A B A B300400 25 25 25550 80 2003006002 25501.650850注 1：A 类接地开关：用于耦合弱或比较短的平行线路；B 类接地开关：用于耦合强或比较长的平行线路；超 B 类接地开关：用于耦合特别强或特别长的平行线路。感性感应电流和容性感应电流应在同一水平标志性的行中选取。注 2：额定开合感应电流按设计具体要求选用。c) 机 械 稳 定 性 次 数 ： 3000 次。d） 操

28、动 机 构 ： 型 式 为 电 动 弹 簧 。5.1.11.4 检修接地开关检 修 接 地 开 关 应 与 隔 离 开 关 的 动 热 稳 定 电 流 应 相 等 ， 机 械 稳 定 性 次 数 为 5000 次 。操 动 机 构 ： 型 式 为 电 动 。5.1.11.5 电流互感器按 GB 1208 要 求 。a) 额 定 二 次 电 流 ： 从 1A 和 5A 中 选 取 。b) 额 定 输 出 容 量 ： 分 测 量 级 （ 含 计 量 级 ） 、 保 护 级 。c) 标 准 准 确 级 ： 计 量 准 确 级 为 0.2S 级 ， 测 量 准 确 级 为 0.5S 级 ， 仪 表 保

29、 安 系 数 小 于 5。d) 保 护 用 绕 组 和 TPY 型 短 路 电 流 倍 数 Kssc 和 暂 态 磁 通 倍 数 Kf， 由 用 户 提 出 要 求 。 一 般 在 一次 通 过 故 障 电 流 0.04s 内 ， 二 次 暂 态 误 差 不 应 超 过 7.5%， 短 路 电 流 倍 数 应 尽 量 满 足 系 数 额 定 短 路开 断 电 流 值 。e) CT 配 置 ： 见 附 录 C。5.1.11.6 电压互感器按 GB 1207 要 求 。Q/CSG 123003.2-201110a) 额 定 电 压 ： 500/ kV。3b) 额 定 二 次 电 压 ： 一 般 为

30、 100/ V（ 测 量 ， 保 护 级 ） ； 当 辅 助 绕 组 接 法 时 为 100V。c) 额 定 输 出 容 量 ： 应 分 别 给 出 测 量 用 绕 组 、 保 护 用 绕 组 和 辅 助 绕 组 的 额 定 输 出 容 量 。d) 准 确 级 ： 测 量 级 一 般 为 0.2 级 和 0.5 级 ， 保 护 级 为 3P 级 。e) 当 三 相 一 次 绕 组 施 加 三 相 平 衡 电 压 时 ， 辅 助 绕 组 开 口 三 角 的 剩 余 电 压 不 得 大 于 1.0V。f) 额 定 过 电 压 倍 数 ： 1.2 最 高 运 行 电 压 下 连 续 ， 1.5 最

31、高 运 行 电 压 下 允 许 30s。g) 应 防 止 一 次 回 路 放 电 对 二 次 绕 组 和 二 次 回 路 产 生 影 响 。h) 局 部 放 电 ： 在 1.2 倍 最 高 运 行 电 压 下 不 大 于 10pC。i) PT 配 置 ： 见 附 录 C。5.1.11.7 避雷器a) 额 定 电 压 、 持 续 运 行 电 压 ： 从 GB 11032 表 6 中 选 取 。b) 冲 击 残 压 ： 在 标 称 放 电 电 流 10kA、 20kA 下 给 出 陡 波 冲 击 电 流 残 压 （ 1/5s） 、 雷 电 冲 击 电流 残 压 （ 8/20s） 和 操 作 冲 击

32、 电 流 残 压 （ 30/60s） ， 其 峰 值 不 大 于 GB 11032 表 6 的 规 定 。c) 冲 击 通 流 容 量 ： 100kA， 4/10s 应 能 冲 击 2 次 。d) 长 持 续 时 间 冲 击 电 流 耐 受 能 力 ： 应 规 定 线 路 冲 击 阻 抗 ， 峰 值 持 续 时 间 ， 充 电 电 压 及 次 数 ，符 合 GB 11032 中 8.4 的 规 定 。e) 直 流 1mA 参 考 电 压 ： 其 值 不 应 小 于 GB 11032 表 6 的 规 定 。f) 金 属 氧 化 物 元 件 最 小 总 能 量 吸 收 能 力 （ kJ/kV） 由

33、 制 造 厂 提 供 。g) 压 力 释 放 额 定 电 流 （ 有 效 值 ） ： 大 电 流 63kA， 小 电 流 800A。h) 长 线 释 放 等 级 由 制 造 厂 提 供 。5.1.11.8 母线a) 导 体 的 电 感 、 电 容 、 电 阻 及 波 阻 抗 由 制 造 厂 提 供 。b) 外 壳 电 阻 由 制 造 厂 提 供 。c) 母线的导体和外壳的电能损耗（W/m）由制造厂提供。5.1.11.9 绝缘子a) 1.2 倍 额 定 相 电 压 下 局 部 放 电 量 应 不 大 于 3pC。b) 盆 式 绝 缘 子 破 坏 压 力 与 其 运 行 压 力 之 比 ， 即 安

34、 全 系 数 大 于 4.5。Q/CSG 123003.2-201111 c) 1.1 倍额定相电压下，最大电场强度不大于 1.5kV/mm。5.1.11.10 SF6/空气套管a) 最 大 工 作 荷 载 时 的 安 全 系 数 应 大 于 2.5；b) 在 1.2 倍 额 定 相 电 压 下 不 大 于 5pC。 5.1.11.11 以 上 各 组 成 元 件 未 作 规 定 部 分 参 照 各 自 的 技 术 规 范 。5.1.12 使用寿命设备应保证使用寿命不小于 30 年（电子元器件、密封胶圈除外，一般要求不小于 20 年） 。5.2 设计和结构要求5.2.1 GIS 的组成500k

35、V GIS 组成包括：1) GIS 本体( 包括各组成元件、伸缩节等) ；2) GIS 底架、支架、爬梯、平台等及安装所需紧固件和接地铜排等；3) 操动机构及其辅助设备；4) 所有 SF6 气体管路及 SF6 气体（按全部间隔用气量另加适量安装损耗气量） ；5) 汇控柜到各机构箱、分控柜之间的连接电缆、管线及管道；6) 备品备件及专用工器具等。5.2.2 机械结构要求5.2.2.1 GIS 的型式500kV GIS 应为单相式结构（单相一壳） ，共三相。GIS 断路器应设计为单/双断口。主母线采用盆式绝缘子划分恰当的隔室并有伸缩式连接装置，以满足 GIS 现场安装定期维护后续扩建和故障处理等要

36、求。5.2.2.2 支持结构500kV GIS 设备的钢支架之间以及钢支架与设备之间联接采用螺栓固定。支架高度应满足规定要求，以使出线套管的均压环至混凝土基础不低于 7.5m，但其接线端子最高点至混凝土基础不高于 8.8m。地脚螺栓应能使架构可靠地固定在基础上。GIS 按运输拼装单元设置独立的支撑底架，并设置和标明起吊部位。在运输中需要拆除的部位，必要时应增设运输临时支撑。GIS 的支撑底架结构为固定不可调整式，制造厂在出厂前应予调整使符合现场安装要求，在现Q/CSG 123003.2-201112场安装时不得再用垫块调整。电缆终端支撑底架应满足电缆现场施工的方便及电缆的固定。GIS 的所有支

37、撑不得妨碍正常维修巡视通道的畅通。沿母线方向每隔约 20m 应设置永久性的高层平台及扶梯，便于操作、巡视及维修。5.2.2.3 设备的接线板GIS 应配备铝合金平板式的接线板，以满足每一设备或自身回路额定电流，并提供不锈钢螺栓、螺帽及防松垫圈。推荐的接线板尺寸及钻孔位置如图 1 所示，但不限于此。图 1 推荐的接线板外观接线板应设计为防电晕式，并应能承受产品技术条件规定的机械强度要求。接线板的接触电流密度按 DL/T 5222-2005导体和电器选择设计技术规定 计算：铝0.0936A/mm 2。5.2.2.4 荷载承受能力a） 接线板GIS 接线板上的允许荷载不应小于下列数值，且静态安全系数

38、不应小于 3.5。水平纵向 2000N水平横向 1500N垂直方向 1500N接线板的耐受弯矩应不小于 400Nm。b） 综合荷载承受能力GIS 接线板应具有承受连续及短时的综合荷载的能力。连续综合荷载包括施加在 GIS 接线板上的水平纵向荷载、水平横向荷载、垂直荷载、设备最大风荷载Q/CSG 123003.2-201113 和设备自重等荷载组合。在此连续综合荷载下，设备的安全系数不应小于 2.5。短时综合荷载包括施加在 GIS 接线板上的水平纵向荷载、水平横向荷载、垂直荷载、设备最大风荷载的 25%、和设备地震动态荷载及设备自重等荷载组合。在此连续短时综合荷载下，设备的安全系数应不小于 1.

39、67。5.2.3 SF6气体系统的要求5.2.3.1 新 SF6气体的质量要求制造厂应明确规定 GIS 中气体质量和密度，并为用户提供更新气体和保持要求的气体的数量和质量的必要的说明。充入 GIS 前的 SF6 气体应符合表 5 的质量标准要求。表 5 新 SF6气体的质量标准项 目 名 称 GB 12022标准规定值六氟化硫（SF 6）的质量分数/ 99.9空气的质量分数/ 0.04四氟化碳（CF 4）质量分数 / 0.04 水的质量分数/% 0.0005水分露点/ -49.7酸度（以HF计）的质量分数 / 0.00002可水解氟化物（以HF计）/ 0.00010矿物油的质量分数/ 0.00

40、04毒性 生物试验无毒5.2.3.2 气体抽样阀气体抽样阀需要每相设置一个，并保证在抽样时不应误报警。5.2.3.3 SF 6气体的泄漏率SF6 气体系统的垫圈和密封的设计寿命至少应为 20 年。每个气隔应装有一个装置，在气体密度降低时给出报警信号，当降低至最小运行密度时，应可靠闭锁分合闸，并给出报警信号。GIS 中每个隔室 SF6 气体年泄漏率不应超过 0.5%。5.2.3.4 SF6气体系统的结构要求为了减少维修时的换气量和减少设备停运的范围，断路器、避雷器、电压互感器和电缆终端等元件所在气隔应为独立隔室。扩建接口应设置独立的过渡隔室。GIS 主母线应用隔板分隔成一些独立隔室，建议长度不超

41、过 15m。每个独立隔室应单独安装一个具有密度和压力指示功能合一的 SF6 气体监测设备。GIS 的 SF6 气体系统应尽量简单且便于安装和维修。5.2.3.5 SF 6气体监测设备Q/CSG 123003.2-201114SF6 气体监测设备应采用具有密度和压力指示功能合一的气体密度继电器，应具有自动温度补偿功能，在-30 +60 范围内任何温度下指示的压力值是室温下的压力值（密度） 。SF 6 气体监测设备的安装位置应便于运行人员读取数据和试验维护。如果安装在控制箱体外，应有防雨罩，并采取防振动措施。气体密度继电器应是防振型优质机械指示式密度继电器，并有数字指示标记及报警、闭锁区域。继电器

42、与压力表应设置专用接口或阀门，具备不停电校验及补气功能，且能可靠切断主气路。当 SF6 气体压力降低时应有报警信号，当其密度降至最小运行值时，断路器应能可靠闭锁，并发出信号。密度监视装置可以按 GIS 的间隔集中布置，也可以分散在各隔室附近。当采用集中布置时，管道直径要足够大，以提高抽真空的效率及真空极限。密度监视装置、压力表、自封接头或阀门及管道均应有可靠的固定措施。应有防止内部故障短路电流发生时在气体监视系统上可能产生的分流现象。气体监视系统的接头密封工艺结构应与 GIS 的主件密封工艺结构一致。5.2.3.6 气体吸附装置应提供气体吸附装置，具备在现场更换的条件，吸附 GIS 内部产生的

43、杂质，以维持预期的电气特性和维修工作的安全。GIS 内部吸附剂罩应采用金属材质制成。如采用塑料材质的吸附剂罩，其材质应具有良好的耐热性能和机械性能，应有挂网 10 年以上的安全运行时间保证，并提供性能检验报告。内部的吸附剂应采用绝缘材质口袋包裹，严禁散落于吸附剂罩内部。吸附剂应由绝缘材质织物袋包装，严禁散落于吸附剂罩内部。5.2.4 GIS控制的要求5.2.4.1 控制和操作要求500kV GIS 断路器应能有选择的对三相中的任一相进行单相分闸和单相合闸，也应能够进行正常的三相同步操作。当发生相间或相对地故障时，断路器应能单相有选择地或三相同时分闸和重合闸，而且应满足重合闸不成功立即分闸的要求

44、。5.2.4.2 辅助继电器需配备用于 GIS 中断路器分闸和合闸所必需的中间继电器和闭锁控制继电器等。所有涉及断路器直接分闸的出口中间继电器应采用动作电压在额定直流电压的 55%70% 范围内、动作功率不低Q/CSG 123003.2-201115 于 5W 的中间继电器。直流继电器线圈的线径不宜小于 0.09mm，如用线圈线径小于 0.09mm 的继电器时，其线圈须经密封处理，以防止线圈断线。5.2.4.3 远方及就地操作GIS 中断路器应适合用电信号进行远方操作，也可以在断路器控制柜进行就地电气操作。断路器控制柜中应具备“远方/就地 ”转换开关以及用于就地操作所必要的开关、继电器和其它设

45、备。当“远方/就地”转换开关处于就地位置时，远方应不能操作。 “远方/ 就地”转换开关的每一个位置至少提供两对备用接点，并接至端子排。断路器就地操作时，仅作为检修操作，就地操作应经隔离开关分闸位置闭锁。GIS 中断路器应装设操作闭锁装置，当某种操作会危及断路器的安全时，应对其操作予以闭锁。分闸闭锁应可防止断路器在不允许分闸的情况下进行分闸操作。合闸闭锁应能防止断路器在不能安全地进行一个完整的合分或自由脱扣操作时进行合闸操作。5.2.4.4 电气分闸装置GIS 中每相断路器应装设两套完全一样的分闸装置，包括以下各项，但不仅限于这些：a） 每相有两个电气上独立的且相同的分闸线圈，两个分闸线圈分别或

46、同时动作时不应影响分闸操作。b） 两套分闸装置相互间应电气独立，而且采用相同的接线方式及保护设备，并分别与二套独立的控制或分闸电源连接。上面所指的要求仅仅是两套完全一样的电气分闸装置，不应理解为要求提供任何双重的机械部件。5.2.4.5 分、合闸线圈的联接和监视a） 合闸线圈和第一分闸线圈使用一组电源，第二分闸线圈使用另一组电源。b） 应将合闸线圈的正极通过常闭辅助接点“b”与端子排相连；应将分闸线圈的正极通过常开辅助接点“a”与端子排相连。c) 分、合闸线圈动作电流应不小于 50mA，以便提供连续的监视。5.2.4.6 控制电压所有控制装置，包括分闸、合闸线圈，均应能在额定电压下（推荐直流

47、110V/220V）下安全可Q/CSG 123003.2-201116靠工作。合闸线圈在 80%110%额定电源电压下可靠动作，分闸线圈在 65%120%额定电源电压下可靠动作，且分闸线圈在不高于 30%额定电源电压下不应动作。用于分闸和合闸的电源功率应小于 340W。5.2.4.7 脱扣器a） 脱扣器的动作限值在额定电源电压下，分闸并联脱扣器的脱扣指令最短持续时间和合闸并联脱扣器的指令最短持续时间不小于 2ms。并联脱扣器动作的最低电源电压不应小于额定电源电压的 30。b） 脱扣器的功耗GIS 中三极断路器的分闸或合闸并联脱扣器的功耗不应超过 1200VA。对于某些断路器的设计，可能需要更高

48、的值。c） 脱扣器的保护措施使用并联分闸和合闸脱扣器的场合，当施加永久的合闸或分闸指令时，应采取适当的保护措施避免脱扣器损坏。对于并联分闸脱扣器，保护措施动作时间不应早于断路器要求的脱扣指令最短持续时间，也不应迟于断路器主触头额定分闸后 20ms。对于并联合闸脱扣器，保护措施动作时间不应早于断路器合闸指令最短持续时间，也不应迟于断路器额定合闸时间。对于短的合分闸时间要求的场合，并联分闸脱扣器的保护措施动作时间不应早于断路器主触头的合闸时刻，也不应迟于断路器合闸后的一个半波。5.2.4.8 防跳跃装置及防非全相合闸装置操动机构应配备电气和机械防止跳跃装置及防非全相合闸装置（且防跳回路及非全相回路

49、应有明显分界点，可现场方便脱出以上回路） 。当断路器被一持续合闸信号合闸于故障时，防跳装置应能防止断路器反复地进行分闸和合闸，并具有保证合-分时间的能力。当断路器发生非全相合闸时，应由断路器本身的回路实现保护性分闸。同时防跳回路中需配置就地/远方切换功能，满足当就地操作时使用断路器本体的防跳，当远方操作时不使用断路器本体的防跳的要求，并提供短接片供用户选择使用此项功能。5.2.4.9 三相不一致回路GIS 断路器应设置两套三相不一致电气回路，用于第一分闸及第二分闸。继电器应能使断路器自动三相分闸，且须有一副常开接点引至控制柜的端子排上。断路器本体三相位置不一致保护采用的时间继电器应质量良好、稳定，继电器时间刻度范围Q/CSG 123003.2-201117 05 秒连续可调，刻度误差与时间整定值偏差0.5 秒，且保证在强电磁环境运行不易损坏，不发生误动、拒动。断路器本体三相位置不一致保护宜装设三块连接片：本体三相不一致保护投入连接片、本体三相不一致保护跳第一组分闸线圈连接片、本体三相不一致保护跳第二组分闸线圈连接片。5.2.4.10 辅助开关所有辅助开关均要求为断路