1、 GIS開關柜技術(shù)陪訓資料1. 概述1.1 GIS的維護及檢查由于沒有諸如潮濕、雨水和污穢等等外界因素的影響，GIS內(nèi)部各元件的工況環(huán)境明顯好于常規(guī)類型的開關設備（例如：空氣絕緣的開關設備），另外六氟化硫（SF6）氣體優(yōu)異的熄弧特性和絕緣特性最大限度地延長了觸頭的使用壽命，這使得GIS設備幾乎成為免維護和檢查的設備。然而，在下述情況下，仍需要適當?shù)木S護和檢查：（1） 暴露在外界環(huán)境中的部分 ·氣體斷路器（GCB）的驅(qū)動機構(gòu)、隔離開關disconnecting switch（DS）的驅(qū)動機構(gòu)和接地開關earthing switch（ES）的驅(qū)動機構(gòu) ·外殼、構(gòu)架和氣體管路上的

2、涂漆（2） 性能的保持 ·六氟化硫（SF6）氣體壓力 ·操作特性及開關特性（GCB、DS、ES）（3） 性能的恢復 ·在異常條件下（GIS的所有元件） ·規(guī)定的操作次數(shù)（GCB、DS、ES）1.2 維護的分類GIS設備的維護按如下方式分類：（1） 例行檢查（2） 定期檢查 ·常規(guī)定期檢查 ·詳細定期檢查（3） 特殊檢查例 行 檢 查例行檢查是一種用肉眼進行的外觀檢查，是對全部GIS設備進行管理的日常業(yè)務，用以檢查設備的工作狀況及GIS中存在的異常情況。定 期 檢 查定期檢查是一種維護GIS設備使之處于正常工作狀況的周期性行為。這種檢查

3、通常應在我們的工程技術(shù)人員的監(jiān)督下進行。定期檢查分為二種類型：即常規(guī)檢查和詳細檢查。常 規(guī) 檢 查常規(guī)檢查主要是在斷電狀態(tài)下、用肉眼進行的外觀檢查。其目的在于確認設備的性能。常規(guī)檢查包括：·斷路器ground circuit breaker（GCB）、隔離開關（DS）、接地開關（ES）那些需要潤滑部位的潤滑情況·斷路器（GCB）、隔離開關（DS）、接地開關（ES）操作及開關性能檢查·儀表以及開關的校準等等詳 細 檢 查詳細檢查主要是對GCB、DS和ES驅(qū)動機構(gòu)的檢查，在這種檢查中，如果需要的話，可能會有機構(gòu)的拆卸或者是零部件的更換。詳細檢查包括常規(guī)檢查的所有試驗項

4、目，且需在斷電狀態(tài)下進行特 殊 檢 查特殊檢查是一種臨時性的檢修，這種檢查用以恢復GIS在如下情況的導電能力和性能。·在發(fā)生或者發(fā)現(xiàn)異常情況時·達到1000次操作次數(shù)（GCB、DS、ES）時2. 維護和檢修時的注意事項 維護和檢修時要特別注意標有危險（Danger）、警告（Warning）、小心（Caution）、注意（notice）和安全提示(Safety instruction)等詞語的地方。這些警示語是用于提醒讀者要特別注意那些標示的重要安全信息，以保證GIS設備的安全使用和正確操作危險（Danger）：所指出的位置有直接危險。如果不遵守后述的操作說明，可能會導致嚴重

5、的人身傷害甚至人員傷亡事故。警告（Warning）：所指出的位置有潛在危險。如果不遵守后述的操作說明，可能會導致嚴重的人身傷害甚至人員傷亡事故。小心（Caution）：所指出的位置若不注意避免，可能會導致輕微人身傷害或財產(chǎn)損失。注意（notice）：此處提供有用的幫助信息。另外，維護和檢修時尚需注意：(1) 不要帶電清理套管上的污垢(2) 設備運行時，不要拆卸分流排及接地端子。(3) GIS運行時不要隨意打開和關閉氣路系統(tǒng)上的閥門。(4) 檢修之前，確定檢修所必需的零件的數(shù)量和種類。(5) 如果在其他種類的檢查中發(fā)現(xiàn)有異常情況，請立即轉(zhuǎn)為特殊檢查。(6) 請閱讀各個設備的有關說明書。(7) 建

6、議用說明書中所附帶的檢查單作好檢查記錄。(8) 檢修時不要輕易進入GIS氣室內(nèi)，要確保氣室內(nèi)的SF6氣體已排放干凈，通風良好，且氧氣濃度至少在18%以上。(9) 確保不要在GIS氣室內(nèi)遺留任何物體。3.斷路器維護和檢修時的主要注意事項3.1安全預防措施（1）當GCB氣室的SF6氣體壓力低于閉鎖壓力時，切忌進行分合閘操作。（2）液壓機構(gòu)中的液壓油只能使用平高東芝提供的液壓油（3）運行時為了防止操作油從油泵單元的通氣孔中流出，使油箱的油量減少。注意油箱中的油量應達到參考線。（4）檢修斷路器之前，斷路器應脫離電網(wǎng)，且液壓機構(gòu)中的高壓油必須通過排油閥泄放掉。（5）排放高壓油時，旋擰排油閥不要超過兩周，

7、以防液壓油泄露。3.2 滅弧室結(jié)構(gòu)簡介 GSPK-126FHW型氣體斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖見圖1。該斷路器呈立式布置，其三相滅弧室置于一個接地的共箱氣室中，下部由液壓操作機構(gòu)兼作支撐。（1） 滅弧室簡介（看圖1和圖2）每相滅弧室由一個靜觸頭裝配（A-20），一個動觸頭裝配（A-40）和一個壓氣室（A-60）組成，在它們周圍環(huán)繞著一個圓柱型支撐絕緣子（A-71），這個圓柱型絕緣子用來支撐靜觸頭裝配，并且連接著動觸頭側(cè)的支座（A-65），整個滅弧室又由另一個絕緣子（A-72）支撐。 靜觸頭裝配包括一個靜弧觸頭（A-22）和一組靜主觸指（瓣形）（A-32），前者定位于滅弧室的中心線上，后者裝在靜弧觸頭的外

8、側(cè)。 動觸頭裝配包括一個動弧觸頭（瓣形）（A-42），一個動主觸頭（A-51）和一個噴口（A-52）。動弧觸頭和動主觸頭分別裝在與其相對應的靜弧觸頭和靜主觸頭處的對側(cè)，動觸頭裝配與壓氣缸（A-61）相連。 壓氣室是由可移動的壓氣缸（A-61）和一個固定的壓氣活塞（A-62）組成。壓氣缸通過一根操作拉桿（A-63）和一根絕緣拉桿（A-73）與液壓操作缸（B-1）上的驅(qū)動桿（B-10）相連。另外如上所述，壓氣缸與動觸頭裝配相連，因此，動觸頭裝配和壓氣缸通過液壓操作缸一起被驅(qū)動。 吸附劑 滅弧室 連接關節(jié) 液壓操作機構(gòu) SF6監(jiān)視器 圖1 結(jié)構(gòu) A-20 靜觸頭裝置 A-22 靜弧觸頭 A-32 靜

9、主觸頭 A-40 動觸頭裝置 A-42 動弧觸頭 A-51 動主觸頭 A-52 噴口 A-60 壓氣室 A-61 壓氣缸 A-62 活塞筒 A-63 操作桿 A-65 支座 A-71 上絕緣座 A-72 下絕緣座 A-73 絕緣拉桿 圖2 滅弧室 3.3 液壓操作機構(gòu)簡介液壓機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖見圖4。操作機構(gòu)由一個液壓操作缸（B-1），一個油泵單元（B-20）和一個貯壓器（B-40）組成。操作缸操作著高壓油驅(qū)動著三相滅弧室運動。操作缸由一個控制閥（B-3）和一個閥塊組成，閥塊內(nèi)有一個連接著驅(qū)動桿（B-4）的液壓操作活塞（B-2）。控制閥由兩個完全相同的分閘線圈（B-10）中的一個或由一個合閘線圈（

10、B-11）來控制。操作缸單元裝配有一個油泵單元（B-20）、一個油壓表（B-60）、油壓開關（B-50）、一個油泵電機（B-24）、一個排油閥（B-31）（通常處于關閉狀態(tài)）、一個泄壓閥（B-30）、一個通氣孔蓋（B-22）、一個液壓油泵（B-21）、一個逆止閥（B-25）和一個裝在油箱（B-23）側(cè)面的油標（B-26）。油過濾器（B-27）安裝在油箱里面。輔助設備（見圖3，4），對于每一相的輔助開關（B-6）、分合閘指示器（B-9）和操作計數(shù)器（B-7）都通過連接機構(gòu)（B-5）與各自液壓操作缸的驅(qū)動桿（B-4）相連。注意！ 不要觸摸氣體斷路器的操作機構(gòu)，除非專業(yè)人員在進行檢查或在緊急情況下。

11、非專業(yè)人員不要觸摸操作機構(gòu)的元件，因為它們?nèi)匀豢赡軙в袣堄嚯姾伞２⑶遥绻S護人員在單元里面工作時，有人對斷路器進行了遠控操作，單元里的維護人員就會遭受到手或其它部位的傷害。如果出現(xiàn)打壓時壓力建立不起來的情況時：（1） 檢查排油閥是否關緊；（2） 如果GCB處于分閘狀態(tài)，輕輕敲打分閘線圈的電磁鐵，使閥口關好；（3） 如果GCB處于合閘狀態(tài)，輕輕敲打合閘線圈的電磁鐵，使閥口關好；（4） 油壓升至額定油壓后，操作GCB約10次后再測特性。B-1： 液壓操作缸 B-50： 油壓開關 B-5： 連桿機構(gòu) B-55： 油箱 B-6： 輔助開關 六角螺栓 六角螺母 B-60： 油壓表 B-7： 操作計數(shù)

12、器 卡圈 C-3 ： 氣體監(jiān)視器（復合表+壓力表） B-9： 位置指示器 B-70： 機構(gòu)箱 B-20： 油泵單元 C-75： 阻止閥（常開閥門） B-26： 油標 保持鎖閂裝置的狀態(tài) C-76： 充氣閥（常閉閥門） B-31： 排油閥 B-80： 空間加熱器 B-40： 貯壓器 圖4 操作機構(gòu)圖4 液壓操作機構(gòu)的外形圖 分閘位置 高壓油 B-1 ： 操作缸 低壓油B-2 ： 液壓操作活塞 B-3 ： 控制閥 B-26： 油標 B-4 ： 驅(qū)動桿 B-27： 濾油器 B-9 ： 位置指示器 B-30： 溢流閥 B-10： 分閘線圈 B-31： 排油閥（正常關閉） B-11： 合閘線圈 B-20

13、： 油泵單元 B-40： 貯壓器 B-21： 液壓泵 B-50： 油壓開關 B-22： 氣帽 B-55： 油箱 B-24： 電動機 B-60： 油壓表 B-25： 逆止閥 圖4 液壓操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖（分閘）3.4防跳繼電器（見圖5） 在閉合回路中，氣體斷路器有一個裝有防跳繼電器的電氣防跳系統(tǒng)。當合閘指令一給出，合閘線圈得電進行合閘操作，閉合回路中的b-觸頭打開，因此，首先合閘線圈中的激勵電流中斷。接著由于a-觸頭閉合，防跳繼電器52CX得電，因此閉合回路中的52CXS b-觸頭打開，52CX的a-觸頭閉合。所以，發(fā)出一次 合閘指令后，防跳繼電器保持得電狀態(tài)。 在這種條件下，當分閘指令發(fā)出，分

14、閘線圈得電執(zhí)行分閘操作，此時即使合閘指令不斷發(fā)出，也不會執(zhí)行合閘操作，因為合閘回路處于斷電狀態(tài)。3.5 維護與檢查（1）日常檢查：每天都要檢查氣壓和油壓是否正常、液壓機構(gòu)有無漏油、位置指示器是否正確、操作計數(shù)器的記錄情況、有無異常的噪音或氣味、支撐件有無銹蝕、螺栓/螺母有無松動等情況。（2）常規(guī)檢查：每6年或操作1000次時進行，具體的檢測內(nèi)容參見其安裝使用說明書，主要是進行包括機構(gòu)在內(nèi)的清潔和潤滑。檢查在主回路/控制回路斷電和放掉高壓油后進行。（3）詳細檢查：起初運行18年時進行，以后根據(jù)初始階段的檢查結(jié)果確定檢查周期。具體的檢測內(nèi)容參見其安裝使用說明書，主要是對設備包括滅弧室在內(nèi)的磨損情況

15、的全面檢查。檢查中可能伴隨有零部件的更換。檢查在主回路/控制回路斷電和放掉高壓油后進行。（4）臨時檢查：出現(xiàn)不正常情況時、開斷20次額定開斷電流后、開斷2000次額定工作電流后進行。 在 中的說明位于GCB的機構(gòu)箱里 控 制 電 路 電動機電路 圖5 防跳電氣原理圖 這是一張典型的GCB示意圖。 在實際的操作中參考所提供的附圖。 4 隔離開關和接地開關4.1 隔離開關和接地開關的結(jié)構(gòu)簡介每個開關殼體的外面有驅(qū)動殼體內(nèi)開關動觸頭的操作機構(gòu)箱。機構(gòu)箱的動能通過主軸直接傳送給主觸頭。DBM/DBM-145W1型隔離開關和接地開關通過電動操作機構(gòu)箱電動驅(qū)動，并在數(shù)秒時間內(nèi)完成其操作,它們既可以電動操作

16、也可通過手動來操作。EAP-145W1接地開關通過電動儲能彈簧操作機構(gòu)，并在數(shù)秒儲能時間之后很快完成其操作它們既可以電動操作也可通過手動來操作。每臺設備配有吸附劑以保持SF6氣體干燥，并配有壓力釋放裝置以在內(nèi)部發(fā)生電弧故障時防止殼體爆炸。內(nèi)部結(jié)構(gòu)及操作原理如圖6和圖7所示。隔離開關通過與主軸（D-10）相連接的操作機構(gòu)（D-2）進行3-相觸頭聯(lián)動分、合閘操作。 操作機構(gòu)（D-2）的驅(qū)動力傳送到運動部分。線路側(cè)隔離開關和接地開關的斷面圖如圖6所示。隔離開關（DBM-145W1）和接地開關（EBM-145W1，EAP-145W1）布置在殼體的上部，而電流互感器（D-13）布置在中間。三相隔離開關的

17、動觸頭單元（D-4）用絕緣子絕緣和連接，隔離開關的靜觸頭（D-6）用殼體（D-1）內(nèi)另外的絕緣子支撐在殼體上。母線側(cè)隔離開關和接地開關的斷面圖如圖7所示。在電動操作的情況下，操作機構(gòu)內(nèi)的電機通過“ON”或“OFF”驅(qū)動，驅(qū)動力直接傳送給主軸（D-10），主軸（D-10）通過轉(zhuǎn)動絕緣操作桿（D-14）帶動動觸頭（D-4）動作。動觸頭（D-4）與隔離開關的靜觸頭（D-6）接觸后，使隔離開關處在“ON”狀態(tài)；反之動觸頭（D-4）使隔離開關處在“OFF”狀態(tài)。此外，為了吸收氣體中的水分，配有吸附劑（D-3）。隔離開關（DBM/DBM-145W1）為3-工位式隔離開關，與接地開關（EBM-145W1）共

18、用一個動觸頭（D-4）。動觸頭（D-4）與接地開關的靜觸頭（E-5）接觸，接地開關就處于“ON”狀態(tài)。EAP-145W1型快速接地開關配有絕緣端子（E-2），該絕緣端子與接地的殼體（D-1）隔離，它主要用于主回路電阻的測量 。絕緣端子（E-2）通過殼體（D-1）外面的分流器（E-3）接地。作為具有接地電位的連桿單元（E-7）的一個組件，拉桿（E-6）插入到靜觸頭（E-4）內(nèi)使主回路接地。 警告！ 不要拆去單元的分流桿或接地端子。這樣做是為了避 免意外電壓對人員的傷害。為了維護或修理需拆去分流桿或接地端子時， 要確保單元主回路已斷電，并已安全接地。完成維護和/或修理工作之后，在恢復單元主回路送電

19、之前，要重新安裝上單元的分流桿和接地端子。 圖6 線路側(cè)DS/ES的截面圖（） D-1：外殼 E-1：（EAP）電動儲能彈簧操作機構(gòu)D-2：隔離開關（DBM）和接地開關 E-2：絕緣端子（EBM）的電動操作機構(gòu) D-3：吸附劑 E-3：分流桿D-4：（DBM/EBM）的動觸頭 E-4：（EAP）靜觸頭D-5：動觸頭單元 E-5：（EBM）靜觸頭D-6：（DBM）的靜觸頭 E-6：（EAP）接地開關運動桿D-7：絕緣子 E-7：（EAP）接地開關的連桿單元D-8：絕緣子 E-8：（EAP）主軸D-9：絕緣法蘭 D-10：（DBM/EBM）的主軸D-11：導體D-12：導體D-13：電流互感器D-

20、14：絕緣操作桿 圖7 母線側(cè)DS/ES的截面圖 （DBM-126W1/EBM-126W1）D-1：外殼D-2：隔離開關（DBM）和接地開關（EBM）的電動操作機構(gòu) D-3：吸附劑D-4：（DBM/EBM）動觸頭D-5：動觸頭單元D-6：（DBM）的靜觸頭D-9：絕緣法蘭D-10：（DBM/EBM）的主軸D-11：導體D-12：導體D-14：絕緣操作桿D-15：壓力釋放裝置E-5：（EBM）靜觸頭4.2 電動操作機構(gòu)簡介操作機構(gòu)是以電機通過齒輪減速旋轉(zhuǎn)并帶動主軸驅(qū)動殼體內(nèi)的動觸頭桿這樣的方式運行的。操作原理參見圖8和圖9。電機DM-1通過蝸桿DM-2和蝸輪DM-3減速旋轉(zhuǎn)并帶動齒輪DM-4旋轉(zhuǎn)

21、。對于母線側(cè)的DBM/EBM，齒輪DM-4的旋轉(zhuǎn)帶動主軸DM-8旋轉(zhuǎn)從而隔離/接地開關的動觸頭旋轉(zhuǎn)（見圖8）； 對于線路側(cè)的DBM/EBM 齒輪DM-4通過齒輪DM-5加速旋轉(zhuǎn)，并經(jīng)過傘形齒輪DM-6和DM-7的換向后帶動主軸DM-8旋轉(zhuǎn)（見圖9）。隔離開關和接地開關均處在“off”狀態(tài)時，滑輪DM-9處于止動擋塊DM-10/EM-10之間（見圖10）。止動擋塊DM-10/EM-10的運動通過棘輪軸DM-13/EM-13和脫扣線圈DM-12/EM-12閉鎖。復位環(huán)桿運動帶動棘輪軸DM-13/EM-13旋轉(zhuǎn)，而棘輪軸DM-13/EM-13和止動擋塊DM-10/EM-10之間的連接半軸脫扣。止動擋

22、塊DM-10/EM-10分離，這樣，與滑輪DM-9固連為一體的齒輪DM-4即可旋轉(zhuǎn)。齒輪DM-4的旋轉(zhuǎn)一方面帶動隔離/接地開關的動觸頭進行分合閘操作， 另一方面帶動輔助開關DM-20/EM-20，ON/OFF位置指示器DM-21/EM21和操作計數(shù)器DM-22/EM-22進行動作。合閘/分閘運動即將停止時，由凸輪控制的限位開關（DS ON：DM-15/DS OFF：DM-14/ES ON：EM-15/ES OFF：EM-14）將會斷開電機控制回路。滑輪DM-9與終端止位塊DM-11/EM-11（處在 ON 狀態(tài)）或止動擋塊DM-10/EM-10（處在 OFF 狀態(tài)）接觸，從而操作結(jié)束。操作機構(gòu)

23、可通過圖8、圖9的DM-23/EM-23進行手動操作。注： 開閉器只有在設備脫離開其它設備的聯(lián)鎖信號后才能打開。當開閉器打開的同時，將斷開電動操作回路，因此，手動操作時不能進行電動操作。圖 8 母線側(cè)隔離開關/接地開關（DBM/EBM） 用電動操作機構(gòu)的原理圖22 / 22文檔可自由編輯打印DM-1：電機DM-2：蝸桿DM-3：蝸輪DM-4：齒輪DM-8：主軸DM-9：滑輪DM-10/EM-10：保持掣子DM-11/EM-11：限位掣子DM-12/EM-12：脫扣線圈DM-13/EM-13：棘輪軸DM-14/EM-14：限位開關（a）DM-15/EM-15：限位開關（b）DM-16/EM-16

24、：限位開關（c）DM-17/EM-17：鏈條DM-18： 凸輪DM-19/EM-19：連接桿DM-20/EM-20：輔助開關DM-21/EM-21：ON-OFF指示器DM-22/EM-22：操作計數(shù)器DM-23/EM-23：手動操作軸DM-24/EM-24：手動手柄DM-25/EM-25：開閉器圖 9 線路側(cè)隔離開關/接地開關（DBM/EBM）用電動操作機構(gòu)的原理圖DM-1：電機DM-2：蝸桿DM-3：蝸輪DM-4：齒輪DM-6、7：傘形齒輪DM-8：主軸DM-9：滑輪DM-10/EM-10：保持掣子DM-11/EM-11：限位掣子DM-12/EM-12：脫扣線圈DM-13/EM-13：棘輪軸DM-14/EM-14：限位開關（a）DM-15/EM-15：限位開關（b）DM-16/EM-16：限位開關（c）DM-17/EM-17：鏈條DM-18： 凸輪DM-19/EM-19：連接桿DM-20/EM-20：輔助開關DM-21/EM-21：ON-OFF指示器DM-22/EM-22：操作計數(shù)器DM-23/EM-23：手動操作軸DM-24/EM-24：手動手柄DM-25/EM-25：開閉器圖 10 隔離開關和接地開關用電動操作機構(gòu)的操作方式5 快速接地開關用電動儲