GIS组合电气简介

第一篇：GIS组合电气简介

GIS组合电器简介

GIS（gas insulated substation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

目前，GIS国外生产厂家主要有ABB、东芝、三菱、日立、西门子、阿尔斯通等，国内生产厂家有西开、沈高、平高等。我国通过技术引进，消化吸收，目前已掌握500千伏GIS的设计制造技术。自主研发的1000千伏GIS（包括核心部件灭弧室和操动机构）将完全自主设计制造，预计2009年6月可提供产品。

GIS制造技术在不断进步和发展，40多年来，各GIS生产厂家围绕着提高经济性和可靠性这两个主要目标，在元件结构、组合形式、制造工艺以及使用和维护方面进行了大量研究、开发。随着大容量单压式SF6断路器的研制成功和氧化锌避雷器的应用，GIS的技术性能与参数已超过常规开关设备，并且使结构大大简化，可靠性大大提高，为GIS进一步小型化创造了十分有利的条件。

关于GIS安装、试验及设计的思考GIS概述

GIS的定义为：全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7 种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gas insulated substation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，因此与传统敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。经过30多年的研制开发，GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统。目前，随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高，GIS技术必将持续发展，并将成为本世纪高压电器的发展主流。2 GIS的安装

为了保证GIS安装的顺利进行，在施工设计阶段，设计人员需要认真考虑以下两个方面的问题，否则会给GIS的安装带来许多困难。

首先是GIS的起吊方式。目前户内GIS的安装及起吊的荷载条件大多采用电动单梁桥式起重机。起重机起吊速度有两档，低速档主要用于设备就位时的调整。两档协调应用。如公

伯峡 330kV GIS工程、棉花滩220kV GIS工程及一些电压等级更高的电站均采用这种起吊方式，实践证明是行之有效的。

其次是GIS设备基础的预埋方式。通常GIS的载荷条件、留孔及预埋要求均由制造商提供，但基础的预埋方式是由设计方根据制造商提供的基本资料来确定的。目前较常用的基础预埋件有槽钢和螺栓两类。其中预埋螺栓的施工较简单，但调节性差，若螺栓遇到楼板钢筋，则需要调整螺栓位置，并在需要与之连接固定的设备支架上重新开孔，然后对开孔进行防锈处理。而预埋槽钢则不存在上述问题，因此应用较多。

上述两方面应在设计中注意。在GIS安装期间，往往需要设计方代表在现场，此时设计人员应该了解GIS安装过程中的三大要素：即清洁度、密封性和真空度。因为GIS的结构特点决定了安装过程本身就是控制GIS运行后质量的最后一个关键阶段。

大量的安装实践证明，保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务。国内GIS安装现场的场地情况通常较差，为了防止起灰尘，安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净，在空气静止48h后才开始安装。作为电极的铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铝屑，这些微粒都是耐压实验中放电的来源，因此要特别注意保证铝导体的清洁。这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查，防止出现死区；另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段，尽量把空心体内部死角的残留物清理出来，或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝。某些国产GIS产品由于管理不严，出厂时GIS内还残留有杂物，加之许多安装现场管理不严，灰尘漫天，更增加了确保清洁度的难度，所以必须严格要求，精心施工。万家寨GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电，不得不又拆开进行局部清理，既增加了工作量，又影响了工期，这个教训值得引以为戒。

密封性是GIS绝缘的关键，SF6气体泄露会造成GIS致命的故障。因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终。密封效果主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整情况。

除上述两个关键因素外，真空度的要求是总装和安装过程中的第三个控制因素，是控制SF 6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也可减少罐内其它物体(绝缘体、密封体)内所含的水分，一般要求在充入SF6气体之前真空度要达到133Pa，再继续抽真空30min。水分对GIS运行的影响关键在于：如果没有将SF6气体控制在0℃以下，则在温度变化时绝缘体表面会形成凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF等低氟化物，从而导致沿面的绝缘材料和金属表面劣化。如果将SF6露点的允许值控制在较低值，则在温度变化时绝缘体表面凝结的不是水珠而是冰晶，它对绝缘性能几乎没有影响。因此，在IEC及国际上均有规定：充入GIS的新气体在额定密度下其露点不应超过－5℃。3 GIS的试验

GIS的试验包括型式试验、出厂试验及现场试验。其中型式试验是检验产品的正确性，验证GIS装置的各项性能；出厂试验是在每一间隔上进行的，以检验加工过程中是否存在缺陷；现场试验是检查GIS配电装置在包装、运输、储存和安装过程中是否出现异常现象行之有效的监测方法，是GIS在投运之前必须进行的，也是前两种试验无法替代的。

大量的现场试验结果表明：(1)现场绝缘试验中往往会发生零件松动、脱落、导电表面刮伤；(2)强烈的振动造成绝缘子开裂；(3)安装错位引起电极表面缺陷；(4)安装过程中造成导电微粒进入；(5)由于疏忽将工具遗忘在装置内；(6)原来潜伏在装置内的导电微粒在工厂试验时未能检测出来，后来在运输和安装过程中被振荡出来或漂浮在装置内等。这些因素都会导致绝缘故障。这些绝缘缺陷一般分为两大类：一是由自由微粒和灰尘诱发的绝缘事故，称为活动绝缘缺陷(A类)；二是由于安装运输中的意外造成的固定绝缘缺陷(B类)。

根据有关资料统计，SF6设备的绝缘事故有2/3都发生在未进行现场耐压试验的设备上。加拿大安大略水电局的运行经验表明，GIS的事故不仅多发生在未做现场绝缘试验的设备上，而且多发生在安装后投入运行的最初4个月内，这类事故约占总事故的67%。第一年事故率为0.53次/年·间隔，之后为0.06次/年·间隔。北美地区的调查报告认为，GIS运行后头一年事故率为4次/所·年，一年以后为0.1次/所·年。因此，GIS经工厂装配、运输和现场安装之后，在投运前进行绝缘试验是十分必要的。GIS的外壳接地问题

GIS的外壳接地方式有两种，一种是一点接地方式，另一种是多点接地方式。一点接地方式是在GIS外壳的每个分段中一端绝缘，另一端用一点接地的方式。在结构上，串联的壳体之间一般是在法兰盘处绝缘，对地之间是在壳体支座处缘绝缘。这种接地方式的优点是：因为长时间没有外壳电流通过，故即使电流额定值大，外壳的温升也较低，损耗也较小；因为没有电流流入基础部位，故土建钢筋中没有温升。当然它的缺点也很突出，即事故时不接地端外壳感应电压较高，外界的磁场也较强，当导体中流过的电流较大时，往往会使外壳钢筋发热，由于只有一根接地线，因此可靠性较差。目前国内GIS设计一般不采用这种外壳接地方式。

多点接地方式是在GIS的某个分段内，用导体连接外壳和大地，并且采用两点以上的多点接地。一般在结构上，串联的法兰盘之间不设绝缘，设备的支座不绝缘，并用固定螺栓导通，接地线也装于壳体。多点接地的优点很多：外部磁漏少，感应过电压低；由于GIS外壳有两点以上的接地点，因而可大大提高其可靠性及安全性；不需要使用绝缘法兰等绝缘层，施工方便；外壳和导体电流几乎抵消，因此外部磁场较小，使钢构发热和流过控制电缆外皮的感应电流都很小。由于外壳中有感应电流流过，因此外壳中的温升和损耗比一点接地方式大。但电站GIS工程中外壳损耗本身不大，因此在工程中可以忽略补给。例如：广州抽水蓄能电站GIS外壳的功率损耗为2.43～3.79W/(m·ph)，可以略去不计。GIS设计中有待完善的工作

根据近年来GIS工程的设计经验，笔者认为在设计标准化中尚有一些空白点亟待解决。因为设计标准是整个设计过程的依据，设备接口标准是制造商的制造依据。

首先是伸缩节的设置问题，尤其是在选用进口GIS设备时对伸缩节的技术要求。伸缩节主要是用来吸收GIS母线热胀冷缩、基础伸缩缝的位移、设备间的安装调整以及地震和操作引起的位移量，因此主要配置在母线与各设备、变压器进线、线路出线的连接等位置。而在水电站的厂房中，厂坝间的伸缩缝很多，每条伸缩缝的伸缩量无法准确测出，因此在GIS的招标设计中应对伸缩节提出较高的要求。

如果采用进口GIS设备，国外厂家对伸缩节的看法不一，某些厂家认为完全可以满足设计要求的水平位移和垂直位移，而有的厂家认为土建伸缩缝与伸缩节关系不大。

我国国标规定“制造厂应根据使用的目的、允许的位移量等来选定伸缩节的结构”，“在 GIS分开的基础间允许的相应位移(不均匀下沉)应由制造厂和用户商定”。为了确保在与外商的技术谈判中有据可依，更为了确保GIS设备运行的安全可靠性，在我国的标准中应增加伸缩节方面的量化计算和要求。

其次是GIS接地线的材料和尺寸。这往往是与GIS外商谈判中讨论较多的问题。国外制造商都主张GIS室采用铜接地网和铜接地引线，因为铜的导电性和耐腐蚀性优于钢，但由于铜本身成本以及焊接成本都很高，因此我国电站大多采用钢接地网和钢接地线。目前国内超高压 GIS均采用铜接地引线。铜引线与钢接地网之间的连接需采用特殊方式，以防止钢与铜直接接触发生化学腐蚀现象。

另外，国外厂家根据GIS的热稳定电流来计算接地线截面，并有具体的计算公式和曲线，计算的参数包括接地的短路电流、故障的持续时间、接地线相应的允许温升值，其中接地线熔断相应的允许温升值起决定作用，有些厂家采用的允许温升值为100℃，这样选出的接地线截面就小一些，而有些厂家采用的允许温升值为200℃，这样选出的接地线截面就大一些。我国的规范要求采用流经接地线的短路电流、导体的热稳定系数、故障持续时间进行接地导体的截面计算，因此，常常会出现接地截面不符合制造商要求的情况。对此我国规范中应就接地线的规格和尺寸作出相关规定。

上述问题是在GIS设计过程中不可避免的，也是亟待完善的，只有尽快制定出相应的标准，才可以保证设计质量和产品质量，并尽可能减少设计中的不完善环节及运行中的隐患。在标准制定之前，希望广大设计人员能了解这些问题，在设计过程中予以充分考虑，并借鉴其它电站的解决措施，尽可能保证设计质量。

GIS厂商介绍

近年来，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)在国内受到用户青眯，特别在经济发达地区、大都市、大型电力用户及水电工程。GIS的发展势头强劲，形成生产热点，国企、合企、民企一齐上，目前已经有许多企业生产GIG。据不完全统计，有西安西开高压电气股份有限公刮、平高集团、上海华通开关厂有限公司、西安高压电器研究所电器制造厂、泰开集团有限公司、正泰电气股份有限公司、上海西安高压电器研究所有限公司、如高高压电器有限公司、平高一东芝高压开关有限公司、上海西门子高压开关有限公司、益和电气集团股份有限公司、上海平开华明高压开关有限公司、北京华东电气股份有限公司、厦门ABB华电高压开关有限公司、山东鲁能思翼帕瓦电机有限公司、维奥输配电(广州)有限公司、江苏现代南自电气有限公司、泰山恒信开关集团、湖北永鼎开关有限公司、阿海珐(Areva)集团、天水长城开关厂等。

在这20多个生产厂家中，首先都生产126kV GIS。在生产550kv GIS厂家中，外企(合企)主要有ABB、Siemens、Areva、东芝、AEPawer等企业；国企主要有西开高压电气和新沈高。在2006年中国名牌产品中，西开高压电气和新沈高的“72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备”(GIS)被授予“中国名牌产品”。目前合企生产的GIS占国内市场相当人的份额，如占550kV断路器和GIS市场的80％，占252kV断路器和GIS市场的50％，占126kv断路器和GIS市场的30％。但随着国企实力的增强和民企的崛起，这种局面将会很快扭转。

第二篇：GIS简介

GIS简介

一、主要内容：主要包括地下管网GIS信息管理系统研发建设和市区地下管线普查探测两大部分。

二、总投入：3300万元。

三、何时完成：计划2015年12月。

四、目前进展情况：

1、地下管网GIS信息管理系统主体建设基本完成，其中综合管理子系统已开发完成约85%，服务共享平台子系统完成约70%，三维子系统完成约60%；

2、地下管线普查试验区探测已完成，正在与各管线权属单位核对图纸和数据。待验收合格后，开展市区地下管线全面普查探测。

第三篇：GIS组合电器概述-文稿

《GIS组合电器概述》。

课程知识目标：熟悉GIS组合电器基础理论知识。

课程内容：

一 SF6组合电器特点SF6组合电器的发展概况GIS组合电器的分类GIS组合电器的结构

第一部分，SF6组合电器特点

先看一组图片。

敞开式设备场地；

敞开式220千伏设备场地。

典型一次接线图；

六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，经优化设计有机地组合成一个整体。

这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。

KYN28A杠12GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中。

模拟图

GIS一次接线图

GIS一次接线图

SF6组合电器优点：

1.小型化：

2.可靠性高：

3.安全性好：

4.杜绝不利影响：

5.安装周期短：

6.维护方便，检修周期长：

7.节约用地。

8.美化环境

课堂小测验

SF6组合电器优点有哪些？

第二部分 SF6组合电器的发展概况

GIS制造技术在不断进步和发展，40多年来，各GIS生产厂家围绕着提高经济性和可靠性这两个主要目标，在元件结构、组合形式、制造工艺以及使用和维护方面进行了大量研究、开发。

随着大容量单压式SF6断路器的研制成功和氧化锌避雷器的应用，GIS技术性能与参数已超过常规开关设备，并且使结构大大简化，可靠性大大提高，为GIS进一步小型化创造了十分有利的条件。

我国通过技术引进，消化吸收，目前已掌握500千伏GIS的设计制造。自主研发的1000千伏GIS（包括核心部件灭弧室和操动机构）将完全自主设计制造。

近年来，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)在国内受到用户青眯，特别在经济发达地区、大都市、大型电力用户及水电工程。GIS的发展势头强劲，目前已经有许多企业生产GIS。如西安西开高压电气股份有限公司、平高集团、上海华通开关厂有限公司等。

据不完全统计，有西安西开高压电气股份有限公刮、平高集团、上海华通开关厂有限公司、西安高压电器研究所电器制造厂、泰开集团有限公司、正泰电气股份有限公司、上海西安高压电器研究所有限公司、如高高压电器有限公司。

平高东芝高压开关有限公司、上海西门子高压开关有限公司、益和电气集团股份有限公司、上海平开华明高压开关有限公司、北京华东电气股份有限公司、厦门ABB华电高压开关有限公司、山东鲁能思翼帕瓦电机有限公司、维奥输配电(广州)有限公司、江苏现代南自电气有限公司、泰山恒信开关集团、湖北永鼎开关有限公司、阿海珐(Areva)集团、天水长城开关厂等。

国外生产厂家主要有ABB、东芝、三菱、日立、西门子、阿尔斯通等，国内生产厂家有西开、沈高、平高等。

在这20多个生产厂家中，首先都生产126千伏GIS。在生产550千伏GIS厂家中，外企(合企)主要有ABB、西门子、阿海珐、东芝等企业；国企主要有西开高压电气和新沈高。

目前合企生产的GIS占国内市场相当的份额，但随着国企实力的增强和民企的崛起，这种局面将会很快扭转。

第三部分 GIS组合电器的分类

按与其他设备连接方式分类可分为：架空出线方式、电缆引出方式。

根据安装地点可分为户外式和户内式两种。

GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。110千伏电压等级及母线可以做成三相共筒式，220千伏及以上采用单相单筒式。

单母线单相单筒式布置

三相共筒式GIS

双母线三相共筒式布置

按气室功能分类

因SF6气体的压力不同，要求分为若干个气室。

断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流，所以压力要低些。

按SF6气体压力分成气压高的断路器室，稍低压力的隔离开关、PT室、BL室、母线等。

课堂小测验

GIS组合电器按安装地点方式分类？

第四部分的内容，GIS组合电器的结构

SF6组合电器主要由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成，另外附件包括盆式绝缘子、伸缩节、SF6密度继电器、避雷器计数器、二次控制柜、电缆筒、接地铜牌、盆式绝缘子等。

断路器

目前在GIS中广泛采用的SF6断路器是压气式断路器（单压式），这种断路器结构简单、安装方便、运行维护工作量少，正常工作压力一般为0.5至0.7兆帕，在寒冷地区使用时，解决了SF6气体的液化问题。

它的行程较特别，预压缩行程较大，因而分闸时间和金属短接时间相对较长。单压式断路器的断口可以垂直布置，也可以水平布置。

断路器总装如图

断路器水平布置，如图

断口垂直布置的断路器，如图

断路器操动机构，如图

隔离开关、接地（快速）开关，如图

转角型隔离开关内部结构

直线型隔离开关

隔离开关

快速接地开关

接地开关

隔离开关外部结构，如图

隔离开关

被封闭在金属壳体内，因它们的绝缘间隙不易被观察到，它的耐压强度完全依赖SF6气体的质量和压力。

只有在规定的压力下，绝缘水平才能保证，因此，必须对气压进行持续的监视。在隔离开关的封闭金属外壳上，设置有窥视窗，以便观察隔离开关触头分开的位置。为了人身安全，检修时，必须在隔离开关两侧用适当的接地开关接地后方可操作。

隔离开关结构上可分为直动式和转动式两种，转动式可设置在90度转角处和直线回路中，由于动触头通过涡轮转动，所以结构复杂，检修不便；

直动式宜布置在90度转角处，不能布置在直线回路中，其结构简单、检修方便，且分、合速度可达到较大值。

为保证检修安全，在断路器的两侧和母线等处，都应装有手动或电动的接地开关。快速接地开关的作用：相当于接地短路，可就地和远距控制。

一般下列情况需要装设快速接地开关：

一 停电回路的最先接地点。用来防止可能出现的带电误合接地造成封闭电器的损坏；利用快速接地开关来短路封闭电器内部的电弧，防止事故扩大。一般为分相操作，投入时间不小于接地飞弧后1秒。

阀刀机构如图。

电动机构如图。

盆式绝缘子如图。

作用:

一 固定母线及母线的插入式触头，从而达到气窒穿越。其要求；具有足够的机械强度。起到母线对地绝缘的作用，因此必须要有可靠绝缘水平。起密封作用。要求具有足够的气密封和承受压力的能力。

特性：

盆式绝缘子（及支持绝缘子）是用环氧树脂制成，具有对发生短路故障时产生的电磁力，能够保持导体与外壳的安全净距的强度。

电流互感器

用于电力系统的电流测量和系统保护，采用一次穿心式结构。

电压互感器

用于电力系统的电压测量和系统保护。

出线套管：用于该组合电器与架空线的连接，它通过一个连接筒与三相主回路相连。

电缆连接装置：用于该组合电器电缆进出线的连接。

避雷器：用于限制电力系统的过电压，实现过电压保护。

间隔汇控柜：用于隔位主接线的模拟、主控室与隔位各元件的连接，实现隔位各元件的近控、远控及状态显示和电气测量等。

密度压力表：为了监视GIS设备各气室SF6气体是否泄漏,根据各厂家设计不同装有压力表或密度计,密压力表或密度计装有温度补偿装置,一般不受环境温度的影响。

防爆装置：为防止SF6压力过高，超出正常压力。

为了保证因电流通电引起外壳与地基间相对的热胀冷缩，在适当的位置连接上伸缩节，处于伸缩节部位的导体采用插入式镀银的梅花触指，以能对应外壳的收缩。伸缩节是通过调整六角螺母和双头螺柱适量增减尺寸，来补偿微量长度误差。

母线筒：母线通过导电连接件与组合电器的其它元件连通并满足不同的主接线方式，来汇集、分配和传送电能。

接地装置包括就地控制柜、接地开关、铁架等GIS的隔部件，压缩型接地端子与接地线相连并与主网地网牢固地连接在一起。采用接地铜板来相互连接，以保证GIS内部组件相互间和接地母线间的安全电位差异，而且可以防止通过故障电流时不发生因过热引起熔损。

本课程学习了GIS组合电器的相关知识，包括：SF6组合电器特点、SF6组合电器的发展概况、GIS组合电器的分类、GIS组合电器的结构等四部分内容。

测试题：说出下列各元件名称

希望大家学有所得，下一堂课再见。

第四篇：浅析GIS设备电气联锁安全隐患

浅析GIS设备电气联锁安全隐患

（川藏联网工程西藏段工程项目部 谭明伦）

【摘要】 由于GIS设备具有占地小、设备运行稳定等优点被广泛采用。GIS设备应用越发广泛，而越来越多的变电站采用GIS厂家自带的电气五防闭锁和监控系统本身具备的五防操作逻辑，一般不再像其它常规站一样配置独立的五防系统，节约了电网投资，但同时其存在的一部分电气闭锁安全隐患应该引起我们的重视和广泛关注。通过对GIS设备五防现状的漏洞分析和提出的解决方案，将有效解决现有GIS设备在运行操作上的电气联锁判据单一或不稳定等漏洞，为电网安全稳定持久运行提供了坚强保障和技术支撑，对于新建GIS变电站如何实现有效电气联锁提供了较好的思路，有进入科研试运行阶段的价值和意义，值得推广。

【关键词】 GIS 电气联锁 安全隐患

目 录

引言…………………………………………………………………1

电气联锁安全隐患及解决措施……………………………………1

结论…………………………………………………………………7

致谢…………………………………………………………………7

浅析GIS设备电气联锁安全隐患

一、引言

GIS组合电器具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点，特别适合在用地紧张的城市变电站、企业变电站、山区和污秽严重的地区使用。GIS设备应用越发广泛，而越来越多的变电站采用GIS厂家自带的电气五防闭锁和监控系统本身具备的五防操作逻辑，一般不再像其它常规站一样配置独立的五防系统，更进一步地节约了电网投资，但其存在的一部分电气联锁安全隐患应该引起我们足够重视和广泛关注。

二、电气五防联锁现状及解决措施

电气闭锁的基本原理是在开关、刀闸、地刀电动操作控制回路中,依据正确的操作规则串入开关、刀闸、地刀的辅助接点进行相互闭锁。当违反操作规则时，则由相应设备的辅助接点切断该操作设备的控制回路正电源，禁止操作，从而达到防误操作的目的。与常规站不同，GIS设备的开关、刀闸、地刀均采用带电气闭锁功能的电动操作机构，所以联锁回路比较多，一般在厂家提供的图册里会有相应的间隔联锁回路原理图。在GIS中，本间隔闭锁回路对被控制对象的所有操作起作用，即“闭锁操作回路”；在跨设备的联锁回路中，基本都是“闭锁合闸回路”。

GIS是以“间隔”为单位配置控制箱的，本间隔的闭锁回路是出厂前就已经接好了的，是将间隔内的断路器、刀闸和其它辅助接点通过串接或者并接的方式实现闭锁逻辑或者实现部分逻辑；跨间隔联锁回路是在安装现场用控制电缆接线的，是通过类似小母线形式，将相关间隔的断路器和刀闸辅助接点进行串接或并接方式，被闭锁对象利用重动继电器接点串入相应回路实现联锁逻辑或者实现部分逻辑。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）》[国家电网生〔2012〕352号]文件

具有自检功能的带电显示装置，并与线路侧接地刀闸实行联锁；配电装置有倒送电源时，间隔网门应装有带电显示装置的强制闭锁。”、“同一变压器三侧的成套SF6组合电器（GISPASSHGIS）隔离开关和接地刀闸之间应有电气联锁。”GIS电气联锁的实现方式,决定了联锁功能固有的优点和缺点,其存在的一部分电气闭锁安全隐患应该引起我们足够重视和广泛关注。

（一）线路侧接地刀闸 1.现状

目前，GIS设备的线路侧接地刀闸广泛采用电气判别线路PT无压和线路侧隔离刀闸确在分位的方式。但实际上，对于线路无压判别才是是否合上线路侧接地刀闸的重要依据，换句话说，防止带电合地刀的恶性误操作事故的发生的重要依据都主要体现在检测线路PT无压上。而220千伏系统的线路PT通常都采用单相式电压互感器，一旦PT二次电压回路断线或者其它异常原因导致电压消失，GIS自带的电气五防闭锁逻辑将自动开放允许对线路侧接地刀闸的合闸，并且，GIS设备具有全密封性能，无法方便的像其它常规站验电甚至无法验电（对于室内GIS等设备的穿墙套管和线路构架较高时更是如此），将极有可能造成带电挂地线（或合地刀）的恶性事故发生，如图1所示。

（图1：GIS设备线路间隔五防联锁示意图）

2.解决方案

(1)将线路PT由单相式改为两相式，引入线路PT电压将从原来的二次57V相电压变为100V线电压，只要将GIS无压判别逻辑定值整定在5V以内，则其中任一相PT断线将仍然闭锁该接地刀闸合闸，而PT两相同时断线的几率几乎为零，从而大大的降低了带电合地刀的风险。

(2)在GIS线路侧刀闸处装设高压带电显示装置，将其二次电压引入显示在GIS操作汇控柜内（通常采用氖光二极管带电常亮方式）作为监视线路侧是否无压的辅助判据，运行人员在操作该地刀的过程中均应确认该带电显示装置是否正常熄灭并与其它判据结合判别。事实上，更可靠的方式是将高压带电显示装置的二极管导通截至回路直接引入到线路侧地刀的电气闭锁逻辑中，从而在根本上解决GIS地刀可能存在的安全隐患。

（二）母线侧接地刀闸

1、现状

目前广泛应用的GIS电气闭锁逻辑中，母线侧接地刀闸基本采用的是各回路母线侧刀闸均在分闸位置即可（含母联和分段开关），即判别该母线侧刀闸均在分位（含PT刀闸），一旦发生GIS母线侧刀闸辅助触点状态有误，即漏停某回路后实际该母线带电，却传输所有母线侧刀闸均在分闸位置的错误信息，将导致该母线侧地刀电气闭锁逻辑开放，而GIS母线根本无法实现验电等常规程序，将导致带电合地刀的恶性误操作事故，如图2所示。

（图2：GIS母线侧接地刀闸电气联锁回路图）

2、解决方案

（1）将GIS母线侧接地刀闸电气闭锁逻辑判据由判别所有母线侧隔离刀闸（含母联和分段开关）均在分位改为判别所有母线侧出线隔离刀闸（含母联和分段开关，不含PT间隔刀闸）均在分位，并加入母线PT电压检测逻辑，二者通过“与”门关系实现该地刀的电气闭锁逻辑，若某回路仍然带电，PT电压判别为有压，程序将自动锁止该地刀开放逻辑，从而避免了恶性误操作事故的发生。

（2）在GIS母线的母联（或分段）开关间隔中的两侧隔离刀闸气室均加装高压带电显示装置，分别作为各自段母线无压判别的辅助判据，将该检查项目写入现场运行规程并要求操作票上票执行，将大大降低GIS母线带电合地刀的风险。

（三）变压器侧接地刀闸 1.现状

目前，广泛应用的变压器侧接地刀闸逻辑中，均采用的是主变侧刀闸加无压判别逻辑。而此处的无压判别根本与主变各侧的母线PT电压无关，对于采用3/

接线的500千伏变电站还配置了三相式主变侧PT，但中压侧和低压侧却往往不会同等配置，对于220千伏及以下的变电站来说，更是几乎没有配置主变侧PT一说，故其采用的逻辑不尽完善甚至形同虚设，往往只能靠拉开该间隔刀闸“单一逻辑”判别，存在极大的安全隐患，如图3所示。

（图3：GIS主变间隔电气联锁回路图）

2、解决方案

（1）将GIS主变进线间隔与主变各侧（高、中压侧）间加装单相或三相式PT，将其各侧PT辅助触点与低压侧回路的主变侧刀闸辅助触点（或低压侧母线PT，视受电侧运行方式而定）串接在该接地刀闸联锁逻辑中，避免带电合接地刀闸的恶性误操作事故。

（2）将GIS主变进线间隔主变侧隔离刀闸气室（通常为高、中压侧）加装高压带电显示装置，并将其三相（至少两相）辅助接点串接在该刀闸联锁控制回路中，同时与低压侧的主变侧刀闸辅助触点（或低压侧母线PT，视受电侧运行方式而定）组成“与门”，实现该刀闸的电气联锁技术逻辑。

（3）上述两方案设备增加的资金投入和科研投入均不少，在现阶段的实际工程中或已投运工程的改造工作带来较大的困难，可将主变各侧刀闸辅助触点串接在GIS主变侧接地刀闸的电气联锁控制回路中，也可多渠道判定该主变是否确已停电。当然，主变各侧刀闸辅助触点将通过控制电缆交叉远距离传输，存在较大信号衰减可能并增大故障几率（尤其是在智能化变电站中难以实现），仅仅只能作为一种备选方案。

三、结束语

通过以上分析和提出的解决方案，将有效解决现有GIS设备在运行操作上的电气联锁判据单一或不稳定等漏洞，为电网安全稳定持久运行提供了坚强保障和技术支撑，对于新建GIS变电站如何实现有效电气联锁提供了较好的思路，有进入科研试运行阶段的价值和意义，值得推广。

四、致谢

感谢南京南瑞继保电气有限公司提供论文中所用相关图册。

第五篇：SuperMap GIS简介

SuperMap GIS简介

SuperMap GIS是北京超图软件股份有限公司开发的，具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台。包括组件式GIS开发平台、服务式GIS开发平台、嵌入式GIS开发平台、桌面GIS平台、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具。经过不断技术创新、市场开拓和多年技术与经验的积累，SuperMap GIS已经成为产品门类齐全，功能强大，覆盖行业范围广泛，满足各类信息系统建设的GIS软件品牌，并深入到国内各个GIS行业应用，拥有大批的二次开发商。在日本超图株式会社的推动下，SuperMap GIS已经成为日本著名的GIS品牌，并成功发展了一千多个用户，开创了国产GIS软件的国际市场先河。同时SuperMap GIS也在我国香港、澳门和台湾地区以及东南亚，北欧、印度南非等地大力开拓市场，获得越来越多的政府和企业用户的认可。

在开发者和用户的共同支持下，SuperMap已经成为亚洲最大的GIS软件平台提供商。认识SuperMap GIS

GIS是IT技术的一部分，并已经成为越来越重要的一部分，在形态上走过了从GIS模块到GIS组件的历程。发展至今，GIS已经成为一项和大量的应用系统密切相关的“水平技术”。在实际应用开发过程中，我们会遇到大量集成地理信息的应用系统。这些系统包括个人应用，企业应用，以及多组织的联合应用。由于地理信息的普适性，任何组织或个人在其信息组织管理或规划的过程中，都必然要接触到管理，应用和集成地理信息的问题。SuperMap GIS正是适应这一发展和需求的软件平台产品。