【正文】 在此作者向他們道聲：您們辛苦了！ 感謝西南交通大 學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院、電氣工程學(xué)院等老師多年來(lái)在工作、學(xué)習(xí)上給予的熱情關(guān)懷、指導(dǎo)與幫助。 并不是 GIS 設(shè)備不發(fā)生故障。進(jìn)入 GIS 設(shè)備內(nèi)部清理時(shí)仍要穿防護(hù)服戴防毒面罩。 3ALF 對(duì)人的皮膚造成灼痛，上面三種分解物對(duì)人體接觸的時(shí)間不同造成的危害不同。第四， GIS 設(shè)備的高壓耐西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 壓試驗(yàn)是檢驗(yàn) GIS 設(shè)備絕緣性能的最后一道關(guān)卡。 GIS 設(shè)備萬(wàn)一發(fā)生故障，停電的范圍比常規(guī)式要大，檢修時(shí)間也長(zhǎng) ，經(jīng)濟(jì)損失也要大。在 GIS 設(shè)備中，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各種元件的故障率見(jiàn)下圖 51?？梢?jiàn)制造廠的管理水平很重要。 GIS 制造廠的制造車(chē)間清潔度差，特別是總裝配車(chē)間，使金屬微粒、粉末和其他雜物殘留在 GIS 內(nèi)部。 （ 5）金屬零件應(yīng)保存在清潔、干燥的室中，表面應(yīng)涂一層保護(hù)油脂。 GIS 設(shè)備大修項(xiàng)目 GIS 運(yùn)行規(guī)程規(guī)定 GIS 設(shè)備的大修周期一般在 8~10 年后進(jìn)行，大修前應(yīng)建立大修小組、擬定項(xiàng)目，大修技術(shù)措施，大修計(jì)劃，并且對(duì)備品、備件應(yīng)進(jìn)行檢查、清理、參加大修的工作人員應(yīng)熟悉技術(shù)規(guī)程和大修工藝，其具體項(xiàng)目如下： （ 1）更換密封環(huán)； （ 2）更換部分磨損了的零件； （ 3）更換部分?jǐn)嗦菲鳌⒏綦x開(kāi)關(guān)等的導(dǎo)電觸頭； 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （ 4）更換不好的絕緣零件； （ 5）清掃 6SF 氣室里的金屬微粒、粉末，清除 6SF 氣體的分解物。 由于 GIS 的檢修周期較長(zhǎng)，因此設(shè)備的備品、備件的保存時(shí)間也很長(zhǎng)。 GIS 設(shè)備在運(yùn)行時(shí)分為正常巡視和臨時(shí)巡視。一種在 GIS 設(shè)備外殼用全鏈多點(diǎn)接地的方法，它的優(yōu)點(diǎn)是 GIS 外殼的感應(yīng)電壓為零，但會(huì)引起環(huán)流，金屬外殼仍然發(fā)熱，輸送容量還要下降；第二種方法是將 GIS 外殼分段絕緣，每一段只有一個(gè)接地點(diǎn)，這樣 GIS 外殼不產(chǎn)生環(huán)流，但有感應(yīng)電壓。在大氣室，故障電流很大也未足以達(dá)到防爆膜的破壞值。為了不致使故障擴(kuò)大，在變電站進(jìn)線線路上安裝快速接地隔離開(kāi)關(guān)。室內(nèi)布置時(shí) ,GIS 室的寬度由 GIS 設(shè)備的寬度和通道寬度決定。但在工程實(shí)踐中按下列各條具體內(nèi)容執(zhí)行 。它要滿足下列要求。主接線首先要做到運(yùn)行。 (8)引線的套管與電纜終端引線套管主要有充氣套管和油紙電容套管兩種 ,前者為空心塔形套管 內(nèi)裝導(dǎo)電桿并充有 6SF 氣體如圖 1所示 。圖 23 用的是穿心式結(jié)構(gòu) ,每相有一個(gè)測(cè)量和三個(gè)保護(hù)線圈。保護(hù) GIS 免受燒損。隔離開(kāi)關(guān)通過(guò)精確的西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 電場(chǎng)計(jì)算，優(yōu)化斷口 結(jié)構(gòu)，使隔離開(kāi)關(guān)具有斷口距離小，耐壓性能高等特點(diǎn)。 (2)隔離開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān)是 GIS 的標(biāo)準(zhǔn)元件之一。特別是在開(kāi)斷過(guò)程中，可以使熱氣流遠(yuǎn)離斷口，并使冷熱氣體充分混合，因而氣流場(chǎng)得到了大大的改善。所有的液壓機(jī)構(gòu)元件均裝在機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，并采用集成塊式簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，以減少漏油環(huán)節(jié)，提高斷路器的運(yùn)行可靠性。 GIS 的組成元件 (1) 6SF 斷路器。由于 6SF 氣體滅弧能力強(qiáng)，從導(dǎo)電電弧向絕緣體變化速度特別快，所以 6SF 斷路器的開(kāi)斷電流大，開(kāi)斷時(shí)間短。但在一定電場(chǎng)下，這些離子很難積累足夠的能量導(dǎo)致氣體電離。 2021 年 ，電氣化鐵道專用 6SF 氣體絕緣全金屬封閉組合電器 (GIS)通過(guò)了國(guó)家定點(diǎn)的西安高壓電器研究所高壓成套型式試驗(yàn)驗(yàn)證 ,并于 2021年 4月 28日在襄渝線六里坪牽引變電所正式投入運(yùn)行。 50 年代，高壓電器的絕緣介質(zhì)就用 6SF 氣體代替了空氣 。 GIS 基本屬于免維護(hù)的設(shè)備，廠家一般僅要求 5～ 7 年進(jìn)行一次預(yù)防性實(shí)驗(yàn)。第二， GIS 的出線套管廠家一般考慮兩種形式：硅橡膠和陶瓷。 GIS 設(shè)計(jì)上充分利用了聚芳酰胺玻璃布管機(jī)械和絕緣強(qiáng)度都很高的優(yōu)點(diǎn)，很好地解決了動(dòng)熱穩(wěn)定性和絕緣方面的問(wèn)題。 GIS 產(chǎn)品的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn) （ 1）節(jié)約土地資源。 （ 5）照明設(shè)置困難。各類 kV設(shè)備對(duì)地絕緣點(diǎn)多、面廣 ,主絕緣多裸露布置 ,對(duì)防止小動(dòng)物侵入有電區(qū)短接設(shè)備主絕緣極為不利 ,且歷史上事故發(fā)生頻繁 ,造成極大損失。加之 kV敞開(kāi)式戶內(nèi)、外布置設(shè)備的諸多缺陷 ,嚴(yán)重阻礙了牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的投入和電氣化鐵道現(xiàn)代化的進(jìn)程。 GIS 組合電器將成為未來(lái)變電所發(fā) 展的主流。在新線路不斷建設(shè)的前提下 ,受環(huán)境影響小、高可靠性、集成度高、占地和占空間少及免維護(hù)的新型牽引供電設(shè)備的需求日益迫切。 承諾人（鋼筆填寫(xiě)）： 年 月 日 目 錄 摘 要 II 第 1 章 緒論…………………………………………………………………………… 1 現(xiàn)有 2 kV 敞開(kāi)式設(shè)備缺陷……………………………………………… 1 G IS 產(chǎn)品的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)………………………………………………………… 2 電氣行業(yè) G IS 的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………………… 3 第 2 章 全封閉組合電器………………………………………………………… 5 氣體的電氣特性……………………………………… ………………… 5 2 . 2 G IS 的組成元件…………………………………………………………… 6 第 3 章 110kV GIS 牽引變電所設(shè)計(jì)原則………………………………………… 11 3 . 1 主接線設(shè)計(jì)原則………………………………………………………… 11 3 . 2 G I S 配電裝置的布置方式……………………………………………… 11 3 . 3 G I S 設(shè)備的外殼保護(hù)…………………………………………………… 12 外殼接地方式…………………………………………………………… 12 第 4 章 GIS 牽引變電所的運(yùn)行管理………………… ……………………………… 14 G IS 設(shè)備的巡查與檢修內(nèi)容………………………………………………… 14 日常巡視項(xiàng)目…………………………………………………………… 14 臨時(shí)性檢查項(xiàng)目………………………………………………………… 15 .3 G IS 設(shè)備小修項(xiàng)目……………………………………………………… 15 4 . 1 . 4 G IS 設(shè)備大修項(xiàng)目…………………………………………………… 15 GIS 設(shè)備的備品、備件管理…………………………………………………… 16 第 5 章 GIS 變電所故障與 安全措施…………………………………………………… 17 GIS 變電所的故障及處理……………………………………………………… 18 減少 GIS 設(shè)備故障的措施…………………………………………………… 19 5 . 3 G IS 設(shè)備的安全措施 ……………………………………………………… 19 5 . 3 . 1 氣體分解物對(duì)人類的危害性……………………………………… 19 防止 氣體分解物危害人體的措施………………………………… 20 第 6 章 總結(jié)… …………………………………………………………………………… 20 致謝………………………………………………………………………………… 21 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 22 摘 要 隨著我國(guó)電氣化鐵路的迅速發(fā)展 ,牽引供電設(shè)備技術(shù)性能的要求也越來(lái)越高。s electrified railway, traction power supply equipment, technical performance requirements are increasing. Existing opentype substation there high failure rate, land, accounting for more space, by the environmental impact of large defects do not meet environmental requirements. GIS Switchgear with low failure rate, save land resources, reduces pollution。戶外 500～ 600 2M 設(shè)備區(qū)用地。設(shè)置點(diǎn)多 ,設(shè)計(jì)困難 (機(jī)構(gòu)箱本身內(nèi)空間小 ),安全隱患大 ,效果差。高壓室設(shè)有大量與室外電纜溝相通的室內(nèi)電纜溝。 （ 3）采用新工藝，提高設(shè)備絕緣水平。由于 GIS 采用 6SF 氣體作為絕緣介質(zhì)，大幅度地縮小了絕緣距離。 GIS 的一次部分是在工廠的凈化車(chē)間完成的，二次控制線是通過(guò)航空插頭連接的，整體設(shè)備是在工廠內(nèi)進(jìn)行調(diào)試的。 GIS 設(shè)備具有優(yōu)良的耐震性能，尤其適合在城市中心或居民區(qū)使用，且它的操作機(jī)構(gòu)和匯控箱等的密封、防腐等級(jí)都比較高。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大型的核電站、火電站、水電站、變電站先后都選用了 GIS 設(shè)備?，F(xiàn)在全世界的電力系統(tǒng)都在使用。因?yàn)?6SF 分子吸附自由電子后變?yōu)樨?fù)離子，負(fù)離子容易和正離子復(fù)合形成中性分子，使電弧空間的導(dǎo)電性能很快消失。這也是 6SF 氣體滅弧時(shí)間短的原因之一。 ZF11252 型 GIS 的斷路器是 GIS 的一個(gè)組成元件，它能關(guān)合與開(kāi)斷正常情況下的各種負(fù)載電路（包括空載變壓器，空載輸電線路等），也能在線路中出現(xiàn)短路故障時(shí)關(guān)合與開(kāi)斷短路電流，而且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的要求。氣壓缸內(nèi)的 6SF 氣體被壓縮后經(jīng)噴管與動(dòng)觸頭之間環(huán)形截面吹入燒弧區(qū)域，然后向上，下兩個(gè)方向吹拂電弧。 ZF11252 型 GIS 的斷路器 的操作方式為分相操作，也可通過(guò)電氣聯(lián)動(dòng)對(duì)斷路器的三極同時(shí)進(jìn)行分、合閘及重合閘操作。普通隔離開(kāi)關(guān)和快速隔離開(kāi)關(guān)本體結(jié)構(gòu)是相同的，其三極結(jié)構(gòu)也完全相同，相間靠三極傳動(dòng)聯(lián)動(dòng)。 圖 22 隔離開(kāi)關(guān)的內(nèi)外部結(jié)構(gòu) (3)接地開(kāi)關(guān) 接地開(kāi)關(guān)也是 GIS 標(biāo)準(zhǔn)元件之一，按功能分為工作接地和快速接地兩種。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，通用性強(qiáng)。 (7)母線和封閉連接線 母線的結(jié)構(gòu)有分相式和三相共筒式兩種 ,前者的導(dǎo)電部分裝在接地的金屬園筒中間 ,用盆式絕緣子支持 ,可避免相間故障 。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3 章 110kV GIS 牽引變電所設(shè)計(jì)原則 主接線設(shè)計(jì)原則 GIS 設(shè)備的主接線設(shè)計(jì)原則與常規(guī)設(shè)備相同，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，它的基本要求有下列幾點(diǎn)。因此要保證發(fā)、供電的可靠性是最重要的設(shè)計(jì)原則之一。主接線應(yīng)當(dāng)滿足投資省，占地面積小，電能損失少等條件。 GIS 配電裝置的布置方式 GIS 設(shè)備的布置方式有很多種，在不同的電壓下， GIS 設(shè)備的間隔尺寸、同相間的距離和不同相間的距離、元件組合尺寸都由 GIS 制造廠決定。 GIS 設(shè)備的外殼保護(hù) GIS 設(shè)備的外殼用鋁合金或鋼材制成。氣室越大，壓力升高的幅度并不很