GIS装置的基本知识

三、气室的布置（ 3）
? （3）GIS设备检修时，要分成若干个气室。由于所有的 元件都要与母线连接起来，母线管里充以 SF6气体。但当某 一元件发生故障时，要将该元件的 SF6气体抽出来才能进行 检修。若母线管里不分成若干个气室，一旦某一元件故障， 连接在母线管里的所有元件都要停电，扩大了故障范围。因 此必须将母线管中不同性能的元件分成若干个气室，当某一 元件故障时，只停下故障元件，并将其气室的 SF6气体抽出 来。非故障元件仍能正常运行。
二.GIS的一次主接线及总体布置
GIS 可满主各种主接线 的要求，主要一次主接线 类型: ? 单母线接线形式 ? 双母线接线形式 ? 桥形接线形式 ? 一倍半接线形式
? 126/145kVGIS 主要布置Hale Waihona Puke Baidu式 有单母、双母分段、桥形、 双桥、双母、变压器直联等 多种接线方式，以桥形接线 为多。
? 252kVGIS 主要布置形式有单 母、双母分段、双母、等接 线方式，以双母接线为多。
电弧烧穿外壳的时间
? GIS设备外壳被电弧烧穿的时间与外壳的材料、 厚度和故障电流的大小有关。一般都是从做烧
穿试验的方法得到的。其结果为：烧穿时间
与故障电流成反比，而与外壳的厚度成正比 .
式中 t——外壳烧穿时间（ms ）； I——故障电流（ KA ）； δ——外壳的厚度（cm ）； K ，m ，n ——系数。
四、伸缩节的配置原则（ 1）
? 伸缩节的配置意义
? 1） GIS设备是由断路器、隔离开关、互感器 和母线互相连接起来的。这些元件的材料不同， 膨胀系数不一样，当温度变化时若各个元件不 能自由伸长和缩短，由于温度应力的原 因，势必损坏元件。
? 2）伸缩节头补偿 GIS设备加工而造成的误差。 ? 为此在GIS设备的母线管要配置伸缩节头。
主要内容
一、GIS的优越性 二、 GIS的主接线方案及布置方式 三、气室的布置原则 四、伸缩节的配置原则 五、GIS的外壳保护 六、 GIS的外壳接地
一、GIS 的优越性
? 1、占地面积小 ? 2、不受环境影响 ? 3、运行安全可靠，少维护检修周期长 ? 4、施工工期短 ? 5、没有无线电干扰和噪声干扰
? 363/550kVGIS 主要布置形式 有、双母、一倍半等接线方 式。
GIS 的常用主接线方案
? 1、单母线分段 使用时，各电压出线数目供选择： 1）6-10KV馈线在6回以上； 2）35KV馈线在4-6回； 3）110KV馈线在4回；
2 、双母线分段
? 单母分段 ? 双母分段 ? 用断路器分段 ? 用隔离开关分段 ? 不推荐双母不分段 ? 适用范围
126kV标准桥型布置形式
GIS总体布置
252kV双母线布置形式
550kV 一倍半 接线布 置形式
363k V双 母线 布置 形式
三、布置方式
ZF-252 GIS 用断路器可根据配置需要选 用立式布置或卧式布置（以立式布置居多）。 所有操作机构布置在便于观察和维护的位置。
ZF9-252 GIS CB立式布置
? 方法：①加防爆装置。②为了不致使故障扩大， 在变电站的进线线路上安装快速接地隔离并关。 使开关直接接地，通过保护装置切断电源。
外壳保护方法的选择
? GIS设备外壳的保护有两种方法，一种用 防爆装置，另一种用快速接地隔离开关。 两种保护方法的效果如何？
GIS内部故障时气室的压力计算
式中的电弧电压 为电弧长度与电 弧电压梯度之积， 一般 220kV GIS 设备其电弧电压 为400 一600V ， 有的可高达 1300V 。燃烧时 间以半个周波计 算，即 0.05s 。 SF6气体的 定容比热为 630 （J／kg·K）。
双母线分段 使用时，各电压出线数目供选择：
1）6-10KV馈线在10回以上； 2）10-35KV馈线在8-10回； 3）35-110KV馈线在5-8回； 4）110-220KV馈线在5回；
3/2 断路器（一台半）接线
主要用于大容量、高电压的电网系统。
◆ 运行调度灵活 ◆ 检修、操作方便 ◆ 有高度的可靠性
GIS总体布置
总体布置形式主要取决于安装现场条 件和主接线的要求，同时也与进出线配置及 元件结构等有关。
总体布置设计的任务是根据主接线要 求在限定的安装场地和空间范围内使所有组 成元件布置的合理、稳固、便于运行维护、 经济美观。
GIS总体布置
126k V单 母布 置形 式
126kV双母线布置形式
三、气室的布置（ 2）
? （2）因绝缘介质不同要分成若干个气室。 如GIS设备必须与架空线、电缆、主变压器 相连接，而不同的元件所用的绝缘介质不 同，例如电缆终端的电缆头要用电缆油， 与GIS母线连接的要用 SF6气体，故此要 把电缆油和 SF6气体分隔开来，所以要分 成多个气室。变压器套管也是如此。
四、伸缩节的配置原则（ 2）
伸缩节的配置原则
? 土建结构有伸缩缝的地方； ? 会产生震动的地方。如 GIS设备与主变压器
相连接的地方； ? 母线过长的地方。
五、GIS的外壳保护
? 意义：GIS设备的外壳用铝合金或钢材制成。 当母线管或元件内部故障时，电弧使SF6气体 的压力升高，可造成外壳爆炸。当内部发生故 障而不能及时切断放障点，电弧能将外壳烧穿。
ZF9-252 GIS CB卧式布置
三、气室的布置（ 1）
GIS设备应根据各个元件不同的作用，分成 若干个气室，其原则如下。 (1)因SF6气体的压力不同，要分成若干个 气室，断路器在开断电流时，要求电弧迅 速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高，而 如隔离开关切断的仅是电容电流，所以母 线管里的压力要低点。例如断路器室的
当外壳材料用合金铝时： K＝ 87． 4， m＝ l.21 n ＝0．67。 当外壳材料用钢材时： K二1， m＝4．3，n= 0．64
方法选择
? 例：电缆气室的容积为 0.2m3，隔离开关气
室的容积为 0.3m3，两气室的绝对压力为 400
kPa ，气室的直径均为 50cm ，外壳厚度为
6mm。另一个气室为断路器室，容积为
1.8m3，直径为 490cm，外壳厚度为 8mm。
气室的压力为700kPa。当GIS设备发生故障时，