第二章全封闭组合电器GIS

在电气GIS.的类别里，GIS是Gas Insulated metal-enclosed Switchgear的缩写。

按照《气体绝缘金属封闭电器技术条件》对GIS的定义：气体绝缘金属封闭电器(GIS) ：采用不同于大气压下空气的绝缘气体作为绝缘介质的金属封闭电器。

复合电器(HGIS)GIS和开敞式电器的组合。

例如汇流母线采用开敞式，而其他电器采用GIS。

GIS的外壳：GIS的部件。

它不仅用来容纳绝缘气体，并保护设备免受外界影响，同时对人体提供保护。

当保持以规定密度的绝缘气体时，能保证设备的额定绝缘水平。

GIS的隔室：GIS的部件，除必要的相互连接和控制设施外完全密封。

隔室可按其中的主要元件命名，例如断路器隔室、母线隔室等。

GIS的元件：GIS的主回路或接地回路中担负某一特定职能的基本部件，例如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、套管、母线、避雷器等。

GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文缩写，为近几十年发展起来的高、精、尖输变电设备，利用SF6气体良好的绝缘性能，把断路器、隔离开关、接地开关、PT、CT、避雷器、母线、进出线套管、电缆终端等封闭地组装在一起，该设备占地面积小，技术先进，维护工作量小，运行可靠性高，将是未来变电设备的发展方向。

单元内包括以下主要标准元件：1）断路器（配用三极液压操动机构）；2）普通隔离开关（配用三极电动操动机构）、快速隔离开关（配用三极弹簧机构）；3）普通接地开关（配用三极电动或手动操动机构）、快速接地开关（配用三极弹簧机构）；4）负荷开关（配用三极弹簧机构）；5）电流互感器；6）电压互感器；7）氧化锌避雷器；8）三极共箱母线；9）出线套管；10）缆连接装置；11）间隔控制柜。

GIS故障很少，但万一发生故障后果相当严重。

GIS检修工作比较繁杂，时间长，其停电范围有时涉及非故障元件；而且检修工艺要求十分精细，稍有不慎就可能会造成检修质量问题。

因此，采用不解体的方法从外部对设备运行进行状态评估，即对GIS设备状态进行监测及检修很有相当重要和迫切的需求。

封闭式组合电器 GIS应用及维护管理摘要：GIS就是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置的简称，是20世纪60年代以后迅速发展起来的高压组合电气设备，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成为一个整体。

近十年来，随着国民经济的发展和科学技术的突飞猛进，封闭式组合电器GIS即SF6气体绝缘的金属封闭式开关设备，因其性能优良，技术先进的特点，使得其在电力输变电系统中得到广泛的应用。

但是要想GIS能始终保持良好的性能，相应的维护管理工作是必不可少的。

基于此，本文针对封闭式组合电器GIS应用及维护管理进行了论述，以供参考。

关键词：封闭式组合电器；GIS；应用；维护管理1封闭式组合电器GIS的概述封闭式组合电器GIS是一种将每一个高压电器元件（除变压器外）密封在一个充满SF6气体的金属的封闭设备内，从而形成的封闭式组合电器。

这种设备的应用存在着很多的优势，因此封闭式组合电器GIS也在广大的市场中被广泛地应用。

GIS所具备的特点如下：（1）小型化的结构，减少了占地和空间。

SF6气体本身具备着良好的绝缘性，这也就意味着绝缘的距离被减少了，特别是在电压逐渐增加的基础上，绝缘距离的减少可以最大限度地减少设备的占地空间[1]。

（2）良好的安全保障。

这种配电装置将所有带电的设备和元件利用SF6气体的隔离进行了密封，SF6气体本身的特点具有不燃性，因此也不会引起火灾，不但与外界的不良环境和天气保持了良好的隔离，被封闭的金属壳还能与地面进行良好的连接接触，防止了触电及其他危害，金属壳的作用还能针对干扰或静电等进行有效的屏蔽。

2GIS组合电器的应用注意事项由于GIS组合电器具有布置灵活等诸多优点，因此其在变电站、发电厂及特殊用电行业（如煤矿）内均有广泛应用，GIS组合电器额定电压现在已经做到1000kV。

GIS得到了普遍的应用，其重要性也越来越值得关注：2.1SF6气体特性及运行注意事项SF6气体是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，密度约为空气的5.1倍。

•SF6全封闭组合电器GIS主要由断路器、母线、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管等七种电器元件组成。

如图为一ELK型220kV 双母线馈线GIS的剖视图。

•外壳：封闭带电部分并接地、内充一定压力SF6气体，屏蔽及固定设备。

常用铝合金、不锈钢或无磁铸钢材料做成。

•母线：汇集电能、分配电能、传输电能。

多由铝合金管制成，两端插入触头座内；三相母线可以做成三相共箱的，多用于110kV及以下GIS设备；也可以做成三相离相的，多用于220kV及以上GIS设备。

母线表面要求光洁度高，没有毛刺及凹凸不平之处。

母线由优质环氧树脂盆形绝缘子或母线绝缘子支撑。

•隔离开关：隔离主电路及倒闸操作。

带有手动或电动机构的接地隔离开关一般接于断口的一侧或两侧；高速接地隔离开关具有闭合短路电流的能力，当母线箱内的导体对外壳短路时，需要迅速将短路引起的电弧熄灭掉，否则将引起GIS外壳发生爆炸，因此使用高速接地隔离开关迅速直接接地，使得断路器的保护装置迅速动作，从而切断故障电流、熄灭电弧。

•断路器：开断故障电流或正常工作电流。

断路器在开断电路时产生电弧，断路器内的SF6气体能够迅速熄灭电弧。

与此同时也分解一些前述SF6分解物，对人体健康有害，但它们多为断路器过滤器内的吸附剂所吸收•电流互感器：测量主回路电流。

电流互感器的铁心做成环形，二次绕组绕在环形铁心上，用环氧树脂浇铸在一起，作为GIS设备外壳的一部分，其一次绕组就是母线管。

•电压互感器：测量主回路电压。

•SF6/空气套管：为绝缘瓷套管，起绝缘作用。

瓷套管内充以一定压力的SF6气体，用盆式绝缘子将内部分隔为两部分，与导体相连的一侧是高压SF6气体，另一侧是低压SF6气体。

•盆式绝缘子：为环氧树脂浇铸而成，一方面支持导电元件，另一方面将GIS设备隔离成若干个气室，互不相通。

万一发生故障，可以抽出故障气室内的SF6气体，解体维修，而不会影响其它气室的正常运行。

盆式绝缘子可以做成全密封式和有空洞式两种，后者只起支持导体而不起隔离的作用。

GIS全封闭组合电器介绍该帖被浏览了2512次 | 回复了11次SF6全封闭组合电器体积小、技术性能优良，是70年代初期出现的一种先进的高压电气配电装置。

国际上称这种电器为Gas—Insulater Switchgear。

简称为GIS。

组成GIS设备由断路器、隔离开关、母线、电压互感器（PT）、电流互感器（CT）、进、出线套管等电器元件组合而成。

结构GIS设备的所有带电部分都被金属外壳所包围，它是用铝合金、不锈钢、无磁铸钢的材料组成。

外壳用铜母线接地，内部充有一定压力的SF6气体。

优点:GIS的绝缘介质用SF6气体；其绝缘性能、灭弧性能都比空气要好得多。

GIS设备的电场结构是用同轴圆柱体间隙，故为稍不均匀电场。

而常规变电站则是棒—板组成的不均匀电场。

所以，GIS设备具有优良的技术性能和占地面积少的特点，特别适合我国国情。

SF6气体的基本特性(一)--SF6气体是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧介质。

它无色、无味、无嗅、无毒、不燃烧；在常温常压下，化学性能稳定；与传统绝缘油相比，其绝缘性能和灭弧性能都要好得多。

(二)--SF6气体是由最活泼的氟原子和硫原子结合而成，分子结构是个全对称的八角体。

其分子量较大，为146；其临界温度为45.6℃，是SF6气体被液化的最高温度，临界压力值为3.81Mpa，气体的液化温度越低越表明其不易被液化；SF6气体难溶于水，在常温甚至较高温度下都不会发生化学反应；SF6气体的热传导性能差，仅为空气的2/3，但是其散热性能比空气要好。

SF6气体的绝缘性能：断路器开断后，触头间间隙绝缘能力的恢复是电弧熄灭的重要因素，间隙中带电粒子的多少决定了绝缘能力的大小。

当触头分开产生电弧后，带电粒子主要是热游离和碰撞游离产生的，由于SF6气体是负电性的气体，而且体积比较大，对电子捕获较易，并能吸收其能量生成低活动性的稳定负离子，其自由行程短，使间隙间难以再产生碰撞游离，大大减少了间隙中的带电粒子。

全封闭组合电器(GIS)技术规范书广电集团深圳供电分公司110kV全封闭组合电器（GIS）工程名称：110千伏香蜜湖变电站建设单位：广电集团深圳供电分公司设计单位：珠海电力设计院有限公司供货商：签定日期：2004年11月30日.目次1.总则2.技术要求3.供货范围4.技术服务5.工作安排6.备品备件及专用工具7.质量保证和试验8.铭牌、包装、运输和贮存9.技术参数差异表附录:1.电气主接线图2.110kVGIS平面布置图.1总则1.1本设备技术协议书适用于110kV气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS），它提出了GIS设备应满足的基本要求，功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2本设备技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和协议的条文，卖方应提供符合本协议书和工业标准的优质产品。

1.3如果卖方没有以书面形式对本协议书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本协议书的要求。

如有异议，应填写《技术参数差异表》。

1.4本设备技术协议书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.5本设备技术协议书经买、卖双方确认后作订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.6本设备技术协议书未尽事宜，由买卖双方协商确定。

2技术要求2.1应遵循的主要现行规范、标准GB156－93《标准电压》GB311.1－1997《高压输变电设备的绝缘配合》GB11022-89《高压开关设备通用技术条件》GB1984-89《交流高压断路器》GB2706－89《交流高压电器动热稳定试验方法》GB763－90《交流高压电器在长期工作时的发热》GB5582《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB2900《电工名词术语》GB5273《变压器、高压电器和高压套管的接线端子》DL/T593-1996《高压开关设备的共用订货技术导则》GB4109－88《高压套管技术条件》GB1103－89《高压开关设备六化硫气体密封试验导则》GB1207－1997《电压互感器》GB1208－1997《电流互感器》DL/T617-1997《气体绝缘金属封闭开关设备技术条件》DL/T728-2000《气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则》（以上标准均执行最新版本）2.2环境条件2.2.1周围空气温度最高温度：45℃最低温度：-10℃最大日温差：25K日照强度：0.1w/cm（风速0.5m/）222.2.2海拔高度：≤1000米（黄海高程）2.2.3最大风速：36.2m/2.2.4相对湿度：95%2.2.5地震烈度：7度水平加速度：0.25g垂直加速度：0.15g2.2.6雷暴日:90日/年2.2.7污秽等级：Ⅲ级爬电比距为2.5cm/kV重污区Ⅳ级爬电比距为3.1cm/kV特重污区2.2.8防护等级：IP4某2.3工程条件2.3.1系统概况2.3.1.1系统最高电压：126kV2.3.1.2系统额定频率：50Hz2.3.1.3系统中性点接地方式：直接接地2.3.1.4短路电流：31.5kA/40kA2.3.1.5电气主接线：详见附图一2.3.2安装地点：户内2.3.3安装方式：新建（详见附图二）2.4GIS总体技术参数2.4.1GIS主设备系统标称电压:110kV额定工作电压:126kV额定频率:50Hz额定电流:主母线回路:2000A其他回路:2000A额定热稳定电流:40kA(3)(r.m.)额定动稳定电流:100kA(peak)额定耐受电压:雷电冲击电压(峰值):相间、相对地550kV断口630kV交流工频耐受电压(有效值):相间、相对地230kV断口265kV局部放电量（1.1倍相电压下）气隔绝缘子：小于3pC单个及整组GIS间隔：小于10pCGIS外壳：气体管路及二次电缆外皮长期感应电压：不大于36VSF6额定充气压力:气隔单元断路器-电流互感器电压互感器额定压力0.500.43其它0.400.30—SF6气体年泄漏率:≤1%建议采用包扎法，使用灵敏度不低于1某10-6（体积比）的检漏仪对各密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警。

电网拆除工程预算定额总说明一、《电网拆除工程预算定额》（试行）（以下简称拆除定额）共分三册，包括：第一册电气工程第二册送电线路工程第三册通信工程二、拆除定额是拆除工程预算编制的依据，也是标标底编制和投标报价、工程结算的参考依据。

三、拆除定额是按照拆除工程合理的施工组织设计、机械配备以及合理的工期与正常的工作条件制订的。

定额中的人工、材料、机械消耗量反映了现阶段拆除工程的技术水平和组织水平。

除各册另有具体说明外，一般不得因实际拆除方法、拆除组织形式等的差异而对定额进行调整或换算。

四、拆除定额是按正常的气候、地理条件和环境进行编制的，未考虑在拆除时冬、雨季等特殊条件的因素。

五、关于人工;1.拆除定额的人工包括基本用工和其他辅助用工，分为普通工和技术工，分别以普通工工日和技工工日表示。

2．普通工工日单价34元/工日，技工工日单价为53元/工日。

六、关于材料：1.拆除定额中的材料用量已包括运输损耗和施工过程中的损耗。

2．对周转性材料如枕木、脚手架等均按摊销量计列。

3．本定额的材料单价以“2009年电力行业材机库”价格为基础综合取定。

七、关于机械：1．拆除定额中的机械是按正常合理的机械配备综合取定的，如实际与定额不一致时，除各册另有说明外，均不作调整。

2．拆除定额中的机械台班单价，按照“2009年电力行业材机库”价格取定。

3．拆除定额中未包括不构成固定资产的工具、用具使用费。

八、拆除定额对部分材料及机械名称、规格作了简化或合并，以“综合”表示。

对费用比重较小的消耗性材料和机械，以“其他材料费”和“其他机械费”表示。

九、电压等级为66kv、154kv的拆除工程，可分别套用上一级相应电压等级的定额。

十、拆除定额中凡采用“××以内”或“××以下”者均包括“××”本身，凡采用“××以上”或“××以外”者均不包括“××”本身。

GIS组合电器
技术原理
GIS组合电器是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。

GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。

GIS 设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。

GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。

与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年
功能及应用领域
GIS与传统敞开式配电装置相比主要由于其具有以下几个方面的优点：（1）GIS具有占地面积小、体积小，重量轻、元件全部密封不受环境干扰。

（2）操作机构无油化，无气化，具有高度运行可靠性。

（3）GIS采用整块运输，安装方便，周期短，安装费用较低；检修工作量小时间短。

共箱式GIS全部采用三相机械联动，机械故障率低。

（4）优越的开断性能——断路器采用新的灭弧原理为基础的自能灭弧室（自能热膨胀加上辅助压气装置的混合式结构）,充分利用了电弧自身的能量。

（5）损耗少、噪音低——GIS外壳上的感应磁场很小，因此涡流损耗很小，减少了电能的损耗。

弹簧机构的采用，使得操作噪音很低。

与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。

GIS组合电器的原理及应用1. 介绍GIS（Gas-insulated switchgear）组合电器是一种新型的高压电器设备，它使用绝缘气体而不是传统的空气进行绝缘。

由于母线和断路器等关键部件被密封在金属容器中，GIS组合电器具有较小的体积和占地面积，高的绝缘性能和可靠性。

本文将介绍GIS组合电器的工作原理和应用。

2. 工作原理GIS组合电器采用了绝缘气体作为电流的导体和绝缘体，主要由母线、断路器、隔离开关、变压器和附件组成。

以下是GIS组合电器的工作原理：•绝缘气体：GIS组合电器使用的绝缘气体常见的有硫化气体SF6（硫化氟气）和N2（氮气）等，绝缘气体具有较好的绝缘性能和热稳定性，能够有效地隔离高压部件。

•金属容器：GIS组合电器中的关键部件被密封在金属容器中，金属容器起到保护和绝缘的作用，同时能够有效地抵抗外部环境的影响。

•母线及断路器：GIS组合电器中的母线主要负责传输电力，断路器则起到开关和保护电路的作用。

由于母线和断路器被密封在金属容器中，GIS组合电器具有较小的体积和占地面积。

•隔离开关：隔离开关可通过操作手柄将电器设备与电力系统分离，以便维修和检修。

•变压器：GIS组合电器中的变压器主要用于电压的变换和分配。

3. 应用领域GIS组合电器由于其优良的性能和特点，被广泛应用于以下领域：•电力系统：GIS组合电器在电力系统中常用于高压输电线路和变电站，用于实现电力的传输和分配。

•工业：GIS组合电器在工业领域中可用于供电系统、矿山等各种场所，确保电力系统的稳定运行。

•城市建设：GIS组合电器可以用于城市建设中的供电系统，提供可靠的电力供应。

•铁路交通：GIS组合电器可以用于高速铁路、城市轨道交通等电力系统，确保交通运输的安全性和可靠性。

•航空航天：GIS组合电器由于其小体积和轻质量，可以用于航空航天领域的航天器和卫星等设备。

4. 优点和挑战GIS组合电器相对于传统的开关设备和空气绝缘设备具有以下优点：•占地面积小：GIS组合电器采用紧凑的设计，相对于传统设备，占地面积更小。