变电站的GIS组合电器电气故障诊断.ppt

1、变电站的变电站的GIS组合电器组合电器l一、一、GISGIS的发展及改进的发展及改进lGISGIS的发展与的发展与SF6SF6断路器的发展休戚相关。断路器的发展休戚相关。GISGIS的发展主要表现在三个方面：的发展主要表现在三个方面：l高电压大容量化高电压大容量化；l三相共筒化；三相共筒化；l小型化。小型化。GISGIS组合电器如图组合电器如图3-73-7所示。所示。变电站的GIS组合电器图GIS的发展历程l国外如西门子、国外如西门子、ABBABB等厂家早在等厂家早在8080年代年代初就已经生产和运行了初就已经生产和运行了500KV500KV级级GISGIS。三。三相共筒式代表着相共筒式代表着

2、GISGIS在较低电压等级的在较低电压等级的发展方向。所谓三相共筒式，是指将主发展方向。所谓三相共筒式，是指将主回路元件的三相装在公共的接地外壳内，回路元件的三相装在公共的接地外壳内，通过环氧树脂浇注绝缘子支撑和隔离。通过环氧树脂浇注绝缘子支撑和隔离。这种这种GISGIS结构紧凑，一般可缩小占地面结构紧凑，一般可缩小占地面积在积在40%40%以上；由于外壳数量减少，故以上；由于外壳数量减少，故可大大节省材料；又由于密封点数和密可大大节省材料；又由于密封点数和密封长度减少，故漏气率低，还可减少涡封长度减少，故漏气率低，还可减少涡流损失和现场安装工作量。流损失和现场安装工作量。lGISGIS因组合

3、又密封，体积大为缩小，因组合又密封，体积大为缩小，大大节省了变电站的面积，带来了大大节省了变电站的面积，带来了综合效益。事件证明，综合效益。事件证明，GISGIS在大城在大城市和工业密集区的中心变电站，重市和工业密集区的中心变电站，重污秽、高海拔、多地震区、高层建污秽、高海拔、多地震区、高层建筑内部或地下室及其它场合使用，筑内部或地下室及其它场合使用，具有很大的优越性。电压等级越高，具有很大的优越性。电压等级越高，技术经济效益越好。技术经济效益越好。GIS的发展历程GIS的改进lGISGIS的改进的改进，主要表现在如下方面：，主要表现在如下方面：l元件的改进元件的改进，特别是，特别是550KV

4、550KV单断口断路器单断口断路器的研制成功和高性能的研制成功和高性能ZnOZnO避雷器的研制成功，避雷器的研制成功，大大缩小了大大缩小了GISGIS的体积；的体积；l三相共筒式和气室混合化三相共筒式和气室混合化。在许多。在许多GISGIS中，中，采用了组合式结构，即有的将母线、隔离采用了组合式结构，即有的将母线、隔离/接地开关组合在一起，成为一个公用的气室，接地开关组合在一起，成为一个公用的气室，或将断路器与互感器组合在一个气室内，这或将断路器与互感器组合在一个气室内，这样做的结果，减少了零件数和密封长度，并样做的结果，减少了零件数和密封长度，并使使GISGIS尺寸明显减少；尺寸明显减少；G

5、IS的改进l改进工艺和简化操动机构改进工艺和简化操动机构。环氧树脂浇注。环氧树脂浇注技术的进步，使之浇注大型绝缘筒成为可能。技术的进步，使之浇注大型绝缘筒成为可能。断路器的操动机构也不断改进，如从气动机断路器的操动机构也不断改进，如从气动机构构-液压机构液压机构-弹簧机构，都使机弹簧机构，都使机构的尺寸减小，而且每一种机构都在改进之构的尺寸减小，而且每一种机构都在改进之中中;l国外在断路器和国外在断路器和GISGIS中采用在线监测和自中采用在线监测和自诊断技术。诊断技术。GIS的诊断内容l目前对目前对高压断路器高压断路器的的在线诊断在线诊断内容有：内容有：SF6SF6气体；气体；操动机操动机构

6、系统；构系统；脱扣器和脱扣回路；脱扣器和脱扣回路；控制和辅助回路；控制和辅助回路；动力传动动力传动链。通过这些监视，可发现链。通过这些监视，可发现90%90%以上的故障。以上的故障。l对对GISGIS的诊断，的诊断，主要内容主要内容有：有：检检测电弧放电，用光电检测器确定电测电弧放电，用光电检测器确定电弧在气室的确切位置；弧在气室的确切位置；监视监视SF6SF6气体，用传感器监视温度、压力和气体，用传感器监视温度、压力和密度，及时掌握气体状态；密度，及时掌握气体状态；测量测量局部放电，检测的方法有电磁式、局部放电，检测的方法有电磁式、光电式等。光电式等。GIS的诊断内容GIS的二次现代化的二次

7、现代化现代高压现代高压SF6断断路器和路器和GIS的发的发展的一个显著特展的一个显著特点是二次系统现点是二次系统现代化，即由传统代化，即由传统的机电系统发展的机电系统发展成以计算机为中成以计算机为中心的现代智能化心的现代智能化系统。见图系统。见图3-8。l国际大电网会议就断路器的可靠性做过国际大电网会议就断路器的可靠性做过两次世界范围的调查。两次调查的结果两次世界范围的调查。两次调查的结果都说明，都说明，二次回路二次回路（控制和辅助回路）（控制和辅助回路）的故障列机械故障之后的故障列机械故障之后居第二位居第二位。因此，。因此，高压断路器、高压断路器、GISGIS的二次系统引起制造的二次系统引起

8、制造厂家、用户的极大关注。以微处理器为厂家、用户的极大关注。以微处理器为中心的现代二次系统取代传统的机电系中心的现代二次系统取代传统的机电系统。统。GIS的二次现代化的二次现代化 机机电电一一体体化化技技术术是是建建立立在在微微电电子子技技术术、信信息息传传输输技技术术、计计算算机机控控制制技技术术、伺伺服服技技术术及及精精密密机机械械技技术术等等高高科科技技之之上上的的综综合合技技术术。机机电电一一体体化化技技术术把把计计算算机机加加入入机机械械系系统统，使使系系统统有有了了“大大脑脑”，再再加加入入“传传感感器器”采采集集信信息息，并并用用光光纤纤传传导导信信息息，使使之之系系统统有有了了

9、“知知觉觉”，大大脑脑根根据据知知觉觉作作出出判判断断和和决决定定，使使系系统统有有了了“智能智能”。GIS的二次现代化的二次现代化 利利用用上上节节所所述述的的GISGIS连连续续在在线线诊诊断断技技术术，能能够够确确切切地地了了解解运运行行中中GISGIS的的状状况况，可可以以通通过过趋趋势势分分析析，识识别别存存在在的的故故障障，从从而而采采取取必必要要的的措措施施，将将以以往往的的“定定期期检检修修”改改为为“状状态态检检修修”，从从而而提提高高设设备备的的利利用用率率和和节省检修费用。节省检修费用。GIS的二次现代化的二次现代化 西西门门子子以以及及ABBABB等等国国际际大大公公司

10、司在在GISGIS中中均均成成功功开开发发出出智智能能化化检检测测系系统统。总总之之，这这些些二二次次技技术术智智能能化化，其其特特点点是是采采用用新新的的传传感感器器采采集集信信息息，用用光光纤纤传传输输信信息息，用用计计算算机机处处理理信信息息，并并用用数数字字显显示示信信息息，可可对对断断路路器器、GISGIS进进行行在在线线检检测测，及及早早发发现现故故障障，防防患患于于未未然然，变变“定定期期检检修修”为为“状状态态检检修修”。这这样样做做的的结结果果，大大大大提提高高了了运运行行可可靠靠性性，同同时时大大大大节节省省了了检检修修费费用用，因因而而二二次次技技术术的的现现代代化化带带

11、来来巨巨大大的的技技术术经济效益。经济效益。GIS的二次现代化的二次现代化应用日益广泛的应用日益广泛的PASS设备设备lPASSPASS即即Plug And Switch Plug And Switch SystemSystem接插式开关装置接插式开关装置，是一种紧，是一种紧凑型多功能装置（参见图凑型多功能装置（参见图3-93-9）。）。是是ABBABB公司在开发空气绝缘开关设公司在开发空气绝缘开关设备（备（AISAIS）和气体绝缘开关设备）和气体绝缘开关设备（GISGIS）丰富经验的基础上而开发）丰富经验的基础上而开发的产品。的产品。PASS 的主要特点1 1、PASS PASS 的的主主要

12、要特特点点在在于于其其紧紧凑凑和和模模块块化化设设计计将将几几项项功功能能集集成成在在一一个个模模块块中。模块功能如下：中。模块功能如下：l（1 1）套管连接至单母线或双母线系统）套管连接至单母线或双母线系统l（2 2）具备断路器功能）具备断路器功能l（3 3）单个或多个组合隔离开关）单个或多个组合隔离开关/接地开接地开关功能关功能l（4 4）电流互感器功能）电流互感器功能 就就当当今今日日益益发发展展变变化化的的科科技技而而言言，一一个个变变电电站站在在可可靠靠性性及及经经济济性性方方面面满满足足用用户户的的要要求求成成为为越越来来越越关关键键的的因因素素。目目前前许许多多现现有有的的变变电

13、电站站已已经经超超过过了了它它们们的的使使用用寿寿命命，像像断断路路器器和和隔隔离离开开关关这这样样的的常常规规型型AISAIS元元件件采采取取一一对对一一的的直直接接更更换换从从经经济济上上来来说说是是不不可可取取的的。成成套套的的新新型型变变电电站站必必须须满满足足在在占占地地、环环境境和和适适用用性性等等方方面面的的苛苛刻刻要要求求，变变电电站站的的扩扩建建要要求求一一次次设设备备具具有有较较高高灵灵活活性性以以适适应应已已有有的的控控制制系统、局限可用空间以及受限制的停运时间。系统、局限可用空间以及受限制的停运时间。PASS 的主要特点l而而PASSPASS这种设备可以满足淘汰旧设备的这种设备可以满足淘汰旧设备的各种要求。对于超过运行寿命而需改造各种要求。对于超过运行寿命而需改造成无人值班形式的变电站，成无人值班形式的变电站，PASSPASS设备的设备的优越性可集中体现出来。优越性可集中体现出来。一是设备性能一是设备性能指标高，高集成化，安全可靠；占地少，指标高，高集成化，安全可靠；占地少，基础工作量少；二是少维护或按照其维基础工作量少；二是少维护或按照其维护周期维护工作量少。护周期维护工作量少。PASS 的主要特点