【正文】 這對于我以后的學習和工作都有很大的幫助，在此對他們表示由 衷的感謝。高老師淵博的知識、敏銳的洞察力、富有創(chuàng)見的學術(shù)思想為本設(shè)計的研究指明了方向，他嚴謹?shù)膶W風、一絲不茍的治學態(tài)度、對科學孜孜不倦的追求時刻激勵著我，他的實 事求是精神、刻苦奉獻精神和優(yōu)秀的人格魅力將在今后的工作和學習中永遠啟迪著我。 GIS 設(shè)備萬一發(fā)生故障，停電的范圍比常規(guī)式要大，檢修時間也長，經(jīng)濟損失也要大。 GIS 設(shè)備除操作機構(gòu)和常規(guī)設(shè)備類似之外，其他元件的結(jié)構(gòu)都不相同，運行、檢修的工序也不同。 （ 7）防毒面罩、橡皮手套、靴子等必須用小蘇打溶液洗干凈，再用清水洗凈；工作人員裸露部分均應(yīng)用小蘇打水沖洗，然后用肥皂洗凈抹干。 （ 4）處理固體分解物時，必需用吸塵器，并配有過濾器。目前還沒有一種儀器能很迅速的檢測到 6SF 氣體的分解物。只要按照有關(guān)的安全規(guī)定執(zhí)行，工作人員不會受到任何損害。 GIS 設(shè)備的安全措施 眾所周知， GIS 設(shè)備的絕緣介質(zhì)是 6SF 氣體，它本身是無毒的。盆型絕緣子是常期承受高電壓的，耐壓的時間短，發(fā)現(xiàn)故障的可能性就 低，不可能發(fā)現(xiàn)其隱患。 第一， GIS 設(shè)備發(fā)生故障的 79%是與 GIS 生產(chǎn)廠和安裝施工單位有關(guān)。由于 6SF 氣體的泄漏、外部水分的滲入、導電雜質(zhì)的存在、絕緣子老化等因素影響，都可能導致 GIS 內(nèi)部閃絡(luò)故障，另外，因 GIS 的全密封結(jié)構(gòu)使故障的定位及檢修比較困難，檢修工作繁雜，事故后平均停電檢修時間比常規(guī)設(shè)備長，其停電范圍大，常涉及非故障元件。從這些統(tǒng)計數(shù)字得知， GIS 設(shè)備最容易發(fā)生故障的元件，是隔離開關(guān)和盆型絕緣子兩種元件所造成的故障占了 %，一半還多 。 （ 7）其它不明原因造成的故障占 7%。這個問題既有制造廠的，也有安裝單位的。這與施工人員的素質(zhì)差、管理水平低所致。在 GIS 零件的裝配過程中， 造成 GIS 設(shè)備故障可分為七類： （ 1）由于制造廠和安裝 單位的工藝不良，而造成的故障約占 40%，這個比例較高。 GIS 設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè) 備投產(chǎn)的一年之內(nèi)，根據(jù)加拿大等國的統(tǒng)計資料，第一年運行時，設(shè)備故障率為 次 /間隔；而第二年則下降到 次 /間隔，降低了 倍，以后趨于平穩(wěn)。 （ 7）倉庫應(yīng)有完善的防火設(shè)施。 （ 3）所有的備品、備件應(yīng)按運行規(guī)程中規(guī)定的周期定期檢查和校驗。同時要考慮到 GIS 設(shè)備的換代周期很快，備品、備件的數(shù)量要適當。如發(fā)現(xiàn)含量不合理時，應(yīng)及時檢查其原因；當斷路器達到規(guī)定的開斷次數(shù)，或累計其開斷電流達到規(guī)定的數(shù)值時，要檢查其設(shè)備情況；GIS 設(shè)備有異常情況時，對有懷疑的元件進行檢查。特別是密封環(huán)，油脂類材料、絕緣零件要保存在恒溫下。檢修時，首先斷電，然后抽出故障氣室的 6SF 氣體，貯存在 6SF 氣瓶中，檢修完畢對各檢修的氣室抽真空，充入 6SF 氣體，靜止若干小時后測量 6SF 氣體中的含水量，應(yīng)符合國家標準。臨時巡視是在某一特定的情況下進行。人對 GIS外殼接觸面積大小，與人體的重量有關(guān)，不同體重的人，允許不相同的電壓值。所以選用了第二種方法。由于外殼與上述零件接觸不良的地方，還會產(chǎn)生火花，使管道、電纜外皮產(chǎn)生電腐蝕。 GIS 外殼接地方式 GIS 設(shè)備的母線和外殼是一對同軸的兩個電極，構(gòu)成稍不均勻電場。因此小氣室對防爆膜敏感，可靠性高。 GIS 設(shè)備外殼保護有兩種方法，一種用防爆裝置，另一種用快速接地隔離開關(guān)。當母線管或元件內(nèi)部故障時，電弧使 6SF 氣體的壓力升高，若沒有防爆裝置，則可造成外殼爆炸。GIS 室的高度必須考慮設(shè)備運輸、安裝、大修和試驗的可能性 ,檢修時應(yīng)可以整體起吊斷路器及其他組 件 ,并注意現(xiàn)場耐壓試驗時帶電體與房頂?shù)陌踩嚯x。設(shè)計者根據(jù)制造廠的說明書選用。任何一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障，重合閘拒動時，不宜切除兩回以上的超高壓線路。當發(fā)電廠和變電站進行擴建工程時，主接線應(yīng)可以很方便的接入電力系統(tǒng)，不致要很長的停電時間和花較大的投資。當電 力系統(tǒng)進行調(diào)度時任何一個發(fā)電廠和變電站的主接線 都能做到隨時投入或切除，不致影響整個系統(tǒng)的安全，并滿足在檢修時的運行方式 和特殊的運行方式。 （ 2）主接線的靈活性。人民生活提高之后，對電的要求更嚴格了，衣食住行都要靠電。 （ 1）主接線的可靠性。全封閉組合電器選用電纜進出線時 ,就要采用封閉式電纜終端 ,與變壓器或架空線相連接時 ,可以采用套管。后者的三相導電部分均勻地布置在一個共同的接地的金屬園筒內(nèi) ,各相導體對元筒分別用支持絕緣子支持 ,相間絕緣主要由 6SF 擔任 ,園筒殼體上發(fā)熱效應(yīng)低。 西南交通大學網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (6)避雷器 保護 GIS 用的避雷器主要有三種典型結(jié)構(gòu) :一是常規(guī)帶間隙的避雷器 ,一般裝在組合電器的入口處 。 (4)電流互感器 GIS 中的電流互感器有兩種結(jié)構(gòu) ,一種是以 6SF 為主絕緣的裝在金屬殼內(nèi)的穿心式 ,它既可用于斷路器側(cè) ,又可用于母線側(cè) 。接地開關(guān)通過精確的電場計算，優(yōu)化斷口結(jié)構(gòu)，使隔離開關(guān)具有斷口距離小，耐壓性能高等特點。工作接地開關(guān)主要用于工作維護接地，合閘后使不帶電的主回路可靠接地，確保主回路的人身安全，配電動操作機構(gòu)，實現(xiàn)三極聯(lián)動操作。采用了高通流能力的電聯(lián)接，大大提高了各自的通流能力。每極殼體上都裝有氣路連通、密度繼電器、充放氣接頭等附件，在動靜觸頭斷口位置設(shè)有觀察窗，可方便直觀的看到殼體內(nèi)部觸頭的分合情況。按功能分為普通隔離開關(guān)和快速隔離開關(guān)兩種。三極分別配有相同的液壓機構(gòu)。采用最佳方案的噴口，加強了觸頭分離后弧隙的去游離作用，并提高了短路電流過零后觸頭間的絕緣介質(zhì)恢復強度。向上吹拂的熱氣流離開靜觸座后，進入導氣均壓罩內(nèi)。該元件為獨 立氣室，內(nèi)充 6SF 氣體，其出線方式有兩種，一種是兩側(cè)出線，另一種是同側(cè)出線，一般視總體布置而定。該斷路器為單斷口，三相分裝立式布置。這種斷路器有水平斷口和垂直斷口兩種類型。當電弧電流減小趨近于零值時， 6SF 分子此時電負性顯著，從而使電流保持連續(xù)，可使細小的弧心一直存在到極小的電流范圍。 （ 3） 6SF 氣體是多原子的分子氣體，在電弧高溫下分解和電離的情況非常 復雜。特別在電弧電流接近零值時，這種作用更加顯著。因此， 6SF 氣體具有良好的絕緣性能，在均勻電場中 6SF西南交通大學網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 的絕緣強度比空氣大 2～ 3 倍，在 壓力下，絕緣強度超過變壓器油。圖 21 為現(xiàn)實中的 GIS 變電所。 GIS 是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件等單元，以及控制、測量、保護等裝置和內(nèi)部連接件、絕緣支持件和輔助件固定聯(lián)接后，封閉安裝在一個或幾個接地的金屬封閉外殼內(nèi)的成套配電裝置。例如：大亞灣、秦山核電站，廣東抽水蓄能電站，四川二灘水電站，浙江北侖港、上海石洞口、廣東沙角等火電廠，廣東江門、云南草鋪等變電站，三峽水電站的升壓電站。 30 年來， GIS 設(shè)備發(fā)展很快，歐洲、美洲、中東的電力公司都規(guī)定配電裝置要用 GIS 設(shè)備，在亞洲、非洲、澳洲的發(fā)達國家也基本上規(guī)定要用 GIS 設(shè)備，在南非有 800kV GIS 設(shè)備投入運行。由于支架表面使用熱鍍鋅工藝并在支架上進行噴涂以防止光線污染，美化了環(huán)境。上述元件如果發(fā)生損壞問題，一般是退回廠家整體更換，不需要現(xiàn)場處理。一次設(shè)備現(xiàn)場不需要凈化處理和抽真空等工藝過程，安裝現(xiàn)場只需要簡單的整體組裝和固定；二次部分使用的航空插頭是一一對應(yīng)的，不需要重新進行二次電纜的撥線、對線、做電纜頭等工作，也不會發(fā)生插錯的問題；一般來說，現(xiàn)場安裝由廠家負責， 145kV和 252kV的設(shè)備一天即可安裝完成。第三，在低溫地區(qū)一般使用 6SF 和 4CF 的混合氣體，而不采用通常國內(nèi)使用的混合 2N 和加熱器的形式。 （ 4）提高操作的安全性。高壓開關(guān)設(shè)備內(nèi) 6SF 氣體中的水分含量如果超過一定數(shù)值將會對設(shè)備產(chǎn)生危害。 GIS 采用新型全六氟化硫密封隔離 /接地開關(guān)，這種新型全密封組合隔離開關(guān)完全解決了戶外高壓隔離開關(guān)經(jīng)常出現(xiàn)的四大問題：瓷瓶斷裂、操作失靈、導電回路過熱及銹蝕。 （ 2）減少污染，提高設(shè)備運行的可靠性。投資大 ,維護困難 ,防小動物入侵困難 ,安全隱患多，并且一旦建成無法變動 ,可調(diào)整空間有限 ,不利于設(shè)備及運行方式變更 ,靈活性差 ,更難以滿足擴能及復線新增設(shè)備設(shè)置要求。除專設(shè)的部分電纜之外 ,照明低壓線路及設(shè)備在高壓室內(nèi)與 kV高壓線路、設(shè)備混合、交叉布置 ,安全設(shè)計復雜 ,隱患多 ,安裝維修不便。 （ 4）噪聲大。 （ 3）設(shè)備采暖困難。合計占地約750～ 900 2M 。 kV敞開式設(shè)備如真空斷路器、隔離開關(guān)、自用變壓器、電流互感器、電壓互感器、避雷器及母線等 ,均以環(huán)境空氣為外部對地主絕緣。 improve operational safety, environmental pliance and so on. GIS Switchgear Substation will bee the mainstream of the development. GIS is a circuit breaker, disconnecting switch, earthling switch, transformer, lightning arrester, bus, connectors and other modules, and control, measurement, protection equipment and internal fittings, insulation ponents and auxiliary parts to support fixed connection, the closure installed one or more grounded metal enclosure of the plete power distribution device. Metal enclosure filled with a certain internal pressure and has excellent insulation capacity of arc and gas. GIS Switchgear design and operation management are different from the conventional substation, through the science of design and construction and correct operation and management, to ensure reliable power supply to ensure the smooth flow of rail transport. Keywords: GIS Switchgear Substation 6SF Operation and Management 西南交通大學網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒論 隨著我國電氣化鐵路迅速發(fā)展 ,牽引供電設(shè)備技術(shù)性能要求越來越高 ,尤其是新《土地法》實施后 ,征地成本不斷提高，在路網(wǎng)密集的大城市，建造大型牽引變電所用地非常緊張。金屬封閉外殼內(nèi)部充有一定壓力并有優(yōu)異滅弧和絕緣能力的 6SF 氣體。現(xiàn)有 敞開式牽引變電所存在故障率高，占地、占空間多 ,受環(huán)境影響大 ,不符合環(huán)保要求等缺點。