GIS基礎(chǔ)知識分析

廈門華電高壓開關(guān)事業(yè)部XiamenHuadianHVSDivisionFundyHongFeb.2023全部或局部承受氣體而不承受處于大氣壓下的空氣作為絕緣介質(zhì)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。它是由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管7種高壓電器組合而成的高壓配電裝置，全稱為gasinsulatedsubstation。GIS承受的是絕緣性能和滅弧性能優(yōu)異的六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，并將全部的高壓電器元件密封在接地金屬筒中電器根底學(xué)問GIS的定義：GIS具有占地面積小、元件全部密封不受環(huán)境干擾、運行牢靠性高、運行便利、檢修周期長、維護工作量小、安裝快速、運行費用低、無電磁干擾等優(yōu)點。GIS的優(yōu)勢電器根底學(xué)問國家電壓等級劃分：在我國電力系統(tǒng)1.電壓1kV及以下的溝通電壓等級定義為低壓2.電壓1kV以上、330kV以下的溝通電壓等級定義為高壓3.電壓330kV及以上、1000kV以下的溝通電壓等級定義為超高壓4.電壓1000kV及以上的溝通電壓等級定義為特高壓5.電壓±800kV以下的直流電壓等級定義為高壓直流6.電壓±800kV及以上的直流電壓等級定義為特高壓直流美國電氣和電子工程師協(xié)會〔IEEE〕的標(biāo)準(zhǔn)：2.4kV至69kV的電壓等級稱為中壓我國國家電網(wǎng)公司(SG)的標(biāo)準(zhǔn)性文件：1kV以上至20kV的電壓等級稱為中壓。電器根底學(xué)問假設(shè)沒有將SF6氣體把握在0℃以下，則在溫度變化時絕緣體外表會形成凝露，所附著的水珠和SF6電弧產(chǎn)物發(fā)生反響生成HF等低氟化物，從而導(dǎo)致沿面的絕緣材料和金屬外表劣化。假設(shè)將SF6露點的允許值把握在較低值，則在溫度變化時絕緣體外表分散的不是水珠而是冰晶，它對絕緣性能幾乎沒有影響。因此，在IEC及國際上均有規(guī)定：充入GIS的新氣體在額定密度下其露點不應(yīng)超過-5℃。水分對GIS運行的影響關(guān)鍵在于：電器根底學(xué)問特性參量術(shù)語1.額定電壓——在規(guī)定的使用和性能的條件下能連續(xù)運行的最高電壓，并以它確定高壓開關(guān)設(shè)備的有關(guān)試驗條件。2.額定電流——在規(guī)定的正常使用和性能條件下，高壓開關(guān)設(shè)備主回路能夠連續(xù)承載的電流數(shù)值。3.額定頻率——在規(guī)定的正常使用和性能條件下能連續(xù)運行的電網(wǎng)頻率數(shù)值，并以它和額定電壓、額定電流確定高壓開關(guān)設(shè)備的有關(guān)試驗條件。4.額定電流開斷電流——在規(guī)定條件下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流。5.額定短路關(guān)合電流——在額定電壓以及規(guī)定使用和性能條件下，開關(guān)能保證正常開斷的電大短路峰值電流。6.額定短時耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)——在規(guī)定的使用和性能條件下，在確定的短時間內(nèi)，開關(guān)在閉合位置所能承載的規(guī)定電流有效值。電器根底學(xué)問7.額定峰值耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)——在規(guī)定的使用和性能條件下，開關(guān)在閉合位置所能耐受的額定短時耐受電流第一個大半波的峰值電流。8.額定短路持續(xù)時間(額定動穩(wěn)定時間)——開關(guān)在合位置所能承載額定短時耐受電流的時間間隔。9.溫升——開關(guān)設(shè)備通過電流時各部位的溫度與四周空氣溫度的差值。

10.功率因數(shù)(回路的)——開關(guān)設(shè)備開合試驗回路的等效回路，在工頻下的電阻與感抗之比，不包括負荷的阻抗。11.額定短時工頻耐受電壓——按規(guī)定的條件和時間進展試驗時，設(shè)備耐受的工頻電壓標(biāo)準(zhǔn)值〔有效值〕。12.額定操作〔雷電〕沖擊耐受電壓——在耐壓試驗時，設(shè)備絕緣能耐受的操作(雷電)沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)值。電器根底學(xué)問操作術(shù)語1.操作——動觸頭從一個位置轉(zhuǎn)換至另一個位置的動作過程。2.分〔閘〕操作——開關(guān)從臺位置轉(zhuǎn)換到分位置的操作。3.合〔閘〕操作——開關(guān)從分位置轉(zhuǎn)換換到合位置的操作。4.“合分”操作——開關(guān)合后，無任何有意延時就立刻進展分的操作。5.操作循環(huán)——從一個位置轉(zhuǎn)換到另一個裝置再返回到初始位置的連續(xù)操作；如有多位置，則需通過全部的其他位置。6.操作挨次——具有規(guī)定時間間隔和挨次的一連串操作。7.自動重合〔閘〕操作——開關(guān)分后經(jīng)預(yù)定時間自動再次合的操作挨次。8.關(guān)合〔接通〕——用于建立回路通電狀態(tài)的合操作。9.開斷〔分斷〕——在通電狀態(tài)下，用于回路的分操作。10.自動重關(guān)合——在帶電狀態(tài)下的自動重合〔閘〕操作。

11.開合——開斷和關(guān)合的總稱。12.短路開斷——對短路故障電流的開斷。電器根底學(xué)問13.短路關(guān)合——對短路故障電流的關(guān)合。14.近區(qū)故障開斷——對近區(qū)故障短路電流的開斷。15.觸頭開距——分位置時，開關(guān)的一極各觸頭之間或具連接的任何導(dǎo)電局部之間的總間隙。16.行程觸頭的——分、合操作中，開關(guān)動觸頭起始位置到任一位置的距離。17.超行程——合閘操作中，開關(guān)觸頭接觸后動觸頭連續(xù)運動的距離。18.分閘速度——開關(guān)分〔閘〕過程中，動觸頭的運行速度。19.觸頭剛分速度——開關(guān)合〔閘〕運程中，動觸頭與靜觸頭的分別瞬間運動速度。20.合閘速度——開關(guān)合〔閘〕過程中，動觸頭的運動速度。21.觸頭剛合速度——開關(guān)合〔閘〕過程中，動觸頭與靜觸頭的接觸瞬間運動速度。22.開斷速度——開關(guān)在開斷過程中，動觸頭的運動的速度。23.關(guān)合速度——開關(guān)在開斷過程中，運觸頭的運動速度。電器根底學(xué)問SF6氣體電氣特性(1)SF6分子很簡潔吸附自由電子，形成負離子，具有較強的電負性。但在確定電場下，這些離子很難積存足夠的能量導(dǎo)致氣體電離。同時由于氣體中的自由電子削減，還降低了這些電子簡潔使氣體被擊穿的危害。因此，SF6氣體具有良好的絕緣性能，在均勻電場中SF6的絕緣強度比空氣大2—3倍，在0.3Mpa壓力下，絕緣強度超過變壓器油。但在不均勻電場中，其絕緣強度會下降，因此六氟化硫斷路器的部件多呈同心圓狀，以使電場均勻。

電器根底學(xué)問2)SF6分子具有較強的電負性，使SF6具有強大的滅弧力氣。由于SF6分子吸附自由電子后變?yōu)樨撾x子，負離子簡潔和正離子復(fù)合形成中性分子，使電弧空間的導(dǎo)電性能很快消逝。特殊在電弧電流接近零值時，這種作用更加顯著。假設(shè)例用SF6氣體吹弧，使大量新穎的SF6分子不斷和電弧接觸則滅弧更加快速。

由于SF6氣體滅弧力氣強，從導(dǎo)電電弧向絕緣體變化速度特殊快，所以SF6斷路器的開斷電流大，開斷時間短。在同一電壓等級，同一開斷電流和其它條件一樣的條件下，SF6斷路器的串聯(lián)斷口較少。

〔3〕SF6氣體是多原子的分子氣體，在電弧高溫下分解和電離的狀況特殊簡潔。SF6氣體中弧心局部導(dǎo)熱率低，溫度高，電導(dǎo)率大，其外焰局部導(dǎo)熱率高，溫度低，電導(dǎo)率小，所以電弧電流幾乎集中在弧心局部。因此，在SF6氣體中，可以看到很細