SF6封闭式组合电器及其应用(二)
2、可靠性高。由于带电部分全部密封于惰性气体SF6 中,完全隔离盐雾、积尘、积雪等外部影响,大大提高了可靠性。此外整体设备还可以增加抗震能力。
3、安全性好。带电部分密封于接地的金属壳体内,因而没有触电的危险; SF6 气体为不燃性气体,所以无火灾危险。
4、对外部无不良影响。因带电部分以金属壳封闭,对电磁和静电实现屏蔽,不发生噪音和电磁波干扰等问题。
5、安装周期短。由于实行了小型化,可在工厂内进行整机装配和试验合格后,以单元或整个间隔运达现场,因此可以缩短现场安装工期,又提高可靠性。
6、维护方便,检修周期长。结构布置合理,灭弧系统先进,使产品寿命提高,检修周期延长,小型化,离地面低,因此维护方便。
三、GIS 的结构形式
GIS 从结构形式上可分为三相共箱式和三相分箱式。三相分箱式占地面积相对较大,配有电动或液压操作机构,价格相对便宜;三相共箱式结构更紧凑,占地面积小,配有带联动装置的弹簧操作机构,可进行三相联动操作,但价格较高,两种结构各有优点。当前国外电站多使用三相共箱式,从设计施工的角度考虑三相共箱式更好布置和安装。
四、 GIS 的技术参数
GIS 是组合电器,多种设备装于一体,故技术参数非常多,一般可分为如下几类:
·整机技术参数
·断路器技术参数
·隔离开关技术参数
·接地开关技术参数
·电流互感器技术参数
·避雷器技术参数
整机技术参数具有代表性如:额定电压、额定电流、额定短时耐受电流等。
五、GIS 的二次系统
1、电气联锁方案
GIS 没有机械闭锁装置,它依靠电器联锁来保证可靠的运行和操作者的安全。电气联锁包括:间隔内部断路器与隔离开关、接地开关联锁;隔离开关与接地开关的联锁;间隔与间隔之间相关的断路器与隔离开关、隔离开关与接地开关的联锁。
2、控制方案
控制元件装于控制柜,控制柜每个间隔设置一个,柜内分别装有气路操作部分及电控部分,通过它可以向组合电器各元件进行充、放气操作,对每个机构进行现场操作。同时,控制柜也是组合电器与用户主控室连接的枢纽,通过它把组合电器的各种声、光信号传到主控室,再把主控时发出的各种操作命令通过它传到执行机构。
GIS组合电器的内部接线在厂内生产中完成,施工安装时,只需从主控室把控制电缆接到控制柜的端子板上,安装调试方便。
六、GIS 的应用
由于GIS组合电器布置灵活具有许多的优点,因此,在国内新建变电站使用较多,特别是在大型的枢纽变电站近年来几乎都在使用。GIS 组合电器额定电压现在已经做到了500kV ,额定电流4000A ,额定雷电冲击耐受电压(峰值) 达650kV。污秽严重和高寒地区应首先考虑使用。
设计中使用GIS 组合电器可以采用室外布置和室内布置方式。但是布置时应注意进出线位置,GIS组合电器出线为硬连接,改变出线较困难,进出线位置的偏移使连接不方便,因此相关设备的布置在不违反规范的要求时应尽量对齐,以避免由此增加的工作量和设备费用。
设备的本体接线出厂时厂家已接好,一次回路密封于充满SF6 气体的壳体内,二次回路用封闭电线槽固定于壳体外,订货时生产厂家提供一、二次接线图和基础图,一次外部接线直接与进线和主变相连,二次外部接线从GIS 控制柜中外部端子引出。
由于GIS 是集多种设备于一体的组合电器,因此重量较重,为了方便安装和检修,应在设计中考虑吊装设备,室内安装时还应考虑预留安装孔。
以上对GIS的特点、结构、参数及作为重要绝缘和灭弧介质的SF6气体作了介绍。
SF6全封闭组合电器主要有以下的优缺点:
1、SF6全封闭组合电器采用了高绝缘强度的SF6气体作外绝缘,从而大大减少了占地面积与空间。SF6全封闭组合电器占用的空间对敞开装置的比率大约为10/Ue (Ue为装置额定电压),对110千伏的装置,此比率为10%;220千伏为5%;330千伏为3%。
2、高压带电部分均被密封,运行中无触电危险,不受外部环境影响,并对通讯不产生干扰。
3、密封面较多,对密封件的材料与工艺要求较严,并要求有清洁的装配环境。
4、外壳消耗的金属材料较多,先期投资成本较大。
综上所述,SF6全封闭组合电器特别适用于:大城市或工业密集地区的变电所;地势险峻的山区变电所;严重污秽地区、海滨或高海拔地区的变电所和地下变电所等。
新技术的不断发展带来新设备的不断诞生,GIS组合电器正标志着这一发展的趋势,相信随着国民经济的发展,经济实力的提升,GIS 组合电器将得到更广泛的应用。
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