GIS_系统介绍、GIS_二次回路要点介绍
GIS二次部分讲义
（1）防止误分、合断路器。 （2）防止带负荷分、合隔离开关。 （3）防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）。 （4）防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）。 （5）防止误入带电间隔。
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2.其它连锁方式 防止跑错间隔 跑错间隔，从电气联锁上不容易避免，我们采用其它的办法解决。 就地远方转换开关加锁， 且一一对应。
1
欢
迎
各 光
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专
家
2
ＧＩＳ
二
次
部
分
介
绍
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ＧＩＳ设备控制部分相关回路
•
• • • • • • • •
断路器控制回路
隔离开关控制回路 接地开关控制回路 故障关合接地开关控制回路 电源回路 SF6气体监测以及报警回路 电压互感器 电流互感器 联锁回路
4
断路器控制回路
1、断路器采用的机构
电动弹簧操作机构 气动操作机构 液压操作机构
隔离开关、接地开关、故障关合接地开关控制电源 隔离开关、接地开关、故障关合接地开关电机电源
报警电源
现地控制柜指示回路电源 加热回路电源
返回
10
SF6气体监测以及报警回路
1.SF6气体监测
采用SF6密度计,对各气室SF6进行监测。断路器为二级（报警值和闭锁值），其它 气室为一级（仅为报警值），可以输出空接点或模拟信号。
6、报警及报警指示模块 30
26
现地控制柜主要元件
现地控制柜的主要组成元件 １．现地控制柜体 ２．接线端子 ３．空气开关 ４．温湿度控制器 ５．操作开关 ６．就地－远方 转换开关 ７．各类指示灯 ８．各型继电器 ９．模拟母线 １０．其它元件
27
28
29
结
GIS二次控制系统
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20
课程目录
3 CB机构二次回路
3.1 3.2 3.3 CB机构 CB机构控制回路的要求 145kV & 252kV GIS CB 控制回路的区别
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10
1、电气设备
1.5 二次回路包含的内容（续） 4）测量回路
测量回路是由各种测量仪表及其相关回路组成。
其作用是指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握 一次设备运行情况。 它是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运 行工况的主要依据。
14
2、GIS二次控制系统
2.1 GIS二次控制系统的内容 GIS二次控制系统，包括：
电流互感器（TA）、电压互感器（TV）二次回路；
断路器（CB）、隔离开关（DS、DES）、接地开关（ES）、故 障接地开关（FES）的控制回路； 电源系统回路、报警及指示回路、联锁回路； 电气组件回路（密度继电器、高压带电显示器）；
制造部二次装配组、配线组；
课程目标：介绍GIS二次控制系统的组成及功能，介绍LCP、 CB、DS（ES）、FES二次控制回路。 课程时长：2h。
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GIS高压电气二次控制回路基础培训四
逻函数表达式与梯形图的对应关系
逻辑函数表达 式 逻辑“与” M0=X1·X2 逻辑“或” M0＝X1+X2 逻辑“非” M0＝ 梯 形 图 逻辑函数表达式 “与”运算式 M0＝X1·X2„Xn “或/与”运算式 M0＝ （X1+M0）·X2· “与/或”运算式 M0＝（X1·X2）+ （X3·X4） 梯 形 图
4.3 可编程控制器的特点和主要 功能
• PLC的特点
• 编制程序简单 采用易于理解和掌握的梯形图语言及面向工
业控制的简单指令编制程序，分厂直观，对于小型PLC而言， 几乎不需要任何专门的计算机知识，非常适合现场工程技术人 员实用。
• 控制系统构成简单、通用性强
• 用户在硬件设计方面，只需确定PLC的硬件配置和I/O的外部接 线即可，不需硬接线电路，当控制要求改变，只需改变存储器 中的控制程序即可。
• 限时控制 PLC为用户提供了一定数量的定时器，并设置了计
时指令，一般可以实现0.1～999.9s及0.01～99.99s的定时控 制，同时，还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确的实时控制。
• 计数控制 PLC提供的计数器有普通计数器，可逆计数器、高
速计数器等，以完成不同用途的计数控制。
• 步进控制 PLC能通过移位寄存器方面完成步进控制功能，有
可编程控制器的分类
• 根据PLC的输入/输出（I/O）点数的多少，一般可将 PLC分为以下3类。
• 小型机
小型PLC I/O总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4KB 左 右；
• 中型机
中型PLC的I/O总点数在256～2048点之间，用户程序存储 器容量达到8KB左右；
• 大型机
大型PLC的I/O总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达 到16KB以上。
GIS控制回路入门教程
• 2、综自站110kV及以下电压等级 断路器控制
遥控示意图
电缆 通讯线
网线
网线
五防机
设备
测控屏
集线器
监控机
பைடு நூலகம்
五防 远方、就地 接点 转换接点
远方、就地 转换接点
合闸接点
控保装置
断
路
器
分闸接点
机 构
遥合接点
遥分接点
10 kV 线路控制回路示意图
远方 、就地 转换接点
五防接点
远方 、就地
遥跳
转换接点
巩固提高
• 一、每人画出分相断路器防跳回路图 ，并 分析；
• 二、根据隔离开关控制回路图，分析隔离 开关A相分（合）闸拒动的原因有哪些/
• 图中所示控制回路采取了电气“防跳”接 线。其KL为跳跃闭锁继电器，它有两个线 圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中； 另一个电压保护线圈，经过自身常开触点 KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回 路中还串有常闭触点KL2，其工作原理如下：
• 当利用控制开关（SA）或自动装置（KM1） 进行合闸时，若合在故障线上，保护将动 作，KOM触点闭合，使断路器跳闸。跳闸回 路接通的同时，
• 72.5~125kV GIS典型间隔剖面图
• GIS设备的操作机构
• SF6断路器的操动机构是使断路器完成分、 合闸操作的动力源，是断路器的重要组成 部分。目前国内外许多制造厂家生产的各 电压等级的SF6断路器和GIS所配置的操动 机构，可分为四种类型，即：液压机构、 气动机构、液压弹簧机构、弹簧机构。
一、二次回路基本知识
• （三）二次图看图要领 • 1、先交流，后直流。 • 2、交流看电源，直流找线圈。 • 3、抓住触点不放松，一个一个全查清。 • 4、先上后下，先左后右，屏外设备一个不
GIS-系统介绍、GIS-二次回路要点介绍
四绕组
500/√3 /0.1/√ 3/0.1/√ 3/0.1
0.2/3P/3P 0.5/3P/3P 0.5/0.5/3P 0.2/0.5/3P
75/120/300 150/150/300 150/150/300 75/120/300
GIS结构图
线路侧接地开关、隔离开关 和检修用接地开关
（HS—ES/DS/M-ES）
740
1675
1175 1.1倍相对地额定电压 不大于1% 150(GCB)/250(其它) 断路器: 0.55（ 补气0.525/闭锁]0.50)
其它: 0.5 (补气0.45)
DC110, (DC220)
6.0
10 连续操作3000次
10
各元件技术条件（1/2）
断路器
额定短路开断电流
kA
额定短路关合电流（峰值） kA
7 19
6
12 14
12:合闸弹簧 13:分闸线圈 14:合闸线圈 15:磁铁 16:衔铁
17:衔闩
18:挚子
19:辅助开关
20:延时辅助开关
21:断路器
合闸位置 分闸动作
集成式气动操作机构动作原理
合闸动作 分闸位置
1:工作缸 2:活塞 3:分闸阀 4:合闸阀 5:液压减震器 6:气罐 7:分合闸位置保持器 8:连杆 9:复位装置 10:分合闸位置保持器 11:分闸弹簧 12:合闸弹簧 13:分闸线圈 14:合闸线圈 15:磁铁 16:衔铁 17:衔闩 18:挚子 19:辅助开关 20:延时辅助开关 21:断路器
GIS闭锁逻辑一次示意图
秤山2
#3主变
B'g111
CHd101
#2主变
CHd061
二次回路基本知识解析PPT教案学习
YT
QF
KS
KA
KT
TA
k
27.5 KV馈线过电流保护原理图
第20页/共44页
（2）展开式原理图 展开式原理接线图简称展开图，是在归总
式原理接线图的基础上，将整体形式的二次 电路按其供电电源的性质不同，分解成交流 电压回路、交流电流回路和直流回路等相对 独立的部分，组成多个独立回路，以分散的 形式表示二次设备之间的电气连接。
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7．调节回路 是指调节性自动装置，如对主变压器进行
有载调压，对电容器进行投切装置，它有测 量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。 它的主要作用是根据一次设备运行参数的变 化，实施在线调节一次设备的工作状态，以 满足运行要求。
第7页/共44页
三、二次回路的电气识图基础知识
用来表明二次设备的配置、相互连接关系 和工作原理的电气接线图，称为二次回路图， 即二次电路图。
例如：继电器K3的第4个端子的代号表示为 “-K3：4。
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2.电气图的基本表示方法 （1）多线图表示方法 每根导线或连接线各用一条线来表示。
（2）单线表示方法 两根或两根以上的连接线或导线只用一条线来表示。
（5）
表示两条线
表示三条线
表示多条线
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（3）混合表示方法 在同一图是，一部分采用单线表示，一部分采
单字母符号：单字母符号是用拉丁字母将各种电气 设备、装置和元器件划分为23大类，每大类用一个 专用单字母符号表示。
双字母符号：双字母符号是由一个表示种类的单字 母符号与另一字母组成，其组合形式是以单字母符 号在前，另一字母在后的次序列出。
辅助文字符号：是用以表示电气设备、装置和元器 件以及线路的功能、状态和特征的，通常是由英文 单词的前一两个字母构成。
GIS高压电气二次控制回路基础培训三
ZF12-126(L)GIS断路器分/合控制 原理分析
自保持
互锁 限位 开关
加入 联锁 逻辑
解锁
闭 锁 逻 辑
隔离开关动作闭锁逻辑
电机合闸操作
• 当前为电动操作状态，行程开关SL1/SL3闭合，K15触点1 闭合； • 转换开关SM0切到ON位置->合闸回路KEX线圈得电并闭合KE 的4号 触点自保持->电机回路中，KE的2、3号触点闭合，6、8号触 点断开 而->电流经KE的3号触点、电机电枢、KE2号触点、KA7号触点、 合闸回路自保持 KE:2闭合 电 KE:3闭合 机励磁绕组，（红色）->电机正向运动,直到合闸到位->断开 KE:4闭合 行程 SM1 ON 线圈KE得电 断开分闸回路（互锁） KE:5断开 开关SL1，并闭合行程开关SL2->进入能耗制动。
KE:6断开 KE:7断开 KE:8断开
电机分闸操作
• 当前为电动操作状态，行程开关SL2、SL3闭合，K15触点1闭 合； • 转换开关SM0切换到OFF位置，线圈KA得电，闭合KA的4号触点 自保 持->电机回路中KA的2、3号触点闭合->电流经过KA的3号触点、 电机 电枢、KE的7号触点、KA的2号触点、电机励磁绕组（蓝色）-> 分闸回路自保持 KA:2闭合 电机反 KA:3闭合 转，直到分闸完成->分闸到位SL2断开,KA线圈失电->反转回路 KA:4闭合 断开-> SM1 OFF 线圈KA得电 断开合闸回路（互锁） KA:5断开 辅助开关QS1的（57，59），（61，63）号触点闭合->进入能耗 KA:6断开 制动
GIS开关柜二次原理图解读
一、二次回路的定义由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路二次回路在词典中的解释：在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。
用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。
用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。
二、二次回路的组成指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如：测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。
一次回路的组成由发电机、变压器、电力电缆、断路器、隔离开关、电压、电流互感器、避雷器等构成的电路，称为一次接线或称为主接线。
三、二次回路的分类1、按电源性质分交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。
交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。
直流回路---使用所变输出经变压、整流后的直流电源。
蓄电池---适用于大、中型变、配电所，投资成本高，占地面积大。
2、按用途区分测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。
操动回路---包括从操动（作）电源到断路器分、合闸线圈之间的所有有关元件，如：熔断器、控制开关、中间继电器的触点和线圈、接线端子等。
信号回路---包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。
四、二次回路识图常用的继电保护接线图包括：继电保护的原理接线圈、二次回路原理展开图、施工图（二次回路又称背面接线图、盘面布置图）。
1、看图A、"先看一次，后看二次"。
ABB高压GIS结构及二次回路分析
ABB高压 GIS结构及二次回路分析摘要：本文先对ABB厂家的高压GIS设备的二次回路进行简单的介绍，后以500kV某站500kV GIS设备为例，重点分析其断路器机构二次回路的设计逻辑，并结合南方电网的相关反措，深入探讨其改进措施。
关键字：跳闸回路合闸回路防跳回路三相不一致回路南网反措1高压GIS机构二次回路1.1 断路器合闸回路以断路器A相合闸回路为例进行分析：图1.1 断路器A相分合闸回路机构中的合闸监视回路通常与操作箱中的TWJ继电器串联，监视合闸回路是否具备合闸条件，即判断合闸回路是否完好。
如图1.1所示，合闸监视回路串联了断路器常闭辅助接点，当刀闸处于分闸状态时，常闭点闭合，合闸回路完好；当刀闸处于合闸状态时，常闭点断开，合闸回路无法导通。
合闸回路满足合闸条件后，当断路器收到就地合闸指令时，合闸继电器K0E励磁，就地合闸回路中的K0E常开点闭合，合闸回路导通；当断路器遥控合闸时，转换把手打到远方位置，一旦收到合闸命令，合闸回路导通。
防跳回路提供防止开关跳跃的功能，是控制回路中必不可少的部分。
开关跳跃是指由于合闸回路的合闸接点粘连或未能及时返回等原因，导致合闸输出端一直带有电压，因此当开关因故障跳开后，又会因为合闸电压再次合上，造成断路器连续切合的现象，导致开关损坏甚至爆炸。
保护装置和机构内都有防跳回路。
常规的防跳回路接线如图1.2所示，由于机构防跳回路中串接了断路器的常开辅助接点，若两套防跳同时接入回路，当开关合闸后，开关常开辅助节点DL闭合，+KM—TWJ—R—DL常开点—K11—-KM之间构成一条寄生回路。
一旦两套防跳之间的参数配合不当，将导致防跳功能失效、跳位监视异常和合闸回路异常等现象。
因此新装置都已取消了保护防跳回路，只保留机构防跳功能。
图1.2 常规防跳回路接线图为了解决寄生回路的问题，ABB的断路器防跳回路先串接断路器的常闭辅助接点，再串接断路器的常开早合点和防跳继电器K201。
GIS开关柜二次原理图解读
一、二次回路的定义由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路二次回路在词典中的解释：在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。
用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。
用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。
二、二次回路的组成指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如：测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。
一次回路的组成由发电机、变压器、电力电缆、断路器、隔离开关、电压、电流互感器、避雷器等构成的电路，称为一次接线或称为主接线。
三、二次回路的分类1、按电源性质分交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。
交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。
直流回路---使用所变输出经变压、整流后的直流电源。
蓄电池---适用于大、中型变、配电所，投资成本高，占地面积大。
2、按用途区分测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。
操动回路---包括从操动（作）电源到断路器分、合闸线圈之间的所有有关元件，如：熔断器、控制开关、中间继电器的触点和线圈、接线端子等。
信号回路---包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。
四、二次回路识图常用的继电保护接线图包括：继电保护的原理接线圈、二次回路原理展开图、施工图（二次回路又称背面接线图、盘面布置图）。
1、看图A、"先看一次，后看二次"。
GIS开关柜二次原理图解读
一、二次回路的定义由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路二次回路在词典中的解释：在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。
用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。
用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。
二、二次回路的组成指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如：测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。
一次回路的组成由发电机、变压器、电力电缆、断路器、隔离开关、电压、电流互感器、避雷器等构成的电路，称为一次接线或称为主接线。
三、二次回路的分类1、按电源性质分交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。
交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。
直流回路--- 使用所变输出经变压、整流后的直流电源。
蓄电池--- 适用于大、中型变、配电所，投资成本高，占地面积大。
2、按用途区分测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。
操动回路--- 包括从操动（作）电源到断路器分、合闸线圈之间的所有有关元件，如：熔断器、控制开关、中间继电器的触点和线圈、接线端子等。
信号回路--- 包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。
四、二次回路识图常用的继电保护接线图包括：继电保护的原理接线圈、二次回路原理展开图、施工图（二次回路又称背面接线图、盘面布置图）。
GIS控制回路入门教程.ppt
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• KL电流线圈带电，KL动作，其常闭触点 KL2断开合闸回路，常开触点KL1接通KL 的电压自保持线圈。此时，若合闸脉冲 未解除（如SA未复归或KM1卡住等），则 KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1 的触点实现自保持，使KL2长期打开，可 靠地断开合闸回路，使断路器不能再次 合闸。只有当合闸脉冲解除（即KM1断开 或SA5-8切断），KL的电压自保持线圈断 电后，回路才能恢复至正常状态。
二、GIS设备简介
• 按国标GB/T 2900《电工术语》组合电器定义为“将两种或两种 以上的高压电器，按电力系统主接线要求组成一个有机的整体而 各电器仍保持原规定功能的装置。”，如隔离开关＋接地开关、 箱式变等。但行业人士俗称的组合电器，一般指得是GIS类开关 设备（gas-insulated metal-enclosed switchgear系指“气体绝缘金 属封闭开关设备”）。
•
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• 二次控制回路就是使操作机构正确动 作的指挥系统，每条指令的传输需要 控制回路。所以控制回路是变电站乃 至整个系统安全运行的保障。
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三、断路器控制回路
•1、具有“防跳”“闪光回路”、 灯光监视的当地控制、电磁机构 的断路器控制回路
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一、二次回路基本知识
• (二) 二次回路的分类 • 1、原理图：是体现二次回路工作原理的图纸，且是绘制展开图
和安装图的基础。 • 2、展开图：展开图是以二次回路的每一个独立电源来划分单元
GIS变电站发展中二次接线的优点及其注意事项_菅晓清
收稿日期:2007-12-17作者简介:作者现在内蒙古电力勘测设计院任职。
GIS 变电站发展中二次接线的优点及其注意事项菅晓清,吴尚恒,李 军(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古 呼和浩特 020020)摘 要:文章分析了内蒙古地区目前G IS 变电站发展中二次接线的优点及其注意事项。
关键词:GI S 的定义中图分类号:T M 64 文献标志码:C 文章编号:1008-0155(2008)02-0078-03 引言近年来,随着城市建设脚步的加快,土地紧缺日趋明显,使得GIS 变电站在电网建设中颇受青睐。
内蒙古地区在2006年至2007年就先后投运了四座220kV GIS 变电站,分别是包钢81#变电站、鼓楼220kV 变电站、中盐220kV 变电站、包钢厂外220kV 变电站。
总结几站的设计及应用经验,GIS 在二次接线中有如下优点及设计注意事项。
介绍优点和注意事项前先简要概述一下GIS 以及其特点。
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。
它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管多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(SF 6)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、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。
GIS 的特点(1)整体体积小。
因采用绝缘性能好的气体作绝缘和灭弧介质,所以能较大程度地缩小变电站的容积。
(2)优良的密封性能可靠性高。
4.GIS设备二次回路详解
Circuit breaker Q0
Busbar connector Q1,Q2,------Feeder connector Q9 Busbar section disconnector Q11,Q12/Q21,Q22/---
Earthing switch Q5,Q51,Q52,---Busbar section earthing switch Q15/---/Q19 Fast action earthing switch Q8,Q81,Q82 Freely available switch Q6,such as PT disconnector,SA disconnector
© ABB Group October 11, 2018 | Slide 7
操作机构元器件命名 Drive components designation
断路器操作机构
-Y1 断路器合闸线圈 -Y2/-Y3 断路器分闸线圈 -S1 储能弹簧行程开关 -S0 断路器辅助开关 -K203/-K204/-K206 气压低及储能不足闭锁继电 器 -K201/-K301 储能超时时间继电器/合闸闭锁报警 延时继电器
例：：11
Example: :11 Terminal 11
© ABB Group October 11, 2018 | Slide 6
设备名称综述 Overview device designation
断路器Q0 母线侧隔离开关Q1、Q2、-----馈线侧隔离开关Q9 母线分段隔离开关Q11、Q12、 Q21、Q22、--接地开关Q51、Q52、Q53、-----母线分段接地开关Q15、---、 Q19 快速接地开关Q8、Q81、Q82 其他用途隔离开关，如PT用， SA用等Q6
GIS二次控制系统
3.介绍CB机构二次回路的原理。
4.介绍DS、FES机构二次回路的原理。
5.介绍LCP的构成及变电站五防与联锁。
张朝玲 20130108
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课程简介
课程名称：GIS二次控制系统。 授课对象：相关部门二次相关人员。
GIS二次控制系统
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课程版本历史记录
版本号 A00
A01 A02 A03
描述
开发人员/ 评审人员
日期
/日期
1.介绍一次系统、二次系统的概念。
曲焕亮
2.介绍GIS二次各个组成部分。
20130105
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1、电气设备
1.5 二次回路包含的内容 二次回路的内容，包括发电厂和变电站对一次设备的控制、
调节、继电保护和自动装置、测量和信号回路以及操作电源等。 1）控制回路及其分类
控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关） 的传递机构及操作机构组成的。其作用是对一次开关设备进行 “分闸”、“合闸”操作。
控制回路按自动化程度可分为手动控制和自动控制两种； 控制方式可分为分散控制和集中控制两种； 操作电源可分为直流和交流操作，或强电和弱电控制等。
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1、电气设备
2
课程目录
GIS变电站发展中二次接线的优点及其注意事项
机构箱到端子箱的设计(在前面已 经提及)， 直接从
就地控制柜引出所需二次量(而且可要求厂家对端 子排作归整， 相关的信号部分遥控的部分放在端子 排的同一处， 这样引出接线更方便)。2) 电气闭锁 不需再作设计拉电缆。 二、 注意事项: 1. GIs 变电站蓄电池容量的选择及直流系统 的接线。 1)多数GIs 设备断路器的控制及电机采用直 流供电;刀闸包括地刀全部是电动机构， 控制也采 用直流，电机可选择交流或直流) 。这样无疑会加 ( 大蓄电池的总容量， 且对直流系统的供电母线设置 也有特殊要求。二次设计时必须对直流负荷进行 详细统计计算， 考虑这些设备的不同、 正常运行、 操 作及跳合闸时的直流容量要求的不同， 冲击电流也
技术与经济
( 内蒙古煤炭经济》
2008 年第 2 期
刀闸及开关操动机构， 以及电压电流互感器等二次 量直接采入就地控制柜。这样避免了户外站从本 体机构箱到二次端子箱的设计及接线， 直接从本体 机构箱到控制柜， 使二次设计量减少， 而且这些设 计及接线都是出厂时的“ 模块化接线”不易发生虚 ， 接错接等问题。主要是本间隔就地控制柜紧挨配 电设备。从本体到就地控制柜的电缆较户外从设 备到端子箱的电缆缩短。尤其是电压电流互感器 电 缆缩短对容量的影响也降了下来， 电缆截面的选 择也会降低。
技术与经济
( 内蒙古煤炭经济》
2008 年第 2 期
G 变站展二接的点其意项 Is 电 发 中 次 线 优 及 注 事
管晓清， 吴尚恒， 军 李
(内 蒙古电 力勘测设计院， 蒙古 呼和浩特 020020) 内
摘 要:文章分析了内蒙古地区目前 GIS 变电站发展中二次接线的优点及其注意事项。 关链词:GIS 的定义
项。
( 1) 整体体积小。因采用绝缘性能好的气体作 绝缘和灭弧介质， 所以能较大程度地缩小变电站的 容积。
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GIS 闭锁逻辑一次示意图 秤山2 #3主变
B'g111 CHd101 H-ES111 VDA/C111 H-ES101 CT106 P2 CT105 CT104 CT103 GCB101 CT102 CT101 P1 DS102 VT091 VT081 GCB071 CT074 CT075 CT076 P2 DS/ES071 CT073 CT072 CT071 P1 DS/ES072 VDA/C101
21 11 5 1 2 3 16 13 15 20 18 17
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集成式气动操作机构动作原理
1:工作缸 2:活塞 3:分闸阀 4:合闸阀 5:液压减震器 6:气罐 7:分合闸位置保持器 8:连杆 9:复位装置 10:分合闸位置保持器 11:分闸弹簧 12:合闸弹簧 13:分闸线圈 14:合闸线圈 15:磁铁 16:衔铁 17:衔闩 18:挚子 19:辅助开关 20:延时辅助开关 21:断路器
才能操作，若干线路有电压，线路接地 开关不能合闸操作。
GIS闭锁原则2
●手动操作隔离开关及接地开关时，电动控制 自动解除。 ●隔离开关机械闭锁投入后，手动、电动操作 自动解除。 ● SF6气体压力、油压、氮气压力降低至标准 以下，断 路器被闭锁。 ●辅助电压中断时，所有机械连锁仍起作用。 ● GIS装置手动操作上可以挂锁，由指定人员 操作。 ●一旦防误闭锁装置失灵，可用专用钥匙解除。
电压互感器 绕组类别 额定电压比（kV） 准确级及组合 额定负荷及组合
泄漏比距
弯曲耐受负荷（破坏） kN
二绕组
三绕组
500/√3/0.1
500/√3/0.1/√3/0.1
0.5
0.2/3P或0.5/3P 0.2/3P/3P
250
150/300或300/300 75/120/300 150/150/300
GIS设备零部件情况
序号
1
设备及部件名称
GCB灭弧室，绝缘拉杆，操作机构
平高电气提供的零部件 序号 1 2 3 4 设备及部件名称 壳体类 导电杆 机加工零部件 支架 汇控柜 其它焊接零部件 SF6气体，密封件
2
3 4
DS/ES触头零部件，绝缘拉杆，操作机构
通用零部件，盘式绝缘子，支撑绝缘子，特殊零件 PT（近期）
氧化锌避雷器 系统标称电压 避雷器额定电压 持续运行电压 kV kV kV 550 444 359 额定电流比 800/5A～1200/5A 2000/5A 3000/5A 4000/5A 技术参数 0.5CL/30VA 或 5P20/30VA 0.5CL/30VA 或5P20/30VA 0.5CL/30VA 或 5P20/30VA 0.5CL/30VA 或 5P20/30VA 电流互感器
空气压缩机
混合供气系统
G1B型隔离开关 、检修用接地开关和快速接地开关
快速接地开关 HS-ES
检修用接地开关 M-ES
ES动触头 隔离开关 DS
绝缘子
DS静触头
DS动触头
DS直动操作杆
※DS/M-ES/HS-ES装在一个筒 体内,部件的数量最少，尺寸 小型化； ※DS和HS-ES分别配电动弹簧机构 ,M-ES配电动机构，三级通过 拉杆传动实现联动操作； ※其触头部分采用了结构简单的 直线滑动结构； ※根据需要可装设防爆膜和分合 闸位置观察窗。
1:工作缸 2:活塞 3:分闸阀 4:合闸阀 5:液压减震器 6:气罐 7:分合闸位置保持器 8:连杆 9:复位装置 10:分合闸位置保持器 11:分闸弹簧 12:合闸弹簧 13:分闸线圈 14:合闸线圈 15:磁铁 16:衔铁 17:衔闩 18:挚子 19:辅助开关 20:延时辅助开关 21:断路器
各元件技术条件（1/2）
断路器 额定短路开断电流 额定短路关合电流（峰值） 额定近区故障开断电流 额定失步开断电流 首极开断系数 kA kA kA kA k 63/50 160/125 63×90%/50×90% 15.75/12.5 1.3 电机 操作线 圈（数 量1个， MAX.2 个） 集成式气动操作机构 电源 功率 分合闸线圈电压 分合闸线圈电阻 分闸操作力 合闸操作力 额定工作气压/合（分）闸闭锁气压 20 40 100 O—0.3s—CO—180s—CO 集成式气动操作机构 接地开关 电机电源 操作机构型式 kV kV kV A A V 680+120 1675+315 1050+450 1600（40V） 0.5 DC110，(220) 快速接地开关 额定短路关合电流 额定开合电磁耦合电流 额定开合静电耦合电流 电机电源 操作机构型式 kA A A V 160 200 (25kV) 25 （25V） DC110，(220) 电动弹簧机构 V DC110，（220） 电动机构/人力 V W V Ω N N MPa 160（at1.5MPa） 25 (at1.5MPa) 1.5/1.3(1.25) DC110或220 一般AC380
电动弹簧机构简图
主轴
涡轮涡杆
分合指示器
辅助开关 电机 主弹簧 挡板
辅助继电器
端子排
※配隔离开关和快速接地开关； ※电动机将弹簧储能，利用弹簧释放 的反弹力操动本体运动；
电流互感器（CT）
端子排
外罩
法兰
线圈
※为外制式结构，设有外罩； ※可装设在GCB两侧并不改变总体尺寸；
1: 铁心 2: 内绝缘 3: 二次绕组引出线 4: 二次绕组（内侧） 5: 匝间绝缘 6:二次绕组（外侧） 7: 外绝缘
GIS闭锁原则1
• ●隔离开关只有在对应断路器分闸时才能操作 • ●隔离开关操作未到位，断路器不能操作。 • ●隔离开关只有在对应断路器分闸时才能操作 ●隔离开关操作未到位，断路器不能操作。 ●母线隔离开关在母线接地开关拉开时才能操 作。 ●母线接地开关必须在所有母线隔离开关全部 拉开的情况下才能操作。 ●线路接地开关只有在线路隔离开关时
水压试验(破坏）
MPa
≥2.8
四绕组
500/√3 /0.1/√ 3/0.1/√ 3/0.1
0.5/3P/3P
0.5/0.5/3P
0.2/0.5/3P
150/150/300
75/120/300
GIS结构图
线路侧接地开关、隔离开关 和检修用接地开关
（HS—ES/DS/M-ES）
母钱隔离开关和检修用接地开关
ZnO元件
接地端子
550kVGIS气体系统
●各个气室用绝缘子隔 离，由具有温度补偿功能的 密度继电器进行气体压力监 测， ●可提供 GIS 气室 SF6 气 体高压，低压补气及低气压 闭· ●对每一个完整间隔共 划分三部分气室： a. 母线 侧 b. GCB c. 线路侧
气室隔离用绝缘子 常开阀门 常闭阀门 压力表 密度继电器 压力释放装置
（DS/M-ES）
断ห้องสมุดไป่ตู้器
（GCB）
电流互感器
（CT）
隔离开关和检修用接地开关
（DS/M—ES）
母线
（BUS）
GIS断路器（GCB)
合闸电阻
弧触头
合闸电阻断口
●三相分箱式结构，配集成式气动机构， ●电性能优良，可实现两周波63kA大电流的开断，触头寿命长
合闸电阻 合闸电阻触头
●采用改进型压气式灭弧室结构，双断口，操作功小，噪音低 ●重心低，抗震性能好 ●两侧均可装设电流互感器,并不改变总体布置尺寸 ●灭弧室更换简单易行，检修方便，实现了少无维护
线路充电开断电流
电缆充电开断电流 满容量开断次数 开断时间 合闸时间 额定操作循环 操作机构型式 隔离开关
A
A 次 ms ms
额定工频耐受电压（1分钟）断口 额定雷电冲击耐受电压 断口 额定操作冲击耐受电压 断口 额定开断母线转换电流 额定开断母线充电电流 电机电源
操作机构型式
电动弹簧机构
各 元 件 技 术 条 件 （ 2 / 2 ）
电压互感器（VT）
铁心
二次端子盒 盆式绝缘子
一次绕组 壳体 二次绕组
※为独立单元； ※可提供三绕组和四绕组 的产品； ※竖直或水平安装，适应 性强。
金属氧化锌避雷器（LA）
导体连接件
盆子绝缘子 ※为独立单元； ※阀心为性能优良的金属 ZnO阀片，无串联火花 放电间隙； ※可带MOA在线监测放电 计数器。
合闸位置
合闸动作
分闸动作
分闸位置
空气压缩机系统
断路器
空气压缩机 空气压缩机
独立供气系统
集中供气系统 ●独立供气方式： 空气压缩机和GCB以1：1对 应的方式，1~6台的时候使用此方式的情况较多。 ● 集中供气方式：把所有的GCB用一台空气压 缩机来供应压缩空气的方式， GCB 在 7台以上的时 候，使用此方式的情况较多。 ●混合供气方式： 把同一间隔3台GCB（9相） 用同一台空气压缩机来供应压缩空气的方式。 ●关于集中供气方式和混合供气方式也可以采 用2台空气压缩机来供应压缩空气.
断路器（GCB)灭弧室
动弧触头 压气缸 压气活塞
喷嘴
静弧触头
排气孔
有效利用电弧能量
优化的压气缸尺寸
采用混合型自能式灭弧室
减少操作功
断路器（GCB)灭弧室特性曲线
MPa
ms
熄弧期间气体压力变化
集成式气动操作机构
分闸线圈
改进型灭弧室使操作功减少 元件小型化,集成化
分合闸保持器 合闸线圈
集成式气动操作机构动作原理
GIS系统介绍、 GIS 二次回路要点介绍
运行图
GIS通用技术条件
安装场所 环境温度 最大相对湿度 海拔高度 风速 耐地震能力（水平加速度） 系统标称电压 额定电压 额定频率 额定电流 额定短时（有效值）/峰值耐受电流 额定工频耐受电压（1分钟） 额定雷电冲击耐受电压 额定操作冲击耐受电压 零表压耐受电压 SF6年漏气率 SF6水份含量(V/V) SF6气体额定气压（20℃相对值） 控制电压 单元间隔宽度 单元间隔重量 机械寿命 每个间隔局部放电量 PPM MPa V m t 次 PC m m/s g kV kV Hz A kA kV kV kV kV ℃ 户内或户外 -30～+40 月平均不大于90% 1000，(2000) 40以下 一般地区0.15/强震地区0.3 500 550 50 2500， 3150,4000（全铝壳） 63 (3s)/160 740 1675 1175 1.1倍相对地额定电压 不大于1% 150(GCB)/250(其它) 断路器: 0.55（ 补气0.525/闭锁]0.50) DC110, 6.0 10 连续操作3000次 10 (DC220) 其它: 0.5 (补气0.45)