GIS在变电站的应用.docx

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1、GIS在变电站的应用hesp导语：SF6气体绝缘全封闭组合电器GIS具有体积小、技术性能优良的特点。目前，广州除了天河、鹿鸣、伍仙门等变电站外b1GIS设备的应用及其优越性/bSF6气体绝缘全封闭组合电器GIS具有体积小、技术性能优良的特点。目前，广州除了天河、鹿鸣、伍仙门等变电站外，近期珠江新城220kV潭村变电站、老城区10kV升压站、220kV荔湾变电站、芳村220kV花地变电站均采用了GIS设备。广州城区110kV终端变电站为了减少建筑面积和控制建筑高度，知足城市规划的要求，并与周边环境相协调，利于城市景观的美化，已开场考虑采用GIS设备的方案，如待建的宝岗、较场、二沙、西场、玉树、花

2、穗、增窖等110kV变电站。随着GIS设备使用的增多，应不断总结经历，在设计中充分考虑施工、运行、维护的方便，进一步优化和改良设计。GIS的主要优点在于：a占地面积小，一般220kVGIS设备的占地面积为常规设备的37%；110kVGIS设备占地面积为常规设备的46%左右，符合我国节约用地的根本国策，减少了征地、拆迁、赔偿等昂贵的前期费用。b由于GIS设备的元件是全封闭式的，因此不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响。GIS设备的导电局部外壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，而且GIS设备被结实地安装在根底预埋件上，产品重心低，强度高，具有优良的耐震性能，尤

3、其合适在城市中心或者居民区使用。与常规设备相比，GIS更轻易知足城市环保的要求。cSF6气体作为绝缘介质，气体本身不燃烧，防火性能好，而且具有优异的绝缘性能和灭弧性能，运行平安可靠，维护工作量少，检修周期长，合适于变电站无人值班,到达减人增效的目的。d施工工期短。GIS设备的各个元件通用性强，采用积木式构造，组装在一个运输单元中，运到施工现场就位固定。现场安装的工作量比常规设备减少了80%左右。b2GIS设备主接线的选择/bGIS设备主接线的选择应遵守变电站电气主接线的设计原那么可靠性、灵敏性及经济性。根据GIS设备具有故障少、检修周期长、运行可靠性高的特点，其主接线可以简化。例如110kV和

4、220kV配电装置一般可以不用旁路母线，但GIS设备发生故障时，其停电范围比常规设备大的特点。当GIS设备部分发生故障后，检修故障元件时，必须把故障气室的SF6气体全部抽出来，而GIS设备导电触头之间的间隔是按充有一定压力的SF6气体设计的，间隔比空气绝缘时小的多，因此该气室的母线必须停电才能进展检修。这就要求变电站运行维护和检修人员对GIS的工作原理和构造比拟熟悉，否那么极易发生误操纵或者人为内部短路事故，伍仙门的两起110kVGIS内部短路事故就讲明了在变电站运行维护中，应十分留意这一点，为此，GIS设备的主接线不能过分简单，110kV母线和220kV母线都应采用分段的接线方式，防止部分故

5、障造成母线全停，扩大故障范围。目前大型关键变电站110kV，220kV的GIS设备多数采用单母线分段或者双母线分段的接线方式。单母线分段接线具有简单、经济、方便的特点，适用于110kV，220kV馈线为4回的变电站；双母线分段接线可以轮流检修母线，调度灵敏，扩建方便，便于试验，适用于110kV，220kV馈线在6回以上的变电站。对于一般的220kV终端变电站，220kV侧可采用线路变压器组接线方式，110kV侧采用单母线分段的接线方式。110kV终端变电站的110kVGIS设备仍考虑采用线路变压器组的接线方式，终端变电站的10kV局部采用单母线分段，互为备用。3变电站GIS设计及运行中应留意的

6、问题3.1总体布置室内布置时，GIS室的宽度由GIS设备的宽度和通道宽度决定。工作通道宽度应考虑当采用电缆作为进出线时，由于GIS设备与高压电缆的沟通耐压试验的标准值不同，现场耐压试验需要装设临时SF6空气套管，必须留意带电体与墙壁之间的平安间隔，同时还要考虑挪动式SF6气体回收装置的宽度及转弯半径，检修和搬运GIS组件所需要的宽度。GIS室的高度必须考虑设备运输、安装、大修和试验的可能性，检修时应可以整体起吊断路器及其他组件，并留意现场耐压试验时带电体与房顶的平安间隔。户外布置GIS时，通道的宽度和通道上架空跳线的高度应考虑开进汽车起吊等作业，一般距GIS外缘不得小于3.5m。进展GIS总体

7、布置时还必须考虑电力电缆敷设、架空线走向、控制和继电保护盘的布置等因素。3.2GIS室的透风有关标准规定：GIS室里的SF6气体的体积分数1000mL/m3，空气中的含氧量不得低于18%，所以在GIS室内必须装设透风设备，其透风量为GIS室空间体积的35倍。一方面考虑正常情况下运行人员进入GIS室前对室内进展换气，另一方面在GIS外壳发生爆裂后应能可靠排出SF6气体。根据发热透风的要求，室内透风通常将出风口布置于室内的上部，但由于SF6气体的比重约为空气的5倍，SF6气体沉积于电缆沟或者接近地板的底层空间，所以透风设备的出风口应考虑设在GIS室的下部，以便迅速可靠地排出外逸的SF6气体。3.3

8、GIS设备的土建立计GIS设备是由刚性的各个元件用螺栓连接起来的，为了防止SF6气体泄漏，母线管法兰连接时的垂直误差不能超过0.5mm，根底预埋槽钢之间的程度误差不能超过2mm。为了施工安装的方便，应在GIS室的两端和适当位置预埋地锚钩，以便GIS设备的就位。GIS室的室内装饰目的是以防潮、防尘为主，在GIS现场安装、检修经过中，空气中含尘量一般不得超过0.1mg/m3，空气的相对湿度不宜超过70%。因此GIS室不宜采用轻易起灰的水泥地面和石灰墙面，并应尽量减少不必要的门窗。3.4GIS设备的故障GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率只有常规设备的20%40%，

9、但GIS也有其固有的缺点，由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障。GIS的全密封构造使故障的定位及检修比拟困难，检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件。GIS设备的内部闪络故障通常发生在安装或者大修后投入运行的一年内，根据统计资料，第一年设备运行的故障率为053次/间隔，第二年那么下降到0.06次/间隔，以后趋于平稳。根据运行经历，隔分开关和盆型绝缘子的故障率最高，分别为30%及26.6%；母线故障率为15%；电压互感器故障率为11.66%；断路器故障率为10%；其他元件故障率为6.74%。因此在运行的第一年里，运行人员要加强日常的巡视检查工作，十分是对隔分开关的巡视，在巡查中主要留意SF6气体压力的变化，是否有异常的声音音质特性的变化、持续时间的差异、发热和异常气味、生锈等现象。假如GIS有异常情况，必须及时对有疑心的设备进展检测。b4完毕语/b随着城市的开展，GIS在变电站的应用会越加广泛，因此，从设计、安装、运行维护、检修等各方面不断地加以总结，才能使GIS设备发挥更大的作用。b参考文献/b1黎明，黄维枢SF6气体及SF6气体绝缘变电站的运行M北京：水利电力出版社，19932罗学琛SF6气体绝缘全封闭组合电器GISM北京：中国电力出版社，19990