1、创 造 精 品 开 关,西安西电高压开关有限责任公司（简称西开公司）前身西安高压开关厂是我国“一五” 期间国家156项重点工程之一，隶属于中国西电集团公司。经过近六十年的发展，已成为中国输变电行业研发、制造高压、超高压、特高压及智能开关电器设备的重要基地。目前，西开公司形成了以研发、生产气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）、气体绝缘组合开关（ HGIS）、超（特）高压隔离开关、超高压断路器、超（特）高压电流互感器、成套配电装备等六大类、30个系列、80多个品种、1400多种规格的产品结构体系。其产品遍布全国各地，涉及到电网系统、水电、火电、核电等输配电领域，并出口到世界四十多个国家和地区。,西开
2、公司简介,位于凤城十二路95号的新厂区办公大楼,位于大庆路509号的办公、科研大楼,九轴五联动车铣复合加工中心,机加工厂房一角,具有强大的加工制造能力,2008年，西开公司投资5.6亿，在西安经济技术开发区建设新厂区。购置了技术先进、性能优良的高、精、尖设备。如：全功能数控车床、车削中心、立卧转换加工中心、数控激光切割机、数控等离子切割机、机器人焊接工作站、环氧树脂真空浇注设备、镀银自动生产线、自动绕线机等。西开公司产品的关键件、重要部件均可自制，确保了产品的加工质量。,表面精饰生产线,数控线切割机,数控激光切割机,数控加工机群,机器人焊接工作站，主要用于高压电器产品结构件及铝板加工与焊接、薄
3、板类的焊接等。,进口德国的KUKA公司的机器人焊接工作站,进口德国TRUMPF公司的激光切割机，用于切割异形不锈钢板,西开公司GIS产品装配试验厂房面积4400。用于31.5252kV GIS产品的装配与试验。,GIS产品装配、试验厂房一角,西开公司六氟化硫断路器产品装配厂房为正压充气洁净厂房，其厂房面积为7400。用于40.5550kV断路器产品的装配与试验。,断路器产品装配、试验厂房一角,西开公司隔离开关产品装配试验厂房面积7720（产品装配7000，产品试验720）。用于72.51100kV隔离开关产品的装配与试验。,隔离开关产品装配、试验厂房一角,西开公司拥有强大的加工、生产配套能力，
4、其中配高压断路器、隔离开关之操动机构、GIS/HGIS用电流互感器（环形及装配元件）、电压互感器、均由西开公司自主配套完成。,断路器用液压操动机构,断路器用弹簧操动机构,配GIS/HGIS用电压互感器,电流互感器线圈,断路器及配GIS用隔离开关合金触头,西开公司配套GIS/HGIS用电流互感器及线圈的数量排在全球制造厂家第一。配套GIS/HGIS用电流互感器电压等级从66-1100kV。断路器用合金触头由公司下属的天水电工合金公司生产。,西开GIS产品简介,概述,气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS),自开发以来,经历了三十多年历史.由于它将断路器、隔离开关、接地开关母线、互感器、避雷器等主要
5、元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体，故具有体积小、占地面积少、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点。因此倍受用户欢迎，发展非常迅速，现已被广泛的运用于各类变电站。,GIS设备与常规变电站设备比较具有如下一些优越性： (1)体积小，占地面积少； (2)环境适应性强，可用于湿热、污秽、高寒地区等严酷环境条件； (3)运行安全可靠、维护工作量少、检修周期长； (4)灵活性强，可根据要求组合成单母线、双母线、桥形接线等多种接线方式； (5)施工工期短，除出线套管和部分连接母线外，GIS可实现整间隔运输，大大缩短现场安装工作量和工期； (5)没有无线电干扰和噪音干扰，可以安装
6、在居民区或城市中心； (6)使用寿命长； (7)第一次设备投资费用较高，但运行成本低，经过综合经济比较，指标较优。 综上所述，选用GIS设备符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的精神。,GIS的称谓,GIS国外称之为：1、Gas Insulated metal-enclosed Switchgear气体 绝缘 金属封闭 开关设备2、 Gas Insulated Switchgear气体 绝缘 开关设备3、Gas Insulated Substation气体 绝缘 电站 GIS国内俗称：全封闭组合电器 H-GIS国外称之为1、Half GIS 半个GIS2、Hybrid GIS 混合型GIS
7、H-GIS国内俗称： 复合电器/气体绝缘组合开关,GIS的构成,G I S,间隔,元件及系统,辅助设备,备件/工具等,间隔,元件及系统,间隔,元件及系统,GIS的构成,组 成 元 件,CB断路器 DS隔离开关 ES/FES检修/故障关合 接地开关 BUS母线 CT电流互感器 VT电压互感器 LA避雷器 LCP 就地控制柜 终端元件 SF6 air Bsg ;SF6 oil BsgCSE电缆终端,系统组成,GIS的构成(续),总装 内导 DS/ES连接机构 接地系统 SF6系统 压缩空气系统 电器控制系统 电线管、空气配管 底架支架 平台,GIS的构成(续),D 由用户选择的辅助设备充放气装置S
8、F6检漏仪SF6水份仪其它装置设备,C 其它运输品试验品备品备件专用工具铭牌,GIS的分类,按电压: 72.5kV GIS126kV GIS145kV GIS252kV GIS275kV GIS363kV GIS550kV GIS,按结构: 全三相共箱型主母线三相共箱;其余分箱型 全三相分箱型,GIS的一次主接线及总体布置,GIS可满主各种主接线的要求，主要一次主接线类型: 单母线接线形式 双母线接线形式 桥形接线形式 一倍半接线形式,126/145kVGIS主要布置形式有单母、双母分段、桥形、双桥、双母、变压器直联等多种接线方式，以桥形接线为多。 252kVGIS主要布置形式有单母、双母分段
9、、双母、等接线方式，以双母接线为多。 363/550kVGIS主要布置形式有、双母、一倍半等接线方式。,总体布置形式主要取决于安装现场条件和主接线的要求，同时也与进出线配置及元件结构等有关。总体布置设计的任务是根据主接线要求在限定的安装场地和空间范围内使所有组成元件布置的合理、稳固、便于运行维护、经济美观。,GIS总体布置,GIS总体布置,126kV标准桥型布置形式,126kV单母布置形式,126kV双母线布置形式,252kV双母线布置形式,550kV一倍半接线布置形式,363kV双母线布置形式,GIS总体布置,西开GIS主要特点,技术先进，参数高126kVGIS采用断路器自能式配全弹簧/电动
10、操动机构，252 kVGIS可采用三相机械联动式断路器， 2. 产品结构合理126kVGIS为三相共箱式结构，间隔中心距仅为1.5m。252kVGIS为主母线三相共箱式结构，间隔中心距仅为2m。产品体积小，紧凑，节省占地面积。采用积木式布置，可满足各种主接线要求。产品结构简单, 运输、安装周期短方便，费用低。,3、可靠的导电性能断路器导电回路采用自力型触指，该触指无须外加弹簧压紧，靠材料自身弹力保证其对导电元件压紧力，无崩簧触指或触指松散危险。断路器的电寿命和机械寿命高。电寿命：开断满容量20次；开断额定工作电流2000次。 4、涡流损耗小126kVGIS采用三相共箱式结构；252kV以上GI
11、S壳体主要采用铝壳体结构基本无涡流损耗。,西开GIS主要特点,5、优异的壳体结构GIS的金属壳体（园筒）采用冷翻边工艺，使垂直相交二筒的焊缝不在相贯线上、极大地改善了电场分布、缩小了结构尺寸。 6、高度的绝缘可靠性GIS中盆式绝缘子，绝缘筒，绝缘拉杆，绝缘台等为西开厂自制件或进口。每件制品都要做工频耐压和局放试验，局放量低于IEC标准要求。,西开GIS主要特点,7、优良的SF6气体系统及密封技术西开GIS SF6气体系统的设计原则是按照设备各元件的执行功能并尽可能减少气隔的数量,同时考虑到减小事故和检修时涉及的范围来设置。西开GIS SF6气体系统采用分散监控方式，取消了SF6阀门及SF6管路
12、系统。采用新型的自封接头及SF6密度计，从而去除了GIS外部的泄漏环节，使GIS具有更低的SF6泄漏率。密封技术应用三菱公司技术，即O形圈+密封胶技术，可确保产品的气密性。,西开厂GIS主要特点,8、采用标准化、模块化设计生产西开 GIS经过十余年两千多个间隔的设计生产积累了丰富的经验，目前西开厂 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行。真正达到了标准化、模块化设计生产。,西开厂GIS主要特点,9、便于运输、安装方便126及252kVGIS均已做到了整间隔运输，并且GIS产品在设计中，已将需解体运输的GIS分为若干运输包装单元，分割的原则为既便于运输又尽可能不
13、破坏各元件的完整性，这样，可减少现场除尘净化，抽真空等工作量。 10、现场工作量小西开所有GIS均在厂内完全按现场状况进行装配及出厂试验。确保现场工作量最小。,西开厂GIS主要特点,总体特点小结,西开公司GIS产品起点高，技术含量大，GIS设计制造水平始终处于国内领先水平，达到国际先进水平。西开公司生产的各种电压等级的GIS已大量供货，运行情况良好。在此同时，还根据市场需求和国家建设的长远需要，发展了高技术含量的新产品，填补了国内高压开关设备空白，为发展民族工业和抑制外商售价起到了一定作用。,ZF7A126 气体绝缘金属封闭开关设备,ZF7A126/145GIS系新型的气体绝缘金属封闭开关设备
14、。系在原ZF7126/145GIS的基础上，开发设计出更先进更可靠的采用了自能熄弧研究的最新成果的配置了低操作功、无维护或少维护、高可靠性的弹簧操动机构的自能式断路器，且其隔离开关和接地开关均配用了电动、弹簧操动机构，使GIS中所有开关设备均采用了弹簧/电动操动机构。,一、 概 述,二、使用环境条件,安装条件： 户内或户外 海拔: 1000m; 环境温度: -25（-30）40 耐地震能力: 水平加速度0.3垂直加速度0.15 覆冰厚度: 10mm,20mm 最大风压: 700pa(34m/s) 污秽等级: 级,额定电压 126kV额定频率 50Hz额定电流 1250/1600/2000/31
15、50A额定短时耐受电流 31.5/40kA 3S 额定峰值耐受电流 80/100kA额定雷电冲击耐受电压： 550kV额定一分钟工频耐受电压： 230kVSF6气体额定压力：（20）断路器 ： 0.5MPa其他气室： 0.4MPa,三、主要技术参数,六氟化硫气体零表压下,五分钟工频耐受电压（20): 95kV; 在1.1倍最高电压下,晴天夜晚无可见电晕; 无线电干扰水平:在1.1倍最高电压下500V； 六氟化硫气体年漏气率: 0.5%; 六氟化硫气体水分含量:断路器150ppm(v);其 他250ppm(v) 机械寿命: 3000次; 局部放电: 10pc (间隔)。,三、主要技术参数（续）,
16、断路器主要技术参数,四ZF7A与ZF7的比较,四ZF7A与ZF7的比较（续）,五主要特点,1.断路器采用了自能熄弧研究的最新成果： 气吹压力与开断电流自适应熄弧原理。2.配置高可靠性的操动机构 断路器：低操作功、少维护量的弹簧操动机构 隔离开关：弹簧机构/电动机构 故障关合接地开关：弹簧机构检修用接地开关：电动机构,五主要特点（续）,3.无气化，无油化 所有机构均为弹簧/电动机构，因而取消了压缩空气供给系统，也不需要液压油，真正做到无气化，无油化。运行更可靠，更安全。 4. 体积更小，重量更轻，缩小总占地面积占有空间 由于采用弹簧/电动机构，GIS本体体积缩小，又无需压缩空气系统，取消空气管路
17、，因而GIS总占地面积及占有空间大大缩小。 5. 最少的维护工作 由于无气源，无空气管路，无需空气排水，因而大大减少了GIS的维护工作量。 6. 低噪音运行 采用弹簧/电动机构后，无空气排放，无空压机工作，无气缸工作，因而实现了GIS低噪音运行。,SF6气体系统,ZF7A-126 GIS SF6气体系统的设计原则是按照设备各元件的执行功能并尽可能减少气隔的数量,同时考虑到减小事故和检修时涉及的范围来设置 ZF7A-126 GIS SF6气体系统采用分散监控方式，取消了SF6阀门及SF6管路系统。采用新型的自封接头及SF6密度计，从而去除了GIS外部的泄漏环节，使GIS具有更低的SF6泄漏率。
18、密封技术应用三菱公司技术，即O形圈+密封胶技术，可确保产品的气密性。,SF6气体系统,SF6气体系统示例,六典型布置形式特点,126/145kVGIS主要布置形式有单母、双母分段、桥形、双桥、双母、变压器直联等多种接线方式，以桥形接线为多。进出线方式主要有空气/SF6瓷套进出线、电缆进出线、SF6/油套管型进出线方式（与变压器直接连接）三种方式。,标准桥型布置形式,单母布置形式,双母线布置形式,七基本元件介绍,CB断路器 DS隔离开关 ES 检修接地开关 FES故障关合 接地开关 BUS母线 CT电流互感器 PT电压互感器 LA电压互感器 终端元件 SF6 air Bsg;SF6 oil Bs
19、gCSE电缆终端,断路器的设计是在电场计算、流场分析、电弧物理研究和机械特性理想配合的基础上，优化设计灭弧室结构，实现了气吹压力与开断电流自适应这一可靠的自能熄弧方式。断路器具有如下优点：1）由于良好的电场设计及其与运动特性的理想配合，其开断容性电流无重击穿。,1、断路器,自能灭弧室原理,2）适宜的气流特性，使其开断感性电流几乎无截流过电压。 3）采用气吹压力与开断电流自适应熄弧原理，使其在开断额定短路电流及其它任何故障电流时，均有可靠的开断性能和充裕的燃弧时差。 4）继承了压气式断路器的结构优点，具有尺可能少的灭弧室零部件，使产品具有更高的电气可靠性。,灭弧室动作原理图,断路器配用弹簧机构动
20、作原理介绍,断路器配用弹簧机构特点： 低操作功 无维护或少维护 高可靠性,弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系统保持在储能状态。开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。 弹簧操动机构结构简单，可靠性高，分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。储能电机给合闸弹簧储能，合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s（储能电机采用交直流两用电机）。运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。这
21、样设计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验达10000次。,弹簧操动机构,CT20弹簧操动机构动作原理 CT20型弹簧操动机构利用电动机给合闸弹簧储能，断路器在合闸弹簧的作用下合闸，同时使分闸弹簧储能。储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。,弹簧机构分闸,弹簧机构合闸,弹簧机构储能,合闸电磁铁的装配及调整,分闸电磁铁的装配及调整,机械防跳原理,合闸过程结束后如果断路器此时得到了意外的分闸信号开始分闸， 在分闸 在这一过程中，只要合闸信号一直保持，脱扣杆由于防跳销钉的作用始终
22、是倾斜的，从而铁心杆便不能撞击脱扣器，因此，断路器不能重复合闸操作(见图e)实现防跳功能。当合闸信号解除时，合闸电磁铁失磁，铁心杆通过电磁铁内弹簧返回，则铁心杆和脱扣杆均处于图a状态，为下次合闸操作作好了准备。,控制回路原理,合闸控制回路： 断路器处于分闸状态，转换开关接点52b/1接通，从端子C7来的远方合闸操作信号，经防跳继电器触头52Y，磁力开关88M和辅助继电器49MX的常闭触头，63GLX低气压SF6气体闭锁触点，使合闸线圈52C受电，合闸电磁铁动作，断路器合闸带动转换开关转换，52b/1切断合闸回路，52a/1，52a/2接通分闸回路。 分闸控制回路： 断路器处于合闸状态，转换开关
23、接点52a/1，52a/2接通，从端子T9来的远方分闸操作信号，经52a使分闸线圈52T受电，分闸电磁铁动作，断路器分闸，带动转换开关转换，52a切断分闸回路52a切断分闸回路，52a切断分闸回路，52b接通合闸回路。,电气防跳跃回路： 合闸信号给出后，断路器合闸，转换开关转换，52a/1、52a/2接通，使52Y防跳跃继电器动作，切断合闸回路若合闸信号未撤除，分闸信号又给出，断路器分闸，转换开关转换52a/1，52a/2打开，防跳回路由52Y接点和R1保持，合闸回路仍不通，断路器不能合闸，只有合闸信号撤除52Y继电器复位，合闸回路接通后，才能进行再次合闸。 合闸弹簧储能保持 断路器合闸操作后
24、，限位开关33hb闭合，磁力开关88M得电，接通电动机回路，对合闸弹簧储能，储能到位，棘轮轴上凸轮将使限位开关33hb打开电动机停机。保护一为电动机打压时间过长，电动机时间继电器48T的延时闭合触点闭合，49MX辅助继电器的常闭触点打开，切断电机回路，使电动机停转。保护二为电动机过载保护，当电动机出现过负荷时，使热继电器49M的常闭触点断开，切断电动机回路，使电动机保护停车。,加热器回路： 机构箱内装有空间加热器SH，当空气湿度较大或环境温度在5以下时，自动投入加热器。 低SF6密度保护 断路器本体内的SF6气体密度降低至报警压力时，密度控制器的报警触点63GA动作，发出报警信号，提请值班运行
25、人员对断路器补充SF6气体；若SF6气体密度继续降低至闭锁压力时，63GLX继电器的闭锁触点63GLX打开，切断分、合闸控制回路，使断路器不能进行分、合操作。同时，发出SF6低气压闭锁信号。,2.隔离开关,隔离开关为三相共箱式结构 现有GL、GR两种.GR型载流回路呈直角形，GL型呈直线形。两种隔离开关的所有带电部件均安装在金属壳体中。,2.隔离开关,两种隔离开关可组合进一台或两台接地开关，使GIS布置时更加紧凑、随意、多变。根据用户主接线的需要，有的隔离开关还具有切合容性、感性小电流，切合母线转移电流的能力,DS、FES 配弹簧机构原理图,3.接地开关,装在壳体中的动触头通过密封轴、拐臂和连
26、接机构相连，壳体采用转动密封方式和外界环境隔绝，当该接地开关合闸时其接地通路是静触头，动触头、壳体及接地端子。接地开关壳体与GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量，断路器机械特性的检测。快速接地具有关合短路电流的能力，及开合感应电流的能力。,接地开关,ES 配电动机构原理图,5.母线,母线采用三相共箱式结构母线导体连接采用梅花触头。壳体材料采用钢筒及铸铝壳体低能耗材料，三相共箱式结构可避免磁滞和涡流循环引起的发热。并采用主母线落地布置结构，降低了开关设备高度，缩小了开关设备占地面积.在适当位置布置金属波纹管。,电流互感器图,6.电流互感器,内装电感式三相环氧浇注型电流
27、互感器；导体=初级线圈：次级线圈固定在环型铁心上。电流互感器线圈处于地电位，属于无故障CT；对保证气室含水量为不超标有着重要作用；测量精度高可做到0.2级。,7.避雷器,避雷器为罐式氧化锌型封闭式三相共箱结构,采用SF6气体绝缘，垂直安装。避雷器主要由罐体、盆式绝缘子，安装底座及芯体等部分组成，芯体是由氧化锌电阻片作为主要元件，它具有良好的伏安特性和较大的通流容量,8、电压互感器,ZF7A-126kVGIS所用电压互感器的一次绕组“A”端为全绝缘结构，另一端作为接地端和外壳相连。一次绕组和二次绕组为同轴圆柱结构，一次绕组装有高压电极及中间电极，绕组两侧设有屏蔽板，使场强分布均匀。,电压互感器图
28、,9、终端元件,SF6充气瓷套管示意图,内充SF6气体；瓷套外绝缘具有耐受、级污秽等级的能力。,1）SF6充气瓷套管:,2）电缆终端,电缆终端是把高压电缆连接到GIS中的部件。其设计及GIS与高压电缆制造分担按IEC600859执行。,3）变压器连接头,变压器连接头是把变压器引出接头连接到GIS中的部件。ZF7A-126分支母线到变压器处由三相共箱变为单相结构。其变压器连接头设计及GIS与变压器制造分担按IEC601639执行。,ZF9-252 气体绝缘金属封闭 开关设备,西安高压开关厂自1985年开始与日本三菱电机株式会社合作进行40.5-550kV SF6产品，其中252kVGIS自198
29、8年湖南东江水电站投入运行以来，受到广大用户的普遍认可。根据国家机械部和电力部的要求，ZF9-252 GIS通过样机试制，经各种型式试验考核于1997年通过机械部、电力部两部鉴定后进入大批量生产阶段。,一.概述,A组 成 元 件,CB断路器 DS隔离开关 ES/FES检修/故障关合接地开关 BUS母线 CT电流互感器 VT电压互感器 LA避雷器 LCP 就地控制柜 终端元件 SF6 air Bsg ;SF6 oil BsgCSE电缆终端,二、总体构成,B系统构成,总装 内导 DS/ES连接机构 接地系统 SF6系统 压缩空气系统 电器控制系统 电线管、空气配管 底架支架 平台,二、总体构成 (
30、续),D 由用户选择的辅助设备充放气装置SF6检漏仪SF6水份仪其它装置设备,C 其它运输品试验品备品备件专用工具铭牌,二、总体构成 (续),三、布置方式,ZF9-252 GIS为主母线三相共用一个壳体，其余分相式布置结构。采用标准元件积木式布置，可满足各种主接线要求。间隔中心距仅为2m。产品体积小，紧凑，节省占地面积。,ZF9-252 GIS 用断路器可根据配置需要选用立式布置或卧式布置（以立式布置居多）。ZF9-252 GIS所有操作机构布置在便于观察和维护的位置。,三、布置方式(续),ZF9-252 GIS CB卧式布置,ZF9-252 GIS CB立式布置,1。可靠的导电性能断路器导电
31、回路采用自力型触指，该触指无须外加弹簧压紧，靠材料自身弹力保证其对导电元件压紧力，无崩簧触指或触指松散危险。断路器的电寿命和机械寿命高。电寿命：开断满容量20次；开断额定工作电流2000次。 2。涡流损耗小ZF9-252 GIS几乎所有元件壳体主要采用铝壳体结构（电压互感器及避雷器除外），基本无涡流损耗，且壳体抗腐蚀能力强。,四、主要特点,3。高度的绝缘可靠性GIS中盆式绝缘子，绝缘筒，绝缘拉杆，绝缘台等为西开厂自制件或进口。每件制品都要做工频耐压和局放试验，局放量低于IEC标准要求。 4。优异的壳体结构GIS的金属壳体（园筒）采用冷翻边工艺，使垂直ZF9-252 相交二筒的焊缝不在相贯线上、
32、极大地改善了电场分布、缩小了结构尺寸。,四、主要特点,5。安全可靠ZF9-252 GIS的全部带高电压部件均置于密封金属外壳内，壳体内的SF6气体不仅做内部绝缘介质，同时还作为断路器的灭弧介质。产品无触电危险，。 6。环境耐受力强由于GIS除进出线外，都被金属壳体所包容，故不受自然界风、霜、雨、雪的影响，亦不受外界污秽和高海拔的影响，具有强的耐环境能力，同时由于GIS外壳的屏蔽作用，对无线电和通讯的干扰大为降低。,四、主要特点,7。 耐地震能力强GIS除进出线套管外，其余均是金属件，机械性能良好，耐冲击和地震能力较强。 8。成套性好 GIS的整套设备由制造厂完整提供，且各元件之间的技术参数配合
33、均由制造厂统一解决，可以减少用户和设计院许多时间和精力。,四、主要特点,9。便于运输、安装方便252kVGIS产品在设计中，已将GIS分为若干运输包装单元，分割的原则为既便于运输又尽可能不破坏各元件的完整性，这样，可减少现场除尘净化，抽真空等工作量。 10。现场工作量小ZF9-252 GIS在厂内完全按现场状况进行装配及出厂试验。,四、主要特点,ZF9-252 GIS经过十余年的设计生产积累了丰富的经验，目前ZF9-252 GIS的工程设计生产均结合各工程特点按已成熟的标准功能单元及间隔模块进行。真正达到了标准化、模块化设计生产。,五、标准间隔模块介绍,252kV GIS电缆进出线间隔布置示例
34、,五、标准间隔模块介绍,252kV GIS进出线间隔布置示例,五、标准间隔模块介绍,252kV GIS母联间隔布置示例,五、标准间隔模块介绍,252kV GIS保护间隔布置示例,五、标准间隔模块介绍,六、主要技术参数,1。使用环境条件 安装条件： 户内或户外 海拔: 1000m; 2000m; 3000m 环境温度: -3540 耐地震能力: 水平加速度0.3垂直加速度0.15 覆冰厚度: 20mm 最大风压: 700pa(34m/s) 污秽等级: 、级,2.主要技术指标: 六氟化硫气体零表压下,五分钟工频耐受电压20):160kV; 在1.1倍最高电压下,晴天夜晚无可见电晕; 无线电干扰水平
35、:在1.1倍最高电压下500V； 六氟化硫气体年漏气率:断路器0.5%; 六氟化硫气体水分含量:断路器150ppm(v);其 他250ppm(v) 机械寿命:不维修试验3000次; 局部放电: 5pc (间隔)。,标称电压 220kV额定电压 252kV额定频率 50Hz额定电流 2000/2500/3150/4000A额定短路开断电流 40；50kA额定短时耐受电流 40；50kA额定短路持续时间 3S 额定峰值耐受电流 100；125kA,3。额定参数：,额定雷电冲击耐受电压：断路器 （对地/断口）： 1050/1050+206kV隔离开关（对地/断口）：1050/1050+206kV 额
36、定一分钟工频耐受电压： 断路器（对地/断口） ： 460/460+145kV隔离开关（对地/断口）：460/460+145kV,4。额定绝缘水平,SF6气体额定压力：（20）断路器 ： 0.5MPa其他气室： 0.4MPa 辅助回路和控制回路的额定电压 DC110，220V AC220,380V 辅助和控制回路设备1min工频耐受电压2kV,5。其他参数,6。断路器主要额定参数,额定操作次序 0-0.3S-CO-180S-CO 开断时间(ms) 60 分闸时间(ms) 25 合闸时间(ms) 100 重合闸无电流间隙时间(s) 0.3S以上可调 合分时间范围(ms) 40-50 1）分闸不同期
37、性(相间)(ms) 3 1）合闸不同期性(相间)(ms) 4,7。断路器短路开断参数,额定短路开断电流(kA) 50 首相开断系数 1.5 额定热稳定电流(kA) 50 持续时间(s) 4 额定动稳定电流(kA) 125 额定关合电流(kA) 125,七、基本元件介绍,断路器 隔离开关 检修接地开关 故障关合接地开关 母线 电流互感器 电压互感器 避雷器 终端元件 就地控制柜,单断口断路器本体示意图,1.罐式六氟化硫断路器,灭弧室为单压式变开距双喷结构，它是由静触头和动触头，压气缸，活塞以及其它部件组成。在合闸位置，电流从静触头侧梅花触头经静触头座、静触头、动触头、压气缸、中间触指和支持件流向
38、动触头侧梅花触头。,灭弧室内部结构图,断路器主要特点,1. 优良的开断能力 2. 自力型触头的应用 3. 优良的导电回路设计 4。结构简单 5。 比较长的电寿命 6。便于检修,灭弧室原理图,断路器配弹簧操动机构,断路器用CT20-弹簧操动机构布置示意图,非全相保护,控制系统设有非全相保护控制回路，当运行中的CB出现单极或两极调闸后，将使其相应极的转换开关发生切换，从而使47T启动，经延时后启动47TX，使控制电源电压直接加到各极的分闸回路中，其余极随即分闸，避免了断路器单极运行。,断路器配液压弹簧操动机构,液压机构动作原理示意,液压弹簧操动机构,液压弹簧操动机构,液压碟簧操动机构，基本上由五个
39、功能块组成。 贮能模块：由三组相同的贮能活塞、工作缸、支撑环和碟簧组成； 监测模块：主要由齿轮转动时带动的限位开关、齿轮、齿条构成的贮能弹簧位置指示器及泄压阀组成； 控制模块：包括1个合闸电磁铁、2个分闸电磁铁、换向阀和调整分、合闸速度的可调节流螺栓； 打压模块：主要有贮能电机、变速齿轮、柱塞油泵、排油阀和位于低压油箱的油位指示器组成； 工作模块：主要由两端带有阶梯缓冲的活塞杆和工作缸组成，其工作缸还是固定其它功能元件的基座。,工作原理,储能液压碟簧操动机构的工作原理：当贮能电机接通时，油泵将低压油箱的油压入高压油腔，三组相同结构的贮能活塞在液压油的作用下，向下压缩碟簧而贮能。 注意：贮能时应
40、特别注意储能电机仅适用于短时工作。为了防止贮能电机过热而损坏，贮能电机启动每小时不能超过20次。 合闸操作 当合闸电磁阀线圈带电时，合闸电磁阀动作，高压油进入换向阀的上部，在差动力的作用下，换向阀芯向下运动，打断了工作活塞下部原来与低压油箱连通的油路，而与储能活塞上部的高压油路接通。这样，工作活塞在差动力的作用下，快速向上运动，带动断路器合闸。 分闸操作 当分闸电磁阀线圈带电时，分闸电磁阀动作，换向阀上部的高油压腔与低压油箱导通而失压，换向阀芯立即向上运动，切断了原来与工作活塞下部相连通的高压油路，而使工作活塞下部与低油油箱连通失压。工作活塞在上部高压油的作用下，快速向下运动，带动断路器分闸。
41、,工作原理,机械防慢分装置 液压碟簧操动机构的换向阀本身就具有失压慢分的功能，为了保证可靠的防慢分，还设置了机械防慢分装置。 断路器处于合闸位置，一旦机构液压系统出现失压故障，支撑环受到弹簧力的作用，向上运动，推动连杆，连杆带动拐臂顺时针转动，支撑住向下慢分的活塞杆，使断路器始终保持在合闸位置。 待机构的故障排除后重新贮能，在储能活塞的作用下，支撑环向下运动压缩碟簧，连杆在复位弹簧力的作用下，带动拐臂逆时针转动，脱离活塞杆，产品又恢复正常工作状态。 注意：在安装或要进行慢分、慢合操作时，应将弹性开口销拔除，否则有可能使拐臂损伤。待工作完成后，切记应将弹性开口销再装上。 缓冲 为了使断路器在分、
42、合闸操作末了时平稳的停下来，在操作活塞的两端设置了阶梯缓冲器，通过逐渐缩小油流的截面积，吸收分、合闸操作的剩余能量，降低断路器本身的冲击，机械特性平滑，提高了机械可靠性。,工作原理,防跳跃 防跳跃功能主要是靠电气控制回路实现。 闭锁 为了保证断路器具有所需要的开断能力，操动机构中的控制回路中设有两种闭锁装置，一种是低SF6气体压力操作闭锁，另一种是低操作油压闭锁，前一种是由SF6气体密度计实现，而后一种则是通过固定在支撑环上的齿条，随储能弹簧上下运动，转动与其啮合的齿轮，与齿轮同轴的凸轮带动限位开关实现。,CYA3液压弹簧操动机构,CYA4液压弹簧操动机构,机械防慢分装置工作原理图,液压机构动
43、画,2. 隔离开关,隔离开关有GL、GR两种.GR型载流回路呈直角形，GL型呈直线形。两种隔离开关的所有带电部件均安装在金属壳体中。 两种隔离开关都可组合进一台接地开关，使GIS布置时更加紧凑、随意、多变。,a.GR型布置,隔离开关的分、合闸装置没有开断能力，因此，与断路器及其它隔离开关和接地开关之间必须具有联锁。根据主接线的需要，隔离开关有时须具备一定的开合容性、感性小电流和母线转换电流性能，其隔离开关内部通过专门设计来满足。隔离开关由三个标准装配单元组成,并且配有一台电动、弹簧操动机构。,b. GL型布置,2. 隔离开关,隔离开关配CTG2型弹簧操动机构 或CJG2型电动操动机构原理图.,
44、隔离开关配用机构,机构为弹簧/电动机构，因而减少了压缩空气供给系统空气管路，向无油化，无气化迈出了一大步，运行更可靠，更安全。,装在壳体中的动触头通过密封轴、拐臂和连接机构相连，壳体采用转动密封方式和外界环境隔绝，当该接地开关合闸时其接地通路是静触头，动触头、壳体及接地端子。接地开关壳体与GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量，断路器机械特性的检测。,3.检修用接地开关,4.故障关合用接地开关,具有关合短路电流的能力。具有开合感应电流的能力。接地开关壳体与GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量断路器机械特性的检测。,ES 配电动机构原理图,5
45、.主母线及分支母线,主母线采用三相共箱式结构.分支母线采用分相式结构母线导体连接采用梅花触头。壳体材料采用铝筒及铸铝壳体低能耗材料，可避免磁滞和涡流循环引起的发热。并采用主母线落地布置结构，降低了开关设备高度，缩小了开关设备占地面积.在适当位置布置金属波纹管。,主母线,分支母线,电流互感器外形图,6.电流互感器,内装电感式单相环氧浇注型电流互感器；导体=初级线圈：次级线圈固定在环型铁心上。电流互感器线圈处于地电位，属于无故障CT；对保证气室含水量为不超标有着重要作用；测量精度高可做到0.2s级。,7.避雷器,避雷器为罐式氧化锌型封闭式结构,采用SF6气体绝缘，垂直安装。避雷器主要由罐体、盆式绝
46、缘子，安装底座及芯体等部分组成，芯体是由氧化锌电阻片作为主要元件，它具有良好的伏安特性和较大的通流容量。,避雷器图,8、电压互感器,ZF9-252kVGIS所用电压互感器的一次绕组为全绝缘结构，另一端作为接地端和外壳相连。一次绕组和二次绕组为同轴圆柱结构，一次绕组装有高压电极及中间电极，绕组两侧设有屏蔽板，使场强分布均匀。,电压互感器图,9、终端元件,SF6充气瓷套管示意图,内充SF6气体；装有旋压（一体化）超长屏蔽罩改善了电场分布；瓷套外绝缘具有耐受、级污秽等级的能力。,1）SF6充气瓷套管:,2）电缆终端,电缆终端是把高压电缆连接到GIS中的部件。其设计及GIS与高压电缆制造分担按IEC6
47、00859执行。,3）变压器连接头,变压器连接头是把变压器引出接头连接到GIS中的部件。其设计及GIS与变压器制造分担按IEC601639执行。,GIS出厂试验,根据IEC62271-203、GB/T7674-2008、GB/T11022-1999及相应的标准，出厂试验项目包括： 主回路绝缘试验； 辅助回路绝缘试验； 主回路电阻测量； 局部放电试验； 气体密封性检查； 机械试验； 连锁试验； CT试验； VT试验； 水份测量； 最终检查。,GIS出厂试验,从主回路绝缘试验主要是为了检查GIS本体内是否含有导电质点、是否存在异常的电场结构等内在质量。 试验方法：按GB7674执行,试验前要在各气
48、室充以额定的绝缘气体，试验时，应依次将主回路每一相的导体与试验电源的高压端连接，同时，其它各相导体接地，并保证主回路连通，对高压开关断口和主回路对地进行短时（1min）工频耐受电压。 判断方法：无闪络和击穿。,百万伏试验大厅和试验设备，可实现产品耐压、局放试验等。,24小时全天候试验,辅助回路及控制回路在出厂绝缘试验中只进行工频耐压试验，试验的条件与型式试验一致，试验时试验电压为2kV，持续时间为1min。 对LCP柜中的所有二次回路端子对地进行工频耐压，持续时间保持1min，来检查有无短路或接地现象发生，这样就更保证了辅助回路及控制回路的绝缘性能。,辅助和控制回路的绝缘试验,5kV 工频耐压测试仪,主回路电阻测量的目的主要是为了检查整个设备本体在一次导电回路中电接触、导电材料、设计结构、制造质量以及装配质量是否符合技术要求。是考核整个产品主回路装配质量必须的方法。 试验时主回路每极电压降或电阻的测量，应该尽可能在与相应的型式试验相似的条件（周围空气温度和测量部位）下进行，试验电流取100A到额定电流之间任意值。 在试验过程中，我司采用直流压降法，使用回路电阻测试仪，测量回路两端之间的直流电阻。,
