建十一路工程ZF6A-252 GIS 内部故障电弧分析计算

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252kV GIS组合电器隔离开关用电动机构故障分析

252kV GIS组合电器隔离开关用电动机构故障分析

某站GIS252kV母联2隔离开关误动缺陷分析及现场检修问题现象某站GIS252kV变工程在2010年11月17日晚21点30分送电完成后,按送电程序退出运行,当操作母联2 ;三母三工位开关分闸时,发生隔离开关2343由合闸位越过分闸位直接转换到接地23430接地刀闸位置。

我公司人员现场进行了紧急处理,手动操作复位至分闸位,再次进行了近控和远控操作,直至正常。

2010年11月22日下午2时许,再次对此开关试运行操作时,又发现了同类现象。

现场检查处理针对此台三母三工位开关连续在短时间内出现二次同类现象,我们迅速到现场进行了查看。

为了避免此类现象的再次发生,主要是从以下两个方面进行查验,一从电动机构机械连锁部位,二是从线路排查。

一.机械连锁部位检查主要是从解锁杆复位是否灵活和电动解锁线圈是否正常。

1.打开操动机构前面板,拨动机械解锁杆,检查复位是否灵活。

2.拆解电动解锁线圈,检查动铁芯,查看运动是否灵活。

经检查,此处机械连锁部位正常。

二.线路检查:主要从以下几个方面1.控制回路、主回路是否正常。

2.插接件检查有无松动现象。

主要包括控制线路板上的电动机插接件、释放线圈插接件以及操动机构对外输出电缆连接插接件有无松动现象。

3.检查微动开关切换状态是否正常。

现场发现问题:释放线圈接插件上的触片和接头有松动现象,怀疑是接插不良造成解锁回路出现问题。

解决办法:用退针器从接插件插孔退出插黄片,重新更换后正常。

缺陷分析缺陷一:针对事故现场处理发现的问题,主要原因是释放线圈插件上的触片和接头有松动,造成此处不能可靠准确地打开和关闭位置解锁杆,而造成操动机构在电动操作时,出现运动越位或卡死,到位不能有效可靠地停止。

缺陷二:机械解锁杆复位问题,初步怀疑释放线圈,在起动位置解锁后,在下个到位位置未能有效地复位,也就是说释放线圈动铁芯有可能存在机械上的卡滞,导致微动开关LS1到位后状态没有完全切换,也就是控制回路始终处于导通状态。

一起220 kV GIS开关故障分析及处理

一起220 kV GIS开关故障分析及处理

一起220 kV GIS开关故障分析及处理某变电站220 kV母联开关GIS组合电器型号为ZF11-252 (L),断路器型号为LW24-252,于2013-01-26投运。

2016-09-13,该220 kV母联开关在运行中汇控柜“断路器电机过流,过时报警”光字亮起。

运维人员手动复归后,光字仍亮起,计划停电检修。

这是该GIS设备投人运行后第2次出现此类型的故障。

参照同系列产品相关故障历史信息,初步判断为储能行程开关故障。

事件处理过程2016-09-19,检修人员到达现场,对220 kV母联开关进行检查。

检查发现母联开关已被切换至分位,开关储能电源空开已断开,汇控柜“断路器电机过流,过时报警”光字已消失。

现场合上储能空开,就地对开关进行分合操作,“断路器电机过流,过时报警”光字不再亮起,开关操作正常。

释放储能后,对开关机构进行切换检查,发现储能行程开关切换正常;对其细节检查发现行程开关常开接点2根接线距离较近,并且其接线与机构传动连杆也较近,有触碰的风险。

储能行程开关接线细节如图1所示。

检修人员对接线接点位置进行调整,增大2个接点之间的距离,并且对接线进行重新绑扎,使其尽可能远离机构传动连杆。

故障处理后接线如图2所示。

原因分析结合现场对行程开关的检查,分析告警光字先出现且无法复归、后又消失的情况,初步认为此次故障是由储能行程开关的接点短时间短路后又恢复所致。

(1)储能行程开关不适宜在长期潮湿环境中工作,接点距离近,短路风险高。

母联开关机构采用的行程开关为OMRON生产的X-l OGM2-B反向动作滚珠摆杆型微动开关,该款开关采用紧凑型设计,常开接点中心距离为2 cm,边沿最短距离为1.2 cm;接线采用螺钉紧固端子(带内齿弹簧垫圈)搭接,接线端部裸露。

经测量,其实际绝缘距离小于1cm。

依照OMRON 提供的使用指导手册,该微动开关的使用环境湿度为(85土5)% RH。

在高温潮湿的环境中使用此开关,接点短路的风险很高;长时间在上述环境中使用此开关,容易导致接点接触不良和腐蚀引起的破损等功能性障碍。

ZF11-252(L)型(GIS)设备说明

ZF11-252(L)型(GIS)设备说明

纯度 氧含量 氢含量 CO、CO2、CH2 含量 水分
%(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数)
注:氮的纯度中包含了微量惰性气体氦、氩、氖
指标 99.9993 ≤2.0 ≤1.0 ≤2.0 ≤2.6


六氟化硫
空气
四氟化碳
水分
酸度(以 HF 计)
7
额定雷电冲击耐受电压
kV
8
SF6 气体额定压力
9
SF6 气体报警压力
10
SF6 气体最低功能压力
11
SF6 气体过压报警压力
12
SF6 气体年漏气率
交接值
13
SF6 气体湿度含量
运行值
MPa
% 10-6(体积分数)
参数值
252
3150
50
125
50
断口间
相对地
460
395
断口间
相对地
1050
950
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13
14
15 16 17
表1


额定电压
额定电流
额定频率
额定短路开断电流
额定失步开断电流
近区故障开断电流
额定线路充电开断电流(有效值)
额定短路电流连续开断
额定短路持续时间
额定短时耐受电流
额定峰值耐受电流
额定短路关合电流
额定短时工频耐受电压
相对地 断口间
在回收气体及处理固体分解物时,操作人员应穿上工作衣帽,带上有过滤器的面具进行保护,同时 保持室内通风。所有的粉尘被收集后,保护衣具可以脱去,并将外露部位清洗干净,然后进行产品检修。 6.4 高纯氮、SF6 气体、YH-10 航空液压油质量标准分别见表 2、表 3、表 4。

ZF11-252说明书

ZF11-252说明书

ZF11全封闭组合电器随着我国电力事业的发展和经济的繁荣,输变电设备已朝着高性能化﹑可靠化﹑智能化﹑经济化的精品轨道发展。

河南平高电气股份有限公司为了自身的发展,1997年初,在吸收了法国M·G公司生产的HB7系列及HB9系列全封闭组合电器先进技术的基础上,又融合了其它外国公司产品的一些优点,结合我国电力事业的实际情况,我公司自行设计开发了ZF11-252(L)型封闭式组合电器。

它是将高压变电站中除变压器以外的所有一次设备组装在金属壳体内,用环氧树脂绝缘子支持导体,内充SF6气体作为绝缘和灭弧介质的一种设备。

该设备包括断路器﹑隔离开关﹑接地开关﹑电流互感器﹑电压互感器﹑氧化锌避雷器﹑三极共箱母线﹑出线套管﹑电缆连接装置﹑电气控制柜等基本元件,还有伸缩节等其它附件。

可按用户要求组合成各种接线方式。

它适用于252KV的电力系统中,用以切合故障电流﹑转换和隔离线路﹑防护过电压和测量电量等。

ZF11-252(L)型封闭式组合电器在西安高压试验站进行了全部型式试验,并通过了国家电力公司和国家经贸委联合主持的两部鉴定,2001年荣获国家级重点新产品奖。

总体布置该GIS为分箱式结构,母线为共箱式结构,各元件已形成标准化,可按用户提出的不同主接线要求进行组合,形成用户满意的布置形式;并推出了块式结构整体运输GIS产品,它把GIS每个间隔中的断路器及两侧的电流互感器、隔离开关、接地开关及连接筒体,甚至电缆终端与现场汇控柜有机的结合在一起,二次电缆在厂内全部配置完毕,和电动机构相配的接口采用德国插入式电缆连接器,插接二次电缆非常方便,SF6气室密封性能、水份含量已在厂内测试合格,GIS全部试验厂内一次做完,无须拆卸,整体出厂,到现场只需间隔间对接,极大的减少了现场安装的工作量和周期,保证了产品整体质量。

一般来说,一个内桥变电站现场只需15个工作日即可完成安装和调试工作。

产品通用结构介绍该GIS把变电站除电力变压器外的所有一次设备都组装在接地的 金属壳体内,按用户主接线的要求构成一个整体;用盘式或柱式绝缘子支持带电部件,内充SF6气体作为绝缘和灭弧介质,由出线套管或电缆终端与外接电网相连。

GIS组合电器运行中典型故障的原因分析

GIS组合电器运行中典型故障的原因分析

GIS组合电器运行中典型故障的原因分析摘要:作为电力行业最重要的设备之一,GIS组合电器在国民经济的发展中发挥了不可替代的作用。

GIS组合电器因具有结构简单,容易维护,运行可靠,灭弧能力强等诸多优点被广泛应用,但是一旦发生故障,其检修拆卸工作量大,停电时间长。

因此,本文从GIS的主要特点出发,分析了GIS组合电器运行中典型故障的原因及处理措施,以供参考。

关键词:GIS组合电器;故障;原因;处理1.GIS的主要特点(1)结构紧凑,占地面积小,节省了空间,使变电站构建规模缩小,降低了建筑工程投资费用。

110kVGIS占地面积仅为敞开式的15%;220kVGIS占地面积仅为敞开式的10%;500kVGIS占地面积仅为敞开式的5%。

这一点对于地价昂贵,用地紧张,相对密集的负荷中心和山区水电站来说非常有利。

(2)绝缘性能高,灭弧能力强,提高了设备安全可靠动作的几率。

SF6具有优良的绝缘性能,其在0.3MPa压力下的绝缘强度就可达到变压器油的水平,而空气要达到同样的绝缘强度压力值必须达到0.6-0.7MPa。

SF6气体的热传导率是随温度变化而变化的,其变化曲线如图1所示。

从图中可以看出,在同一温度值,SF6气体的热传导率明显高于空气,在2000℃时具有极强的导热能力,而在5000℃时导热能力又很差。

这种导热的特性对电弧的熄灭非常有利。

SF6气体的介质绝缘强度恢复快,约比空气快100倍。

SF6在常温下是极其稳定的气体,其惰性远远超过氮气和稀有气体。

只有在电弧、电晕和高温作用下,SF6气体才会发生分解。

在被电击穿后,SF6能自行复合;长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不会减少或变质;残留的低氟化合物经吸附剂过滤后可以去除。

因此,不会影响其绝缘和灭弧性能。

图1SF6气体导热特性随温度(T)变化曲线(3)运输安装方便。

GIS几乎将断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线等不同类型的设备封闭在密闭的外壳中,一般是以整体或若干单元组成,便于统一运输和安装,可大大缩短现场安装的工期。

ZF11-252(L)型(GIS)设备说明

ZF11-252(L)型(GIS)设备说明

可水解氟化物(以 HF 计)
矿物油
毒性
表 3 SF6 气体质量标准 单位
%(体积分数) %(体积分数) %(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数) 10-6(体积分数)
指标 ≥99.8 ≤0.05 ≤0.05 ≤8 ≤0.3 ≤1.0 ≤10 无毒
-4-
ZF11-252(L)型气体绝缘金属封闭开关设备 OPG.412.123-0
(0PG.412.123-13);
14)CYT 断路器使用说明书
(0PG.412.123-14)。
O P G. 4 1 2 . 1 2 3 - 0
序号 1 2 3 4 5
6


额定电压
额定电流
额定频率
额定峰值耐受电流
额定短时耐受电流(3s)
额定短时工频耐受电压
表1
单位 kV A Hz kA kA
kV
-3-
ZF11-252(L)型气体绝缘金属封闭开关设备 OPG.412.123-0
ZF11-252(L)型 GIS 使用说明书
1 概述
1.1 产品型号、名称 ZF11-252(L)型气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称 GIS)。
1.2 产品主要用途和使用范围 ZF11-252(L)型气体绝缘金属封闭开关设备是公司自行研制开发的三相交流 50Hz 输变电设备,它
-3-
ZF11-252(L)型气体绝缘金属封闭开关设备 OPG.412.123-0
体完全抽空,即抽到零表压以下。如果气室内没有固体分解物,就不需采用特殊处理。如存在特殊分解
物,可按下述要求处理。 6.2 固体分解物的处理
对气室内存在粉尘等固体分解物,可用吸尘器清除,该吸尘器不可另作他用。由于这些分解物数量 少,因此可以先存放在一个密封良好的罐体内,等达Байду номын сангаас一定的数量后再处理。 6.3 注意事项

220kV GIS组合电器内部缺陷的查找与分析

220kV GIS组合电器内部缺陷的查找与分析
2 2 0 k V I 母 2 2 0 k V g母
l 故 障情 况 及 分 析
1 . 1 ( : I s设 备 基本情 况 2 2 0 k V林 变 2 2 0 k V I、 J J 坶 联 2 l ( ) ( s断 路 : Z F 1 6—2 5 2 , 2 1 ( ) 5年 2月 川 ‘ , 属 产 设
2 2 0k V I 母 2 2 0k VⅡ母

图3 时 间特 性 试 验 接 线 示 意 图
F i g .3 So l l e ma t i { ’di a g l t l l l l i l f t i me c h a r a { : t e r i s t i l t e s t
进一 接铜牌
( 1 ) 检查2 1 0 2 9接 地 闸了相引 …机
连接足 口 r 靠. 用 短接 线 将 2 1 { } 2 9接 地 巾U 卡 I ] 引
…桃 短接接 地 一 进 行 断路 器 特性 i J l _ = 验 ,A、 C十 ¨ 均仃 U 数据 ,B相 仍尤时间数据 排除 ' r 2 1 0 2 9接
I . 2 故 障情 况
试验班 对 2 l 0断 路
( ; l 设 备 一旦 产 生 缺 陷 , 对其 定 位 和 检 修 部 比 较 困难 , 往 往 检 修 时 间 比较 长 , 会造 成较 大范围的停 电, 导 致 非 故 障 设
备停 电 本 文通 过 一 次 对 2 2 0 k V( l S组 合 电 器的 安 装 缺 陷 的 发现 及 查找 定位 的过 程 , 分析 了缺 陷产 生 的 原 因 , 以 及 、 h 此 产 生的 安 全 隐 患 , 并 且 提 出 防 范措 施
运行 隐心 、一 门 . 发 故障 , 后果 什 很 币 = , 停 电范

GIS(ZF6-252)开关操作回路原理培训课件

GIS(ZF6-252)开关操作回路原理培训课件
5.2检修标准
5.2.1巡视检查
序号 检查项目 内容方法 判定基准
(1) 1 设备外部状况 (2) (3) (4)
有无任何异常声音或气味。 端子上有无过热变色等现象。 瓷套有无破损或污垢情况 接地外壳、底座、支架有无生锈或损伤 符合技术条件的要求
2
信号灯
(1)注意检查灯泡有无破损,灯丝有无断线
不允许有破损断线现象
操作试验
3. 4. 5. 6.
外部一般情况
汇控柜 机构箱 辅助开关
套管端子部分的紧固状态
1. 汇控柜、机构箱内、辅助开关有无潮湿、锈蚀和污损情 况 2. 润滑和清扫 3. 紧固低压回路连接导线
同上
机械检查
同上
5. 日常维护和检修
断路器机械特性试验参数
参 序号 试 验 项 目 断路器配 液压机构 1 2 3 4 5 6 分闸时间 合闸时间 分闸速度(平均) 合闸速度(平均) ms ms m/s m/s 19±5 60±10 8.3±0.6 4.2±0.6 60 0.3 0.3 数 断路器配 气动机构 ≤30 ≤120 9.5±0.8 2.2±0.6 60
检查项目 1. 2. 检 分、合闸指示情况 操作前后压力表的读数(六氟化硫气体压力),有无漏 气 确认指示仪表的动作是否正常 机构外观检查是否有锈蚀情况 轴销传动部位上润滑油 机械特性测量符合要求 每三年 一次 一年无动作时,应借停止运行的机会用 手动进行数次操作。 修 内 容 周期 备 注
分、合闸
4、断路器操作回路原理 4. 3分闸控制回路原理
4、断路器操作回路原理 4.4 分闸控制回路原理
分闸:
• 机构处于合闸位置时辅助开关F1(A、B、C)(83,84)的常开触点接通,在现地 发出分闸命令后,中间继电器STJ1线圈受电, STJ1的触点(13-14,33-34,43-44,)接 通,分闸线圈TQ( A、B、C )带电,实现分闸,同时分闸到位后, F1(A、B、C) (83,84)常开接点断开,断开分闸线圈TQ电源,分闸停止。辅助开关F1 (A、B、 C)(101,102)的常闭触点接通为合闸回路做准备。远控分闸同样,只是不经过 中间继电器STJ1控制。(气压闭锁及合闸低油压闭锁均为动作时) • 闭锁:SF6低气压或分闸低油压闭锁动作时,将操作回路负电源断开,开关无法进行 电气分闸操作。 • 分闸线圈有两个

ZF6A-252 GIS母线罐体强度分析计算

ZF6A-252 GIS母线罐体强度分析计算

ZF6A-252 GIS母线罐体强度分析计算摘要:本文通过对ZF6A-252 GIS母线罐体强度的分析计算,充分地说明罐体强度满足设计要求,并成功地通过型式水压试验的验证。

关键词:强度;有限元法;载荷;约束;网格划分;应力1、分析方法和理论依据本次强度分析采用ANSYS有限元软件。

分析计算使用数值算法中的有限元法(Finite Element Analysis Method), 强度校核采用材料力学第四强度理论,即VON-MISES等效应力强度理论。

它遵循材料力学形状改变比能屈服准则。

第四强度理论认为形状改变比能是引起材料塑性变形破坏的主要原因,试验资料表明,碳钢、铜铝等塑性材料宜采用第四强度理论。

强度理论公式为:σmises==σmises/k(k为安全系数)2、计算模型1)、设计主母线罐体几何参数:筒体内径750mm,壁厚12mm,法兰直径890mm,法兰厚36mm,罐体额定压力为0.5MPa。

建立计算模型见图1。

图1 计算模型图2载荷示意图2)、确定材料参数:罐体的筒体和法兰材料为5083防锈铝合金板。

查机械设计手册得到铝合金力学参数具体如下:表1 材料参数3)、载荷和约束根据母线罐体的安装方式及运行条件设定约束、受力等边界条件(见图2)。

罐体设计压力为0.7MPa,罐体强度设计应满足破坏试验压力大于2.1MPa 的要求(3倍设计压力)。

因此,以罐体型式试验压力2.1MPa为内压载荷。

位移约束施加于罐体圆筒横截面。

以975 kN作为盲板力作用于法兰上。

型式试验时,法兰的作用力主要为法兰盖板(盲板)承压产生的延筒体轴向的拉力,这个力通过法兰圆周的紧固件作用于法兰环形面积。

这个力的大小等于法兰盖板的有效承压面积与试验压力的乘积,经计算即为975kN。

4)、网格划分使用ANSYS软件自带的前处理模块进行网格划分(见图3),考虑到计算时间及运算规模,运算使用四面体单元,将节点数量控制在10万个左右。

一起126kV GIS内部放电故障分析及处理

一起126kV GIS内部放电故障分析及处理

电力科技H A I X I A K E X U E年第期(总第6期)海峡科学一起126kV GIS内部放电故障分析及处理泉州电业局黄丽娇苏东青[摘要]该文以处理一起室外126kV G I S 内部放电故障为例,分析了故障的原因,并阐述了G I S 设备内部放电故障处理的基本流程和工艺要求。

[关键词]G I S 内部放电处理流程检修工艺0引言SF 6全封闭组合电器简称GIS ,室外126kV GIS 为三相共箱式结构,就是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线进出套管的一次设备,优化组合成一个整体,并封闭于金属壳内,在金属壳内充SF 6气体作为灭弧和绝缘介质。

GIS 运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长,故障率较低,但GIS 中的SF 6气体可能存在泄漏、外部水分的渗入、含有导电杂质等,其内部绝缘件(包括盆式绝缘子、绝缘支座和绝缘拉杆等)也可能会存在质量不良、安装不当或老化等因素。

这些因素都可能导致GIS 内部闪络故障。

由于GIS 是全密封结构,设备紧凑复杂,肉眼是无法判断内部故障情况,所以处理故障的难度和工艺较常规高压电气设备大得多,这是变电检修工人新的学习研究课题。

1故障情况分析某变电站的110kV 户外式GIS ,设计为二段母线运行,某日I段母差保护动作引起I段母线失压,事故发生后对挂在I段母线上的GIS 气室做SF 6气体分解物试验,当检查到111馈线I段母线侧CT 室如图1所示时,发现SF 6气体分解物H 2S ≥1000μL/L ,而正常SF 6气体分解物H 2S (20℃)≤2μL/L 。

通常在以SF 6气体作为绝缘介质的电气设备中,只有在发生放电性和过热性故障时,才会导致SF 6气体分解产生H 2S 等分解物,通过试验说明该CT 室已有放电。

图1放电位置为了进一步证实该CT 室的放电情况,进行了开盖并用内窥镜检查,发现气室内已有大量SF 6气体分解物,CT 与I 段母线隔离开关盆式绝缘子处有明显放电痕迹,如图2所示。

广东中山变ZF6A-252 GIS电流互感器内部异常声响分析

广东中山变ZF6A-252 GIS电流互感器内部异常声响分析

广东中山变ZF6A-252 GIS电流互感器内部异常声响分析摘要:本文通过计算说明广东中山变ZF6A-252 GIS电流互感器内部支持筒在电磁力和静电力的最大合力下不足以对电流互感器及其它部件产生任何异常声响,同时对各种声响现象进行相应原因分析。

关键词:电流互感器;电磁力;静电力;声响;频率1.252kV GIS电流互感器结构252kV GIS电流互感器结构如下图所示。

图1电流互感器内部结构图2电流互感器外形2.计算条件(1)252kV GIS电流互感器气室,运行最高电压为=206kV,运行峰值电流=848.4A;(2)考虑最严重情形,假设涡流同样为峰值电流=848.4A;3. 电磁力计算日立电磁力计算公式如下式所示,代入相关参数,可得单位长度(1m)支持筒承受的电磁力为=0.8(N/m)上式中为主回路电流(A);为感应涡流(A);为支持筒半径(m)。

支持筒总长为0.496m,受到的电磁力为N4. 静电力计算日立静电力计算公式如下式所示,代入相关参数,可得单位长度(1m)支持筒承受的静电力为上式中为导体外半径(m);为支持筒内半径(m);V 为导体上的最高电压(kV)。

支持筒总长为0.496m,受到的静电力为N5. 合力计算考虑最严重情形,即电磁力和静电力同相位,可以得到最大合力为1.11N。

由于最大合力仅为1.11N,如此小的力不足以对电流互感器及其它部件产生任何影响。

6. 声响现象及原因分析现象一:广东中山局ZF6A-252 GIS光明一线间隔B相下CT出现异常声响。

原因分析:可能是该相CT固有频率与周围振动源的频率相同或较为接近,所以与其产生了共振,从而发出异常声响。

现象二:异常声响时断时续。

原因分析:受周围震源影响。

如震源消失,异常声响随之减弱;如震源出现,异常声响随之产生。

现象三:解体检修后消失。

原因分析:固有频率可能与其紧固力矩有关,重新装配后其固有频率有所改变,所以共振消失,异常声响消失。

关于组合电器(GIS)故障分析与处理方法探讨

关于组合电器(GIS)故障分析与处理方法探讨

关于组合电器(GIS)故障分析与处理方法探讨摘要:GIS设备成功应用于现代电力系统,很好的保障了乡村和城市供电,对于现代电力系统而言,设备的先进性能包括了对于各个区域的完整供电,一方面可以有效保证现代城市之中的供电系统的正常工作,另外一方面可以保障供电系统的安全。

所以对于GIS设备进行其相关故障的分析探讨有着明确的作用。

基于此,本文将着重分析探讨电力GIS组合电器故障及处理措施,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词:组合电器;故障分析;处理方法一、组合电器(GIS)探析1、组合电器(GIS)的应用优势及特性目前我国GIS组合电器设备与常规电气设备相比,结构性能上有以下特点:第一,GIS利用SF6气体作为设备内部绝缘和灭弧的介质,由于SF6气体的特性,能极大缩减导电体金属地电位壳体之间的绝缘距离,因此从占地面积和安装空间来说,GIS只有相同电压等级下常规电气设备所占有的20%。

并且这个比例随着电压等级升高而不断减少,如比较500kVGIS与500kV敞开式设备的变电站,其占地面积之比是1:8。

第二,所有的电气元件均被封装在一个接地的金属壳内,使带电部件不暴露于空气,运行中受自然条件影响小,其可靠性和安全性比常规电器好得多。

第三,GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成,现场安装和调试工作量较小,因而可以缩短变电站安装周期。

第四,只要产品的制造和安装调试质量得到保证,在使用过程中除了断路器需要定期维修外,其它元件几乎无需检修,因而维修工作量和年运行费用大为降低。

2、组合电器(GIS)的组成部件GIS由断路器、隔离开关、电流互感器、接地开关、快速接地开关、母线、电压互感器、避雷器、进出线套管、电缆终端等部件组成。

GIS的外壳为金属筒(壳体材料有铝合金和钢两种),导电杆和绝缘件封闭在内部并充入一定压力的SF6气体,SF6气体作为绝缘和灭弧介质。

二、组合电器(GIS)的故障分析与处理方法1、组合电器(GIS)的常见故障类型(1)接触不良引起发热。

GIS常见故障分析和处理

GIS常见故障分析和处理

GIS常见故障分析和处理运行部门对GIS在安装调试和运行中发生的故障,包括各种缺陷、障碍和事故,进行定时的统计和分析,并从中找出发生故障的原因和规律,提出防止和预防发生故障的技术措施和管理措施,是确保GIS运行可靠性的重要技术管理工作。

它不但可以不断提高运行部门的技术水平和运行管理水平,同时还可以为制造部门不断提高产品的技术性能、设计水平和质量水平提供有益的参考。

本章对运行中GIS经常发生的一些常见故障进行了原因分析,并介绍了处理方法,可作为运行和检修人员的参考。

第一节拒动、误动故障在GIS中动作元件为断路器、隔离开关、接地开关,下面对这几种元件的拒动故障进行分述。

一、断路器拒动、误动故障断路器的“拒动”是“拒分”和“拒合”的统称,是指分闸或合闸信号发出后,断路器未进行相应动作的现象。

通常拒分比拒合造成的后果严重。

在正常工况下,断路器无法断开回路,会影响系统运行方式;在短路故障情况下,由于无法断开故障而会引起越级跳闸,扩大事故范围,这不仅会导致更大面积的停电,也可能因短路电流持续时间延长造成设备损坏。

断路器的“误动”是指断路器在没有得到操作指令时发生分闸或合闸动作,或是断路器的动作与要求的操作指令不一致。

对于既没有控制保护装置发出动作信号、也没有人为操作的情况下,断路器自行分闸,也称为“偷跳”。

“偷跳”是误动的一种特殊现象。

断路器的误动也可能造成电网事故或设备损坏,分相操作的断路器发生单相误动还会引起系统非全相运行而造成系统解列和发电机变压器损坏。

造成断路器拒动或误动的原因既有断路器机械方面的原因,也有电气方面的原因,有时还有继电保护方面的原因,下面对各种原因进行详细分析。

1、拒动故障原因分析1)拒动故障的机械原因断路器拒动的机械原因主要由生产制造、安装调试、检修等环节引发。

据国家电网公司统计,因操动机构及其传动系统机械故障而导致的断路器拒动,占到了断路器拒动故障的65%以上。

具体的故障表现有机构卡涩,部件变形或损坏,分合闸铁芯松动,脱扣失灵,轴销松动、断裂等。

ZF11-252 GIS组合电器维修手册

ZF11-252  GIS组合电器维修手册

05手册04 ZF11-252KV变电站GIS维修手册第一章定期巡视GISGIS属于少维护和免维护的产品,很多电站实现了无人值守。

投运正常的情况下,电站里运行的GIS几乎不要维护。

一、巡视GIS周期1、GIS 投运后的头一个月内,每天巡视GIS一遍;2、如果无异常,从第二个月到第四个月,每周巡视GIS一遍;3、如果一切正常,从第五个月到第一年,每个月巡视GIS一遍;4、如果一切正常,以后每隔一年巡视GIS一遍,另外增加定期维护。

二、巡视GIS内容1、查看GIS外壳表面是否出现局部漆膜颜色加深、焦黑起泡;2、查看环氧树脂浇注的绝缘子外露部分有无颜色异常焦黑、剥落、裂纹;3、查看是否从GIS内部发出异常的声响,机构内部是否有烧焦的气味或痕迹;4、查看GIS本体上各个高压开关(断路器、隔离开关、接地开关)分、合指示是否正确,到位;5、查看操作机构外露传动装配上的卡圈或开口销是否脱落;紧固件有无松懈;6、查看操作机构的门、盖是否关严密封;瓷套有无破损、开裂;7、查看GIS的钢构件和底架生锈腐蚀情况,绝缘子外表面漆脱落情况;8、检查间隔汇控柜内是否有烧焦的气味;二次布线和电缆配线是否有烧焦的痕迹;线头是否脱落;9、检查汇控柜面板上模拟线上各高压开关分、合指示(或信号灯)是否与GIS相对应开关的实际状态相符;带电显示信号是否正常;10、汇控柜面板若装有报警装置,检查并记录报警情况;加热器是否按规定投切;11、记录断路器与操作机构动作次数和当时日期;12、GIS若有避雷器,应记录避雷器的动作次数,若带有全电流测量表,应记录当时的电流值、间隔号、相序号;13、记录GIS每个气室的SF6气压值及当时日期。

GIS气室SF6充气压力记录及复测情况表114、GIS本体是否有漏气声;压力释放装置有无异常;15、查看液压机构:(1)液压系统有无渗漏油;(2)油箱中的油位是否符合规定;(3)油泵的启动和停止压力是否符合规定;(4)油泵的打压时间是否符合规定;(5)油泵每天打压次数;(6)其它异常情况和状态。

一起GIS断路器内部灭弧室故障案例分析与处理

一起GIS断路器内部灭弧室故障案例分析与处理

一起GIS断路器内部灭弧室故障案例分析与处理摘要:介绍了一起GIS断路器内部灭弧室故障案例的分析与处理过程,首先对故障案例进行了简单的描述,并对事故原因进行详细的分析,得出内部灭弧室烧蚀故障是由于绝缘拉杆受潮后绝缘性能下降导致,经过更换绝缘拉杆以及其他灭弧室零部件,完成了故障缺陷的处理。

通过对案例分析,对解决类似问题起到一定的借鉴作用。

气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS),利用了SF6气体的高绝缘性能,将断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等多种设备以及母线组合在一起,具有占地面积小、维护工作量少、安装简便等优点,在电力系统中广泛应用,但由于结构复杂,一旦出现故障,对供电系统影响范围大、会造成较大的不良影响。

关键词:GIS;组合电器;断路器;灭弧室故障1、故障概况某220kV变电站采用了220kVGIS设备,户外布置,断路器机构为全弹簧操动机构,共4回进线、3回出线,1个母联间隔。

在按计划进行2#间隔(出线间隔)倒送电调试作业时合闸操作,送电后约4min发生接地短路故障。

故障持续时间约400ms,短路电流约11kA。

故障造成全站停电,2#间隔A相灭弧室内部压力增大,防爆膜破裂。

抢修团队通过对故障现场进行勘查,与现场运行人员讨论,并结合故障期间的录播图,对现场情况作出初步判断,得出以下结论:故障位置位于断路器灭弧室,但未影响相邻其他元件隔离开关及电流互感器内部元件,故障对电流互感器及隔离开关盆式绝缘子是否产生影响,需对设备解体后才能作出准确判断。

现场检查情况如下:1.1设备外观检查断路器防爆膜盖板变形,壳体内壁发现有SF6白色粉尘物;气室压力降为零;断路器机构显示为分闸位置。

1.2断路器内部检查打开上盖后,发现绝缘拉杆爆裂,有一片飞到灭弧室静侧屏蔽上。

观察灭弧室位置在罐体中心,CT导体位置正常。

罐体下部法兰上堆积了大量固体块状物体,可见绝缘拉杆碎片;断路器灭弧室内部导体因烧蚀严重发生位移;下侧梅花触头烧损极为严重,罐体下部法兰上堆积了大量固体块状物体。

ZF11-252(L)型GIS设备试验接口拆装卡具的设计与应用

ZF11-252(L)型GIS设备试验接口拆装卡具的设计与应用

ZF11-252(L)型GIS设备试验接口拆装卡具的设计与应用王巍;蔺伟【摘要】As the ZF11-252(L) GIS equipment test interface was special, inthe disassembly of interface process, to loose or tight the three screws at the same time were needed, otherwise it would leak of SF6 gas and thetest data would not be accurate, the operation crews were hurt. Aiming at this problem, the auther developed the model test interface special fixture, which made of stainless steel material, composed of a card and a fixing ring, with the advantages of simple structure, convenient operation, high reliability, it could ensure the personal safety of the operation crews. New fixture utilization in Ordos Electric Power Bureau (110 kV ZF11-252 GIS devices) proved that, in the SF6 humidity test, it took only 1 minute to remove and install the interface, the whole test time dropped from 18 minutes to 9 minutes, greatly improved work efficiency.%由于ZF11-252(L)型GIS设备的试验接口比较特殊,在拆装接口过程中需要将防尘盖上的3颗螺丝同时松开或紧固,否则就会泄漏SF6气体,导致试验数据不准确,使操作人员受到伤害。

ZF6-252开关气动机构大修方法及效果

ZF6-252开关气动机构大修方法及效果

ZF6-252 开关气动机构大修方法及效果一、大修原因某站220kV侧为双母接线方式,采用新东北电气集团高压开关有限公司(前身为沈阳高压开关有限责任公司)产ZF6-252型设备,于2002年9月出厂,2004年10月投运。

该站220kV GIS在2015年开展过大修,到2020年底接近一个检修周期。

2020年12月,某变电管理所结合220kV线路停电计划,搭单开展220kV侧设备B修。

12月23日,对220kV甲线间隔、220kV乙线间隔进行B修,B修结果显示2台开关机械特性数据均不合格。

经过与厂家沟通,调整需要拆下开关分闸机构一二级阀进行清洁,更换老化的密封件,于是在2020年12月27日~2021年01月18日对某站220kV乙线开关、甲线开关、丙线开关、丁线开关,四个开关机构进行大修。

希望通过机构的大修改善机械特性数据,保证长期运行的稳定性。

1.大修内容1.修前测试测试(节选乙线开关数据为代表)数据分析:分闸时间超过出厂标准要求,且分2不同期不合格机构拆解1.拆解上图位置A相一、二级阀,由于B、C相无法拆分闸机构侧的柜板,二级阀拆解困难,仅拆一级阀清洁调整,二级阀留在在机构箱内部完成清洁调整。

2.拆解衔铁支架调整,检查复位弹簧状态。

3.拆解合闸保持连扳,检查磨损程度,复装时检查合闸保持连扳与钩子扣合深度。

1.处理部位1.二级阀密封胶垫:旧胶垫已粉化几乎消失,二级阀杆与阀口靠金属压接密封,密封性能低,更换新胶垫。

2.二级阀根部胶垫:起到固定与缓冲复位弹簧作用,无密封功能,旧胶垫已变形粉化,更换新胶垫。

一级阀柱形密封件:经检查无明显变形及凹痕迹,清洁后装回槽内活动灵活无卡阻,可继续使用4.一级阀杆表面存在少量黑色油迹未形成明显积聚,无明显黏滞感,用酒精可擦除。

5.一级阀侧面密封阀胶圈,几乎完全压平,胶圈外围有脏污痕迹,更换胶圈并清洁密封面。

6.一级阀与二级阀之间垫在二级阀顶杆底部的尼龙垫片:受到高压气体冲击已出现变形,已更换新垫片7.二级阀“凸”型密封件:经检查无明显变形及凹痕迹,清洁后装回槽内活动灵活无卡阻,可继续使用8.二级阀底部密封胶圈:几乎完全压平,更换胶圈并清洁密封面。

GIS内部故障电弧试验方法

GIS内部故障电弧试验方法

GIS内部故障电弧试验方法董玮 制作标准推广GB 7674-2008相关概念:GISGas-insulated metal-enclosed swichgear--气体绝缘金属封闭开关设备由断路器、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绝缘气体当设备处于正常工作位置且内部出现电弧事件时,为正常运行条件的设备附近的人员提供了经过试验的保护水平。

外壳能否承受内部过压电弧对外壳的热效应包括所有保护装置(如防爆膜)ProblemBingo左图中裸铜线太粗并且缠绕在导体上右图中裸铜线直径合适且为点接触,与实际工况相同允许降压试验条件1:电弧电流为正弦条件2:电弧不应提前熄灭直流分量:第一个半波峰值>1.7(2.5)×交流分量Here is your custom footer关于2.5的来历额定短路电流保护段电流持续时间性能判据<40 kA(有效值)10.2 s除了适当的压力释放装置动作外没有外部效应2≤0.5 s没有碎片(允许烧穿)≥40 kA(有效值)10.1 s除了适当的压力释放装置动作外没有外部效应2≤0.3 s没有碎片(允许烧穿)爆裂后有明显碎片烧穿时会有明显金属融化的痕迹试验频率50Hz试验电压14kV(降压试验)试验电流63kA持续时间0.3s①峰值≥1.7 p.u.②起始阶段(前三个半波)0~+10%③一段保护内±10%④二段保护内≥80%⑤平均值(I×t积分)≥100%⑥电流持续时间<120%(如果无法满足以上有关交流分量的要求时)预期电流/无电弧(试验)①2.89 p.u.②106%③91%④79%⑤101%模拟预期电流/无电弧①2.90 p.u.②105%③93%④79%⑤100%模拟试验电流/有电弧①2.71 p.u.②104%③93%④78%⑤97%模拟试验电流(有电弧)预期试验电流(有电弧)=×预期电流(无电弧)模拟预期电流(无电弧)预期试验电流/有电弧①2.70 p.u.②105%③91%④78%⑤98%与预期电流/无电弧相比7%1%0%1%3%结论:相比预期电流试验,正式试验时发电机机端电压需要提高3%实际试验参数①2.77 p.u.②108%③93%④80%⑤101%标准允许的公差≥1.7 p.u.0~+10%±10%≥80%≥100%ANY QUESTION?有问必答,敬请留言谢谢欣赏!原创不易 转载请注明来源我们在做什么QQ:9258589微信公众号:ECS电气咨询与服务邮箱:9258589@。

220kV GIS组合电器内部缺陷的查找与分析

220kV GIS组合电器内部缺陷的查找与分析

220kV GIS组合电器内部缺陷的查找与分析任尔珣;古户强;田滔;石平灯【摘要】随着电力需求的增长,GIS组合电器凭借着结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、适应能力强,维护工作量很小等诸多优点,在变电站中应用日趋广泛.GIS组合电器的安全运行关系着电网和企业的安全生产.然而,GIS组合电器封闭在罐体内,由于GIS组合电器的安装精度、密封性要求严格,设备由厂家安装、充气成功后运往现场,使GIS设备存在隐患不易发现,投运后发生事故不易查找故障点.如果在安装过程中,GIS设备一旦产生缺陷,对其定位和检修都比较困难,往往检修时间比较长,会造成较大范围的停电,导致非故障设备停电.本文通过一次对220kV GIS组合电器的安装缺陷的发现及查找定位的过程,分析了缺陷产生的原因,以及由此产生的安全隐患,并且提出防范措施.【期刊名称】《贵州电力技术》【年(卷),期】2017(020)003【总页数】5页(P50-54)【关键词】GIS组合电器;安装缺陷;防范措施【作者】任尔珣;古户强;田滔;石平灯【作者单位】贵安供电局,贵州贵安550003;贵安供电局,贵州贵安550003;贵安供电局,贵州贵安550003;贵安供电局,贵州贵安550003【正文语种】中文【中图分类】TN56GIS全称气体绝缘金属封闭开关设备,主要是把母线、断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器都组合在一起。

它占地面积小,安装方便,可靠性高,安全性强,运行安全可靠,检修周期长,维护工作量很小,是现在变电站采取的主要设备。

GIS设备虽然有许多优点,但是其结构复杂、制造工艺精细、质量要求高。

现场安装也比较复杂,工序繁多且要求十分精细,稍有不慎就可能会造成安装质量问题,留下运行隐患。

一旦发生故障,后果往往很严重,停电范围要比常规设备大,经济损失也比较大,现场检修过程复杂,且受现场条件限制,修复时间一般很长。

1.1 GIS设备基本情况220 kV林卡变220 kVⅠ、Ⅱ母母联210 GIS断路器型号:ZF16-252,2105年2月出厂,属国产设备;现场接线示意图如图1。

ZF11-252技术参数

ZF11-252技术参数

技术参数汇编平高销售技术科ZF11-252技术参数1使用环境序号名 称单位数值最高气温+40最低气温℃-40-30~-40(断路器部分需增加保温加热装置)1周围空气温度最大日温差A.K25工频耐压395 kV ≥2100m ,考虑采用363kV 套管≥3700 m ,≤5000m时考虑采用550kV 套管2海拔工频耐压460 kV B.M m ≥2100m ,考虑采用363kV 套管≥2800 m ,≤5000m时考虑采用550kV 套管3太阳辐射强度W/cm 20.14污秽等级Ⅳ5覆冰厚度mm ≤106风速/风压(m/s )/Pa 34/700日相对湿度平均值≤957湿度月相对湿度平均值%≤90耐受地震能力(水平加速度)m/s 20.25g 8地震烈度度89由于主回路中的开合操作在辅助和控制回路上所感应的共模电压的幅值(电磁兼容性(EMC)试验)kV≤1.610系统中性点接地方式直接接地11在24h 内测得的平均温度℃3512额定频率Hz502 技术参数序号名 称单位数值一GIS 共用参数1额定电压kV2522额定电流A3150/40003额定工频1min 耐受电压(相对地)kV4604额定雷电冲击耐受电压峰值(1.2/50μs )(相kV1050尺寸(L ×W ×H)间隔尺寸(间距)m3断路器三相分箱21结构布置母线三相共箱22年漏气率≤0.5%23接地端子尺寸(长×宽×高)mm63×63×2024有效起吊高度mm850025最大整块吊装单元重量t 1326SF6气体重量kg/间隔~400(含母线用气)27面漆颜色B05海灰28面漆种类聚氨脂瓷漆二断路器参数1型号ZF11-252(L)2布置型式立式3断口数14额定电流A 3150/40005主回路电阻μΩ≤1006温升试验电流A 1.1I r断口460+145额定工频1min 耐受电压对地kV460断口1050+2007额定雷电冲击耐受电压峰值(1.2/50 s )对地kV1050交流分量有效值kA50时间常数ms45开断次数次20首相开断系数1.38额定短路开断电流直流分量40%9额定短路关合电流kA12510额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/311额定峰值耐受电流kA12550 ABB 机构12开断时间ms40 CYT 机构45±5 ABB 机构13合分时间ms55±5 CYT 机构DC220V、1.36AABB机构每只线圈稳态电流ADC220V、1.15ACYT机构45.4±2.5 ABB机构最高(安全阀打开油压)30~32↑CYT机构44.9±2.5 ABB机构额定28 CYT机构36.1±2.5 ABB机构最低(分闸闭锁油压)23±0.7↓CYT机构44.7±2.5 ABB机构报警压力(油泵起到油压)27±0.8↓CYT机构25.7±2.5 ABB机构贮压器预充压力18±0.5 CYT机构44.9±2.5 ABB机构油泵停止油压28±0.8↑CYT机构38.6±2.5 ABB机构合闸最低功能油压24.5±0.8↓CYT机构合闸最低功能解除油压≤26.5 ↑CYT机构操动机构工作压力分闸最低功能解除油压MPa≤25 ↑CYT机构电压V AC 220加热器每相功率W150数量对10备用辅助触点开断能力DC220V、2.5A 检修周期年≥20油泵不启动时闭锁压力下允许的操作次数次O-0.3s-CO或CO-180s-CO24h打压次数次≤2液压机构油中最大允许水分含量μL/L≤0.01g/100g断路器包括辅助设备的总重量kg350031断路器的重量每相操动机构的重量kg200每相SF 6气体重量kg27运输总重量kg200032运输高度m3.233起吊高度m6.534零表压下5min 工频耐受电压kV18935工作缸总行程mm220±136灭弧室动触头行程mm220±137灭弧室动触头超行程mm47±4三隔离开关参数1型式/型号ZF11-252(L)2额定电流A2000/3150/40003主回路电阻μΩ≤404温升试验电流A1.1I r断口460+145额定工频1min 耐受电压对地kV460断口1050+2005额定雷电冲击耐受电压峰值(1.2/50 s )对地kV10506额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/37额定峰值耐受电流kA125分闸时间≤1s 8分、合闸时间合闸时间s≤1s 分闸速度(仅适用快速隔离开关)0.5±0.29分、合闸平均速度合闸速度m/s0.5±0.210机械稳定性次≥500011开合小电容电流值A112开合小电感电流值A0.5转换电流A1600转换电压V10013开合母线转换电流能力开断次数次150型式或型号电动并可手动电动机电压VAC220、DC220控制电压VAC220、DC220允许电压变化范围85%~110%操作方式三相机械联动14操动机构电动机功率W360数量对8开8闭备用辅助触点开断能力DC220V 、5A四快速接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/3(主回路)50/2(接地回路)2额定峰值耐受电流kA 1253额定短路关合电流kA 1254额定短路电流关合次数次≥2分闸时间≤7 5分、合闸时间合闸时间s ≤7分闸速度 2.4±0.46分、合闸平均速度合闸速度m/s 3.0±0.87机械稳定性次≥3000感性电流A 160开断次数次10电磁感应感应电压kV 15容性电流A 10开断次数次108开合感应电流能力(B 类)静电感应感应电压kV 15型式或型号电动弹簧并可手动电动机电压V AC 220、DC220控制电压V AC 220、DC220允许电压变化范围85%~110%操动机构电动机功率W 240数量对89备用辅助触点开断能力DC220V 、2.5A 10每极回路电阻μΩ主回路≤30接地回路≤150五检修接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/32额定峰值耐受电流kA1253机械稳定性次≥3000型式或型号电动并可手动电动机电压VAC 220、DC2204操动机构控制电压VAC 220、DC220剩余电压绕组0.13测量用电压互感器的标准准确级0.1/0.2/0.54保护用电压互感器的标准准确级3P 、6P5二次绕组额定输出VA50/75/100/150/200/250/300/ 400/ 5006三相不平衡度V17二次绕组1min 工频耐压kV38额定电压因数 1.2倍连续,1.5倍30s八套管参数1伞裙型式大小伞2材质硅橡胶、瓷3额定电流A3150、40004额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/35额定峰值耐受电流kA1256额定工频1min 耐受电压(相对地)kV4607额定雷电冲击耐受电压峰值(1.2/50 s )(相对地)kV10508爬电距离mm78129干弧距离mm≥180010S /P ≥0.9水平纵向1500水平横向1000垂直N 125011端子静负载安全系数静态2.75,动态1.712套管顶部金属带电部分的相间最小净距mm≥2000九环氧浇注绝缘子参数1安全系数大于3倍设计压力22倍额定相电压下,泄漏电流μA5031.1倍额定相电压下,最大场强kV/mm≤1.5十主母线参数1材质铝合金2额定电流A3150、40003额定短时耐受电流及持续时间kA/s50/34额定峰值耐受电流kA1255导体直径(内径/外径)mmΦ60/Φ906导体两端接头材质铝镀银十一外壳参数1材质铝合金2外壳颜色B05海灰色3外壳破坏压力铸铝和铝合金:5倍的设计压力;焊接铝外壳和钢外壳:3倍的设计压力试验电流A1.1I r可以接触部位K≤30可能接触部位K≤404温升不可接触部位K≤65电流kA 505外壳耐烧穿的能力时间s 0.36防爆膜的设置仅电压互感器、避雷器气室分支母线Φ320/Φ3327外壳内、外径共箱母线mm Φ700/Φ720断路器外壳 2.18外壳破坏压力其它气室外壳MPa1.65断路器外壳 1.1795min 耐受压力其它气室外壳MPa0.85十二伸缩节(波纹管)参数1材质不锈钢2使用寿命≥30年或10000次伸缩十三SF 6气体参数1SF 6的质量分数/%≥99.92空气的质量分数/%≤0.043CF 4的质量分数/%≤0.04水的质量分数/%≤0.00054水分露点/℃≤-49.75酸度(以HF 计) 的质量分数/%≤0.000026可分解氟化物(以HF 计) /%≤0.00017矿物油的质量分数/%≤0.00048毒性生物试验无毒性十四常用仪器序号名称型号生产厂家1SF6气体回收装置LH-10Y-30配0.6m 3罐平高集团2SF6高精度气体检漏仪LF-ⅠD上海金雁3SF6气体含水量测量仪DWS-2C 上海金雁十五避雷器参数1标称放电电流(8/20μs )kA10全电流mA≤12持续电流(持续运行电压下总电流)阻性电流μA≤200线路放电等级23长持续时间冲击耐受电流方波电流冲击(2ms 方波通流容量)A/次800/1844/10μs 大冲击耐受电流(峰值,2次)kA≥1005动作负载/6工频电压耐受时间特性/7千伏额定电压吸收能力kJ/kV7大电流(0.2s)kA408压力释放能力小电流A8009重量kg235技术参数汇编平高销售技术部1075%直流1mA参考电压下的泄漏电流μA≤5011工频参考电压(峰值/√2)kV≥14412工频参考电流(峰值)mA2技术参数汇编平高销售技术科17ZF11型GIS 用氧化物避雷器主要技术参数序号产品型号Y10W/F1-196/500Y10W/F1-200/496Y10W/F1-200/500Y10W/F1-200/520Y10W/F1-200/532Y10W/F1-204/500Y10W/F1-204/510Y10W/F1-204/520Y10W/F1-204/532Y10W/F1-216/5621额定电压(kV 有效值)1962002002002002042042042042162持续运行电压(kV 有效值)156156156156156159159159159168.53陡波冲击电流下残压(kV 峰值)≤560≤563≤560≤582≤594≤560≤571≤582≤594≤6304雷电冲击电流下残压(kV 峰值)≤500≤496≤500≤520≤532≤500≤510≤520≤532≤5625操作冲击电流下残压(kV 峰值)≤426≤430≤439≤442≤452≤430≤439≤442≤452≤4786工频参考电压(C 2mA kV 峰值)≥196≥204≥204≥204≥204≥204≥208≥208≥208≥2207直流1mA 参电压(kV 峰值)≥290≥290≥290≥290≥290≥296≥296≥296≥296≥314技术参数汇编平高销售技术部。

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建十一路工程ZF6A-252 GIS 内部故障电弧分析计算摘要:本文对建十一路工程 zf6a-252 gis 内部故障电弧进行了分析计算,并在各独立气室的罐体上设置防爆膜,满足zf6a-252 gis设计要求,罐体不存在发生爆炸的可能。

关键词:故障电弧;烧穿时间;最小气室;压力升高;防爆膜1.计算简述
本计算对建十一路工程zf6a-252 gis内部故障电弧进行分析计算。

2.计算标准
gb7674-2008《额定电压72.5kv及以上气体绝缘金属封闭开关设备》第5.102、5.103、5.105、6.103、6.105条规定了关于内部故障、外壳、压力释放以及由于内部故障产生的故障电弧下外壳的验证试验。

其中规定外壳设计应满足以下几点重要要求:
(1)为了对人身提供保护,应使电弧的外部效应仅限于外壳出现穿孔或开裂而无碎裂。

(2)第一保护阶段故障清除时间
40ka及以上电流0.1s,小于40ka电流0.2s
(3)第二保护阶段故障清除时间
40ka及以上电流0.3s,小于40ka电流0.5s
(4)外壳的厚度应以设计压力和下述的最小耐受时间而不烧穿为依据
40ka及以上电流0.1s,小于40ka电流0.2s
(5)根据gb7674-2008规定
额定短路电流保护段电流持续时间性能判据
40 ka
(有效值) 1 0.1s 除了适当的压力释放装置动作外,没有外部效应
2 0.3s 没有碎片(允许烧穿)
3.zf6a-252 gis主要技术参数
建十一路工程zf6a-252 gis的最小气室容积为165l,罐体壁厚最小为8mm,其主要技术参数如下表所示。

罐体
容积
(l)罐体
壁厚
(mm)带否防爆膜及防爆膜启动压力(mpa)额定
气压
(mpa)例行试验压力
(mpa)罐体爆破压力
(mpa)罐体材料
165 8 带(1.15mpa)0.5 1.4 3.5 al材
4.罐体因内部故障导致烧穿时间的计算
高压开关设备当产生内部故障时,故障电弧会对罐体产生灼烧,
罐体有可能被烧穿。

在充sf6气体的封闭隔室内因内部故障电弧产生烧穿的时间按(1)式计算:
(1)
式中t1:烧穿时间 [ms]
c材: 材料系数
d: 外壳厚度 [mm]
i: 故障电弧电流 [ka]
建十一路工程zf6a-252 gis罐体最小壁厚为8mm,即d=8mm;c 材=87.4(铝材);i=50ka。

把上述数值代入式(1),得:
t1=87.4=252ms
即当gis内部发生接地故障产生电弧时,gis罐体至少需要252ms才能被烧穿,大于标准规定的100ms,因此满足要求。

5.内部故障电弧引起的压力升高计算
由于内部故障会使封闭气室压力瞬间升高,如果升高的压力超过防爆膜的启动压力,防爆膜就会动作;如果不设置防爆膜且升高的压力超过罐体所能承受的极限压力,罐体就会发生爆炸进而造成设备损坏或人员伤亡。

在充sf6的封闭隔室内因内部故障造成的压力升高可按式(2)计算:
(2)
式中:压力升高(mpa);:故障电弧电流(ka,有效值);
:隔室的容积(l);:电弧持续时间(s);
=0.45 为设备系数
根据zf6a-252 gis的相关技术参数,故障电流取i=50ka;一段保护时间100ms。

基于上述计算方法和计算条件可以得到zf6a-252 gis最小气室的压力升高如下表所示。

罐体容积(l)额定气压
(mpa)一段保护100ms
升高压力(mpa)最高压力(mpa)
165 0.5 1.36 1.86
由上表可知,对应一段保护时间t=100ms,气室内的压力最大值为1.86 mpa,该压力值大于了防爆膜的启动压力1.15 mpa,所以防爆膜动作。

6.结论
本报告对建十一路工程zf6a-252 gis内部故障电弧引起的压力升高及烧穿时间进行了计算分析,计算结果表明:
1)对应50ka的电弧电流,罐体需要252ms才能烧穿,大于标准规定的100ms,因此满足要求。

2)对应50ka的电弧电流及电弧持续时间t=100ms,当罐体容积为165l 时,其气室内的压力最大值为1.86 mpa,该压力值大于了防爆膜的启动压力1.15mpa,所以防爆膜动作。

3)建十一路工程zf6a-252 gis独立气室均设置有防爆膜,且
防爆膜的启动压力为1.15 mpa,不仅远小于各罐体的爆破压力,而且也小于各罐体的例行试验压力,所以zf6a-252 gis设计合理,没有发生罐体爆炸的可能性。

参考文献:
【1】gb7674-2008《额定电压72.5kv及以上气体绝缘金属封闭开关设备》。

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