1、1) 概述河南平高东芝高压开关有限公司(以下简称 PTC) ,是由日本东芝(TOSHIBA )与中国河南平高电气(以下简称 PG)共同出资组建的高压开关制造厂。550kVHGIS 产品是其主导产品之一,该产品按照 IEC 标准完成所规定的全部型式试验,并通过 ISO-14000/国际环境保护认证。产品的设计、制造、管理及检验技术全部从东芝引进,其主要件、关键零部件由东芝提供,如 GCB 灭弧室及操作机构,隔离开关及接地开关触头,绝缘拉杆及绝缘子等。确保向电力系统提供技术参数先进,性能优良,具有高度的可靠性,操作方便,少维护的 GIS 产品。目前该型号的 550kVGIS 产品有 44 个变电站
2、、328个间隔在世界各地运行,并在大唐长山热电厂项目上中标,据 GIGER 公司统计,其事故率仅为欧洲产品的 1/10。2) 产品特点A) 断路器开断能力强G1D 型断路器的灭弧室采用世界上目前最先进的复合压气式结构。它克服了压气式灭弧要求操作功大的不足,同时也弥补了其他自能式灭弧室开断小电流时熄弧压力低的缺憾,其开断时间只有 17ms,满容量开断次数高达 20550 kV GIS 产品简介次以上,可有效开断各种故障电流,为限制过电压,在变电站线路侧设置了带合闸电阻的断路器。其 500 台的 GCB 运行业绩充分证明其运行高度的可靠性。G1D型550Kvh-GIS断路器(GCB)灭弧室原理图静
3、弧触头喷嘴 动弧触头 压气缸 压气活塞排气孔 有效利用电弧能量优化的压气缸尺寸减少操作功采用复合型压气式灭弧室B) 绝缘水平高该 GIS 产品由于其体积小,因此其绝缘水平至关重要。G1D 型 GIS 产品的所有绝缘件均经过精确电场解析并优化设计(包括盆式绝缘子、支持绝缘子、绝缘拉杆等) ,其制品全部由日本东芝浜川崎工场加工制做,保证值:工频耐压为 740 kV,雷电冲击为 1,675 kV,操作冲击为 1,300 kV 其局部放电在1.1550/3 的条件下,1min 局放仅为 3pC,抗局放能力大大优于 IEC 标准规定值。C) SF6气密性能好该产品采用异型密封槽,有三条主密封线。比一般的
4、矩形密封结构多出两条密封线,因此有着优越的气密性能。年漏气率绝对保证1%/年,实际上可达到0.5%/年;并承诺 10 年内不需补充 SF6气体。D) 隔离开关(DS)/检修用接地开关(M-ES)/快速接地开关(HS-ES)隔离开关(DS)/检修用接地开关(M-ES)/快速接地开关(HS-ES)装在一个筒体内;其中隔离开关(DS)/快速接地开关(HS-ES)配电动弹簧机构,检修用接地开关(M-ES)配电动机构,每极配 1 台操作机构,单相操作、三相也可实现电气联动操作;DS 动触头采用了结构简单的直线滑动结构;另外,快速接地开关一般装设在线路侧,很容易开断规定大小的电磁感应电流和静电感应电流及关
5、合一定的短路故障电流,触头采用耐电弧的铜钨合金材料;其弹簧机构由电机驱动储能,利用蜗卷弹簧(形如钟表发条)储存的机械能实现快速动作。另外根据需要壳体上装设防爆膜。DS/M-ES/HS-ES装在一个筒体内,部件的数量最少,尺寸小型化;DS和HS-ES分别配电动弹簧机构 ,M-ES配电动机构,其触头部分采用了结构简单的直线滑动结构。ES动触头快速接地开关HS-ES 检修用接地开关M-ES 绝缘子DS静触头 DS动触头 DS直动操作杆隔离开关DS G1D型隔离开关、检修用接地开关和快速接地开关E) 占地面积小,对土建要求低该产品的结构紧凑、体积小;其电流互感器布置在断路器的出口上方,不另占用空间;母
6、线采用分层布置在 GIS 上部的开放空间内,最大限度减少了占地。其二,由于断路器的操作方式为水平运动,极大的减轻了操作时对基础的冲击力;其三,断路器的灭弧室在检修时与立式相比不需要灭弧室的拉出高度;这样可使其厂房高度降低约 2m;其四,外壳采用铝合金壳体,减少了对楼板的压力,可使其建筑物造价降至最低。F)铝制壳体,涡流损耗极低GCB 外壳为钢+不锈钢结构,具有隔磁作用,其余全部为铝合金材质。避免了钢壳体因分箱式结构产生涡流而表面发热,其母线通流能力达 4000A。G)机械寿命长在型式试验中,当 GCB、DS、ES、H-ES 元件机械操作试验达到 10,000 次时,产品状况仍未丝毫劣化;保证连
7、续操作不低于 5,000 次,产品投运后 30年内不需大修。H)采用无渗漏液压操作机构,运行可靠性高该产品的断路器配集成式液压操作机构,该机构是近年来最为先进的操作机构之一。液压机构以其操作平稳、动作可靠性高而受到用户的普遍青睐。相比较之下,气动机构和弹簧机构在可靠性上要逊色的多。前一个时期由于国产液压机构存在不同程度的设计缺陷以及工艺落后等原因,较为普遍的存在着渗漏油现象。分析液压机构的渗漏油主要有以下几种因素: 密封结构和材质未能与液压系统的压力相适应; 配管结构不合理,使得管接头处渗漏油较为普遍; 零部件加工及热处理工艺不合理; 装配工艺不正确。我公司出厂的该产品液压机构为无渗漏机构,具
8、有操作噪音低,检修维护方便等优点,元件全部小型化、集成化;其额定操作油压为 32Mpa,处于密封的安全区域内;我公司出厂的液压机构是从日本东芝浜川崎工场整机进口的,其质量完全有保障。液压机构的主要特性:控制阀模块具有防慢分功能液压机构具有防跳功能各功能元件间的配管少、可靠性高、维护工作量小I)主要件、关键件进口,确保产品质量该 GIS 主要件、关键零部件由东芝提供,如 GCB 灭弧室及操作机构,隔离开关及接地开关触头及其操作机构、绝缘拉杆及绝缘子、出线套管等,确保产品质量。500kVGIS 产品主要零部件进口清单序号 零部件名称 生产厂家1 断路器灭弧室 日本东芝公司2 断路器液压操作机构 日
9、本东芝公司3 隔离开关触头零部件 日本东芝公司4 接地开关/快速接地开关触头零部件 日本东芝公司5 隔离开关操作机构 日本东芝公司6 接地开关/快速接地开关操作机构 日本东芝公司7 断路器/隔离开关绝缘拉杆 日本东芝公司8 盘式、支持绝缘子 日本东芝公司9 SF6 指针式密度继电器 日本旭计器公司10 电压互感器 日本东芝公司11 瓷套 日本 NGKH)该 GIS 为完整间隔整体运输,现场只进行间隔对接;快速简单,GIS 整体质量有充分保证,工期可大幅度缩短。该 GIS 经受了 60 多个变电站的运行考验,其技术参数先进,性能优良,操作简单,体积小巧,适应性强,少无维护得到了很好的体现,是中心变电站、燃气火力发电厂、水电站以及钢铁、石化、水泥及沿海等严重污秽地区的首选产品。500kV GIS 在运行中