《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。
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