【正文】 4 GIS 的技術(shù)發(fā)展 一 概況 從 1965 年世界上第一臺(tái) GIS 設(shè)備投運(yùn)以來， GIS 已廣泛用到 ～ 800KV 電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中， GIS 產(chǎn)品技術(shù)得到了很大的發(fā)展。 國外生產(chǎn) GIS 的廠家主要有 ABB，西門子，三菱，東芝，日立等。目前的參數(shù)水平達(dá)到 550KV GIS 開斷電流 80KA， 800KV GIS開斷電流 63KA,額定電流達(dá)到 800A。單斷口斷路器最高電壓做到 550KV，熱膨脹式斷路器最高達(dá)到 420KV，混合壓氣滅弧斷路器達(dá)到550KV，用于 GIS 的自能式斷路器一般在 204KV 以下。三相母線共筒式可達(dá)到 550KV,全三相共筒達(dá)到 300KV。 1980 年世界上第一個(gè) 800KV GIS 間隔在美國投入運(yùn)行，目前 800KV GIS 已在世界上不少電網(wǎng)中運(yùn)行。特高壓（ 1000KV 以上） GIS 也已經(jīng)成功開發(fā)出來，但尚未投入電網(wǎng)運(yùn)行。 GIS的占地面積和空間大小不斷縮小， 126KV等級(jí)產(chǎn)品間隔寬度最小達(dá)到 ， 252KV等級(jí)產(chǎn)品最小達(dá)到 米。 二 小型化，共筒化和復(fù)合化 （一）新型一次元件的應(yīng)用使 GIS 小型化 GIS 的發(fā)展與元件的發(fā)展密切相關(guān)。尤其是六氟化硫斷路器。六氟化硫斷路器單斷口電壓提高，使零件用量減少，體積減小。如 550KV 單斷口斷路器可使 550KV GIS 從縱形布置變成多層布置，與原來配雙斷口斷路器 GIS 相比，間隔尺寸縮小了 55％ 。 （二）三相共筒式 三相共筒式代表著 GIS 在較低電壓等級(jí)的發(fā)展發(fā)向。三相共筒式是指將主回路元件的三相裝在公共的接地外科內(nèi)，通過環(huán)氧樹脂澆注絕緣子和 隔離，這種 GIS 結(jié)構(gòu)緊湊，比分相式一般可縮小占地面積 40％以上。由于外殼數(shù)量減小，故可大大節(jié)省材料，又由于密封點(diǎn)數(shù)和密封長度減少，故漏氣率低，還可減少渦流損失和現(xiàn)場安裝工作量。 （三）復(fù)合化 繼三相共筒式之后， GIS又向更加小型的復(fù)合化方向發(fā)展。復(fù)合化主要是將電纜終端，電壓互感器，避雷器，隔離開關(guān)，接地開關(guān)置于一個(gè)罐內(nèi)。隔離開關(guān)的功能可以與斷路器結(jié)合在一起，隔離與接地功能也可合在一起，某些隔離開關(guān)就可取消?？梢允?GIS結(jié)構(gòu)更合理，體積更小，經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)，可靠性更高。 三 在線檢測，自診斷和二次系統(tǒng) 智能化 現(xiàn)代 六氟化硫斷路器和 GIS 發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)是二次系統(tǒng)現(xiàn)代化，即由傳統(tǒng)的基地系統(tǒng)發(fā)展成以計(jì)算機(jī)為中心的現(xiàn)代智能化系統(tǒng)。 5 在線檢測可大大提高 GIS 運(yùn)行的安全可靠性。通過連續(xù)檢測，確切的了解運(yùn)行情況，可以通過趨勢分析，識(shí)別存在故障，從而采取必要措施，改以往的“定期檢修”為“狀態(tài)檢修”，從而提高設(shè)備的利用率和節(jié)省檢修費(fèi)用。 近年來，微電子技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使 GIS 進(jìn)入智能化階段。利用智能化技術(shù)變“定期檢修”為“狀態(tài)檢修”，這不僅在經(jīng)濟(jì)上取得優(yōu)越性，在設(shè)備上的可利用 率上也大大提高，某些廠商確保了 GIS 設(shè)備的 25 年不檢修。 四 提高 GIS 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和減少對(duì)環(huán)境的污染 在嚴(yán)重污染地區(qū)，對(duì) GIS的要求越來越嚴(yán)酷。 GIS 在殼體材質(zhì)和表面綜敷材料上要求能抗嚴(yán)重的鹽污和其他污染，采用新材料，出現(xiàn)套管用復(fù)合絕緣套管等措施，對(duì)六氟化硫氣體更應(yīng)嚴(yán)格控制。 １ .對(duì)六氟化硫組合電器的介紹 組合電器 posite apparatus 將兩種 或兩種以上的 電器 ， 按接線要求組成一個(gè)整體而各電器仍保持原性能的裝置。結(jié)構(gòu)緊湊，外形及安裝尺寸小，使用方便，且各電器的性能可更好地協(xié)調(diào)配合。按電壓高低可分為低壓組合電器及高壓組合電器。常見的低壓組合電器有熔斷式刀開關(guān)、電磁起動(dòng)器、綜合起動(dòng)器等。低壓組合電器使用方便，可使系統(tǒng)大為簡化。例如，在工業(yè)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)支路中，只需使用一臺(tái)由接觸器、斷路器（或熔斷器）和過電流繼電器等組合而成的低壓電器，即具備遠(yuǎn)距離控制電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、停止及各種保護(hù)和控制的功能。 高壓組合電器按絕緣結(jié)構(gòu)分為敞開式及全封閉式兩種。前者以隔 離開關(guān)或 斷路器 為主體，將電流 互感器 、電壓互感器、電纜頭等元件與之共同組合而成。后者是將各組成元件的高壓帶電部位密封于接地金屬外殼內(nèi)，殼內(nèi)充以絕緣性能良好的氣體、油或固體絕緣介質(zhì)，各組成元件（一般包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、母線、 避雷器 、電纜終端等）按接線要求，依次連接和組成一個(gè)整體。 20世紀(jì) 60 年代出現(xiàn)的六氟化硫（ SF6）全封閉電器具有安裝體積小、安全性能好、可靠性高、檢修周期長等特點(diǎn)，因此發(fā)展迅速 六氟化硫組合電器 的 概述 氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備 (Gas Insulated metalenclosed Switchgear，簡稱 GIS)是 20 世紀(jì) 60 年代中期出現(xiàn)的一種新型電器裝置。它是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、進(jìn)出線套管 或電纜終端等元件組合封閉在接地的金屬殼體內(nèi)，充以一定壓力的 SF6 氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)所組成的成套開關(guān)設(shè)備。由于它既封閉又組合，故占地面極小，不受環(huán)境的影響，不產(chǎn)生噪音和無線電干擾，運(yùn)行安全可靠且維護(hù)工作量少，因而自問世以來得到了大力發(fā)展。 6 GIS 與敞開電器的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較 (1) GIS 與敞開電器相比，運(yùn)行可靠性高，技術(shù)優(yōu)勢明顯 。 (2) GIS 與敞開電器 比較，雖然設(shè)備一次投資大，但利于節(jié)省土地資源，利于環(huán)境保護(hù)，利于節(jié)省相關(guān)的其它開支，并且，隨著電壓等級(jí)的提高， GIS 的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢更趨明顯 。 (3) GIS 的技術(shù)特點(diǎn)順應(yīng)全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，也適合我國的國情及西藏的發(fā)展，因此它的發(fā)展前景廣闊。 型號(hào)說明 GIS 的 特點(diǎn) 1） 技術(shù)參數(shù)高，現(xiàn)代是世界上少數(shù)成功的研發(fā) 800 kV GIS 產(chǎn)品的品牌企業(yè)，處于世界超高壓電氣領(lǐng)先水平； 2） 小型化， 因采用絕緣性能卓越的六氟 化硫氣體做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大 3） 模塊化設(shè)計(jì)， GIS 由多個(gè)模塊化的標(biāo)準(zhǔn)部件組成，便于生產(chǎn)和安裝； 4） 可靠性高，由于帶電部分全部密封于惰性 SF6 氣體中，大大提高了可靠性，此外具有優(yōu)良的抗地震性能； 5） 安全性好，帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電危險(xiǎn)； 6） 杜絕對(duì)外部的不利影響，因帶電部分以金屬殼體封閉，對(duì)電磁和靜電實(shí)現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無線電干擾能力強(qiáng)； 7） 安裝周期短。 由于實(shí)現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗(yàn)合格后，以單元或間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高 可靠性。 模塊化設(shè)計(jì)使安裝便捷 。 8） 維護(hù)方便，免維護(hù)或少維護(hù)，由于 GIS 的特殊設(shè)計(jì)，在檢查和更換斷路器的觸點(diǎn)部件時(shí)，不需拆卸斷路器 。 7 六氟化硫全封閉式組合電器的一些固有缺點(diǎn) 1）盡管六氟化硫的絕緣水平比空氣高許多，但在不均勻電場中卻會(huì)嚴(yán)重降低，以致整個(gè)產(chǎn)品的抗沖擊電壓，特別是抗雷擊陡脈沖的絕緣能力誤差。 2）由于 GIS 的波阻抗小，行波速度高，故其中的隔離開關(guān)開斷電容電流時(shí)可能產(chǎn)生兆赫級(jí)的高頻過電壓，對(duì)絕緣十分不利。 3）雖 GIS 安全可靠，幾乎無需檢修，但一旦出現(xiàn)故障，不僅后果嚴(yán)重，而且檢修工作 量非常大。 4）對(duì)密封件的材料和工藝要求很高。 圖１ ZF16252(L)/Y315050 型 SF6 組合電器 ZF16252(L)/Y315050 型的特點(diǎn) 全新設(shè)計(jì)的小型化 GIS，間隔寬度為 ，產(chǎn)品體積較國內(nèi)產(chǎn)品縮小約 20%，具有結(jié)構(gòu)緊湊，外形 美觀，工藝精良 ,便于整體運(yùn)輸及安裝 ,現(xiàn)場安裝周期短等優(yōu)點(diǎn)。 2． 1 斷路器配 ABB 公司 HMB4 型液壓彈簧機(jī)構(gòu) 采用 ABB 公司的優(yōu)化改進(jìn)的 HMB4 型第二代液壓彈簧機(jī)構(gòu)，它克服了傳統(tǒng)液壓機(jī)構(gòu)效率低，易滲油等缺點(diǎn)，將各主要功能部件集成化和模塊化，使其具有高度的通用性和互換性，并且沒有管道能量損失，使機(jī)構(gòu)效率達(dá)到了最大化。該機(jī)構(gòu)