11110KV GIS 设备运行规程.docx

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11110KVGIS设备运行规程

第十一章PASS设备运行规程

本厂110KV开关站ZHW6-126/T2000-40复合式组合电器是用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的气体绝缘金属封闭成套组合电器。

由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端盒等高压电器元件组成。

包括进线间隔、出线间隔、测量和保护间隔等。

与（架空）母线和馈线配合使用。

11.1、设备主要技术参数

11.1.1、HGIS间隔的基本参数（国产/进口）

序号

名称

单位

标准值

国产

ABB

1

额定电压

kV

126

126

2

额定电流

出线

A

2500

2500

进线

2500

2500

3

额定工频1min耐受电压

相对地

kV

230

275

断口

300

315

4

额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs）

相对地

kV

550

650

断口

650

750

5

额定短路开断电流

kA

40

6

额定短路关合电流

kA

100

7

额定短时耐受电流及持续时间

kA/s

40/4

40/3

8

额定峰值耐受电流

kA

100

9

辅助和控制回路短时工频耐受电压

kV

2

10

无线电干扰电压

µV

≤500

11

噪声水平

dB

≤85

12

SF6气体压力（20℃表压）

断路器室

Mpa

0．6

13

每个隔室SF6气体漏气率

%/年

≤0.5

≤1

14

SF6气体湿度

有电弧分解物隔室

交接验收

µL/L

≤150

长期运行允许值

≤300

无电弧分解物隔室

交接验收

≤250

长期运行允许值

≤500

15

局部放电

试验电压

kV

1.1×126/

1.1×145/

每个隔室

PC

≤5

每单个绝缘件

≤3

套管

≤5

电流互感器

≤5

16

供电电源

控制回路

V

DC220

辅助回路

V

DC220

17

使用寿命

年

≥30

18

检修周期

年

≥20

11.1.2、断路器

序号

名称

单位

标准值

ZHW-126

PASS

1

灭弧方式

自能式

2

布置形式

卧式

3

断口数

1

4

额定电压

kV

126

126

5

额定电流

A

2500

2500

6

主回路电阻

μΩ

≤80

7

温升试验电流

A

1.1Ir

8

额定工频1min耐受电压

断口

kV

300

315

对地

230

275

9

额定雷电冲击耐受电压（1.2/50μs）

断口

kV

650

750

对地

550

650

10

额定短路开断电流

kA

40

11

额定短路关合电流

kA

100

12

额定短时耐受电流及持续时间

kA/s

40/4

40/3

13

额定峰值耐受电流

kA

100

14

开断时间

ms

60±5

15

合分时间

ms

60±5

16

分闸时间

ms

36±3

17

合闸时间

ms

70±15

18

重合闸无电流间隙时间

ms

300±15

19

分、合闸平均速度

分闸速度

m/s

5±0.5

合闸速度

3±0.5

20

分闸不同期性

ms

≤2

21

合闸不同期性

ms

≤3

22

机械稳定性

次

10000

23

额定操作顺序

0-0.3s-CO-180s-CO

24

现场开合空载变压器能力

空载变压器容量

MVA

50

空载励磁电流

A

0.5～15

试验电压

kV

126

145

操作顺序

10×O和10×（CO）

25

现场开合空载线路充电电流试验

试验电流

A

31.5

试验电压

kV

126

145

试验条件

线路原则上不得带有泄压设备，如电抗器、避雷器、电磁式电压互感器等

操作顺序

10×（O-0.3s-CO）

26

失步关合和开断能力

开断电流

kA

10

试验电压

kV

2.0×126/

2.0×145/

操作顺序

方式1：

O-O-O

方式2：

CO-O-O

27

触头形式

动触头

指形触头

静触头

指形触头

触头材料

动触头

铜钨合金

静触头

铜钨合金

触头压力

动触头

≥0.6

静触头

≥0.6

触头镀层材料/厚度

镀银，厚度:

静态20μm，动态50μm，有自润滑能力

28

操动机构形式

弹簧

操动机构型号

CT30

BLK222

操作方式

三相机械联动

电动机电压

V

DC220

合闸操作电源

额定操作电压

V

DC220

操作电压允许范围

85%～110%，30%不得动作

每相线圈数量

只

1

每只线圈涌流

A

6.25

每只线圈稳态电流

A

2.5

分闸操作电源

额定操作电压

V

DC220

操作电压允许范围

65%～110%，30%不得动作

每相线圈数量

只

1

每只线圈涌流

A

6.25

每只线圈稳态电流

A

2.5

备用辅助触点

数量

对

10

开断能力

A

2.5

检修周期

年

≥20

弹簧机构

储能时间

s

≤20

11.1.3、隔离开关

序号

名称

单位

标准值

1

型号

ZHW-126

PASS

2

额定电压

kV

126

126

3

额定电流

A

2500

2500

4

主回路电阻

μΩ

≤20

5

温升试验电流

A

1.1Ir

6

额定工频1min耐受电压

断口

kV

300

315

对地

230

275

7

额定雷电冲击耐受电压（1.2/50μs）

断口

kV

650

750

对地

550

650

8

额定短时耐受电流及持续时间

kA/s

40/4

40/3

9

额定峰值耐受电流

kA

100

10

分、合闸时间

分闸时间

ms

≤2

合闸时间

≤2

11

分、合闸平均速度

分闸速度

m/s

≤1.5

合闸速度

≤1.5

12

机械稳定性

次

≥3000

10000

13

开合小电容电流值

A

1

14

开合小电感电流值

A

0.5

15

开合母线转换电流能力

转换电流

A

1600

转换电压

V

10

开断次数

次

100

16

触头

触头形式

梅花触头

触指R

㎜

≥2

屏蔽直径dp

㎜

≥117

触头开距

㎜

≥54

触头镀层材料/厚度

镀银，厚度:

静态20μm，动态50μm，有自润滑能力

触指片数n

26

17

操动机构

形式或型号

电动并可手动

电动机电压

V

DC220

控制电压

V

DC220

允许电压变化范围

85%～110%

操作方式

三相机械联动

备用辅助触点

数量

对

10

开断能力

A

2.5

11.1.4、接地开关（三工位）

序号

名称

单位

标准值

1

型号

ZHW-126

PASS

2

额定电压

kV

126

145

3

额定电流

A

2500

2500

4

额定工频1min耐受电压

断口

kV

300

315

对地

230

275

5

额定雷电冲击耐受电压（1.2/50μs）

断口

kV

650

750

对地

550

650

6

额定短时耐受电流及持续时间

kA/s

40/4

40/3

7

额定峰值耐受电流

kA

100

8

机械稳定性

次

≥3000

10000

9

触头

触头形式

梅花触头

触指R

mm

2

屏蔽直径dp

mm

117

触头开距

mm

54

触头镀层材料/厚度

镀银，厚度:

静态20μm，动态50μm，有自润滑能力

触指片数n

厂家提供

10

操动机构

形式或型号

电动弹簧并可手动

电动机电压

V

DC220

控制电压

V

DC220

允许电压变化范围

85%～110%

备用辅助触点

数量

对

8

开断能力

A

2.5

11.1.5、电压互感器

序号

名称

标准值

ZF10-126

PASSMO-126

1

布置形式

外置

2

型式或型号

电磁式：

JDQXH-126

电磁式：

JDQXF-145

3

额定电压比

4

准确级

0.2/0.5/3P

100/100/200VA

0.5/3P

100/150VA

5

接线组别

开口△

Y/Y/Y

6

三相不平衡度

1V

7

低压绕组1min工频耐压

3kV

8

额定电压因数

1.2倍连续，1.5倍30s

11.1.6、电流互感器

序号

名称

标准值

ZHW-126

PASS

1

型式或型号

电磁式

2

布置形式

外置

3

绕组

额定电流比

300/1A

500/1A

额定负荷

20VA/20VA/20VA

20VA/20VA/20VA

准确级

10P20/10P20/0.5

10P20/0.5/0.2S

保安系数FS

FS5

4

铁芯材料

铁基纳米微晶合金

5

磁密

≈1T

11.1.7、避雷器

序号

名称

单位

标准值

1

型式或型号

氧化锌型：

YH5WZ-108/281

2

布置形式

外置

3

额定电压

kV

126

4

持续运行电压

kV

79.6

5

标称放电电流（8/20μs）

kA

10

6

陡坡冲击电流下残压（1/10μs）

kV

297

7

雷电冲击电流下残压（8/20μs）

kV

266

8

操作冲击电流下残压（30/60μs）

kV

226

9

直流1mA参考电压

kV

≥148

10

75%直流1mA参考电压下的泄露电流

μA

厂家提供

11

工频参考电压（有效值）

kV

230

12

工频参考电流（峰值）

mA

厂家提供

13

持续电流

全电流

mA

厂家提供

阻性电流

μA

厂家提供

14

长持续时间冲击耐受电流

线路放电等级

2

方波电流冲击

A

600

15

4/10μs大冲击耐受电流

kA

100

16

动作负载

厂家提供

17

工频电压耐受时间特性

厂家提供

18

千伏额定电压吸收能力

kJ/kV

厂家提供

19

压力释放能力

kA/s

40/0.2

11.1.8、套管及绝缘子

a．套管

序号

名称

单位

标准值

1

型式

复合绝缘

2

材料

硅橡胶（HTV）

3

额定电压

kV

145

4

额定电流

A

2500

5

额定耐受电流及持续时间

kA/s

40/3

6

额定峰值耐受电流

kA

100

7

额定工频1min耐受电压（相对地）

kV

230

8

额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs）（相对地）

kV

550

9

爬电距离

㎜

不小于3906

10

套管顶部金属带电部分的相间最小净距

㎜

≥1000

11

规定机械负荷SML

10KN*M

12

最大机械负荷MML

10KN*M

13

最大运行压力MSP

0.6MPa

b．绝缘子

序号

名称

单位

标准值

1

型式或型号

盆型环氧树脂

2

安全系数

大于3倍设计压力

3

2倍额定相电压下，泄漏电流

μA

50

4

1.1倍额定相电压下，最大场强

kV/mm

≤1.5

11.1.9、壳体

序号

名称

单位

标准值

1

材质

铸铝合金

2

外壳破坏压力

铸铝合金：

5倍的设计压力

焊接铝合金：

3倍的设计压力

3

温升

试验电流

A

1.1Ir

可以接触部分

K

≤20

可能接触部分

K

≤30

不可接触部分

K

≤50

4

外壳耐烧穿的能力

电流

kA

40

时间

s

0.3

5

焊接系数

要求焊接系数为0.7，端盖处的焊接系数要小于0.7

6

防爆膜的设置

有

11.1.10、SF6气体

序号

名称

单位

标准值

1

湿度

mg/g

8

2

纯度

%

≥99.8

11.2、HGIS设备的结构及工作原理

11.2.1、总体结构

ZHW6-126/T2000-40复合式组合电器是将断路器、隔离—接地开关连成一体封闭于金属壳体内,充SF6气体绝缘,并与（架空）母线和馈线配合使用，除主母线为三相共筒结构外，其余元件均为分相式结构，利用这些标准元件可以组装成用户要求的各种间隔，一般每个间隔设有一个就地控制柜，各元件控制回路的二次部分都集中配置在控制柜中。

ZF10-126/T2500-40的气体系统可以划分为若干隔室：

断路器隔室,母线隔室,进线和隔离开关隔室、电压互感器隔室和避雷器隔室等。

隔室与隔室之间六氟化硫气体不相通，分界部位在法兰外圈用红色不干胶带缠绕一圈标示，而隔室间六氟化硫气体相通部位在法兰外圈用黄色不干胶带缠绕一圈标示。

11.2.2、部件结构

1、断路器

断路器间隔的整体结构如图1所示，三个极柱安装在共同的基座上。

基座安装在一个底座上，底座内装有弹簧操动机构。

控制柜安装在底座上面，内装控制单元。

机构的输出杆与中相的拐臂相连。

1.极柱2.上出线端3.下出线端4.控制柜5.基座6.底座

图1断路器总体结构图

单极结构原理

如图2所示，静触头部分由一个环氧树脂浇注的支柱绝缘子支承在外壳的顶部。

动触头由一个环氧树脂浇注的支柱绝缘子支承在外壳的底部，且与绝缘拉杆和拐臂盒相连。

灭弧室为热膨胀室并带有辅助压气室的自能灭弧结构，灭弧过程以自能吹弧为主，压气灭弧为辅。

在合闸位置，主回路从上出线插头经静触头、动触头、气缸和中间触头到下出线插头。

分闸操作时，绝缘操作杆在分闸弹簧的作用下，使动弧触头、喷口、气缸、拉杆等一起快速向下运动。

在运动中，静主触头和动主触头首先分离，接着静弧触头和动弧触头分离，产生电弧。

在开断短路电流时，由于电流大，故弧触头间的电弧能量大，弧区热气流流入热膨胀室，在热膨胀室内进行热交换，形成低温高压气体；此时，由于热膨胀室压力大于压气室压力，故单向阀关闭。

当电流过零时，热膨胀室的高压气体吹向断口间使电弧熄灭。

在分闸过程中，压气室内的气体开始被压缩，但达到一定的压力时，底部弹性释压阀打开，一边压气，一边放气，使机构不必要克服更多的压气反力，从而大大的降低了操作功。

开断小电流时（通常在几千安以下），由于电弧能量小，热膨胀室内产生的压力小。

此时压气室的压力高于热膨胀室内的压力，单向阀打开，被压缩的气体向断口处吹去。

在电流过零时，这具有一定压力的气体吹向断口使电弧熄灭。

合闸操作时，绝缘操作杆向上运动，推动动触头、气缸及其它可动部件亦向上运动，此时，六氟化硫气体迅速进入压气缸内。

在合闸过程中，动、静弧触头首先接通，然后主动静触头接通，完成合闸操作

1.支柱绝缘子2.静触头座3静弧触头4.静主触头5.喷口6.气缸7.动弧触头

8.中间触头9.下支撑座10.绝缘拉杆11.支柱绝缘子12.外壳13.拐臂箱

14.外拐臂15.下出线插头16.上出线插头

图2单极灭弧室结构图

CT弹簧机构的结构与原理（详见CT弹簧机构说明书）

合闸弹簧储能：

电机接通启动，使合闸弹簧储能。

储能到位后，合闸挚子扣住，保持储能状态；同时让电机离合。

合闸操作：

合闸脱扣线圈在接到合闸命令后，将合闸挚子解扣，合闸弹簧释放能量，使拐臂带动输出杆完成三相合闸动作。

在合闸过程中，分闸弹簧被带动储能。

合闸完成后，拐臂被分闸挚子扣住，断路器处于合闸状态并准备分闸。

分闸操作：

分闸脱口线圈接到分闸指令后，将分闸挚子解扣。

灭弧室内的运动部件在分闸簧的作用下向下运动。

在分闸快要到底的时候，机构缓冲器开始起作用，吸收分闸操作的能量，同时起分闸限位作用。

2、隔离开关

隔离开关分为快速隔离开关和一般型隔离开关。

快速隔离开关具有开合母线转移电缆和母线充电电流开断能力，配用电动弹簧操动机构；一般型隔离开关仅在回路无电流的情况下操作，可配用电动机操动机构

隔离开关本体为单相封闭式，三相联动，可实现角型（GR型）布置和直线型（GL型）布置，其结构如图5所示,三相共用一台操动机构，由连杆将三相的转动拐臂连接起来，它是通过拐臂带动绝缘拉杆实现动静触头分合闸操作。

隔离开关的分合闸位置可以由操作拐臂与隔离开关制动螺钉之间的间隙确定。

3、接地开关

接地开关分为快速接地开关和工作接地开关。

快速接地开关配电动弹簧操动机构，具有关合短路和开合感应电流的能力。

工作接地开关配电动机操动机构，作为检修时的安全保护。

接地开关本体为单相封闭式。

三相联动，三相共用一台操动机构，本体通过密封轴拐臂及连杆与操动机构相连，其结构如图5所示。

接地开关与隔离开关和断路器之间设有电气联锁，以防止误操作的发生。

4、操动机构

电动机操动机构是由电动机、传动机构、微动开关和辅助开关等组成。

它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，使隔离开关和接地开关通过连杆系统实现分合闸操作。

电动弹簧操动机构是由电动机、传动机构、贮能弹簧、缓冲器、微动开关和辅助开关等组成。

它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，再带动拐臂转动使弹簧压缩储能，当弹簧能量释放时，带动机构的输出轴转动，通过连杆系统使隔离开关和接地开关实现分合闸操作。

电动操动机构和电动弹簧操动机构都可以就地手动操作。

11.3、运行操作与检查维护

11.3.1、HGIS设备日常巡检注意事项

1、进入GIS室进行设备巡回检查时，应先将排风机打开，对室内进行排气，然后再进入室内，以防SF6气体泄露。

2、用1000V摇表测量主回路对地绝缘电阻应大于1000兆欧，辅助回路和控制回路对地绝缘电阻应大于2兆欧。

3、在环境温度20℃时，设备内SF6气体的含水量应在气体充入24小时后进行测量，整个气室气体湿度应不大于150μL/L。

4、操作接地开关（ES）合、分闸前，确认接地保护销已从机构中拔出。

11.3.2、各气室压力运行额定

气室名称

额定压力

报警压力

报警压力

闭锁压力

断路器气室MPa

0.60

0.55

0.55

0.50

其它气室MPa

11.3.3、HGIS设备日常运行巡视检查内容：

主要是对运行中的设备进行外观检查。

目视其有无异常情况。

1、SF6气体压力指示是否正常。

2、分合闸指示器、指示灯的指示是否正确。

3、有无异常声音或气体产生。

4、接线端子有无过热变色。

5、瓷套有无开裂、破坏等情况。

6、接地端子，外壳或支架是否的生锈或损伤。

7、各断路器、隔离开关、接地开关操作是否达到规定次数。

8、SF6密度继电器有无异常情况（从正面观察）

11.4、CT机构

11.4.1、CT操作机构使用注意事项

1、断路器灭弧室在真空状态下，不允许进行分、合闸操作，以免破坏灭弧室和机构的零部件。

2、防动销是运输和检修时防止机构误动的保护措施，可防止误合闸和误分闸。

机构在正常检修时，应将分、合闸弹簧能量释放（即切断电机电源后分、合一次断路器），并插入防动销（特殊情况下需带电检修时必须插入防动销）。

检修完毕，操作机构前必须拔出防动销，否则机构无法动作，甚至会烧坏线圈。

防动销拔出后应放置在机构箱内，防动销末端钥匙挂上有标志牌“防动销操作前必须拔出”

3、断路器运行时，应保证所有的二次回路（控制回路、电机回路、加热回路）全部为带电状态。

4、转动及传动部位需每年涂一次润滑剂，以保证机构为最佳状态。

11.4.2、CT机构故障分析及处理

A、1、现象：

送合闸信号而不合闸（送分闸信号而不分闸）

2、处理：

1）控制回路没有接通，检查控制回路。

2）电源电压过低，达不到线圈规定值，检查电源回路。

3）辅助开关未转换或接触不良，调整辅助开关拉杆或更换辅助开关。

4）分（合）闸线圈断线或烧坏，及时更换分（合）闸线圈。

5）分（合）闸铁芯卡滞，检查并进行调整。

6）分（合）闸铁芯上的挚子与分（合）闸间挚子间隙过大，按合格证要求调整间隙。

B、1、现象：

合闸弹簧不蓄能或蓄能不到位

2、处理：

1）电机电源未接通，检查电机控制电源。

2）行程开关切断过早，及时调整行程开关。

3）储能电机烧坏，及时更换电机。

4）接触器触点接触不良或烧毁，及时更换接触器。

附：

SF6特性

纯净的SF6气体是无色、无味、无毒的，不易引人注意。

但是，由于SF6气体密度比空气大几倍，因而会在地势较低处沉积。

当空气中的SF6密度超过一定量时，可使人窒息。

因此，工作人员进入组合电器安装现场，尤其是进入地下室、电缆沟等低洼场所工作之前，必须进行通风换气，并检测空气中氧气浓度。

只有氧气浓度大于18%时，才能开始工作。

从防保和安全角度出发，一般空气中SF6的浓度不应超过1000ppm。

SF6气体在常温下是很稳定的，不会劣化。

但是，在电弧高温作用下，会发生分解和电离，形成低氟化物，与气体中的水分、电极材料等发生反应，还会生成多种对人体有害的金属氟化物和酸类物质。

有的甚至是剧毒的，会造成零部件腐蚀，绝缘件劣化，导体接触不良等严重后果。

因此，定期（半年或一年）监测气体纯度，特别是断路器隔室中水分含量是十分必要的。

试验表明，上述低氟化物在气体温度降低时，绝大部分都能复合还原，剩余的经吸附剂充分吸附后对动物不产生毒害。

但是，为了防止意外，在正常检修或紧急处理重大事故时，必须严格按规程作好安全防护。

组合电器是一种高可靠性的成套设备。

通常，运行事故率极低。

用户在使用中发现异常现象后，应与制造厂及时联系，以便厂方派人检查处理。

事故发生后，应保护好现场，以便分析原因，采取相应措施。