GIS说明书

3.1结构
如图1所示这种隔离开关由三个标准装配单元组成，并且配有一台电动或弹簧操动机构。 装在壳体中的隔离开关动触头是经过绝缘棒及密封轴伸出来经过连接机构与操动机构连接，每一壳体中充有一定压力的SF6气体。
图1 隔离开关
3.2 隔离部件（断口）
如图2和图4及图5所示，本隔离开关通过密封轴使绝缘棒旋转，带动动触头作往复运动。
SF6气体经电弧分解后，会生成某些低氟化合物。但是，这些分解物数量很少，而且大部分在极短时间内又复合成SF6气体，因而对灭弧能力和介质强度也没有影响。电弧能量形成的固态分解物是金属氟化物，呈灰色粉末状。在断路器内部的干燥条件下，这种粉末具有很高的介质强度。电弧能量只导致局部SF6气体的热膨胀，而且既不产生冲击压力波，也不产生像在液体介质中那样的压力传递，而且在SF6介质中无大量电弧分解物悬浮于该介质之中。因此，SF6断路器的性能非常稳定。
b）气隔绝缘子
绝缘子两侧的气体完全隔开，属于不同的气室。即使是在极限压力差下，气体也不会泄漏到相邻的气室中。
气隔绝缘子除应有很好气密性以外，还必须具有足够的强度，应能承受母线外壳内部因接地故障电弧所引起的压力升高。
1.3波纹管配置
一般在母线较长时，为了防止由于热胀冷缩和安装误差或基础形变造成设备破坏，常在母线之间配置波纹管。此外，在GIS与外界振动源直接相连时，为了吸收振动，也常需配置波纹管。
图6a 液压碟簧操动机构工作原理示意图
(c) 已贮能，合闸状态
图6b 液压碟簧操动机构工作原理图示意图
当贮能电机接通时，油泵将低压油箱的油压入高压油腔，三组相同结构的贮能活塞在液压的作用下，向下压缩碟簧而贮能。
注意：贮能时应特别注意储能电机仅适用于短时工作。为了防止贮能电机过热而损坏，贮能电机启动每小时不能超过20次。
4.1结构
如图1所示，本接地开关是由三个彼此分离的装配单元组成。并且配有一台手动或气动或电动操动机构。安装在壳体中的接地装置通过密封轴和连接机构连接。每一壳体内充有一定压力的SF6气体。
图1 接地开关外形
4.2 接地装置
如图2所示，本接地装置借助于操动机构的驱动，使其密封轴旋转，带动动触头运动。当该接地开关合闸（接地）时，其电流通路是静触头→动触头→接地开关壳体及接地端子。
2.6.2 紧急操作
如果储能弹簧已储能，储能指示器指示为储能到位，按动机构内的合闸或分闸电磁铁，而无需电源就可操动断路器进行合闸或分闸。
注意：紧急操作时与闭锁保护无关，因此在操作前应检查SF6压力是否正常，如果SF6气压低于闭锁压力，禁止操作断路器。
进行紧急操作时，切勿将手、身体和衣服与机构接触，否则有可能伤害人的身体。
当SF6气体气压低于0.50MPa时，发出闭锁机构操作信号。
图9 SF6气体密度监控器外形和工作原理
2.4.2 吸附剂装配
为了维持SF6气体的干燥度，每一极断路器都装有吸附器。更换吸附剂的方法见图10。
图10 更换吸附剂
2.5 六氟化硫(SF6)气体
2.5.1 特性
纯SF6是隋性气体，它具有理想的稳定性，优异的灭弧能力和介质强度。SF6气体无毒、无味、不可燃，是最稳定的化合物之一。SF6气体密度约为空气的5倍，其导热率也比空气大得多。在大气压下，介质强度约为空气的2.4倍。而在0.3MPa气压下与油的介质强度相当。
d）打压模块（4-4）：主要由贮能电机、变速齿轮、柱塞油泵、排油阀和位于低压油箱的油位指示器组成；
e）工作模块（4-5）：主要由两端带有阶梯缓冲的活塞杆和工作缸组成，工作缸兼作固定其它功能元件的基座。
1. 贮能模块；2. 监测模块；3. 控制模块；4. 打压模块；5. 工作模块
6. 泄压阀操作手柄； 7. 弹簧贮能位置指示器
2.5.2 SF6气体处理的防护措施
SF6气体的惰性和稳定性都无害于人体健康。经电弧分解的SF6低氟化物呈轻度的酸性，对眼、鼻有刺激，长时间接触有害健康。
在检修断路器时，首先将SF6气体回收，将断路器打开，壳体内的金属氟化物粉末可用真空吸尘器轻易地吸净。在此期间，维修人员应戴好防毒面具，有活性过滤器的呼吸保护装置、化学型的工业防护眼镜和防护手套，严格按照检修有关规程进行工作。
330KV GIS设备结构介绍
1母线
母线是GIS中汇总和分配电能的重要组成元件，一般按其所处的地位可分为主母线和分支母线。按其结构形式，还有单相式和三相共箱式之分。
对于252∽363kVGIS而言，一般主母线常采用三相共箱式结构，而分支母线为单相式结构，详见图1和图2。
图1 分支母线结构图 图2 三相母线结构图
图2 接地装置
4.3 操动机构
操动机构可选用如下操动机构：CSG1型手动操动机、CJG2型电动操动机构。
2.3.6 缓冲
为了使断路器在分、合闸操作末期平稳的停下来，在操作活塞的两端设置了阶梯缓冲器，通过逐渐缩小油流的截面积，吸收分、合闸操作的剩余能量，降低断路器本身的冲击，机械特性平滑，提高了机械可靠性。
2.3.7 防跳跃
防跳跃功能主要是靠电气控制回路实现。
2.3.8 闭锁
为了保证断路器具有所需要的开断能力，操动机构中的控制回路中设有两种闭锁装置，一种是低SF6气体压力操作闭锁，另一种是低操作油压闭锁，前一种是由SF6气体密度计实现，而后一种则是通过固定在支撑环上的齿条，随储能弹簧上下运动，转动与其啮合的齿轮，与齿轮同轴的凸轮带动限位开关实现。
3隔离开关
252/363kVGIS用隔离开关的所有带电部件（如动、静触头等）均安装在金属壳体中，隔离开关具有一套分、合闸装置，由电动或弹簧操动机构进行操作。
由于这种隔离开关的分、合闸装置没有开断能力，因此，与断路器及其它隔离开关和接地开关之间必须具有联锁。根据主接线的需要，隔离开关有时须具备一定的开合容性、感性小电流和母线转换电流能力，隔离开关内部通过专门设计来满足这些要求。
1.1单元设计
如图所示，导电回路连接都为插入式。其过渡触头有梅花触头和表带触头两种。组装与拆卸都很方便。 外壳连接处是用螺栓、螺母紧固，因此很容易在短时间内更换或加长。
1.2气室分隔
支持导电杆的盆式绝缘子有两种。其中心导体被浇注在环氧树脂中。
a）非气隔绝缘子
绝缘子两侧的气体可相互贯通，属于同一气室；
待机构的故障排除后重新贮能，在储能活塞的作用下，支撑环5向下运动压缩碟簧，连杆3在复位弹簧力的作用下，带动拐臂1逆时针转动，脱离活塞杆，产品又恢复正常工作状态。
注意：在安装时，或要进行慢分、慢合操作时，应将弹性开口销2拔出，否则有可能使拐臂1损伤。待工作完成后，切记应将弹性开口销2再装上。出厂时，h1的尺寸已调整好，安装时请不要松动调整螺栓4。
2断路器结构和工作原理
2.1总体结构
断路器外形结构见图1及图2。断路器为每极单断口结构。每台产品由三个单极组成。每极包括灭弧室、操动机构。产品每极配用一台液压碟簧操动机构，可单极操作，也可三极电气联动操作。
图1 三相断路器外形图（立式） 图2 单相断路器外形图（卧式）
2.2 灭弧室
灭弧室为压气式变开距、双吹结构。它是由壳体、静触头系统、动触头系统、绝缘拉杆、直动密封等组成。
SF6气体密度监控器采用表计合一的结构，表计内部装双金属片进行温度补偿，能直观监视气压变化（-20℃～60℃范围内，误差为2.5%，可以不必修正环境温度对SF6气压的影响，直接充入额定气压的SF6气体），其外形和工作原理见图9。
SF6气体密度监控器可发出以下信号：
当SF6气体气压低于0.55MPa时，发出补气信号。
图4 液压碟簧操动机构
1. 分闸电磁阀； 2. 分闸电磁阀； 3. 合闸电磁阀； 4. 分闸节流螺栓
5. 合闸节流螺栓6. 堵头；7. 换向阀
图5 控制模块
2.3.2 储能
液压碟簧操动机构的工作原理见图6a和图6b所示 。
(a) 未贮能，分闸状态 (b)已贮能，分闸状态
1.低压油箱；2.油位指示器；3.工作活塞杆；4.高压油腔；5.贮能活塞；6.支撑环；7.碟簧；8.辅助开关；9.注油孔；10.合闸节流阀；11.合闸电磁阀；12.分闸电磁阀； 13.分闸节流阀；14.排油阀；15.贮能电机；16.柱塞油泵；17.泄压阀；18.行程开关
2.4SF6气体系统
2.4.1SF6气体监控系统
如图8所示，三极本体SF6气体系统各自独立，每极本体分别由三通阀E（8-2）连向SF6气体密度监控器（8-3）和供气、检查口。
1. SF6断路器 2.三通阀E 3. SF6密度监控器
图8 SF6气体系统
阀E在运行情况下，应处于常开位置，以连通本体和SF6管路系统，以便密度监控器随时监测本体中的气体密度。供气、检查口用O形密封圈和专用法兰密封。当SF6气体密度降低，发出报警时，可由此口补给SF6气体，即便是在带电运行的条件下，可由此口补气。也使用此口检查SF6密度计动作值。
2.3.5 机械防慢分装置
为了保证可靠的防慢分，液压碟簧操动机构的换向阀本身就具有防ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压慢分的功能，设置了机械防慢分装置，如图7所示。
1拐臂 2弹性开口销 3连杆 4调整螺栓 5支撑环
图7 机械防慢分装置工作原理图
其中图7（a）为机构正常工作状态，图7（b）为失压状态。断路器处于合闸位置，一旦机构液压系统出现失压故障，支撑环5受到弹簧力的作用，向上运动h2，推动连杆3，连杆3带动拐臂1顺时针转动h3，支撑环向下慢分的活塞杆，使断路器始终保持在合闸位置。
在断路器进行大修时，短期接触SF6分解物并不会危及人体健康。因为断路器的大修次数少，维修人员不可能反复地或连续不断地吸入SF6粉尘。
2.6操作
2.6.1从用户的控制室或断路器的就地控制柜，对断路器进行电气合闸或分闸操作，如果气体系统压力下降到闭锁压力以下， SF6气体密度继电器接点将闭锁操作回路，防止电气合闸或分闸。对照断路器的二次电气原理图以确定所需的控制要求。电气操作断路器以前应检查下列项目：
图2 GR型隔离开关断口 图4 GL型隔离开关断口
图3 连杆制动间隙图5
本隔离开关有GR型和GL型两种。GR型的载流回路呈直角形布置，GL型的载流回路直线布置。
4接地开关
接地开关作为检修时的安全保护装置，其配置位置由系统主接线确定。本接地开关的壳体与GIS壳体之间设有绝缘隔板，可用于主回路电阻的测量、断路器触头接触的检测等。本接地开关根据技术规范的要求由一台手动或气动或电动操动机构操作。为了防止误操作关合到带电主回路上，本接地开关应与其相关的隔离开关、接地开关和断路器联锁。
在合闸位置，电流从上端的梅花触头经导体、主触头座、静触头、中间触头、动触头座，到下端的梅花触头。
分闸时，由绝缘拉杆带动动触头一起向下运动，当动、静弧触头脱离时，其间产生电弧，与此同时压气缸中的SF6气体压力已建立起来，强大的气体吹熄电弧。
合闸时，绝缘拉杆向上运动，这时所有的运动部件按分闸操作的反方向动作，SF6气体进入压气缸，动触头最终到达合闸位置。
图3灭弧原理示意图
2.3 液压碟簧操动机构
2.3.1 概述
如图4所示液压碟簧操动机构，主要由五个功能模块组成。见图5 所示：
a）贮能模块（4-1）：由于由三组相同的贮能活塞、工作缸、支撑环和16片碟簧组成；
b）监测模块（4-2）：主要由限位开关，齿轮、齿条构成的贮能弹簧位置指示器及泄压阀组成；
c）控制模块（4-3）：包括1个合闸电磁铁、2个分闸电磁铁、换向阀和调整分、合闸速度的可调节流螺栓。元件位置可参见图5；
a）图8中SF6密度继电器的指示压力大约为0.50MPa，SF6气体系统阀门在正确位置；
b）直流控制电压和电机电源电压符合要求，所有控制开关闭合（除加热器回路按需要闭合或打开外）；
c）分合指示器的指示位置；
注意：不按照安装使用说明书使断路器误操作，将会导致财产损失、非计划停电和降低断路器的使用寿命。
2.3.3 合闸操作
当合闸电磁阀线圈带电时，合闸电磁阀动作，高压油进入换向阀的上部，在差动力的作用下，换向阀芯向下运动，切断了工作活塞下部原来与低压油箱连通的油路，而与储能活塞上部的高压油路接通。这样，工作活塞在差动力的作用下，快速向上运动，带动断路器合闸。
2.3.4 分闸操作
当分闸电磁阀线圈带电时，分闸电磁阀动作，换向阀上部的高油压腔与低压油箱导通而失压，换向阀芯立即向上运动，切断了原来与工作活塞下部相连通的高压油路，而使工作活塞下部与低压油箱连通失压。工作活塞在上部高压油的作用下，迅速向下运动，带动断路器分闸。