GIS和HGIS
GIS
GIS中断路器与其他电器元件为什么必须分为不同的气室？ （1）由于断路器气室内SF6气体压力的选择要满足灭弧和绝 缘两方面的要求，而其他电器元件内SF6气体压力只需要 考虑绝缘性能方面的要求，两种气室的SF6气压不同，所 以不能连为一体。 （2）断路器气室内SF6气体在电弧高温作用下可能分解成多 种有腐蚀性和毒性的物质，在结构上不连通就不会影响其 他气室的电器元件。 （3）断路器检修的几率比较高，气室分开后，要检修断路 器时就不会影响到其它电气的元件气室，因而可缩小检修 范围。
SF6防毒设备
正常显示20-22之间，设 定参数为21％。当氧气含量 低于18％VOL时，会报警，应 通风并采取防护措施进入。
氧气检测报警装置
3、气隔与气室
3.1 什么是GIS设备的气隔？设置气隔有什么好处？
GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件的气室间设 置的使气体互不相通的密封间隔称为气隔。 设置气隔有以下好处： (1)可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开。 (2)特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔。 (3)在检修时可以减少停电范围。 (4)可以减少检修时SF6气体的回收和充放气工作量。 (5)有利于安装和扩建工作。
3.2 气隔单元划分原则
3.2.1按所充SF6气体压力（在20℃时）
a）断路器与电流互感器：为一个气隔单元
额定压力0.5MPa，报警压力0.45MPa，闭锁压力： 0.40MPa。
b）电压互感器、避雷器 电压互感器 避 雷 器 c）其它气室： 额定电流2000A及以下 额定电流3150A及以下 额定压力 0.40MPa，报警压力 额定压力 0.50MPa，报警压力 0.30MPa 0.40MPa 额定压力 0.40MPa，报警压力 额定压力 0.40MPa，报警压力 0.35MPa 0.30MPa
GIS设备安装
技术交底
工程名称：220kV GIS 500kV HGIS设备安装交底人：
1、GIS、HGIS主体就位前,应对基础进行复测,复测合格后,方可进行就位.
2、气象条件是否符合规范及厂家要求。
3、GIS、HGIS主体起吊就位，注意应符合设计图纸要求。
4、GIS、HGIS对接，监理应注意检查施工，工器具是否齐全，工序是否正确，对接口是否清洗干净，螺栓紧固是否用利用力矩扳手。
5、GIS、HGIS安装过程中，要求施工人员严格执行已审批的安装措施。
安全注意事项：
1、GIS、HGIS吊装时，首先应核对已审批的吊车及吊车司机、起重人员的相应证件是否与现场一致。
同时要检查吊装工具是否完好。
2、吊装时，注意检查吊绳是否完好，GIS、HGIS的单体重量是否与所用的吊车匹配。
3、就位后，母线筒对接要特别注意，手不要扶在母线筒等设备的法兰对接处，避免将手挤伤。
4、GIS、HGIS组装完成后，进行高压试验时，应注意设安全栏，并悬挂“止步，高压危险”标识牌，并设置警戒线，有专人监护
5、巡视、旁站过程中要注意自身的安全。
参加人员：
日期：。
500kV变电站HGIS(GIS)安装施工方案
附件：500kV变电站HGIS（GIS）安装方案1 总则HGIS（GIS）组合设备由断路器、隔离开关、接地（快速）开关、互感器、避雷器、母线（单相或三相）、连接管或其它过渡元件（电缆接线盒、出线套管、与变压器的连接结构）等多种高压电器组合而成的成套装置，它的基本结构是以金属筒为外壳，将上述高压电器和绝缘件封闭在金属筒内部并充入一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。
根据电气主接线的要求，可以选用上述电器通过适当的连接方式以组成所需的HGIS（GIS）。
HGIS（GIS）有单相筒式和三相共筒式两种。
1.1 编制目的为正确对HGIS（GIS）的现场组装、安装时采用必要的措施及正确的安装方法，特编制本文件。
1.2 适用范围本文件适用于110--500kV变电站， HGIS（GIS）的现场组装及安装。
1.3 编制依据1.3.1国颁《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-91）1.3.2《电气装置安装工程质量检验及评定规程》（DL/T 5161.1-5161.17-2002）1.3.3制造厂规定的现场安装规定、试验项目和标准。
1.3.4合同规定的试验项目及标准。
2 进行安装应具备的条件2.1主要设备或相关附件已经开箱检查，应完好无损，到货设备与技术合同要求相符。
2.2除了备齐各种常用的安装工器具之外，还要有制造厂提供专用工具2.3能满足试验的要求。
2.4现场的环境卫生、安全及消防措施已具备施工作业条件。
3 安装流程HGIS（GIS）安装流程图4安装项目、方法和标准4.1 安装前的准备4.1.1技术准备（1）熟悉制造厂提供的技术资料；（2）熟悉施工设计图纸；（3）编制施工作业指导书；（4）组织施工人员学习、掌握各种工艺、材料、专用工具、机具、仪器的使用方法。
（5）邀请厂方HGIS（GIS）指导人员进行开工前的交底、答疑。
4.1.2施工机具准备安装HGIS（GIS）前，除了备齐各种常用的安装施工机具之外，还要有制造厂提供专用工具（合同谈判时应向厂家提出）。
HGIS、GIS和封闭母线安装作业指导书
110kV XX变电所电气安装工程HGIS、GIS和封闭母线安装作业指导书年-月-日发布年-月-日实施发布前言为了优质、安全、高效地完成110kV XX 变电所HGIS、GIS和封闭母线安装，特编制本作业指导书。
本作业指导书只适用于110kV XX 变电所HGIS、GIS和封闭母线安装。
本作业指导书由提出本作业指导书由总工办归口批准：审核：编制：本作业指导书由总工办负责解释目录一、适用范围 (1)二、主要引用标准 (1)三、工艺流程 (1)四、主要工艺流程质量控制要点 (2)1、施工准备 (2)3、主体设备就位 (2)4、母线、分支、套管组装 (3)5、其他附件安装及管道连接 (4)6、抽真空、充气 (4)7、设备调整及支架固定 (5)8、设备接地 (5)9、电缆桥架等安装 (5)10、电缆敷设及接线 (5)11、质量检验 (6)一、适用范围本作业指导书适用于变电工程110～500kV的HGIS、G1S和封闭母线安装。
二、主要引用标准GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GBJ 147 电气装置安装工程高压电气施工及验收规范GBJ 169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范三、工艺流程HGIS、GIS和封闭母线安装工艺流程见图1—1。
图1-1 HGIS、GIS和封闭母线安装工艺流程四、主要工艺流程质量控制要点1、施工准备1.1技术准备：施工图纸、厂家资料、施工措施、技术交底等齐全。
1.2人员组织：安装、调试、技术、安全、质量及厂家现场指导人员到位。
1.3机具及材料准备：吊车、汽车、吊具、高空作业车、千斤顶、链条葫芦、吸尘器、真空机、SF6充气设备、SF6回收装置、SF6气体微水测量仪、检漏仪、试验设备、防尘帐篷、撬棍及其他用工具和专用材料等准备齐全。
1.4土建工作检查：场地平整；基础及预埋件中心线误差及水平误差符合规程和设计要求；室内的起吊设备应通过专项验收合格。
1.5基础划线：按设计图纸在基础平面上划好主母线、分支母线、断路器等置于地面上的元件和控制柜的中心线。
HGIS开关
HGISHGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear)是一种介于GIS和AIS之间的新型高压开关设备。
HGIS的结构与GIS基本相同，但它不包括母线设备。
其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而接线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高。
随着电网规模的不断扩大，超高压变电站大量增加。
由于环境和占地的压力，我国超高压500kV变电站的主设备的选型就非常重要。
目前，我国500kV超高压开关主要有两大类：气体绝缘金属全封闭开关设备GIS和常规敞开式开关设备AIS。
GIS具有占地少，运行可靠性高，抗污秽及抗震能力强等特点，但其价格昂贵，故障后短时间难以修复且扩建困难。
AIS比GIS价格便宜，但占地面积很大且带电部分外露较多，限制了在变电站面积狭小且环境条件恶劣的地方应用。
HGIS高压开关设备一般为空气绝缘开关设备（AIS）、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。
20世纪90年代后期，世界上出现了一种紧凑型组合式高压开关设备。
这种设备综合了敞开式和封闭式开关设备的优势。
它将高压元件高度集成，使高压开关设备更加紧凑。
目前多数人称其为HGI S，即“半GIS（Half GIS）”，这与敞开式开关设备相比，把断路器、隔离/接地开关、CT、PT、避雷器等集成为一个模块，大大节省了占地面积，提高了设备可靠性；与GIS设备相比，省略了封闭式母线，大大节省了费用。
欧洲当时正处于20世纪50年代和60年代老变电站改造期间，用此设备可节省费用和减少占地面积。
因此，欧洲几大公司竟相开发此种产品。
包括ABB的PA SS型、三菱的MITS型、西门子的HIS型、Alstom的GIM型等。
随着HGIS设备使用的升温，我国高压开关制造厂家也应更多关注这种设备，以满足电力部门要求缩小占地面积又节省投资的要求。
近年，在某些地方受限制不能选用AIS、投资又较紧张不能选用GIS的电站，推广使用HGI S更适合中国国情，能给使用维护带来更多的方便和实惠。
GIS HGIS COMPASS
1、结构型式选择错误
结构型式为选择项，不能手动填写，选择项分为罐式、GIS、HGIS、PASS、COMPASS、瓷柱式、其他7种。
各种结构型式区别如下：
（1）瓷柱式断路器的外壳是绝缘材料，多是绝缘陶瓷，以有机或无机绝缘材料作为灭弧室外壳且对地绝缘的六氟化硫断路器，如下图：
（2）罐式断路器的外壳是金属材料，多是钢材，以金属作为外壳并直接接地的六氟化硫断路器，如下图：
（3）G IS：气体绝缘封闭式组合电器，主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器等一个电压等级设备都组合在一起。
（4）H GIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear)是一种介于GIS和AIS （空气外绝缘，指常规设备）之间的新型高压开关设备。
HGIS的结构与GIS基本相同，但它不包括母线设备。
（5）P ASS：ABB公司的HGIS产品。
（6）C OMPASS：即工厂预制的空气外绝缘变电站设备。
COMPASS 一般由断路器、隔离开关、电流互感器、支撑绝缘子、支撑瓷套、固定支架、控制箱和支撑柱等部件组成。
（7）其他。
110kVGIS技术规范书
GIS和HGIS招标文件技术规范范本通用部分1总则2结构要求3试验4技术服务、设计联络、工厂检验和监造投标人应具备的条件1.投标人或制造商必须具备生产投标产品所需的整体组装的厂房，并进行全部出厂试验，或在国家认可的权威试验机构进行出厂试验。
2.投标人或制造商对外购原材料、配套元件和外部委托加工及进口散装的部件应具备进行进厂验收所必需的检测设备。
3.国产、合资工厂生产的投标产品应按现行电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准在有资质的试验室进行型式试验，进口产品应在国际认可的有资质的试验室进行型式试验。
4.进口的关键元件应取得供应商的供货承诺函。
5.投标人应具备相应的生产条件（检测、加工、组装、试验等）和有效的型式试验报告。
1 总则1.1一般规定1.1.1投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。
1.1.2投标人须仔细阅读包括本技术规范（技术规范通用和专用部分）在内的招标文件阐述的全部条款。
投标人提供的GIS或HGIS应符合招标文件所规定的要求。
1.1.3本招标文件技术规范提出了对GIS或HGIS的技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。
1.1.4本招标文件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标人应提供符合本技术规范引用标准的最新版本标准和本招标文件技术要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本招标文件所使用的标准如与投标人所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。
1.1.5如果投标人没有以书面形式对本招标文件技术规范的条文提出差异，则意味着投标人提供的设备完全符合本招标文件的要求。
如有与本招标文件要求不一致的地方，必须逐项在“技术差异表”中列出。
1.1.6本招标文件技术规范将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。
本招标文件技术规范未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。
1.1.7本技术规范中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的商务部分有矛盾时，以商务部分为准。
论GIS与HGIS在变电站建设中的设备选型
论GIS与HGIS在变电站建设中的设备选型摘要：HGIS和GIS分别属于运行于户外和户内的两种专属设备。
随着GIS设备在户外运行的数量增加以及经验的积累，对比HGIS设备，工程师们发现用于户内的GIS使用在户外是个错误。
本文主要论述有关GIS和HGIS在变电站建设中设备选型的问题，并从产品结构、生产工艺、安装环境、运行维护等方面做了具体论述。
正确的设备选型对提高变电站设备的运行可靠性以及电力系统供电可靠性具有极其重要的意义。
关键词：GIS，HGIS，设备选型The discussion on equipment selection of GIS and HGIS in substation construction. BAO Hongqi[1] ，ZHANG Shan[2] ，ZHANG Guoliang [3]（［1］China Power New Energy Smart Grid Technology Co.，Ltd.，Jiangsu Nanjing 211113；［2］China Power New Energy Smart Grid Technology Co.，Ltd.，Jiangsu Nanjing 211113；［3］China Power New Energy Smart Grid Technology Co.，Ltd.，Jiangsu Nanjing 211113；）【Abstract】 Hybrid Gas Insulated Switchgear（HGIS）and Gas Insulated Switchgear（GIS）are two equipment types used for outdoor and indoor purposes respectively. With the continuing increase in cases where GIS operating outdoor in contrast to HGIS，we wish to share our experience in selecting the correct types of equipment for enabling a more reliable operation of the substations，which is also critical to the whole power system. In this paper，the topics would cover the layout of products，production processes，installation environments and maintenance requirements etc.【Key words】 GIS，HGIS，equipment selection.1 概述我国模块化变电站建设目前正逐步进入快速发展阶段，一次设备的选型是非常关键的问题，但是还有些观点存在分歧。
历史地理信息系统在历史研究中的应用
历史地理信息系统在历史研究中的应用近年来，历史地理信息系统（Historical Geographic Information System，简称HGIS）的应用得到了广泛关注和研究。
HGIs将历史地理数据与GIS技术相结合，为历史学家和研究者提供了更直观、全面的历史空间信息。
它们可以帮助我们更好地理解历史事件和过程中的空间分布、变化及其影响。
在本文中，我们将探讨HGIs在历史研究中的应用，并展示其优势和发展前景。
首先，HGIs在历史研究中的应用主要体现在三个方面：地理信息展示、空间分析和模拟实验。
在地理信息展示方面，HGIs可以将历史地理数据与地图叠加，通过空间可视化展示历史事件的空间分布特征，使研究者和观众可以直观地理解历史事件的时间和空间关系。
例如，通过HGIs，我们可以将二战期间的各个战役、阵地以及战争影响的地理变化展示在地图上，更加生动地呈现战争的过程。
这些视觉化工具不仅让历史研究者更好地理解数据，还可以吸引更多人对历史事件的关注。
其次，在空间分析方面，HGIs可以对历史地理信息进行空间统计与空间推理，揭示历史事件的空间分布规律和影响因素。
例如，研究者可以通过HGIs对历史人口数据进行空间聚类分析，发现不同地区的人口密度差异以及其背后的社会、经济因素。
这将有助于深入理解历史事件背后的原因和动力，拓展历史研究的深度和广度。
另外，HGIs还可以对历史地形图进行数字化处理，对地势变化及其对历史事件的影响进行模拟与预测。
通过这些空间分析技术，我们可以更加全面地认识历史事件的地理背景，从而更好地解读历史发展和演变。
最后，在模拟实验方面，HGIs可以提供一个虚拟的历史环境，让研究者进行历史事件的模拟与试验。
通过建立历史场景的三维模型，研究者可以进行虚拟实验，考察不同因素对历史事件结果的影响。
例如，研究者可以建立一个虚拟的罗马帝国，模拟各种历史决策及其对帝国边界和疆域的影响，从而更好地理解罗马帝国的崛起和衰落。
AIS、GIS及HGIS
解答一：我们常见的高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS；其母线裸露，直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式，其特点是外绝缘距离大，占地面积大，但投资少，安装简单，可视性好，现大多数电力用户使用的均是这类配电装置；第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。
母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置；第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置，简称GIS；GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年，但投资大，对运行维护的技术性要求很高；可见，虽然GIS性能好于AIS，但由于成本和管理能力的差异，AIS在相当一段时间还不会完全退出。
解答二：高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS);(3)混合技术开关设备(MTS)。
MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。
AIS以优化投资成本为特征:GIS以最小的空间需求为特征;MTS则以可靠性极高的单线布置为特征。
混合技术开关设备(Mixed TechnologiesSwitchgear-MTS)是基于敞开式开关设备组合及气体绝缘金属封闭开关设备组合的组合式开关设备。
MTS可分两类:一类为敞开式组合电器;另一类为H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear)即复合式GIS。
敞开式组合电器是以敞开式元件组合形成的开关设备,基本型号为ZCW。
复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。
基本型号为ZHW。
国内将H-GIS亦称为准GIS,简化GIS等。
空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)以瓷套作为设备外壳及外绝缘,优化了投资成本。
但占地面积大旦因设备外露部件多,易受气候环境条件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。
而GIS H-GIS在减少占地面积方面具有明显的优势,而且GIS H-GIS的功能元件封闭在气体绝缘壳体内,因而抵御外界环境影响能力较强。
复合式组合电器(HGIS)
1.GIS技术的进步从上世纪60年代GIS问世以来,GIS一直处于发展之中,在保持高可靠性的同时,减少材料用量和降低成本。
同时在GIS 的基础上,最新演变出H-GIS(MTS)即复合式GIS。
GIS的进步主要表现在:1)断路器技术的发展在增大容量的同时减少断口数是提高断路器和GIS技术经济指标的最主要措施。
减少断口数能简化结构,提高靠性,同时减少SF6气体用量和排放量。
目前550kV SF6断路器已由双断口发展到单断口。
日本三己开发出550kV63kA/50KA单断口SF6断路器,我国最新也开发出550kV 4000A 50KA单断口SF6断路器。
(2)GIS在壳体结构上从分相式-三相共筒式-复合化。
GIS的壳体从分相式发展到三相共筒式,使GIS进一步小型化。
目前国际上已做到300kV全三相共简化,550kV母线三相共筒化。
复合化是将多个元件运合在一个充气筒内,如将断路器和母线复合为一个充气筒内,又将隔离开关、接地开关、避雷器和电豆互感器由原来多个气筒复合为一个气筒。
这样做可使GIS小型化、轻量化。
(3)元件的多功能化,如将隔离开关和接地开关复合成三工位隔离/接地开关,可省略电气操作联锁,不存在DS和ES间各种误操作,显著提高了运行可靠性。
(4)铝合金铸造和加工技术的发展使外形和体积最小化。
GIS壳体有钢板卷制、铝板焊接和铸铝结构,以铝合金铸造气密性最好,且能按绝缘要求优化需壳形状。
(5)使用智能化监控和诊断工具以延长维修周期,并避免不必要的工作。
GIS智能化技术可对GIS进行在线检测,及早发现故障,防患于未然,又可对GIS进行状态监视,变'定期维护'为'状态维护'。
这样做大大提高了运行可靠性,同时大大节省了维护费用,因而智能化会带来巨大技术经济效益。
因此GIS二次控制从传统的电磁机械式走向智能化,这是电网自动化的需要,也是提高GIS可靠性的需要。
2.复合式是合开关设备兴起(MTS)(H-GIS)高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS);(3)混合技术开关设备(MTS)。
车载移动式变电站、HGIS、GIS、AIS组合、典型的变压器布置
附录A电缆终端、避雷器及高压组合开关设备（HGIS）组合由复合外绝缘套管、SF6断路器、隔离开关、接地开关及电流互感器、电压互感器等组合成HGIS成套产品与外置式避雷器、高压电缆终端组成。
这种组合方式比较经济、紧凑、运输方便。
电缆终端、避雷器及高压组合开关设备组合如图A.1所示。
图中：○1——电缆终端；○2——避雷器；○3——HGIS。
图A.1 电缆终端、避雷器及高压组合开关设备组合示意图（资料性附录）电缆终端、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）组合由将断路器、隔离和接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等高度集成的气体绝缘金属封闭开关与电缆终端配合的组合。
这种组合方式特点很紧凑、设备安装固定方便，但对买方现场电力电缆连接要求高，且相对其它两种方案经济性较差。
电缆终端、气体绝缘金属封闭开关设备组合如图B.1所示。
图中：○1——GIS；○2——电缆终端；图B.1 电缆终端、气体绝缘金属封闭开关设备组合示意图（资料性附录）电缆终端、避雷器、互感器及空气绝缘开关设备（AIS）组合由电缆终端、避雷器、外置式电流互感器、外置式电压互感器、空气绝缘隔离开关和接地开关、复合支柱绝缘子等分散的组成。
这种组合特点是经济、结构简单，但由于结构零散，安装和固定的空间和难度大，运输和抗震能力不强。
电缆终端、避雷器、互感器及空气绝缘开关设备组合如图C.1所示。
图中：○1——隔离开关；○2——CT；○3——断路器；○4——隔离开关图C.1 电缆终端、避雷器、互感器及空气绝缘开关设备组合示意图附录D（资料性附录）车载移动式变电站典型的变压器布置车载移动式变电站典型的变压器布置如图D.1和D.2所示图D.1车载移动式变电站典型的变压器布置图图D.2车载移动式变电站典型的变压器布置图。
40.5GIS,HGIS产品介绍资料
二. ZFN13-40.5（Z）与竞争对手类型产品比较
40.5kV系列产品主要有三大类，即：空气绝缘开 关柜简称AIS、SF6 气体半绝缘的开关柜（充气柜） 简称C-GIS 、SF6 气体绝缘全封闭组合电器简称GIS。 平高集团研制生产ZFN13-40.5kVSF6气体全绝缘封 闭电器，属国内首创。
kV
95 185 215 31.5 80
8
雷电冲击耐压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
断路器极对地、断口 三位置开关隔离断口 额定短路开断电流 额定短路关合电流
kV
kA
9
断路器
额定短路开断电流开断次数
异相接地故障开断电流 机械寿命
次
kA 次 次 MPa %
20
27.3 10000 3000 0.14（20℃） ≤0.5
10 11 12
使用环境
海拔高度：≤3000m；
地震烈度：≤8度。
地震烈度： ≤8度
一.产品介绍
进线电缆
低压控制箱
三位置开关操作面板
断路器操作面板
一.产品介绍
断路器
• ZFN13-40.5（Z）组合电器配固定式真空断路器，外壳为 铝合金铸件，内部充SF6气体，提供相间绝缘和对地绝缘。 真空灭弧室可依据用户的要求灵活配置，互换性好。极为 严格的标准装配工艺，使产品的设计性能得到最大限度的 发挥。 • 模块化全弹簧操作机构，能满足10000次机械寿命，电动、 手动储能的独特设计，为安全运行提供了最为安全的保
四.应用案例
运行中的案例 甘肃枣阳变的ZFN13-40.5（Z）外观照片
产品正视照片
产品后视照片
四. 应用案例：
河南金大地化工集团
四. 应用案例： 河南金大地化工集团
内蒙古地区变电站AIS、HGIS与GIS应用综合比选
内蒙古地区变电站AIS、HGIS与GIS应用综合比选摘要：本文介绍了变电站中常用的AIS、HGIS和GIS三种配电装置型式，并从占地面积、建设维护、环境适应性、综合投资等方面进行了技术经济比较。
结合国家电网公司通用设计中的配电装置比选原则及内蒙古的地区特点，得出了比选结论建议。
还对GIS设备的应用发展前景进行了展望，建议扩大GIS的使用范围，进一步打造现代化、数字化、智能化的电网。
关键词:变电站；AIS；HGIS；GIS；比选1 引言配电装置设计是变电站设计的核心内容，必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循有关规程、规范及技术规定，结合各地区、各工程特点，选择最可靠、经济、合理的电气设备。
目前，开关设备主要有：常规敞开式开关设备（简称AIS）、复合气体绝缘开关设备（简称HGIS）以及气体绝缘金属封闭式开关设备（简称GIS）等三大类[1]。
其中，AIS配电装置在北方多将瓷柱式断路器与电流互感器替换为整体封装的罐式断路器，以提升设备抗寒能力。
2 设备简介AIS配电装置是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器等电气一次设备分别独立安装，通过硬、软母线实现设备间连接及电气一次接线。
其中罐式断路器是采用SF6气体作为绝缘介质，将断路器和电流互感器进行组合，隔离开关、接地开关、电压互感器等采用外置瓷柱式设备。
罐式断路器对设备的组合程度介于HGIS与AIS之间。
HGIS是将断路器、进出线隔离开关、电流（压）互感器等按间隔进行集成封装，仅将母线采用敞开式布置的方式。
GIS采用SF6气体作为绝缘介质，将断路器、进出线隔离开关、电流（压）互感器、主母线等若干的设备全部集成封装。
3 技术经济比较AIS、HGIS和GIS因各有优缺点，三者技术经济比较分析见表1。
GIS的设备购置费略高，但随着近年来GIS设备在电力工程中通过大规模招标采购应用，GIS设备价格已普遍下降，同时安装人工成本近年来逐年升高。
因此经过测算（以限额为依据），同等规模同等电压等级（以500kV站为例）的综合投资已相差无几。
变电站一次设备HGISGIS和封闭母线安装施工工艺要求
变电站一次设备HGISGIS和封闭母线安装施工工艺要求2.1 适用范围变电工程的110kV及以上SF6气体绝缘HGIS、GIS和封闭母线安装，66kV及以上的罐式断路器、PASS等组合电器可参考执行。
2.2 设计要求（1）设备本体安装a) 组合电器设备固定的方式有焊接和预埋地脚螺栓两种方式。
①预埋地脚螺栓安装：预埋螺栓中心线的误差不应大于5mm。
全站同类型设备预埋地脚螺栓露出长度应一致，地脚螺栓上部用采用热镀锌形式。
②焊接安装：设备底座与预埋钢板的焊接要求应满足厂家要求。
b) 组装后的支架应进行校正，垂直误差不大于0.0015H(H为支架总高度)，最大不应大于5mm，同一水平面的支架水平误差不大于5mm。
c) 设备安装用的紧固件，除地脚螺栓外，应采用热镀锌制品。
（2）本体附属设备及电缆的安装a) 组合电器本体上的电缆需排列整齐有序、美观，固定于防护措施可靠，采用封闭铝合金槽盒或不锈钢槽盒形式。
各槽盒连接板的螺栓应紧固，螺母位于桥架的外侧，槽盒接地应可靠。
b) 汇控柜（箱）安装垂直误差应符合厂家的规定，应牢固、完好，无损伤；宜采用螺栓固定，不宜采用点焊。
其底座应与主接地网连接牢靠，可开启门应采用软铜绞线可靠接地。
成列布置的柜（箱）应保证在同一轴线上，最大不应大于5mm。
（3）接地安装a) GIS配电装置宜采用多点接地方式，既可以由土建专业按GIS 设备厂要求的位置预埋接地钢板，将GIS配电装置接地线就近接至接地钢板，再由接地钢板与主地网可靠连接（土建预埋钢板时一并施工），也可以设置一条贯穿所有GIS 间隔的接地母线或环形接地母线，将GIS配电装置接地线引至接地母线，由接地母线再与主地网相连。
当选用分相设备时，应设置外壳三相短接线，并在短接线上引出接地线通过接地母线接地。
当设备为铝外壳时，其短接线宜采用铝排；当设备为钢外壳时，其短接线宜采用铜排。
b) 接地线的连接宜采用铜排或扁钢通过螺栓连接，搭接面紧密。
GIS(HGIS)试验作业指导书
处理气体时必须戴防护用品，并保持工作环境
通风良好
10
机械运动部分
人身伤残
中等风险
试验前确保断路器机构箱处无人工作
11
高压试验过程中防范措施不到位
人身伤残
高风险
试验开始时，应通知附近作业人员，并设置安全围栏，派专人把守；操作人员应大声告知各在场人员，得到回应“可以开始”后方可升压，如有异常应立即断电
4.4安全施工作业票由施工负责人现场持有，工作内容、地点不变时可连续使用10天，超过10天须重
新办理作业票，在工作完成后上交项目部保存备查。
表4-1作业任务安全基准风险指南
序号
危 害名称
风险种类
风险等级
风险控制措施
1
试验设备未接地或接地
不良
设备损坏
低风险
试验前，应认真检查接地线连接可靠，接地
良好
2
试验人员接线错误
连接，或在电压互感器安装前做此项试验）。
6.2.4SF6气体微水含量测量
（1）SF6气体微水含量测量必须在充气至额定气体压力下24h小时后进行。测量时，环境相对湿度
一般不大于85％。
（2）采用露点法测量。
6.2.5SF6气体密封性试验
检漏必须在充气24h小时后进行。
（1）采用检漏仪检漏法进行定性检漏。
设备烧损
中等风险
在试验前工作人员需熟悉说明书、图纸，按照
要求接线，并有工作负责人核查接线正确性
3
试验区域未设置安全围栏
人身伤残
中等风险
试验区域必须按规定设置安全围栏和标示牌等安全措施，并安排专人进行监护
4
引接试验电源时触电
人身伤亡
高风险
严格执行电气工作票，落实各项安全措施，加
GIS与H-GIS的区别
GIA(Gas Lnsulator Switxh)
GIS是全部或部分采用气体而不采用大气压力的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。
它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管七种高压电器组合而成的高压配电装置。
GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫气体作为绝缘介质，并将所有的电气元件封闭在接地金属桶中。
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、密封性好、不受外部环境干扰、运行可靠性高、维护工作量小、安装迅速、运费低、等优点
复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。
基本型号为ZHW。
国内将H-GIS也称为GIS，简化GIS等。
相对GIS，H-GIS只将一相断路器、隔离开关或接地开关、CT等集成为一组模块，整体封闭于充有绝缘气体的容器内，而对于发生事故几率极低的母线，则采用常规方式（敞开式）进行布置。
也就是说，H-GIS是一种不带充气母线的相间空气绝缘的单相GIS，因而，使的现场清晰、简洁、紧凑、安装和维护方便、运行可靠性高。
对于变电站来说，H-GIS适合于老式变电站改造工程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
GIS全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。
就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。
高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。
其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。
葛洲坝电厂采用的即是这种型式。
第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。
母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。
第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。
其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。
GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。
HGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear)是一种介于GIS和AIS之间的新型高压开关设备。
HGIS的结构与GIS基本相同，但它不包括母线设备。
其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而结线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高。
1.GIS技术的进步从上世纪60年代GIS问世以来,GIS一直处于发展之中,在保持高可靠性的同时,减少材料用量和降低成本。
同时在GIS的基础上,最新演变出H-GIS(MTS)即复合式GIS。
GIS的进步主要表现在:1)断路器技术的发展在增大容量的同时减少断口数是提高断路器和GIS技术经济指标的最主要措施。
减少断口数能简化结构,提高靠性,同时减少SF6气体用量和排放量。
目前550kV SF6断路器已由双断口发展到单断口。
日本三己开发出550kV63kA/50KA单断口SF6断路器,我国最新也开发出550kV 4000A 50KA单断口SF6断路器。
(2)GIS在壳体结构上从分相式-三相共筒式-复合化。
GIS的壳体从分相式发展到三相共筒式,使GIS进一步小型化。
目前国际上已做到300kV全三相共简化,550kV母线三相共筒化。
复合化是将多个元件运合在一个充气筒内,如将断路器和母线复合为一个充气筒内,又将隔离开关、接地开关、避雷器和电豆互感器由原来多个气筒复合为一个气筒。
这样做可使GIS小型化、轻量化。
(3)元件的多功能化,如将隔离开关和接地开关复合成三工位隔离/接地开关,可省略电气操作联锁,不存在DS和ES间各种误操作,显著提高了运行可靠性。
(4)铝合金铸造和加工技术的发展使外形和体积最小化。
GIS壳体有钢板卷制、铝板焊接和铸铝结构,以铝合金铸造气密性最好,且能按绝缘要求优化需壳形状。
(5)使用智能化监控和诊断工具以延长维修周期,并避免不必要的工作。
GIS智能化技术可对GIS进行在线检测,及早发现故障,防患于未然,又可对GIS进行状态监视,变'定期维护'为'状态维护'。
这样做大大提高了运行可靠性,同时大大节省了维护费用,因而智能化会带来巨大技术经济效益。
因此GIS二次控制从传统的电磁机械式走向智能化,这是电网自动化的需要,也是提高GIS可靠性的需要。
2.复合式是合开关设备兴起(MTS)(H-GIS)高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS);(3)混合技术开关设备(MTS)。
MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。
AIS以优化投资成本为特征:GIS以最小的空间需求为特征;MTS则以可靠性极高的单线布置为特征。
混合技术开关设备(Mixed Technologies Switchgear-MTS)是基于敞开式开关设备组合及气体绝缘金属封闭开关设备组合的组合式开关设备。
MTS可分两类:一类为敞开式组合电器;另一类为H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear)即复合式GIS。
敞开式组合电器是以敞开式元件组合形成的开关设备,基本型号为ZCW。
复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。
基本型号为ZHW。
国内将H-GIS亦称为准GIS,简化GIS等。
空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)以瓷套作为设备外壳及外绝缘,优化了投资成本。
但占地面积大旦因设备外露部件多,易受气候环境条件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。
而GIS H-GIS在减少占地面积方面具有明显的优势,而且GIS H-GIS的功能元件封闭在气体绝缘壳体内,因而抵御外界环境影响能力较强。
GIS是属于可靠性高、兔(少)维护的开关设备,它占地面积最小,但由于配置大量的金属封闭母线,使得造价昂贵,而H-GIS的造价介于AIS和GIS之间。
相对GIS,H-GIS(或MTS)只将一相断路器、隔离/接地开关、CT等集成为一组模块,整体封闭于充有绝缘气体的容器内,而对发生事故机率极低的母线,则采用常规方式(敞开式)进行布置,也就是说,H-GIS(或MI别是一种不带充气母线的相间空气绝缘的单相GIS,因而,使得现场结构清晰、简洁、紧凑、安装和维护方便、运行可靠性高。
相对AIS,MTS将隔离开关和接地开关封闭在充气的壳体内,这样就避免了户外隔离开关经常出现的瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、腐蚀等4大问题。
又由于隔离开关与接地开关合一简化了结构,大大缩小了尺寸。
这种三工位隔离开关与接地开关,不存在常规隔离开关与接地开关间各种可能的误操作,因此可省略他们之间的电气操作联锁,使运行的可靠性大大提高。
对于变电站来说,H-GIS的优势在于:(1)MTS开关设备完全解决了户外隔离开关运行可靠性问题。
同时由于各元件组合,大大减少了对地绝缘套管和支柱数(仅为常规设备的30~50％)。
这也减少了绝缘支柱因污染造成对地闪络的概率,有助于提高运行的可靠'性:(2)由于元件组合,缩短了设备间接线距离,节省了各设备的布置尺寸。
相对于传统的AIS,大大缩小了高压设备纵向布置尺寸,减少占地面积达40~60％;(3)由于采用在制造厂预制式整体组装调试、模块化整体运输和现场施工安装的方式,现场施工安装更为简单、方便。
同时减少了变电站支架、钢材需用量。
又由于基础小,工程量少,混凝土用量少,大大减少了基础工作和费用开支;(4)由于MTS模块化,非常灵活,特别适用于老式变电站的改造。
MTS正是适应欧洲50年代和60年代老电站需要改造而兴起。
MTS减少了老变电站升级改造的施工难度和投资规模,同时提高了可靠性。
目前国内三家大型企业(西开电气、平高集团和新沈高)正在积极研制1100kVGIS和H-GIS(MTS)。
高压等级越高,越能显示出H-GIS的优势。
根据广东的经验,H-GIS相比GIS具有明显的价格优势。
如550kV一间隔设备费用约为720万美元(2002年到岸价),而H-GIS一间隔约为183万美元(横沥站2002年DDV价),约为GIS一间隔价格的1/4,同时GIS扩建麻烦,而H-GIS不带母线,分相布置,当一相断路器需维护或扩建时,只需断开与三相母线的连接线,因此H-GIS相比GIS 占有价格低和扩建维修的优势。
H-GIS与AIS相比,H-GIS综合费用比AIS虽贵些,但它的技术经济指标优越,特别减少了套管数量(约为AIS的50％),支柱绝缘子数(约为其20％),设备支架数(为其209b),占地面积(为其60％),安装工作量(为其50％),维护工作量(为其20％)等。
550kVMTS在国外都有生产和使用。
国外以日本为例,三菱和东芝都在生产MTS产品。
三菱550kVMTS从1973年开始已有19座变电站在运行,至今已有194台供货记录。
1979年日本关西电力公司的500kV西播变电站技运10间隔550kV/4000A/5。
KA的MTS,至今运行没有发生任何问题。
1987年日本东京电力公司的500kV的变电站,扩建的5号主变电站工程选用Mm以来,没有发生任何故障。
2004年、2005年国家电网公司和南方电网公司又在多个500kV 变电站选用了MFTS开关设备。
我国即将开工建设的1000kV特高压输变电试验示范工程,其中有的变电站将选用1100kV MIS。
我国现运行的550kVMTS设备中已有三菱、东芝和西开电气产品。
2001年西开ZHW-550型产品在福建水口电厂投运。
3.GIS在我国发展势头强劲GIS是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称。
GIS在我国发展势头强劲。
产量大幅增加。
据统计2005年550kVGIS的产量为107间隔,而上年仅为8间隔,因此增长13.38倍。
252kVGIS的产量为2899间隔,上年仅为2280间隔,同比增长27.1596。
GIS生产厂家猛增,国企、合企、民企一起上。
据笔者不完全统计,现生产和研制GIS厂家约有20多家,计有: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、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司、北京北开电气股份有限公司、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,如泉高压电器有限公司、平高一一东芝高压开关有限公司、上海西门子高压开关有限公司、Areva集团公司、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、山东鲁能恩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、天水长城开关厂等。
在这20多个生产厂家中,首先都生产」6kVGIS,也有的生产到252kVGIS。
在生产553kVGIS厂家中,外企(合企)主要有ABBSienms、Arewa、东芝、AE Power等企业。
国企主要有西开高三电气和新沈高。
在2006年中国名牌产品中,西开夏压电气和新沈高的72.5kV及以上气体绝缘金属玄旬开关设备(GIS)被评为'中国名牌产品'。
目前言主占国内市场相当大份额,如占550kV 断路器和GIS市场的80％,占252kVGIS市场的50％,占126kV GIS市场的30％。
但随着国企实力的增强和民企的崛起,这种局面会得到扭转。
我国已启动1100kV特高压交流输电工程。
目前国内三大企业(西开高压电气、平高集团和新沈高)正在积极研制1100kVGIS和H-GIS。
4.中国名牌产品2006年9月1日,中国名牌战略推进委员会以'2006年第6号文件'发布公告,并于2006年9月6日在人民大会堂向获得'2006年中国名牌产品'芝企业颁奖。