超高压开关技术_3_800kV气体绝缘金属封闭开关设备_GIS_
新型800kV GIS的研制与开发
新型 ８ ０ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ由断路器、 隔离开关 、 接地开关 、 母线、 Ｓ Ｆ ６ ／ 空气套 管、 电流互感器、 电压互感器、 避雷器等元件组成 ， 采用全模块化设计 ， 为 变电站、 电厂的布置提供高度灵＇ 浯ｌ 生。 Ｇ Ｉ Ｓ 整体采用铝合金外壳， 重量轻， 传导『 生 好， 损耗小， 耐腐蚀。
２研 制过程 介绍
超高压 Ｇ Ｉ Ｓ的研制是一项复杂的系统工程 ， 受篇幅所限， 以下仅简 要介绍 断路器 、 隔离 开关及盆 式绝缘子几种 关键 元件的研制与 开发过 程。 ２ ． １断路器 新型 ８ ０ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ 用 断路 器是 在 ８ ０ ０ ｋ Ｖ罐 式 断路 器的基 础 上研制 的， 产品重量轻、 操作功小、 抗震ｌ 生 能好、 技术参数高 、 安装调试方便 、 运行 可靠 ， 维护简便 。断路器搭配大功率液压操动机构 ， 操作特『 生可靠 、 稳定 （ 见图 １ ） 。 （ １ ）断路器采用成熟的设计结构和工艺路线， 零部件系列化 、 通用 图 ２ 隔 离 开 关 化、 标准化程度高， 大部分零部件可以与 ５ ５ ０ ｋ Ｖ断路器通用 ， 在实现高 强， 避免触头表面烧损严重而影响断口绝缘能力。 技术参数 的同日 寸 也实现了好的经端 溢 。 ２ ． ３盆 式 绝 缘 于 （ ２ ） 断路器卧式布置， 其灭弧室采用直线 串级式结构， 操动机构安装 盆式绝缘子是 Ｇ Ｉ Ｓ的关键元件之一，其品质的直接关系到整套 Ｇ Ｉ Ｓ 在断路器—侧， 断路器的主绝缘拉杆与液压机构的操作杆处于同一轴线。 产品的可靠Ｉ 生。因此， 技术上主要考虑到以下几个方面 ： 绷’ 司 连杆与主绝缘拉｛ ： 干 ＝ 连通 ， 可同时驱动所有灭弧室及合闸电阻开关。 整
个传动结构无需 奂 拐臂， 结构简单 、 可靠、 节约操作功。
(设备管理)关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施附件
附件1关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施第一章总则第一条为进一步加强气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）全过程管理，预防事故发生，保障电网安全、可靠运行，特制订本措施。
第二条本措施依据国家及电力行业相关标准、规程规范，并结合国家电网公司GIS的评估分析、运行状况分析及运行经验而制定。
第三条本措施适用于72.5kV及以上GIS，HGIS可参照执行。
第四条各网省、市电力公司可根据本措施，结合本单位实际情况制定相应的实施细则。
第二章设备设计选型第五条所选72.5kV及以上GIS产品必须通过国家级产品鉴定。
对于国外独资或中外合资企业，其生产的GIS产品应按电力行业标准进行型式试验，试验合格后方可选用。
产品型式试验均应在第三方检测机构进行。
第六条凡生产GIS的国外独资或中外合资企业，产品销售到国家电网公司系统，均应接受产品质量监督管理。
对于从国外批量整机进口的GIS产品，原则上可不再重复进行型式试验，其国外母公司的型式试验报告有效；对于从国外批量散件进口、在国内组装的GIS产品，应按转厂和异地生产的情况在有资质的检测机构进行全部的型式试验；对于进行了国产化的产品，应在有资质的检测机构进行相应的的型式试验验证。
第七条用于低温（最低温度为-30℃及以下）、重污秽Ⅳ级（沿海Ⅲ级）等地区的GIS，宜采用户内安装方式。
第八条采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。
如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。
第九条GIS变电站如计划分期建设，在GIS采购时，应要求制造厂提供包括扩建预留部分在内的完整的现场绝缘试验方案。
扩建完成后试验时，应尽可能减少对原有设备的耐压试验次数。
第十条主母线隔室的长度设置应充分考虑检修维护的便捷，550kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300kg。
南方电网500kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范
额定失步关合和开断电流：额定失步开断电流为额定短路开断电流的25%。额定失步关合电流应为额定失步开断电流的峰值。此时的工频恢复电压，应为2.0×550/ kV；
额定电缆充电开断电流：500A；
额定短路开断电流开断次数应不小于20次。
c)★机械稳定性次数5000次。
级外绝缘爬电比距规定为：
相对地：不小于25mm/kV。
4.1.6覆冰厚度
不超过10mm。
4.1.7降雨量
年最大：2600mm
日最大：300mm
4.1.8风速
正常使用条件：不超过34m/s（相应于圆柱表面上的700Pa）
4.1.9
耐受地震烈度规定为8度：
水平分量0.25g
垂直分量0.125g
本设备应能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时，在共振条件下所发生的动态地震应力，并且安全系数应大于1.67。
4.2.2海拔高度
对于使用在海拔高于1000m处的GIS，其外绝缘在标准参考大气条件下的绝缘水平是将适用场所要求的绝缘耐受电压乘以海拔修正系数Ka。
系数Ka可按下式计算：
式中：H为GIS安装地点的海拔高度，以m为单位。
注1：在任一海拔处，内绝缘的绝缘特性是相同的，不需采取特别的措施。关于外绝缘和内绝缘的定义见GB/T 311.2。
应考虑凝露对设备的影响。
4.1.3太阳辐射强度
户内GIS的阳光辐射强度可以忽略；户外GIS应考虑阳光辐射强度的影响，晴天中午的辐射强度为1000W/m2。
4.1.4海拔高度
适用于设备的外绝缘，绝缘水平的设计规定海拔高度不超过1000m。
4.1.5污秽
气体绝缘电力设备GIS
•适用于征地困难的地区 •维护工作量小 •寿命长，全寿命造价低
10
GIS设备的应用
GIS设备使用量的增加 GIS GIT GIL GCB 第一台69kV、2MVA 第一条700m 全球超过20000间隔(2005年) 全球运行的GIT超过10000台，主要集中在 亚太地区(2003年) 全球约300km
气体绝缘金属封闭式组合电器 压力释放装臵
当压力释放装臵动作时，不应危害工作人员的安全。电弧造成的压力升高， 也可用来检测故障位臵。
32
气体绝缘金属封闭式组合电器 控制柜
用于指令输入、报警和联锁等用 途的辅助电气设备均安装在相应 的就地控制柜内。用户控制保护 设备需要的电压、电流等信号也 是从就地控制柜的端子排上接取
Largest 500 kV GIS Itaipu (BR)
> 300 kV < 300 kV
1000
First 500 kV GIS Claireville (CA) Early research
500
1956
1966
1976
1986
1996
2004 2006
13
delivered bays
气体绝缘金属封闭式组合电器
(3)国内SF6气体绝缘变压器的使用量总计已经达到数十台(分布于北京、上海、香 港、深圳、重庆等地)。
(4) GIL：南方电网天生桥水电站(500kV)、广东奥岭核电站(500kV)、华东电网的 瓶窑变(500kV母线分裂改造工程)以及青海省拉西瓦水电站(750kV出线)
11
气体绝缘金属封闭式组合电器 气体绝缘金属封闭式组合电器 (GIS)的优点：
7
GIS设备的技术变迁
•混合气体绝缘 降低经济成本 防止温室效应导致的全球变暖
2024年气体绝缘金属封闭开关设备市场发展现状
2024年气体绝缘金属封闭开关设备市场发展现状概述气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Metal-Enclosed Switchgear，简称GIS）是一种新型的高压开关设备，采用气体绝缘技术来替代传统的油浸式开关设备。
与传统开关设备相比，GIS具有体积小、可靠性高、安全性能强等优势，因此在电力行业得到了广泛的应用。
本文将对气体绝缘金属封闭开关设备市场的发展现状进行分析。
市场规模目前，全球气体绝缘金属封闭开关设备市场规模不断扩大。
根据市场调研机构的数据显示，2019年全球GIS市场规模达到了XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元。
这一增长主要受到电力行业的需求增加和技术进步的推动。
市场驱动因素气体绝缘金属封闭开关设备市场的发展受到了多个因素的推动。
1. 电力需求增加随着经济的发展和人口的增加，全球对电力的需求不断增加。
气体绝缘金属封闭开关设备作为电力输配系统中的重要组成部分，能够提供可靠的电力传输和分配功能，因此得到了广泛的应用。
2. 可靠性要求提升电力系统的安全和可靠性对于社会经济的稳定运行具有重要意义。
与传统的油浸式开关设备相比，气体绝缘金属封闭开关设备具有更高的可靠性和更长的使用寿命，能够提供更加稳定和安全的电力传输和分配服务。
3. 技术进步随着气体绝缘金属封闭开关设备技术的不断进步，其性能得到了显著提升。
新材料的应用、智能化控制系统的引入以及设计优化等技术创新推动了气体绝缘金属封闭开关设备市场的发展。
市场挑战气体绝缘金属封闭开关设备市场在发展过程中也面临一些挑战。
1. 高成本与传统的油浸式开关设备相比，气体绝缘金属封闭开关设备的制造成本较高。
由于其复杂的设计和高品质的材料，使得价格相对较高。
对于一些发展中国家来说，其采购和维护成本较高，限制了市场的发展。
2. 技术门槛气体绝缘金属封闭开关设备的设计和制造需要较高的技术水平。
在一些发展中国家或地区，人才储备和技术支持相对薄弱，导致市场发展受到一定限制。
GIS与C-GIS区别
GIS与C-GIS的结构区别气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear，）简称GIS，是指全部或部分地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。
它是由断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管或电缆终端，以及母线等元件相互直接联结在一起而构成，而且只能在这种方式下运行。
GIS的断路器一般由液压、气动、弹簧机构操作，隔离开关和接地开关一般由气动、手动、电动或电动弹簧机构操作。
GIS在输电线路中起着控制和保护作用，它是最重要的输配电设备之一。
GIS具有体积小，占地面积少，易于安装建设，不受外界环境影响，运行安全可靠，配置灵活，维护简单，检修周期长等特点，已逐步取代空气和少油产品，在72.5kV及以上电网中运行，特别是在水电站和城网变电站中的应用越来越广泛。
GIS也成为超高压输变电设备的首选。
随着城市建设规模和速度的不断加大及铁路发展需要，在中压领域，GIS也正在得到实际应用。
从1965年世界第一台SF6气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）投运以来，GIS已广泛应用到72.5~800kV电压等级的电力系统中，GIS技术得到了很大发展。
为满足电力系统的发展需要，GIS的性能不断进行着改进和优化。
随着SF6断路器开断容量增大，GIS在参数水平上也不断提高。
已做到800kV GIS产品实际运行和1100kV GIS的试运行；SF6断路器已从多断口改为双断口或单断口。
在126kV~363kV级已采用单断口，在550kV级采用了单断口或双断口，减少了零件数，增加了可靠性；灭弧室从压缩空气式到SF6双压式再到单压式再改进为自能式，减小了操作功，使弹簧操动机构广泛应用成为可能。
在126kV~252kV级产品上，广泛应用了弹簧操动机构，在363kV以上产品上，结合弹簧操动机构，已有了弹簧液压机构；这也使GIS迈向小型化和智能化方向。
日本新近开发出只有0.9m3体积的超小型66/77 kV GIS。
高压气体绝缘金属封闭开关设备的发展
高压气体绝缘金属封闭开关设备的发展作者：西安高压电器研究所有限责任公司李建基摘要：由于高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)具有占地面积小、不受外界环境条件影响、可靠性高等优点，在我国电网建设中受到用户的青睐。
该文论述了GIS技术的进步，介绍中国名牌GIS产品和生产量大的126～145 kV的GIS 的改进情况。
关键词：GIS；三相共筒式；复合化中图分类号：TM591 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2007)11-0057-031 GIS技术的进步气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS），是由若干相互直接联结在一起的单独元件构成的，将断路器、隔离开关、接地开关、母线、互感器、避雷器等主要元件装入密封的金属容器内，其间充以SF6气体作为绝缘及灭弧介质，故具有体积小、占地面积小、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点。
因此备受用户欢迎，发展非常迅速，已被广泛应用于各类变电站。
GIS的进步表现在以下几个方面。
首先，断路器技术的发展在增大容量的同时减少断口数。
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，提高可靠性，同时减少SF6气体用量和排放量。
目前550 kV SF6断路器已由双断口发展到单断口，日本早已开发出550 kV 63 kA/50 kA单断口SF6断路器，我国最新也开发出550 kV 4 kA/50 kA单断口SF6断路器。
其次，GIS在壳体结构上从分相式，发展到三相共筒式，使GIS进一步小型化。
目前国际上已经做到300 kV全三相共筒化，550 kV母线三相共筒化。
复合化是将多个元件组合在一个充气筒内，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、避雷器和电压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。
126～145 kV GIS大多为三相共筒式。
第三，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，可省略电气操作连锁，不存在DS和ES间各种误操作，显著提高了运行可靠性。
ABB高压ELK-3型GIS
ELK-3型550kV GIS/HGIS 产品介绍
厦门ABB高压开关有限公司 林正坤
© ABB Group November 21, 2018 | Slide 1
ABB GIS发展史和工厂 简介 ABB GIS全球工厂 简介
ABB 瑞士工厂 “Oerlikon-苏黎士” 经营范围: 研发, 组装制造, 工程设计, 销售支持 GIS/HGIS/GIL 245 kV - 1100 kV ABB 德国工厂 “Hanau – Grossauheim” 经营范围: 研发, 组装制造, 工程设计, 销售支持 GIS up to 170 kV
© ABB China November 21, 2018 | Slide 3
ABB 380～550kV GIS全球业绩第一
© ABB Group November 21, 2018 | Slide 4
ELK-3在中国
全球范围内的550kV GIS项目投标有超过90％来自中国
ELK-3在中国有超过50%的市场份额
ABB ELK-3型 550kV GIS产品 断路器ELK-SP3：操作机构HMB-8
与拉簧比较：
碟簧有更高的机械压力 更高的能量储存密度 机械特性稳定，不易变形， 寿命长 平稳的F-S特性，更适于断 路器操作
© ABB Group November 21, 2018 | Slide 23
ABB 中国工厂 “厦门” 经营范围: 组装制造, 工程设计, 销售 GIS 45 kV - 800 kV HGIS/GIL 550 kV
© ABB Group November 21, 2018 | Slide 2
GIS全封闭组合电器简介
GIS全封闭组合电器简介产品名称：气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）产品型号：ZF36-126/T3150-40生产厂家：广州白云电器设备股份有限公司概述：ZF36-126/T3150-40型SF6气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，自能灭弧，其技术性能达到国际先进水平。
产品特点：1.共箱式结构，高度集成，占地面积小。
2.采用自能式灭弧室，开断能力高，操作功小。
3.40kA短路开断电流，20次额定短路开断次数。
4.壳体材料为铝合金，重量轻，防锈性能好，适用于各种严酷环境。
5.机械操作寿命10000次。
6.小型化：标准间隔宽度0.8米。
7.集成化：隔离开关与接地开关集成(三工位开关)；嵌入式母线，与三工位开关集成。
8.模块化：断路器模块、三工位开关模块、套管(电缆终端)模块；标准单元便于组织生产、提高效率及质量控制。
应用范围：广泛用于126kV电力系统分、合线路负载电流、故障电流和转换线路，可进行三相分闸、合闸及自动重合闸操作，实现对电力系统的操作、控制和保护。
产品先进性1.断路器的额定短路开断电流达到40kA，开断容量大，电寿命20次。
2.额定电流达到3150A，通流能力强，额定短路电流持续时间4s，达国际领先水平。
3.使用三工位开关, 把隔离开关和接地开关组合在一起，用同一个操动机构带动，通过机构的正反转运动实现隔离开关、接地开关的合分操作，使隔离开关、接地开关在机械上进行了连锁，提高了开关的可靠性。
典型工程概述1）云南-广东±800KV直流输电穗东换流站：中国首条±800KV直流输电工程业主：南方超高压输变电公司2）中石油新疆塔中1变电站、塔中4变电站、东河扩建工程、哈拉哈塘哈6区联合站产品运行在新疆塔克拉玛干沙漠腹地，通过了典型极端干旱的荒漠气候的考验，可靠运行。
业主：中国石油塔里木油田公司3）四川猛固桥工程产品运行在高原地形上，所受气候冬寒夏凉、常年干燥、雨量稀少、气温变化剧烈。
气体绝缘金属封闭开关设备技术条件
气体绝缘金属封闭开关设备技术条件1. 简介气体绝缘金属封闭开关设备技术条件（GIS）是一种在电力系统中广泛应用的高压开关设备。
它采用气体绝缘金属封闭技术来隔离和控制电力系统中的高压设备，以确保电力系统的安全和稳定运行。
2. 技术原理在GIS中，设备内部充满了绝缘气体，如SF6气体，以在高压设备之间提供良好的绝缘性能。
金属封闭的设计使得GIS设备能够承受高压和大电流，同时具有较小的占地面积，这使得它特别适合于城市和高密度人口地区的电力系统中使用。
3. 技术条件为了确保GIS设备的正常运行和安全性能，有一些重要的技术条件需要被满足：- 设备内部气体的压力和纯度必须得到有效控制，以确保良好的绝缘性能；- 设备的金属封闭结构必须具有足够的机械强度，以承受高压和外部环境的影响；- 设备的操作机构和监测系统需要精确可靠，以确保GIS设备的正常运行和故障检测。
4. 技术应用GIS技术已经被广泛应用于电力系统中的高压输配电设备、变电站和工业用电等领域。
它的高压、高可靠性和占地面积小的特点使得它成为现代电力系统中不可或缺的一部分。
5. 个人观点在我看来，GIS技术的应用将会在未来继续扮演重要角色，特别是随着电力系统的智能化和城市化进程。
随着对电力系统安全和可靠性要求的不断提高，GIS技术也将不断进行创新和发展。
总结气体绝缘金属封闭开关设备技术条件是一种关键的电力设备技术，它的应用将继续在电力系统中扮演重要的角色。
通过不断提高技术条件的满足程度，GIS技术将为电力系统的安全和稳定运行提供重要保障。
回顾在本文中，我们对GIS技术的原理、技术条件和应用进行了全面的探讨。
希望通过本文的阅读，能够让大家更加深入地理解和欣赏这一重要的电力设备技术。
通过本文的阅读, 你可以对GIS技术有了更深入的了解。
希望这篇文章对你有所帮助。
GIS技术作为一种重要的电力设备技术，具有广泛的应用前景和发展空间。
在未来，随着电力系统的智能化和数字化进程加速推进，GIS技术将会迎来更多的机遇和挑战。
GIS与C-GIS的结构区别
GIS与C-GIS的结构区别气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear， )简称 GIS，是指全部或部分地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。
它是由断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管或电缆终端，以及母线等元件相互直接联结在一起而构成，而且只能在这种方式下运行。
GIS 的断路器一般由液压、气动、弹簧机构操作，隔离开关和接地开关一般由气动、手动、电动或电动弹簧机构操作。
GIS 在输电线路中起着控制和保护作用，它是最重要的输配电设备之一。
GIS 具有体积小，占地面积少，易于安装建设，不受外界环境影响，运行安全可靠，配置灵活，维护简单，检修周期长等特点，已逐步取代空气和少油产品，在 72.5kV 及以上电网中运行，特别是在水电站和城网变电站中的应用越来越广泛。
GIS 也成为超高压输变电设备的首选。
随着城市建设规模和速度的不断加大及铁路发展需要，在中压领域，GIS 也正在得到实际应用。
从 1965 年世界第一台 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)投运以来，GIS 已广泛应用到 72.5~800kV 电压等级的电力系统中，GIS 技术得到了很大发展。
为满足电力系统的发展需要，GIS 的性能不断进行着改进和优化。
随着SF6 断路器开断容量增大，GIS 在参数水平上也不断提高。
已做到 800kV GIS 产品实际运行和 1100kV GIS 的试运行;SF6 断路器已从多断口改为双断口或单断口。
在126kV~363kV 级已采用单断口，在 550kV 级采用了单断口或双断口，减少了零件数，增加了可靠性;灭弧室从压缩空气式到 SF6 双压式再到单压式再改进为自能式，减小了操作功，使弹簧操动机构广泛应用成为可能。
在 126kV~252kV 级产品上，广泛应用了弹簧操动机构，在 363kV 以上产品上，结合弹簧操动机构，已有了弹簧液压机构;这也使 GIS 迈向小型化和智能化方向。
气体绝缘金属封闭开关设备_上_
方面， 绝缘强度的提高比压力提高速率缓慢。其理由是 ＳＦ６ 气 体在高压力下对导体和壳体表面的粗糙度和污秽的敏感性增
作为 断 路 器 的 操 动 机 构 ， 有液 压 机 构 、气 动 机 构 、弹 簧 机 构 、液 压 弹 簧 机 构 及 电 动 机 机 构 。 液 压 、气 动 和 液 压 弹 簧 机 构
９
８
５
６７
固 体 绝 缘 材 料 置 于 压 缩 的 ＳＦ６ 介 质 中 ， 会 使 ＳＦ６ 通 道 中 的 电 场 分 布 发 生 畸 变 。在 ＧＩＳ 中 用支 撑 件 引 起 的 严 重 问 题 如 下 ： （ １） 支 撑 件 因 固 体 材 料 老 化 限 制 了 系 统 的 电 压 梯 度 （ ｋＶ ／ｍ） 。 （ ２） 支 撑 件 影 响 ＧＩＳ 的 短 时 特 性 （ 如 绝 缘 强 度 ） ， 这 里 有 许 多
加， 反而会降低产品的可靠性， 而且增加维修工作量。随着气 配用于高电压大容量断路器。
压的增高， 要使提高的压力得到充分利用， 需要使电场分布均
目 前 液 压 弹 簧 操 动 机 构 使 用 较 多 ， 不 仅 配 ＡＢＢ 公 司 产
匀。因之， 对于增高 ＳＦ６ 气压来说， 必须确保导体、元件及壳体 的形状均匀。
的优势占上风。
２５２ｋＶ 电压等级， 由于采用三相共筒式和复合式结构， 使之
ＳＦ６ 气体压力越高， 则绝缘强度越高。因而对 于 给 定 电 压 等级来说， 可减小所需的导体间距， 使之设计更加紧凑。另一
ＧＩＳ 小型化和轻量化。由于灭弧室利用热膨胀和混合式灭弧原 理， 使之操作功大为减小， 使轻型弹簧机构的应用成为可能。
／
▲▲▲
专 Ｅｘｐｅｒｔｓ′Ｐｌａｔｆｏｒｍ 家 讲 堂
750千伏断路器、GIS关键技术
技术介绍
主要内容
1.800kV高压开关设备概述 2.800kV TGCB介绍介
概 述（续）
高压开关设备的器件主要有断路器、隔离开关和接地开关等，以及 由上述产品与其他电器产品的组合产品，它们在结构上相互依托，有 机地构成一个整体，以完成高压系统正常运行的任务。
概 述（续）
SF6气体有优异的灭弧和绝缘性能，SF6断路器具有；断口电压 高，开断能力强，允许连续开断短路电流次数多，适于频繁操作， 开断容性电流可以无重燃或复燃，开断感性电流可以无截流等。近 年来，在高压及超高压领域中，已取代了压缩空气断路器；在高压 领域中更是最主要的断路器。
SF6断路器对材料、加工工艺、装配等要求较高，尤其是对气体 密封性的要求更严，年漏气率一般要求小于0.5%。因此，生产SF6 断路器的工厂，需要专门的净化装配车间、气体回收处理装置、 SF6检漏仪、微水量检测仪以及吸附低氟化合物和水分的吸附剂、 烘干设备等。
概 述（续）
国内800kV开关设备制造商主要有西安西电开关电气股份有限公 司、新东北（沈阳）高压开关有限责任公司、平顶山高压开关有限责 任公司。西开公司在消化吸收引进三菱、ABB公司的550kV GIS技 术基础上，自主创新，研发出了其具有完全自主知识产权的800kV GIS ，并在2007年5月完成了整套型式试验；沈高公司与平高公司通 过技术转让，分别引进韩国晓星公司、日本东芝公司800kV GIS制造 技术，并逐步实现国产化。沈高与韩国晓星合作为我国750kV试验示 范线路提供了2个间隔GIS设备，并已投运。 后续750kV 电网建设中 西开电气、沈高及平开均有不同数量的订货，部分产品已安装。
ZF15-800型800kV GIS组合电器设备安装技术措施及结构特点
ZF15-800型800kV GIS组合电器设备安装技术措施及结构特点摘要日月750kv变电站处于2 200m的青藏高原，其地理条件具有海拔高、昼夜温差大特点、在变电站gis设备选型上采用了由新东北电气（沈阳）高压开关有限公司生产的zf15-800型气体绝缘金属封闭开关设备，设备由断路器、隔离开关、接地开关、母线、伸缩节、电压互感器、电流互感器、避雷器、出线套管、汇控柜、等基本元件构成，具有占地面积小，占用空间小，结构紧凑，绝缘性能优良，运行可靠性高，且适用于高海拔地区运行等特点。
关键词设备结构；性能；特点中图分类号th13 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）52-0115-020引言日月750kv变电站属于国家电网公司重点建设项目,工程创优目标为创国家“鲁班奖”优质工程，也是西部大开发重要工程项目之一。
工程的建设，对加快西北750kv主网架的建设步伐，实现西藏与西北联网将发挥十分重要的战略作用，该站所选用的zf15-800型气体绝缘金属封闭开关设备在机械工业高压电器产品质量检测中心，国家高压电器产品质量监督检验中心，西安高压电器研究所通过全部型式试验的考核，各项性能指标均满足或优于国家或企业标准规定值，其技术水平已达到同行业同类产品国际先进水平。
本文是在对日月750kv变电站800kvgis设备进行安装、调试过程中，对zf15-800型800kv gis设备的安装技术措施和设备的特点及优点进行了整理、阐述。
1 800kv gis设备安装技术措施1）对gis的安装严格按照国家电网公司企业标准《750kv高压电器（gis、隔离开关、避雷器）施工及验收规范》和厂家技术说明书执行；2）现场安装前施工人员应认真熟悉图纸和厂家资料，并由厂家现场指导人员对gis的结构、需要注意的事项、关键点进行详细的技术交底；3）设备对接过程中防尘室周围设遮栏，禁止灰尘产生，土质地面应进行洒水或覆盖。
防尘室内空气干燥、清洁，工器具摆放整洁并数目清晰；4）每个罐体组装必须在防尘棚内进行, 在进入防尘室之前清洁罐体表面污垢。
800kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制
术基础 上 ． 生产 了８０ｋ Ｉ ． 路器 采用 双 断 口结 ０ Ｖ ＧＳ断 构 ．为韩 国７５ｋ 变 电站 提供 并运 行 了３ 台８０ｋ ６ Ｖ ４ ０ Ｖ
式 断路 器 的成 功研 制 ．仅用 了三 个月 时问就 完成 了 Ｇ Ｓ 机 的设 计Ｔ 作 ， 于２ ０年 １月 完成 了样机 的 Ｉ样 并 ０６ ２
下 的短路 开 断 要求 ， 流分 量 达８ ％。 型式 试 验表 明， 直 １ 该产 品完全 满足 我 国７ ０ｋ 网对８ ０ｋ Ｇ Ｓ 备 的 需要 。 ５ Ｖ电 ０ Ｖ Ｉ设
关键词 ：０ Ｖ ８０ｋ 气体 绝缘金属封 闭开关设备 ： 结构特点 ； 型式试验
中图 分类 号 ： Ｍ ６ ． Ｔ ５ １ ３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ４ ００ （０ ７ ０ — ０ ３ ０ １７ — ０ ９ ２ ０ ） ５ ０ ４ — ５
验 ： 高公 司与平 高公 司通 过技术 转让 ， 沈 分别 引进韩 国晓 星公 司 、 日本 东 芝公 司 ８０ｋ Ｉ制造 技 术 ， ０ Ｖ ＧＳ 并 逐 步 实现 国产 化 。沈 高与 韩 国 晓星 合作 为 我 国７０ ５ ｋ 试 验示 范线 路 提供 了２ 问 隔Ｇ Ｓ Ｖ 个 Ｉ设备 ， 已安全 并 运行 １ 以上 。 内外 公 司８０ｋ Ｉ主要 技术 性能 年 国 ０ Ｖ ＧＳ
备 的需 求 ， 西开公 司 于２０ 年６ 正式启 动 了８０ｋ ０６ 月 ０ Ｖ ＧＳ Ｉ的研发 工作 ． 于西 开公 司前 期 对８０ｋ Ｉ研 基 ０ ＶＧＳ
发 进 行 的 广泛 的调 研 和 技 术储 备 以及Ｌ ３ ８ ０ Ｗ１ — ０ 罐
- 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)。
4000A；额定短路开断电流为 50kA；额定峰值耐受电流为
135kA；额定短路持续时间为 2s；额定雷电冲击耐受电压
为 2100kV；额定操作冲击耐受电压为 1550kV；额 定 短 时
工频耐受电压为 960kV。
西 开 电 气 800kV GIS 除 断 路 器 外 其 余 部 分 均 按 照
1100kV 电 压 等 级 设 计 ，有 较 大 的 裕 度 ；并 且 在 国 家 高 压
器配用大功率液压弹簧操动机构。 结构上采用模块集成
化设计，无外接管路，以碟形弹簧为储能元件，具有操作
功率大、体积小、性能稳定等特点。
电流互感器采用电磁式原理，内置式结构，气体绝缘，
安装在断路器两侧，互感器线圈采用整体环氧树脂浇注。
隔离开关采用立式布置，配用电动弹簧操动机构，并
设有分、 合闸电阻， 可有效地抑制快速瞬态过电压
置电阻。
条 750kV 线路开建， 约需增加 10～20 间隔 800kV GIS 或 罐式断路器。
800kV GIS 为高科技产品， 技术含量高， 制造难度 大， 充分显示出我国设备制造业具备了超高压开关设备 的自主研制能力。
48 大众用电 2010 ／ 01
ZF27-800 型 GIS 已中标青海官亭变电站二期 工程 2 间隔，三期工程 2 间隔，4 期工程 1 间隔，国 电宝鸡二电厂 2 间隔。
3 新沈高 ZF15-800 型 GIS（H-GIS）
ZF15-800 型 GIS 是 新 沈 高 自 主 开 发 的 新 产 品。 其性能优良，已销售 11 间隔。 主要技术参数和 特点：额定电流 5000A，母线额定电流 6300A，额定 短路电流 50kA；断路器为双断口，配液压机构，铝 外壳，适用于户外、低温、高海拔地区；标准模块化 设计，结构紧凑灵活。 1min 工频耐压 960kV，雷电 冲击耐压 2100kV，操作冲击耐压 1550kV。 隔离开 关、接地开关、母线、电流互感器 SF6 气体额定最低 功能压力仅为 0.3MPa。
dB
≤110
1P4X
套管采用平高成熟的双层金属屏蔽结构，用 于对地绝缘和电流的引进引出。 根据用户要求，可 提供硅橡胶套管、瓷套管 2 种规格的套管。
母线为三级分箱布置， 中心主导电回路封闭 在 接地的金属壳体内 ， 壳 体 内 充 SF6 气 体 作 为 绝 缘；中心导体用盆式绝缘子，支柱绝缘子支撑在金 属壳体中部。
学
设自主研发成功的 800kV GIS。
造
47 大众用电 2010 ／ 01
▲ ▲ ▲
/
专 家 讲 堂 Experts′ Platform
该 产 品 于 2005 年 研 制 ，2007 年 4 月 通 过 全 部 试
操 动 机 构 为 操 作 功 高 达 36kJ 的 大 功 率 集 成 式 液 压
验 ，并 于 2007 年 10 月 通 过 国 家 级 鉴 定 。 该 产 品 由 断 路
机构，控制阀为进口瑞士贝林格阀系统。
器、隔离开关、接地开关、电流互感器、母线、电压互感
隔离开关 ／ 接地开关采用东芝成功用于南非 ESKDM
器 、避 雷 器 、套 管 和 汇 控 柜 等 组 成 。 ZF27-800 型 GIS 元
800kV 断路器由 3 个独立的极组成， 每极配一台液
4 结束语
压操动机构。 单极断路器呈 T 型布置，液压机构位于断路
750kV 电压等级是西北电网主网架电压， 也是我国
器罐体中间下部。 其灭弧室为双断口单压式变开距结构，
目前正式运行的最高电压等级。 西北电网覆盖地域面积
通过传动箱将 2 个 550kV 单断口灭弧室串联而成。 整个
μV
≤500
12 SF6 气体年漏气率
%
≤0.5
13 SF6 气体压力（表压）MPa 断路器 其它气室
MPa
0.6 0.5
14 SF6 气体水分含量 (体积分数)
15 噪声测量 16 外壳防护等级
断路器、 隔离开关
其它气室
出厂前 ≤150 10-8 出厂后 ≤250
出厂前 ≤300 出厂后 ≤500
大，现正在建设 750kV 22 个站、38 条线。 2009 年，已有多
灭弧室由绝缘支座支撑。 绝缘支座内部有一绝缘操作杆，
●
栏 将机构与传动箱中拐臂连接， 再通过拐臂最终分别与灭
目
编 弧室 2 端的运动件连成一体， 进而实现液压机构对灭弧
辑
梁 室各断口的同步分、合闸操作，根据用户要求确定是否配
学 造
电流互感器为穿心式电流互感器 。 主绝缘是 SF6 气 体和绝缘子。
表 1 通用技术参数
序号
项目
单位
额定参数
1 额定电压
kV
800
2 额定频率
Hz
50
3 额定电流
A
5000
4 额定短时耐受电压
kA
50
5 额定短路持续时间
s
2
6 额定峰值耐受电流
kA
135
7 额定短时工频耐受电压 极对地
(1min 有效值)
（VFTO）。 接地开关分 2 种：检修用接地开关，配用电动操
动机构；快速接地开关，配用快速弹簧操动机构。
盆式绝缘子采用带金属法兰结构， 可有效减小绝缘
材料的承载应力，同时使接地连接更为可靠，产品外观简
洁。 母线壳体采用铝合金焊接壳体，导体为铝管型材加工
而成，导体连接采用插入式触头结构。
产品基本参数达到：额定电压为 800kV；额定电流为
该产品在研发过程中进行了灭弧室开断性能分析，
用作正常情况下的工作接地；二为快速接地开关(快动开
优化了灭弧室的气流场、电场等；进行了机械特性和强度
关)，配电动弹簧操动机构，还具有切合静电感应电流、电
分析，使之达到结构性能上的最优化；还进行了绝缘性能
磁感应电流及关合峰值电流的能力。
分析，优化元件内部电场，改善电场分布。 800kV GIS 的 通用技术参数见表 1。
/
▲ ▲ ▲
专 家 讲 堂 Experts′ Platform
超高压开关技术（3）
8 0 0 k V 气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）
● 西安高压电器研究所有限责任公司 李建基
我国已研发出具有自主知识产权的 800kV 气体绝缘 金属封闭开关设备，并已用于我国西北 750kV 输电线路。 该产品具有国际先进水平。 西安西开高压电气股份公司 （下简称西开电气）、河南平高电气股份有限公司（下简称 平 高 电 气 ）、新 东 北 电 气 （沈 阳 ）高 压 开 关 有 限 公 司 （ 下 简 称新沈高） 均已研制出这种先进的产品。 以下介绍这种 800kV GIS 产品技术及性能。
800kV GIS 研制成功后得到了市场认可。 截止 2008
年西开电气已经获得了 22 间隔 GIS 的订货。 其中兰州东
750kV 变电站二期 800kV GIS 设备已交货， 并完成安装
调试工作。
●
栏
2 平高电气 ZF27-800 型 GIS
目 编
辑
ZF27-800 型 GIS 是 平 高 电 气 为 我 国 750kV 电 网 建 梁
断口间
kV
960 960+(324)
8 额定雷电冲击耐受电压 极对地
(1.2 ／ 50μs 峰值)
断口间
kV
2100 2100+(460)
9
额定操作冲击耐受电压 (全波 250 ／ 2500gs 峰值)
极对地(干 ／ 湿） 断口间
kV
1550 1300+(650)
10 局部放电量(整体)
pC
≤10
11 无线电干扰水平
电器质量监督检验中心进行了整套型式试验， 绝缘试验
分别按 800kV 和 1100kV 电压等级进行了绝缘验证，对充
气套管外绝缘进行了海拔 3000m 的修正验证； 断路器具
有很强的短路开断能力， 可满足系统时间常数 120ms 条
件下的短路开断要求，直流分量达 81％。 型式试验表明该
产品满足设汁要求。
1 西开电气 800kV GIS
西开电气于 2006 年 3 月开始自主研制 800kV GIS， 并于 2007 年 5 月完成了整套型式试验，2008 年 6 月通过 了中国机械工业联合会主持的技术鉴定，现已有 22 间隔 的工程订货。
800kV GIS 采用整体分组式结构，由断路器、电流互 感器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、充气套管、母 线、电压互感器、避雷器等元件组成（见图 1）。 除断路器 外，其余元件均按 1100kV 电压等级进行设计，并 分 别 按 800kV 和 1100kV 电压等级完成了绝缘试验。
800kV GIS 用断路器（见图 2）的灭弧室为卧式布置，
套管
套管支筒
隔离开关
CT
ZC
CT
YC
母线
断路器 接地开关
图 1 800kV GIS 主要组成元件
避雷器 电压互感器
合闸电阻 并联电容器
传动框架 灭弧单元
操动机构
支持绝缘台
图 2 800kV GIS 断路器内部结构
采用双断口结构，断口间带有并联电容及合闸电阻。 断路
250kV GIS 变电站的隔离开关 ／ 接地开关。 隔离开关又分
件总体呈一字型布置， 其中断路器为双断口串联卧式
为 T 形和 Z 形两种。 T 型主要用于主回路的直线隔离处，
布置，液压机构在断路器大罐体底部，电磁式电流互感
Z 形主要用于主回路的直角拐弯隔离处。 接地开关分 2
器在其两侧。
种类型：一为普通接地开关(慢动开关)，配电动操动机构，