550 KV GIS 产品介绍

1技术参数表总重量kg 约504000最大运输重量kg 约10000动荷载向下kg /动荷载向上kg /设备的整体尺寸m 21设备尺寸设备的最大运输尺寸m 高4.2、宽2.5、长5.8总长度m 22外形尺寸总高度m 二断路器参数1型号MFPT-500-63LB 2布置型式（立式或卧式）卧式3断口数单4额定电流A ～63005主回路电阻μΩ60±106温升试验电流A 1.1I r 断口740＋315额定工频1min 耐受电压对地kV740断口1675＋450额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）对地kV 1675断口1175＋4507额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500μs ）对地kV 1300交流分量有效值kA 63时间常数ms 45开断次数次168额定短路开断电流首相开断系数 1.39额定短路关合电流kA16010额定短时耐受电流及持续时间kA/s63/211额定峰值耐受电流kA16012开断时间ms≤5013合分时间ms≤5014分闸时间ms20±515合闸时间ms90±1016重合闸无电流间隙时间ms300分闸速度14.5±1.517分、合闸平均速度合闸速度m/s3.6±0.3额定31.5最低19.6报警压力27电压V AC 220加热器每相功率W 200数量对10备用辅助触点开断能力DC110V 、5A检修周期年≥20重合闸闭锁压力时允许的操作O -0.3s -CO 或CO -180s -CO24h 打压次数次≤2液压机构油中最大允许水分含量μL/L100PPm 弹簧机构储能时间s 不适用断路器包括辅助设备的总重量kg 24000每相操动机构的重量kg 1200每相SF 6气体重量kg 15034断路器的重量运输总重量kg ≤10000(单相整体运输)35运输高度m 4.2设备整体运输36起吊高度m 4.6三隔离开关参数1型式/型号FL2额定电流A～63003主回路电阻μΩ204温升试验电流A1.1I r断口740＋315额定工频1min 耐受电压对地kV740断口1675＋4505额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）对地kV1675断口1175＋450额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500 s ）对地kV13006额定短时耐受电流及持续时间kA/s63/27额定峰值耐受电流kA 160分闸时间约40008分、合闸时间合闸时间ms 约4000分闸速度约0.19分、合闸平均速度合闸速度m/s 约0.110机械稳定性次500011开合小电容电流值A 112开合小电感电流值A 0.5转换电流 A 1600转换电压V 40013开合母线转换电流能力开断次数次100型式或型号电动并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC110允许电压变化范围85%～110%操动机构操作方式三相电气联动数量对1014备用辅助触点开断能力DC110V 、5A四快速接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s 2额定峰值耐受电流kA 1603额定短路关合电流kA 1604额定短路电流关合次数次≥2分闸时间≤100（储能时间除外）5分、合闸时间合闸时间ms≤200（储能时间除外）分闸速度约1.76分、合闸平均速度合闸速度m/s约1.77机械稳定性次5000感性电流A392.5开断次数次10电磁感应感应电压kV4.6容性电流A48开合感应电流能力（A 类/B 类）静电感应开断次数次10感应电压kV40型式或型号电动弹簧并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC110操动机构允许电压变化范围85%～110%数量对89备用辅助触点开断能力DC110V 、5A 五检修接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s 63/22额定峰值耐受电流kA 1603机械稳定性次5000型式或型号电动并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC/110操动机构允许电压变化范围85%～110%数量对84备用辅助触点开断能力DC110V 、5A 六电流互感器参数1型式或型号电磁式2布置型式内置额定电流比额定负荷绕组1准确级额定电流比额定负荷绕组2准确级额定电流比额定负荷绕组3准确级额定电流比额定负荷绕组4准确级额定电流比额定负荷绕组5准确级3绕组6额定电流比根据用户要求额定负荷准确级额定电流比额定负荷绕组7准确级额定电流比额定负荷绕组8准确级K ssc≥32时间常数ms 1004对于TPY 绕组的要求直流分量偏磁%100七套管参数1伞裙型式大小伞2材质复合3额定电流A ～63004额定短时耐受电流及持续时间kA/s 63/25额定峰值耐受电流kA 1606额定工频1min 耐受电压（相对地）kV 7407额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）（相对地）kV 16758额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500μs ）（相对地）kV 13009爬电距离mm13750（当500mm ≥平均直径≥300mm 时，乘1.1；平均直径＞500mm 时，乘1.2）10干弧距离mm ≥380011S /P≥0.9水平纵向3000水平横向2000垂直N200012端子静负载安全系数静态2.75，动态1.713套管顶部金属带电部分的相间最小净距mm≥4300八环氧浇注绝缘子参数1安全系数大于3倍设计压力22倍额定相电压下，泄漏电流μA503 1.1倍额定相电压下，最大场强kV/mm≤1.5九外壳参数1材质铸铝、铝合金2外壳破坏压力铸铝和铝合金：5倍的设计压力；焊接铝外壳和钢外壳：3倍的设计压力试验电流A 1.1I r可以接触部位K≤30可能接触部位K≤403温升不可接触部位K≤65电流kA634外壳耐烧穿的能力时间s0.35防爆膜的设置根据用户要求十SF6气体参数1湿度μg/g82纯度%≥99.8。

关于 550kV GIS高压开关设备的抗震性能探索摘要：随着社会的进步、发展，人们对电资源的需求逐渐增加，这促使该行业逐渐进入了全新时代。

变电站数量的增多，强化了电输出工作质量，其中较为关键的设备便是GIS。

该设备不仅在内部发挥出了关键的作用，其具体质量还直接影响了变电站的运行，为此要强化其在抗震方面的研究。

基于此，本文重点分析了GIS高压电气设备的抗震设计原理，细致阐述了以及相应试验内容，供参考。

关键词：550kV；GIS高压开关设备；抗震性能引言：随着国家在电力方面的能力提升，让国内的高压设备种类、数量持续增加。

为保障在使用过程中的性能，便增设了550kVGIS高压开关设备，该方式受到了多个国家的推广与使用。

在分析、研究550kVGIS外体结构中的抗震性能情况时，要依据相应理论内容的使用，来为国内该方面的进步、发展作出支撑、保障。

一、550kVGIS高压电气设备抗震设计理论该抗震理论内容最早使用的领域是建筑行业，并在其中得到了大面积普及。

随着科学技术的不断进步，将抗震设计理论逐渐被使用在其他领域中，而美国作为强国之一，通过不断地研究，已经可以成功将该技术熟练使用。

国内在进行高压电气设备结构抗震设计，以及相应措施的选用时，要与以下几方面的规定相符合。

分别是：一，早期的规范内容《电力设备抗震设计规范》中表示，在对电力建筑物、设备进行设计的过程中，要根据其中规定的相关条款内容，来分别使用剪力法、反谱法等进行抗震的分析工作。

同时电气设备还可选用静力设计法、时程分析法等进行计算；二，在最新的《高压开关设备和控制设备的抗震要求》的第七章中，表述出了设计的具体规定，并且在进行数据分析、加速时程数字研究时，要使用相关的RRS模型分析方式、静态系数分析措施[1]。

三、GIS高压开关设备的震动试验（一）试验设备在试验开展过程中，主要进行研究的设备种类是ZF33-126类型的电气设备。

同时，要对坐标系的方向进行定义，之后在真实物图上进行标准说明。

550kVGIS高压开关设备抗震性能研究摘要：在本文的分析中，主要针对550kVGIS高压开关设备为例，针对该设备的抗震性能当作主要的研究对象。

具体分析中，通过对实体结构为主要的原型，进行三维建模的分析方式，可以更加直观具体的实现对内部情况的分析，基于定性分析的方式，实现对振动带来的负面影响的统计与分析。

关键词：高压开关；实体结构；抗震性能引言：伴随着科学技术的发展，使得人们越发的关注电力行业的发展，需要积极的利用一个完善的建设方式，全面提升系统的运行完整性与功能性。

在具体的建设中，电力系统的抗震性能，一直受到社会的广泛关注，需要保持一个较强的抗震等级，才可以避免出现一些质量隐患。

1 封闭式组合电器封闭式组合电器（GIS）是一种在上个世纪提出的新型电气装置。

该设备是在SF基础上研发出的机械设备[1]。

在设备的构成上，是将断路器、隔离开关、接地开关以及电流互感器等各种类型的装置，以及链接的母线，都封闭到金属内部，以此实现优质灭弧以及绝缘性能较强的SF气体，当作相间与对地绝缘。

在这样的电气设备使用的过程中，自身体积比较小，同时并不会受到外界环境的负面影响，加上并不会产生较多的噪音和无线电干扰，使得得到了较为广泛的运用。

2 技术发展在国内外的一些地震事故的研究中，电力系统的损坏事故发生可能性较高，这是由于在发生强烈震动之后，会导致输电塔发生倒塌与高压开关设备的质量损坏问题，这样严重的影响到电力系统的正常传输。

在发生了高压变电站的损坏之后，会导致多个变电站受到影响，甚至带来大规模的电力供应停止，同时也会导致电力系统始终处于瘫痪的状态[2]。

特别是对于一些变电站与开关设备较多的设备，会带来较为严重的损失其次，在高压开关设备位置出现了严重的质量损坏，也相应会导致电力系统处于瘫痪的状态中。

一旦电力系统出现明显的破坏问题，就会直接导致无法全面恢复系统的建设，也相应的导致高压开关设备的抗震性能十分受到人们的关注。

550kVGIS高压开关设备抗震性能分析发布时间：2022-09-18T05:34:21.438Z 来源：《科学与技术》2022年10期作者：李元侠[导读] 针对550kVGIS高压开关设备的抗震特性，建立基于实物的三维模型李元侠上海思源高压开关有限公司上海 201108摘要:针对550kVGIS高压开关设备的抗震特性，建立基于实物的三维模型。

利用模态分析原理，对其进行动态特性分析，获得结构的振动频率和振型，并运用响应谱分析法对其进行地震动特性分析，得出AG5级地震作用下GIS结构的最大应力与变形，以评价其在AG5地震作用下的安全性能。

关键词:GIS；模态分析；谱分析引言封闭组合电器（GIS）是20世纪60年代中期兴起的一种新型电气设备，它是在SF6的基础上发展而成的。

GIS是将断路器，隔离开关，接地开关，电流互感器，电压互感器，避雷器，以及连接母线等封装在一个金属外壳中，并充入SF6气体，该SF6气体具有良好的灭弧和绝缘特性，起到相互和接地的作用。

它具有封闭性、组合性、占地面积小、与外部环境无关、无噪音、无无线电干扰、安全可靠等优点。

近年来，国内外多年来的多次地震，造成电网损失率很高，其中最重要的原因是输电塔的坍塌和高压开关装置的破坏。

2000年10月，日本新泻县西500kV日野变电所的220kV侧套管因地震而受损。

高压开关设备的故障会直接使整个电网的正常运转或完全崩溃。

由于高压开关装置具有高度集中、密闭的特性，在地震中发生损坏后很难恢复，是很容易发生地震的薄弱环节，所以对高压开关装置的抗震性能进行研究是非常有意义的。

1 550 kV GIS套管模型创建该工程所用的550kVGIS套管由中空复合绝缘子、导体、端子、套管屏蔽、均压环等部件构成。

硅橡胶伞套结构复杂，但其对整个套管的强度影响不大，为防止其结构复杂、快速、高效地进行仿真，本文对其进行简化。

本文利用Automatic有限元软件对网格进行合理、高效的网格划分。

2020年第24期/总第318期0引言接地开关、隔离开关是550kV GIS 的重要组成部分，接地开关用于在安装维护期间把GIS 的各个对地绝缘部分接地，以便保护人身安全。

隔离开关可以隔离电路，同接地一起实现对高压输电线路和电气设备的控制、保护和检修。

在实际GIS 运行过程中，接地开关、隔离开关最常见的故障为操作机构拒动问题，而在三门核电现场出现了操作机构延时动作故障，本文对三门核电接地开关、隔离开关操作机构延时动作问题进行故障分析，并进行故障处理及改进优化。

1550kV GIS 接地开关、隔离开关操作原理介绍图1控制原理图三门核电500kV GIS 接地开关、隔离开关采用三相独立的DH 型电动操作机构，控制原理图见图1，合分闸信号，同时作用在ABC 三相单独的合闸继电器ZJ1A/B/C 或分闸继电器ZJ2A/B/C 。

三相合闸或分闸继电器动作后，继电器本身一副辅助触点（13-14）会形成自锁，保持继电器供电，继电器另有辅助触点（1-2、3-4、5-6）会接通电机控制回路，使得ABC 三相电动操作机构电机动作。

而接地开关、隔离开关合闸或分闸到位后，会带动辅助开关S0动作，切断合闸或分闸继电器回路，从而切断电机控制回路。

2故障现象描述三门核电500kV GIS 在执行设备停复役及维护过程中，发生了多次操作机构三相不一致，某一相或两相机构延时动作的情况，最长延时时间达到4分钟。

出现延时动作的设备，在第二次重复操作时，设备又能正常动作，故障不会复现。

500kV GIS 接地开关、隔离开关操作机构延时动作故障分析高利民摘要针对三门核电550kV GIS 接地开关、隔离开关操作机构延时动作故障进行分析及处理，并提出运行维护建议，避免后续出现类似故障并为后续类似故障处理提供参考关键词操作机构；延时动作；接触电阻中图分类号:TM561文献标识码:ADOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.24.04高利民从事中压开关柜、GIS 、变压器、发电机出口断路器等设备的调试、维护等工作,中核集团三门核电有限公司。

E-7980107隔离开关与接地开关说明书(550kV GIS)重要提示河南平高东芝高压开关有限公司目录1 说明 (1)2 概述 (1)3 额定值 (1)4 型号 (1)5 布置方案与操作原理 (1)6 操作机构 (24)6.1DLP型隔离开关、EAP型和EYP型接地开关的操作机构 (24)6.1.1 前言 (24)6.1.2 结构与操作原理 (24)6.1.3 手动操作 (24)6.1.4 远控操作原理图 (24)6.2EBM型接地开关的操作机构 (24)6.2.1 前言 (24)6.2.2 结构与操作原理 (24)6.2.3 手动操作 (24)6.2.4 远控操作原理图 (25)7 检查与维护 (35)1 说明本安装使用说明书详细介绍了平高东芝公司生产的隔离开关和接地开关的结构、操作程序。

2 概述本说明书所介绍的设备用于500kV GIS（气体绝缘变电站）。

每套设备由隔离开关和接地开关组成，它们装在同一个充有一定压力SF6气体的壳体内，都是通过安装在各套设备壳体旁的操作机构进行电动操作，也可以进行手动操作。

这类设备的典型布置形式示于表1和图1～图7。

表1 设备的典型布置形式3 额定值详见具体变电站GIS的专用说明书及各单体元件的铭牌。

4 型号隔离开关和接地开关都有表明结构和额定参数的型号。

型号标注在有关图纸或设备的铭牌上。

型号的含义解释如下。

D L P - 500 R CE A P - 500 CC：三相联动操作C：三相联动操作与电压等级有关的设计序号额定电流代号操作方式R：4000A P：电动储能弹簧操作T：6300A M：电动操作与电压等级有关的设计序号工作方式A：具有关合短路故障电流和操作方式开合B类感应电流的能力 P：表示电动机储能 B：仅供维修用弹簧操作 Y：具有关合短路故障电流主回路形式和开合超B类感应电流L： L型的能力D：隔离开关 E：接地开关5 布置方案与操作原理本篇介绍设备的典型布置。

550kVGIS隔离开关调速电机操动机构的研制摘要：对高压隔离开关而言,要求操动机构响应快、具有较高的输出扭矩。

现有的电机运行机构大多需要一整套机械减速元件，多个部件，传动机构复杂，可靠性低，运动过程不可控。

因此，有必要设计一种输出转矩大、传动机构简单可靠、运动末端冲击小的驱动电机直接驱动隔离开关。

关键词：高压隔离开关；电机操动机构；控制系统引言随着电力行业的迅速发展，GIS隔离开关被广泛的应用到发电厂以及变电站当中。

为了为对550kV的隔离开关进行优化和改进，我们对隔离开关和电机操动机构之间的配合度进行了计算与分析，进而得出了摆角电机的转角与触头运动过程之间存在的对应关系。

隔离开关的触头运动受电机操动机构转速的影响，我们根据隔离开关的可控化的触头运动特点，通过分析，进而研究出了可进行速度控制的摆角电机和可以调速的系统样机[1]。

1电机操动机构及控制技术现状1.1电机操动机构研究现状在高压开关设备中，电机操动机构的结构较为简单，响应速度较快，便于操控，因此得到了广泛使用。

当前国内外科研机构及高校均对电机操动机构进行了大量研究，比如2002年，ABB公司在大电网会议报告中便明确指出电动操动机构与以往的弹簧机构及液压弹簧操动机构存在较大区别，电动操动机构的结构更为简单，且具备较强的稳定性。

而在储能方面，相较弹簧机构的压缩弹簧及气动机构的压缩气体，电机操动机构的储能方式较为简单，且操作方便。

且在运行原理方面，电机操动机构主要通过通电线圈产生驱动力，利用线圈内电流的改变产生动力，以驱动机构运行，且更易操控[2]。

以上特点均决定了在高压开关设备中，电动操动机构的应用必将成为未来的主流发展趋势。

在国内，相关高校也在隔离开关电机操动机构领域进行了深入研究，积累了一定经验，设计并发明了永磁同步直线电机、永磁无刷直流电机等结构。

2012年，清华大学黄瑜珑教授针对单相断路器进行了深入研究，并设计了新型的电机驱动操动机构，这种操动机构与以往技术不同，需要正反向转动旋转电机及拐臂，通过转动曲轴带动高压器进行分合闸运动，有效解决了以往技术中高压断路器使用寿命短且工作可靠性差等问题。