气体开关（精选7篇）
气体开关 篇1
2009年8月5日收到
开关是脉冲功率系统的重要组成部分之一, 研制具有耐受电压高、导通电流大、导通时间短、抖动小、电感和电阻小、 电极烧蚀小等不同性能的开关是脉冲功率技术中的重要研究内容[1]。气体火花开关的结构形式、电极形状、触发形式及触发脉冲、气体压力等都会对脉冲波形参数产生较大的影响, 现采用场畸变型三电极空气压力火花开关, 由两个主电极和一个触发电极组成, 触发前, 主电极间施加预先设置的电压, 开关不放电, 触发时刻, 触发脉冲引起触发电极与主电极之间电场的强烈畸变, 间隙迅速放电, 开关导通。
1 开关的设计
1.1 结构设计
开关总体结构为同轴式结构[2] (图1) , 该结构不仅有助于降低电感并使结构紧凑, 加快脉冲的上升沿[2], 而且可以解决屏蔽和支撑及接地问题;将储能电容器也装入其中还可利用压力气体解决绝缘问题;同时更便于实现与同轴电缆的过渡连接。主电极材料为不锈钢, 气隙间距为2.5 mm;触发电极为铜环。主电极和储能电容器采用聚四氟乙烯进行定位, 同时起到绝缘作用。该结构既要考虑机械强度和密封, 又要考虑电连接, 特别是输出段的阻抗过渡。
1.2 基本参数
设计气体火花开关时需要估算它的基本参数, 包括击穿电压、火花电感、火花电阻等, 以便为系统的设计和性能预估提供必要的资料。
1.2.1 击穿电压
在标准大气压情况下, 从均匀电场的试验数据可知, 场强峰值达到30 kV/cm时, 间隙将击穿。击穿电压可通过下式估算[3]
Ub=E0d/f=30d/f。
式中d为电极间距 (单位cm) ;f为电场不均匀系数。
1.2.2 火花电感
火花放电的放电通道直径一般随放电电流而变化, 因此不易精确计算, 但通常很细, 因此可利用同轴线电感计算方法近似获得
其中火花电感L的单位为nH, 火花长度d单位为cm, a和b分别为火花通道和回流导体半径。
1.2.3 火花电阻
火花电阻在放电过程中是不断变化的, 根据火花通道中能量平衡的条件, 德国R.Rompe和W.Weizel提出了一个经验公式:
Ru (i, t) =
式中, i为开关通道中的电流, A;d为火花间隙距离, cm;p为开关中的气体压力, 0.1 MPa;a为气体常数, 对于空气和氮气a = (0.08～0.1) MPa·cm2/ (s · V2) 。
2 开关实验
2.1 实验装置
实验装置由可调高压直流电源、气体火花开关、 触发器、负载 (GTEM小室) 以及相应的测量系统组成 , 其中测量系统包括电阻分压器 (分压比9 300∶1) 与模拟带宽为1 GHz的数字存储示波器。
2.2 自击穿特性
采取放电后每隔3 min充电一次, 在自击穿电压相对稳定以后, 取连续10次自击穿电压的平均值, 得到开关在不同气压下的自击穿电压如图2所示。
从图2开关自击穿电压与气压 (绝对压力) 的关系可以看出, 开关自击穿电压随开关气压的增大线性增大。
开关在0.1 MPa气压下的自击穿脉冲波形如图3所示, 上升沿约5.75 ns, 下降沿55.05 ns, 峰值6.05 kV, 与传统开关不加屏蔽相比, 脉冲波形较为光滑, 参数较好, 反映整个系统的阻抗匹配良好。
2.3 触发特性
触发脉冲如图4所示, 峰值2 800 V, 上升沿与下降沿分别为1.08 ns、3.52 ns。
开关充气5个大气压后, 分别用正、负脉冲触发, 得到如下波形 (图5) 。
正、负脉冲触发波形参数平均值如表1所示。
通过参数对比可以看出, 正脉冲触发上升时间要比负脉冲触发略快, 下降沿的抖动表明在高电压情况下, 信号反射变得更加明显, 正、负脉冲的触发范围分别为24.2kV～30 kV、 (20.1～30) kV, 这说明负脉冲触发范围要比正脉冲广。
3 结语
实验表明, 研制的同轴型场畸变三电极气体火花开关电感小、脉冲上升时间短、抖动小、电压工作范围宽、触发比较稳定等优点, 并成功应用于脉冲源装置。
参考文献
[1]曾正中.实用脉冲功率技术引论.西安:陕西科学技术出版社, 2003
[2]陈炜峰.电磁脉冲模拟器及其应用研究.南京:东南大学博士学位论文, 2007
[3]朱德恒, 严璋.高电压绝缘.北京:清华大学出版社, 1996
气体开关 篇2
关键词：气体绝缘金属封闭开关柜,红外线,辐射,在线温度监测
0 引言
气体绝缘金属封闭开关柜(Gas Insulated Swichgear),简称GIS,是一种重要的高压电气配电装置。GIS由断路器、母线、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管等电器元件以及这些元件的封闭外壳、伸缩节和出线套管等组合而成,内充一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。GIS设备所有带电部分都被金属外壳包围,外壳经铜母线接地,内部是SF6气体。由于采用SF6气体作为绝缘介质,其绝缘性能、灭弧性能都比空气好得多。
和常规的敞开式高压电器设备相比,GIS设备具有以下优点:(1)占地面积小。有关文献统计表明500 k V GIS设备的占地面积只有常规设备的25%左右[1]。(2)不受外界环境影响。GIS设备是全封闭电气设备,导电部分全部在金属外壳之内,并以SF6气体绝缘,与外界不发生接触,因此不受外界环境的影响。(3)维护方便,检修周期长。由于GIS加工工艺严格,技术先进,且绝缘介质使用SF6气体,绝缘性能、灭弧性能都优于空气断路器,其开断能力大、触头烧伤轻微,故GIS的检修周期长,故障率低。所以GIS设备运行安全可靠,维护费用少。(4)施工周期短。由于GIS设备各个元件的通用性强,整套设备采用积木式结构,因此可在工厂内进行整机装配和试验合格后,以单元或间隔的形式运达现场,与常规设备相比,现场安装的工作量减少80%左右。
正是由于GIS设备与敞开式设备相比的突出优点,GIS在变电站中的应用越来越广泛,并得到广大工程技术人员的推崇。
1 开发GIS红外在线测温系统的必要性
1.1 GIS测温的重要性及目前测温方法所存在的问题
GIS设备触头接触不良时,因接触电阻变大,在负载电流流过时会产生发热现象。触点、母线过热会引起绝缘老化甚至击穿,从而引发短路,形成重大事故,造成重大经济损失。因此,检测和监视GIS设备触点、母线和高压电缆接头的温度,提前发现和排除热故障隐患,对GIS的安全可靠运行具有非常重要的意义。据不完全统计,国内的众多发电公司、电力公司所采用的GIS设备均不同程度地出现过封闭母线、隔离开关、电缆头等部件由于绝缘老化或接触不良而造成温度异常变化,进而引发事故的现象。为此,电网公司制定专门技术规范,要求对GIS设备的过热部位进行温度监测,做到温度越限报警,以保障电力设备的安全生产和提高设备运行的可靠性[2]。
GIS是全封闭式高压带电设备,发热点处于设备内部不便检测。目前主要采用在GIS柜体上开监视窗孔,然后使用热像仪或点温仪对设备进行定期巡检的方法。而热像仪只能反映巡检当时触点的发热情况,不能实现实时测温,更不能及时发现温度场的持续性变化,对于及时发现设备隐患帮助不大。此外,还有通过光纤传导的方式进行温度监测的方法,这种方法可以实现在线测温,但是由于该方法需将感温元件紧贴在被测物表面,属于接触式测温,对于GIS的安全运行无疑会造成一定的隐患[3]。
1.2 GIS红外测温系统的特点
1.2.1 红外测温原理
自然界一切温度高于绝对零度的物体都在不断地、自发地辐射出红外线。红外辐射是一种波长在0.76~1 000μm之间的电磁波。红外辐射的物理本质是热辐射,其热效应较可见光强得多。向外发出的红外辐射,以光的速度传播能量,辐射能量的大小及其按波长的分布,与它的表面温度有着十分密切的关系。对于黑体物质而言(也就是能全部吸收辐射到它上面的任何辐射能量的物体),辐射的能量完全决定于该物体的温度。物体的温度越高,发出红外辐射的能量也越大,而且只要温度出现微小变化,就可引起辐射能量明显的变化。因此,通过测量物体自身辐射的红外能量就可准确测定该物体的表面温度[4]。
1.2.2 该系统功能简介及特点
GIS运行时必然伴随着内部温度场的改变,该系统就根据红外线测温原理,将高精度无源本质安全型红外温度传感器内置于GIS各SF6气室中,实时监测气室中各节点温度场的变化,并通过相应的硬件及软件设计将监测结果反应于变电站综合自动化系统主控计算机中,据此实现在线监测GIS温度变化,对触点过热等现象做出判断,并可根据温升程度发出不同级别的警报通知运行人员采取不同的措施。
与目前常用的GIS测温方法相比,该系统应用于GIS设备具有明显的优点:(1)由于GIS内部结构紧凑,需要测温的触点不多,故该系统只需很少几只红外温度传感器就能实现整台GIS的在线监测,简化了系统结构并大大降低成本。(2)由于采用本质安全型红外温度传感器,采取了非接触测温方式,因此对GIS的安全运行不会产生任何影响。(3)红外传感器抗干扰能力强,GIS装置内的强电场电磁干扰对它影响相对较小,并可以简化抗干扰系统的设计。
2 系统的基本结构
系统的基本结构如图1所示,图1为GIS红外在线测温系统原理框图。
该系统由终端测温单元、数据采集单元、数据监测管理单元三部分组成。终端测温单元的最底层是红外温度传感器,在GIS各个气室需要监测的节点上安装相应的红外温度传感器,通过数据线将温度数据温差电势上传至数据采集单元;数据采集单元负责将数据汇总,同时将温度数据和报警信号通过RS485总线上传至数据监测管理单元;数据监测管理系统将数据采集单元传来的信息汇总,并留出通信口,以便依据标准协议通过RS485总线将该系统与变电站综合自动化系统相连。
3 系统的硬件实现
3.1 信号采集单元的硬件实现
选用EXERGEN公司标准型IRt/c红外温度传感器作为终端测温元件,IRt/c系列红外线温度传感器具有高精度,非接触,无需电源,热电偶信号输出的特点,对GIS的正常运行不会造成不利影响。
考虑到现场的测量要求和安装方式,需要确定红外温度传感器的光学参数。目标测量距离为10~50 cm,目标直径小于或等于10 cm,应选取的红外传感器视场张角为60。,距离系数(即视场直径与测量距离的比值)为5:1。
红外温度传感器所采集的温度信息在其内部转换为温差电势的形式,由其自带的双绞屏蔽电缆输出送至数据采集单元。由于IRt/c型红外传感器采用超过NEMA4等级的封装技术,故而信号采集单元对电磁干扰有着很好的抵抗作用,可以大大简化抗干扰系统的设计,进一步减少开发成本。
3.2 数据采集单元的硬件实现
信号采集单元所采集的温度信号以温差电势的形式由红外温度传感器自带的双屏蔽电缆线传输至数据采集单元。选取功能强大的AVR单片机作为数据采集单元的控制芯片[5],AVR单片机其内部包括有FLASH、EEPROM和RAM存储器,可分别存储运行程序和数据。AVR单片机利用其片内自带的10位A/D转换器将红外温度传感器输出的经调理放大后的温差电势转换为数字信号,然后将信号加以处理后由串口输出,再经电平转换后由RS485总线将数据上送至数据监测管理单元。
3.3 数据监测管理单元的硬件实现
选用INTEL16位单片机80C196KC作为主控制芯片,外扩了RAM、ROM以及FLASH,分别用于数据寄存、程序存储和历史数据记录;选用时钟芯片DS12C887记录系统时间;选用点阵式液晶显示操作界面、温度数据及报警画面等;利用65HVD3082芯片实现485通信,它具有1/8单位负载接收器输入阻抗,允许多达256个收发器接于单总线上;利用80C196KC芯片的I/O口控制5个按键实现系统复位和相关的菜单操作;选用IMP705芯片实现看门狗功能,它能够在程序出错或电源过低时对系统复位。
对于数据监测管理单元,由于需要随时与变电站综合自动化系统的通信,故保证与上层系统通信的可靠性就显得非常重要。因此选用串口扩展芯片ST2250外扩出一个串口与上层通信,而单片机自带的串口负责与下层的通信,数据监测管理单元的硬件结构如图2所示。
4 系统的软件实现
4.1 数据采集单元的软件实现
用汇编语言编写数据采集单元程序,程序流程如图3所示。
主程序60 s循环一次,以查询方式取得红外温度传感器的数据,以中断方式响应数据监测管理单元的数据传送请求,将处理后的数据上送。
4.2 数据监测管理单元的软件实现
数据监测管理单元主程序每60 s循环一次,将接收到的下级数据采集单元数据加以处理。若温度场正常则继续循环,若有异常则弹出报警画面并闪动示警,同时以中断方式与变电站综合自动化系统通信,程序采用汇编语言编写,流程如图4所示。
5 结语
该系统应用于气体绝缘金属封闭开关柜(GIS)中,可以对GIS内部温度场的变化进行在线监测,并能够根据温升程度发出不同级别的警报,用户可以通过液晶屏查看各监测点的状态,并可通过键盘设置报警参数及环境参数以适应不同条件的需要。监测网络既可以独立工作,也可以依据实际需要与变电站综合自动化系统相连。由于采用了本质安全型红外线温度传感器作为终端测温元件,与其他常用的GIS测温方法相比,该系统具有安全、非接触、高精度、能够实现在线测温和远程通信等优点,非常适合各电压等级无人值守变电站采用。
参考文献
[1]李建基.高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的主要合资企业概况及产品[J].电力设备,2007,8(3).
[2]Q/GDW-10-316-200720kV交流气体绝缘金属封闭开关技术规范[S].
[3]时斌.光纤传感器在高压设备在线测温系统中的应用[J].高电压技术,2007(8).
[4]陈衡,侯善敬.电力设备故障红外诊断[M].北京:中国电力出版社,1999.
气体开关 篇3
GIS是将变电站内除变压器以外的一次元件, 如罐式断路器、隔离/接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等集成为一体, 内部充绝缘气体作为绝缘及灭弧介质的新型封闭式开关设备。虽然GIS设备具有较高的安全可靠性, 但在实际工程中仍不可避免地会出现各种类型的故障。而且由于GIS设备内部气体压力较高, 一旦发生事故, 对设备本身及周边其他电力设备都将会造成不可估量的损失, 进而严重影响电力系统的安全性和可靠性。
2 GIS设备主要故障类型
GIS的主要故障类型可分为两类:与传统设备性质相同的故障, 如GIS设备的机械部分、断路器操作机构等;GIS设备的特有故障。特有故障主要包括以下几种。
(1) 气体故障。包括气体泄漏故障和气体微水超标。GIS设备需要经常补充绝缘气体, 气体泄漏严重时将会导致设备停运。同时, 气体泄漏往往伴随着气体微显得多余的水的现象, 分支的大气水的泄漏逐渐渗透到设备, 气体含水量较高的重要原因是导致绝缘子击穿或其他绝缘部分。
(2) 内部放电。盆沿表面局部放电, 直到崩溃或绝缘子表面闪络, 动态和静态接触机械磨损、电弧引起的残留金属碎片在设备内部, 如气体室内高压磨表面的导体和绝缘外壳、电缆之间的电晕放电距离太小或内部松散的联系。
(3) 内部组件失败。GIS内部组件包括断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、套管、总线等。
3 GIS设备状态监测应用状况
3.1 开关动作特性监测
(1) 电流波形监测。在CT二次回路、断路器二次分合闸回路和电机储能回路上附加配置穿芯式电流互感器, 经过数学换算得到精确程度较高的断路器分合闸线圈工作电流及储能电机工作电流数据。
(2) 速度特性监测。采用在CT两个额外配置的核心式电流互感器、断路器关闭时间点数据。
3.2 绝缘件绝缘监测
(1) 红外测温。该方法使用红外温度传感器, 利用物体向外辐射红外能量来监测物体温度。由于GIS外面的金属外壳屏蔽了内部导体的温度辐射, 所以红外测温对GIS设备内部器件适用度不高, 但对与GIS连接的电缆触头处的温度监测应用广泛。
(2) 局部放电定位。该方法是利用GIS设备内部各元件局部放电时所具有的声、波、电等信号特征确定局部放电发生位置的技术, 定位准确度较高, 能够有针对性地对设备采取补救措施, 提高工作效率。目前应用中常用的GIS现场带电检测技术主要有超声波法和超高频法。
3.3 气体检测技术
(1) 压力检测。气体压力可以表征断路器的气密性从而间接反映绝缘强度。检测方法主要是使用密度继电器或现场巡视压力表。
(2) 微水含量检测。微水含量较高时会影响设备的绝缘强度, 在发生局部放电、电晕放电等情况下易导致气体分解, 产生有毒有害物质, 腐蚀设备, 影响正常工作, 严重时甚至会造成绝缘击穿。常用检测方法是:使用便携式微水测量仪器。
(3) 分解物检测。气体分子结构稳定, 在设备正常运行时, 能够保持其良好的物理化学性质。然而当温度过高达到200℃以上或者存在电弧放电情况时, 气体分解, 会产生有毒腐蚀性物质。常用检测方法是:气相色谱法、红外谱图法、检测管法、动态离子法等。
4 GIS状态监测技术应用的建议
电力设备状态监测在延长维护检修周期、延长设备使用寿命、减少和预防突发性、破坏性事故、减少停电时间等方面起着极为重要的作用。随着GIS设备状态监测技术的不断发展, GIS状态评估的规范性及准确性也不断提高。结合对现有技术的研究, 提出以下具体建议。
(1) 使用便携式手段对GIS进行定期巡视检查。制定设备维护方案时, 应当在运行维护人员日常巡检的工作内容添加对GIS局部放电的检测, 定期检查设备的绝缘状态。可以使用超声波探测器的盆式绝缘子GIS设备、法兰和其他关键部件进行测试;加强密封的密度继电器检查, 通过观察压力表读数仪器, 判断是否有漏气现象。如果发现不寻常的超声波信号, 利用GIS综合措施准确判断和处理异常部分;如果发现压力表读数偏低, 气体泄漏, 操作维修人员需要及时报告安排停电检修, 如果发现微水水平, 应该检查是否漏气发生在同一时间, 并分析微水位的原因。
(2) 使用综合手段对GIS进行故障诊断。为准确识别GIS设备缺陷的位置, 首先使用超声局部放电检测仪在检测到的异常区域内逐点仔细检测, 找到异常信号最为强烈的点进行初步分析。由于在GIS内部, 异常的超声信号不仅仅是由于局部放电, 设备零件的冲电脉参考性的机械振动同样异常, 信号出现了, 使得单纯依靠高密度局部放电检测仪不能准确判定故障类型, 他通过超高频法对该区域进行检测并确定到底是局部放电是内部崩溃了;最后将探测到的异常信号最为强烈的点和设备内部结构图比对分析, 确定故障位置。为了提高变电站运行可靠性, 针对一些少数重要的设备可考虑在GIS上直接配置局部放电在线监测系统, 持续在线监测GIS局部放电状况。
5 结语
通过对GIS运行状态监测技术的研究, 可以制定合理的设备状态检修和控制策略。长期运行经验积累了大量的现场数据, 通过这些数据制定统一判断标准, 通过对GIS主要监测量的分析判断GIS所处的状态, 及时发现缺陷, 采取有针对性的补救措施, 防止缺陷严重化。对于超过寿命周期但运行状态良好的设备, 也应制定计划进行周期性的检修, 及时更换必要的电器元件, 以消除内在隐患, 提高电网运行的可靠性。应当说明的是, 随着新型传感技术、计算机技术、设备制造工艺水平的进步, 带电设备在线监测技术在故障识别、预防等方面正发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1]邱毓昌.GIS装置及其绝缘技术[M].水利水电出版社, 1994
气体开关 篇4
GIS全称为气体绝缘组合电器设备 (Gas Insulated Switchgear) , 主要是把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起形成整体。就是我们经常可以看到的开关站, 也叫高压配电装置。GIS的优点在于占地面积较小, 运行可靠性高, 安全性较强, 安装工期短, 维护的工作量很小, 其主要部件的维修间隔不小于20年。因此在我国开始逐步扩大使用。
1 高铁电力系统简介
高速铁路电力供电系统包括除了列车牵引供电以外的所有铁路设施供电。铁路的供配电系统是从地方上的变电站接引两路10kV (35kV) 电源, 通过铁路变配电所向铁路车站、区间负载供电。铁路系统上的变配电所的间距多为40km~60km, 只有个别区段长达80km~90km。高速铁路区间每隔3km左右有一处负荷点, 负荷的类型为通信、信号、防灾设备等一级负荷及区间摄像机等二级负荷, 从变配电所接出2条10kV电力主线路, 沿铁路铺设向其提供电力, 此电力线路被称为主贯通线, 其中一条称一级负荷主贯通线, 另外一条称综合负荷主贯通线。主贯通线两端的铁路变配电所通过贯通馈线高压气体开关柜内电压互感器与断路器联锁均能为其供电。为了保证长距离、轻负载的区间主贯通线供电质量, 铁路变配电所设有专用的10/10kV的调压器, 经过调压器向主贯通线供电。
在高速铁路中, 一般把输配电线路以及和它所连接的各类变电系统称为电网, 电力系统的连接方式有如下几种: (1) 单电源连接方式, 如图1所示, 如果总电源出现故障, 则系统不能马上恢复供电, 这就要求电源进线有很高的可靠性, 还要要求所供电的系统并不是很重要, 否则造成的损失巨大; (2) 双电源连接方式1, 即进线有一个工作电源, 一个备用电源, 两电源之间可以自动或者手动切换, 从而实现连续供电; (3) 双电源连接方式2, 两段母线各拥有一个电源的进线, 两段母线之间的连接以分段、连接柜来实现, 进线、分段之间可以通过电气闭锁, 通过“三舍一”的方式来实现供电, 即三个间隔中只能有两个间隔同时投入使用; (4) 侧路母线连接方式, 一个负载由一个出现供电, 一旦该出线发生故障, 可利用侧路母线的出线来实现负载供电, 从而提高运行的可靠性; (5) 双母线的连接方式, 和侧路母线连接方式相类似, 唯一不同的是主母线和备用的母线都各自有自己的电源进线。
2 高压开关柜的发展及结构
高压开关柜的关键技术在于绝缘水平, 国内外许多有实力的制造商都认识到这一点, 从而开发出了自己又有竞争力的产品, 改变了开关柜的结构。我国的高压开关柜经过了仿苏→仿欧美产品→自主开发的漫长过程之后, 随着国内科学的进步, 高压开关柜也向着智能化、高可靠性、维护工作量小的方向发展。
现代的高压开关柜在结构方面多为组装式的结构, 如图所示, 由于组装式的结构更容易实现结构、方案的及时变化, 实现一个不同的方案只是更换几个或者很少的零部件, 35kV以下的开关柜一般有5个小室, 即断路器室、母线室、电缆室、仪表室、小母线室, 各个小室之间的关系既相互独立又紧密联系。
3 GIS气体高压开关柜在高铁上的应用
就目前形势来看, 我国的高速铁路、客运专线的建设正在飞速的发展, 铁路高压气体开关柜系统也在向着更高的水平迈进, 于此同时, GIS也直接影响着高铁和客运专线的运营情况。
高铁作为中国铁路电气化的高标准, 对供电系统的稳定性, 可行性, 安全性等提出了更高的要求, 相对于国外发达国家的先进供电系统和国内外电力系统的变电站中, 电力设备已经朝向便携式, 集成式方向发展, 所以, 在我国高速铁路迅猛发展的今天, 讨论高压气体开关柜在高铁变电设备中的应用已经是一件很有意义的事情。
3.1 高铁负载等级的划分及供电要求
依据对铁路供电系统的稳定性要求将供电系统主要分为两级。 (1) 一级负载主要包括:通信设备、信号设备及信息设备, 机车与电网之间接触的电动隔离开关操作的电源设备;电力系统及电气化所用到的检修设备;车站及大型建筑物照明以及特大型公共区域的照明、消防设备等;长度大于300m的隧道照明、防灾报警、通风及排烟等安全设备。 (2) 二级负载主要包括:机车及人员密集场所所用的专用空调;综合维修区段;给排水设备;中间站公共区照明负荷;长度为100m~300m的隧道照明及防灾设备等。
3.2 进线侧220KV设备
我国大部分电气化铁路的供配电装置都采用室外中型布置, 根据场地的具体状况, 可选用GIS或PASS设备室内或者室外布置, GIS可采用室内布置, 也可采用室外布置, 而我国近年来采用的半GIS布置则解决了GIS集成度过高所带来的一些负面影响。
从另一方面来讲, 常规的GIS设备实现国产化的可能性日趋增大, 运行的经验也越来越丰富, 由于其占地面积小, 维护的工作量小等诸多优点, GIS将会在今后的高速铁路中得到越来越多的应用。
3.3 馈线侧2×27.5kV设备
我国2×27.5kV铁路牵引供电方式均采用分散设备的全户外布置方式, 借鉴国外该哦铁所采用的变电设备, 其主要还是GIS气体高压开关柜和AIS开关柜室内布置两种方式。除去价格上的劣势之外, GIS相比AIS在占地面积、施工方式、运行时间、维护及可靠性方面都有着很大的优势, 与AIS相比, GIS的体积小, 维护所需的工作量小, 设备设计的技术水平高, 在今后随着生产技术的国产化, 成本的降低, 很值得在日后推广使用。
4 结语
高速铁路无论从设计上还是施工水平上, 都要求其可靠性要高、安全性要好。在这其中, 供电设备成为一个重要的环节, 供电设备可靠性的高低与高速铁路客运专线的正常运行有着直接的关系。目前高铁发展的趋势为小型化, 集成度高, 维护工作量小, 维护周期短, 布置简单精美, 安装施工方便等, 因此GIS设备在我国今后的电气化高速铁路的建设中将会得到更广阔的应用前景。
参考文献
[1]崔建民, 王永安.GIS气体泄漏与排放的若干问题[J].陕西水利发电, 1996, 4 (12) :25～27.
[2]朱国谦.浅谈高压开关柜的设计[J].电气传动自动化, 2009, 5 (31) :31～35.
气体开关 篇5
关键词：气体绝缘金属封闭开关设备(GIS),寿命评估,状态监测,状态检修
气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)是变电站的重要设备,具有占地面积小、元件全部封闭、安装迅速、运行方便、维护工作量少、检修周期长、运行费用低、可靠性高等优点,在全国电力系统中得到了广泛应用。
在国家电网公司开展与推广状态检修策略的要求下,为确保电力设备的安全可靠运行,应跟踪国外先进电力技术发展趋势,结合国内设备实际使用情况,制定一套完备的GIS寿命评估与状态监测体系,合理地确定检修周期、制定检修计划,从而更有效地推进设备的状态检修工作。
1 GIS寿命评估
国内外电力系统中(如美国、德国、新加坡等)GIS寿命评估主要集中于本体密封圈、机构润滑脂、偶合橡胶件和辅助开关等方面,通过实验分析与常年的历史数据相结合得出较为可靠的经验数据结论,从而在实际生产工作中逐步推广使用。以下就GIS寿命评估的理论基础及实际应用进行简单阐述。
1.1 GIS寿命评估的理论基础
GIS寿命评估的理论基础主要根据“基于电网状态评估的风险防范管理体系”等相关理论。通过综合考虑设备的制造工艺、运行环境、负荷、试验、巡检、缺陷和故障记录等,计算得出设备当前及未来的健康指数、故障发生概率和风险值,进而形成一整套适合各种电力设备评估的管理体系,用于协助解决电力部门应对当前管理体制下电网运行管理方面日益增多的挑战。
1.1.1 设备健康指数计算
根据设备的劣化和失效原理,设备的健康状态应该取决于设备本身的制作工艺、产品质量、运行工况以及运行过程中的检修维护状况。健康指数的计算包括劣化健康指数和状态健康指数两个部分。
劣化健康指数取决于理论劣化过程,根据理论参数计算得到,由设备的设计使用寿命、运行年限、负荷水平及周围环境共同决定,通过运用设备的劣化理论模型,计算得出设备在理论条件下在当前所处的理论劣化阶段。
状态健康指数取决于运行工况、试验检修及缺陷故障情况,根据实际运行参数计算得到,由设备在实际运行过程当中所表现出来的各种运行工况、外观、试验结果及缺陷故障记录共同决定,通过对设备不同状态量的取值和量化,赋予一定的计算权重,以加权求和等方式最终获得设备的状态健康指数。
设备最终的健康指数应该为劣化健康指数与状态健康指数的综合体现。
1.1.2 设备故障发生概率分析
对输变电设备的故障调查和统计表明,当设备尚未进入劣化期之前,设备的故障主要取决于偶然或突然事件,与设备本身的健康状态关系较小,设备故障发生概率与设备健康状态之间存在着类指数曲线的规律。
1.2 GIS寿命评估的实际应用
由GIS寿命评估的理论基础可以得出,确定GIS的健康运行寿命将成为寿命评估的重点。以下将对GIS的本体密封圈、机构润滑脂、偶合橡胶件和辅助开关等做详细分析。
1.2.1 本体密封圈(O形密封圈)的劣化分析
1)材料特性分析。
对本体密封圈(O形密封圈)使用材料的化学特性进行分析,从其软硬度、耐用性、可塑性、溶解性等方面做出合理的评估。本体密封圈(O形密封圈)劣化的主要因素取决于所使用的材质,随着材料化工科技水平的不断提高,大量新型材料的使用使得本体密封圈(O形密封圈)的寿命大大延长。
2)环境温度测量。
主要对设备所处环境的历史数据进行统计分析,从平均干湿度、每日平均温差、每日平均温度等方面分析与其标准运行条件下的差异性。从历史运行经验看,环境温度对本体密封圈(O形密封圈)的寿命也起到了很大的影响。
3)当前状态测量。
主要集中于形变情况、发热情况、密封性能等方面的测量。
4)加速劣化试验。
以一定的标准条件测试不同类型的本体密封圈(O形密封圈);在不同状态条件下所表现出的不同劣化现象,从而得到模拟分析数据。
综合上述劣化分析得到寿命评估结论:本体密封圈(O形密封圈)的健康运行寿命一般为12 a,材料特性较好的本体密封圈(O形密封圈)可适当延长2～3 a。
1.2.2 机构润滑脂的劣化分析
1)新润滑脂材料化学分析。
主要对机构润滑脂在常温条件下,与金属材料、硬质塑料的化学反应情况,以及是否存在腐蚀、溶解等现象。
2)新润滑脂初始特性分析。
从稠度分析、氧化分析、分离度分析等方面开展,掌握新润滑脂材料的物理特性。
3)润滑脂现场采样特性分析。
从已使用的GIS上采取以不同年份、环境划分的样品,得到现场使用的经验数据。
4)历史使用情况汇总分析。
对于不同机构中使用的不同类型的机构润滑脂在不同的环境温度条件下的历史使用情况的比较分析,区分出不同型号机构润滑脂之间的优劣。
综合上述劣化分析得到寿命评估结论:机构润滑脂的健康运行寿命一般为6～8 a,运行时间超过8 a以上的机构润滑脂将造成油脂硬化、润滑件锈蚀等现象。
1.2.3 偶合橡胶件的劣化分析
1)材料化学分析。
主要对偶合橡胶件的软硬程度、脆化速度等进行分析。
2)损坏根本原因。
造成损坏的根本原因主要由GIS分合动作中所产生的机械力对偶合橡胶件的影响因素和偶合橡胶件本身材质上所产生的影响因素这两个方面组成。
3)家族型缺陷分析。
有些缺陷因素是某种类型或某种系列开关所特有的,需要有针对性地对其偶合橡胶件进行分析及反措。
综合上述劣化分析得到寿命评估结论:偶合橡胶件的健康运行寿命一般为10 a,运行时间超过10 a以上的偶合橡胶件容易发生脆化现象。
1.2.4 辅助开关的劣化分析
对辅助开关的劣化常采用接触电阻法与氧化物分析的方法进行综合分析。在运行时间较长的辅助开关周围常产生白色粉末,其为磷酸化合物,具有较强的导电能力,散落在线圈上可导致线圈短路。接触电阻的测量也没有统一的标准,一般都靠历史经验数据制定,参考标准如表1所示。
从上述劣化分析得到寿命评估结论:辅助开关的种类、型号较多,无法制定统一的标准,应结合停电检修对发现有接触电阻过大、白色粉末较多的辅助开关予以更换。
2 GIS状态监测技术
国内外对GIS状态监测技术都开展了一定深度的研究,但限于技术、价格原因,没有广泛推广应用。但需要明确的是,对GIS的状态监测应有所选择,是对重要关键部件、故障多发部件进行监测。因此,对GIS故障的梳理与汇总,将帮助电力企业明确GIS状态监测所需要做的重点监测项目,从而推动GIS状态监测技术的发展。
2.1 GIS典型故障梳理
GIS的主要故障类型包括机械故障、电气故障、绝缘故障、SF6气体故障。绝缘故障和SF6气体故障占GIS故障总数较大的比重。
1)机械故障。
主要发生在GIS的一次机械部分,故障多发生在机构内的辅助开关、分合闸挚子、连杆轴销、接地隔离开关的转动部分、储能电机的齿轮链条等部分,主要现象包括开关拒分、开关拒合、机构内连杆弯曲、咬合部分磨损、接地隔离开关拒动等故障。
2)电气故障。
主要发生在GIS的电气二次部分,故障集中于分合闸线圈、储能电机、继电器、闭锁线圈、行程开关、转换开关等部分,主要现象包括开关红绿灯不亮、接地隔离开关闭锁、储能电机常转或不转等故障。
3)绝缘故障。
主要由以下几个原因引起:①盆式绝缘子表面爬电(局部放电)直至沿面闪络或绝缘击穿;②由于动静触头机械磨损、动静触头灭弧等在GIS内部残留金属屑末(或称导电微粒)引起放电;③密封气室内高压导体表面的毛刺与绝缘外壳之间小距离引起的电晕放电;④ 由于电缆接头处相间距离过小或内部松动、绝缘击穿可以导致运行中出现异响,或者产生悬浮电位而引起强烈的局部放电。
4)SF6气体故障。
主要分为SF6气体泄漏故障与SF6气体微水超标。GIS的SF6气体泄漏故障通常发生在组合电器的密封面、焊接点和管路接头处,主要原因是由于密封圈(垫)劣化,或者焊缝接头出现砂眼。SF6气体泄漏时常伴随SF6气体微水超标现象出现,大气中的水分会通过泄漏点逐渐渗透至设备内部。
2.2 GIS状态监测技术的应用情况
2.2.1 开关动作特性监测
开关动作特性监测主要包括速度特性监测和电流波形监测。
1)速度特性监测。
采用在电流互感器二次回路上加套穿芯式电流互感器,可以得到断路器分合闸时间数据,在动触杆上加装位移传感器得到触头行程,通过计算机综合分析得出断路器分合闸平均速度。
2)电流波形监测。
在电流互感器二次回路上加套穿芯式电流互感器,以一定变比折算得到比较精确的断路器分合闸电流数据,在二次分合闸回路及电机储能回路上加套穿芯式电流互感器,得到分合闸线圈工作电流及储能电机工作电流。
2.2.2 绝缘件绝缘监测
绝缘件绝缘监测主要包括红外测温和局部放电定位。
1)红外测温。
它是接收物体向周围空间散发红外辐射能量,通过光电转换器转变成一定的电信号,从而监测导体表面温度的技术。因GIS外面有金属外壳,屏蔽了内部导体的温度辐射,所以红外测温不适用GIS本体设备,但是非常适用于与GIS连接的电缆接头处巡视与监测。
2)局部放电定位。
通过元件在局部放电中所产生的声、波、电等现象,有针对性地利用其独有的物理特性监测其局部放电位置的技术。目前,用于GIS现场测试的主要有超声(AE)法和超高频(UHF)法。
2.2.3 SF6气体状态监测
SF6气体状态监测主要包括气体成分分析、气体密度检测和微水量检测。
1)气体成分分析。
对GIS气室内的气体成分进行取样分析。确定内部是否存在放电现象。在现行的技术上,主要分析HF、H2S、SO2、CF4、CO、CO2的气体含量,但对气体含量的标准并没有形成统一。
2)气体密度检测。
通过在GIS气室内安装压力表指示报警装置,结合GIS内部二次控制系统,设置报警与闭锁参考压力值,来应对气压降低的各种情况。还需结合定期、定性或定量巡检检查气体泄漏,判断气体是否泄漏。
3)微水量检测。
检测SF6气体中的含水量,通过微水量的监测可以知道SF6气体的纯度,从而进一步得知该GIS的绝缘强度。
3 对GIS状态监测技术应用的建议
对GIS寿命评估与状态监测技术的研究与分析可知,随着GIS状态监测技术的不断发展,GIS寿命评估的规范性及准确性也不断提高。结合GIS寿命评估与状态监测技术的研究,提出以下几点具体建议。
3.1 使用简易手段对GIS进行巡视检查
利用便携的检测设备,将GIS局部放电检测纳入日常巡检的工作内容中,定期进行设备绝缘的例行巡检,巡检时用超声检测仪对GIS所有的盆式绝缘子、法兰和罐体等关键部位进行检测。观察各个压力表的读数,在各个密封面使用便携式SF6检漏仪定性判断是否存在泄漏现象,并定期利用SF6微水检测仪检测每个气室的微水含量是否超标:①如发现超声信号存有异常,需用综合手段对GIS异常部位进行确定性处理;②如发现压力表读数偏低,则证明发生气体泄漏缺陷,及时停电检修处理;③如发现SF6微水含量超标,应检查是否发生气体泄漏,并确定微水含量超标的原因。
3.2 使用综合手段对GIS进行故障诊断
为准确判定GIS缺陷的位置和类型,首先用超声局部放电检测仪在异常区域内逐点仔细检测,确定幅值最大的点,根据幅值及信号与不同频率的相关性进行初步分析。在GIS内部,局部放电产生的电脉冲和部件松动引起的机械振动均能产生幅值异常的超声信号,所以仅靠超声局部放电检测仪不能确定故障类型;需要再利用超高频法对该区域进行检测,确定该故障为内部部件松动还是局部放电;最后将超声幅值最大位置和设备内部结构图进行比对分析,确定故障位置。对于少数重要的大型变电站,可考虑在GIS上直接安装局部放电在线监测系统,持续监测GIS中的局部放电情况。
3.3 充分发挥GIS寿命评估在检修计划、检修策略中的作用
随着电网规模的不断扩大和状态检修的深入推广,通过对GIS几大关键部件的寿命评估,可得到GIS寿命评估中的一些经验数据,GIS检修计划的安排与检修策略的制定都应以寿命评估为依据,检修计划的安排应考虑到各个部件是否已到更换时间需要停电检修,检修策略的制定应根据寿命评估判断设备所处的状态确定合理的检修方式。
4 结语
对GIS寿命评估与状态监测技术研究,可为设备的状态修检策略的进一步推广与应用提供借鉴和思路。通过对GIS状态的监测,凭借所制定的统一标准,加以分析判断GIS所处的状态,有针对性地对需要检修的设备开展检修工作,强调“视设备运行状态而制定检修计划与检修策略”,对于超过GIS使用寿命、但设备运行状态却良好的设备,也应进行周期性的检修,对必要元器件进行检修更换,以防内在隐患的发生,危及到电网安全运行。
参考文献
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[3]邱毓昌.用超高频法对GIS绝缘进行在线监测[J].高压电器,1997,33(4):36-40.
气体开关 篇6
SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成的。从20世纪60年代起, SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路器及变电设备中。在今天, SF6气体几乎成为高压、超高压断路器和GIS中唯一的绝缘和灭弧介质[1,2]。
其优点可概括如下:
(1) SF6无色、无味、无毒、不燃且不溶于水, 是目前已知的最不活泼的气体之一。
(2) SF6气体具有优异的绝缘性能。
(3) SF6是一种具有优异灭弧性能的气体。
常态下SF6气体的绝缘性能是空气的2.5倍以上, 灭弧能力相当于空气的100倍, 但并不代表其不存在缺陷, 使用中可能会出现下列问题。 (1) SF6气体本身虽然无色、无味、无毒性, 是常温下化学性能稳定的惰性气体, 且其密度比空气重, 不易与空气混合。但经过SF6开关开断时的高温电离会进行分解, 主要分解物有SOF2、SO2F2、SF4、SF2、S2F2、HF等, 这些气体一般都有毒性, 对人体有危害, 有些甚至含有剧毒, 即使吸入微量也能致人非命。 (2) 当使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时, 泄漏出来的SF6气体及其分解物易在室内低层空间积聚, 造成局部缺氧和带毒, 对进入室内的工作人员的生命安全产生严重威胁。
(3) SF6气体作为绝缘和灭弧介质封闭在SF6电力设备中, 由于制造质量和安装工艺、密封元件的老化等原因, SF6设备的泄漏是难以避免的, 水分的渗入现象也是存在的。这一现象必将直接影响介质的绝缘强度和灭弧能力, 降低开关的开断性能, 进而给设备的运行带来严重隐患, 影响电力输送的安全。
为此, 《电业安全工作规程》特别规定, 装有SF6设备的配电装置室和气体实验室必须保证SF6气体浓度小于1 000×10-6 (ppm) , 除装有强力通风装置外, 还必须安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏报警仪。因此, 对SF6电力设备的实时准确监控十分重要, 研制SF6开关室监控报警系统也势在必行。
1系统构成原理
本系统用于实时监测变电所内部多种参量, 是为某企业开发的新产品, 与现有产品比较, 它具有体积小、测点多、易扩展等优点。
整个系统构成如图1所示。系统的探头由SF6传感器、氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、露点传感器和密度传感器构成。监控计算机是PIII级的PC/104+模块, A/D模块采用研华的ADAM 4017组成, D/A模块采用ADAM 4050, RS-232/RS-485转接头采用ADAM 4520, 进行通风换气的风扇和声光报警的喇叭和指示灯就作为被控制的对象。
系统中所有各种传感器的输入通过RS485总线传输到监控计算机, 监控程序对检测到的输入量进行比较, 超过设定标准范围的, 则监控计算机向被控对象发出相应的指令。比如SF6含量超标, 则风机启动, 同时进行声光报警。人体红外探头的作用是当有人员进入监控区域时, 监控计算机通过喇叭发出提示, 提醒人员注意安全。监控计算机还要负责把实时采集的数据通过以太网传给上位计算机, 以供有关人员进行数据分析。
由系统结构可以看出, 监控计算机是通过AD-AM 4017、ADAM 4050和ADAM 4520与外界传感器及被控对象进行联系的, 它们都属于ADAM 4000系列。
2亚当ADAM4000模块介绍[3]
ADAM—4000系列模块是一种模块内置式微控制器, 传感器到计算机接口的智能设备。这些模块通过发出ASCII码格式的简单命令集并以RS—485通讯协议发送予以控制。该模块系列提供信号调理、隔离、调整量程、A/D转换、数据比较及数据通讯功能。ADAM—4000模块无需设置电位器和开关, 仅从主机发出的命令就能改变模拟量输入模块各种量的电压输入。全部模块的配置参数均可以远程设定, 配置参数和校准参数存入EEPROM存储器, 在掉电情况下也能保存。
2.1ADAM-4017模块
ADAM—4017是一个16位、8通道的模拟量输入模块, 它为所有通道都提供了可编程的输入范围, 这些模块在工业测量和监控的应用中具有很好的性价比;而且它的模拟量输入通道和模块之间还提供了3 000 V的电压隔离, 这样就有效的防止模块在受到高压冲击时而损坏。
2.2ADAM—4050模块
ADAM—4050模块有7个数字量输入通道以及8个数字量输出通道, 输出通道可以通过主机来控制, 当然也可以通过开关来进行控制, 主机可以利用模块的数字输入来决定限制或安全开关或者改变数字信号的状态。
2.3ADAM—4520模块
ADAM—4520模块是隔离RS—232到RS—422/485转换器, 具有最高采样速率115.2 kb/s、自动内部RS—485总线监督、自动数据流控制、3 000 V DC隔离保护 (ADAM—4520) 的特点。可同时与多个ADAM4000模块进行通信, 根据各个模块的地址来确定数据来自哪个模块, 而无需更改计算机的任何硬件或软件。
3系统软件功能模块
3.1语音功能使能
当发生SF6泄漏或者O2浓度过低时, 系统发出相应的语音报警并启动风机。对于氧气浓度, 系统设置两级措施, 第一级O2浓度很低时, 系统发出语音、指示灯报警, 并启动风机;第二级时, 当浓度偏低但不是很低, 系统自动启动风机进行通风, 不进行声光报警。语音板采用CR7942E数码语音录放板, 可实现分段录音、高电平触发放音、跳段或循环放音。
3.2网络功能使能
网络功能是向上位机发送各传感器实时采集的数据, 以供有关人员进行在线或离线分析、统计泄漏概率。根据系统需要可以实现自动发送数据和禁止发送数据, 该项功能是通过以太网来实现。
3.3风机启动、停止时间设定
该项功能供操作人员设定每天风机的定时通风和风机自动关闭。通过程序读取文本文件, 把每天风机启动和启动的时间值以数据文本的形式保存在硬盘中, 系统一起动, 立刻从硬盘中读取这两组数据, 并判断当前时间是否在这两端时间的区间内, 如果是, 则启动风机, 并在15 min (可自行设定) 自动停止风机。
3.4系统时钟调整设定
这项功能主要是进行时间校准, 当系统时钟与真实时间误差较大时可由操作人员进行校准。系统时钟是程序中所有需要定时操作的各项功能的基准, 如果误差较大, 可能会引起后续数据记录的可靠性大打折扣。
3.5风机上次启动、停止时间显示
这项功能是让操作人员掌握最近一次风机自动或定时启动的时间。一般情况下, 系统良好运行时, 气体发生泄漏的概率比较低, 所以这上面显示的一般都是风机定时启动、停止的时间。如果发生时间不是定时启动、停止时间, 则系统软件界面上会提示风机是以何种方式启动的, 是O2浓度低还是SF6泄漏, 所以可以提醒有关人员即使掌握情况, 查看系统是否真地发生过泄漏。
3.6薄膜按钮锁定
为了操作方便, 同时也因为系统体积要求比较小, 要尽量减少计算机的一些配件, 所以制作了薄膜扁平按钮, 省去功能复杂且体积偏大的键盘。在本系统中, 薄膜扁平按钮是唯一进行人机交互的渠道。系统各项功能操作, 都是通过图2所示的这几个键来完成, 其中有单键操作, 也有双键组合操作。为了防止不相关的人员对系统进行误操作, 系统设定了薄膜扁平按钮锁定功能, 通过两个按钮组合, 一起按下, 并保持3 s, 单按钮就被锁定, 如果要解锁, 则另外两个按钮组合按下, 就可实现解锁。
4软件实现思想
本软件采用Visual C++语言在Windows2000环境下实现, 整个软件的流程如图3所示。
开机后, 系统完成初始化, 从硬盘中读取以文本文件形式存在的每天开、关机时间, 以及本地时钟, 并判断当前时刻是否是风机自动开启时刻, 并根据情况执行相应任务。之后读取各类传感器发送的相应数据, 并把实时数据通过以太网传送给上位计算机, 同时对SF6和O2含量分别与其设定值进行比对。对于O2含量作两级判断, 如3.1所述;对SF6只判断其是否泄漏, 泄漏则开启风机, 并声光报警, 记录风机开启时间。如两种气体含量都在正常范围, 则系统继续循环检测。如用户发出关机指令, 则系统自动关机。
本系统中所有按键的输入都是通过ADAM—4050模块的7个数字量输入通道来实现的, 每一个键都与一个数字量输入通道相连。无输入情况下, 7个通道的状态为16进制0x7F, 对应为0～6位为高电平, 如果按下某个键, 如“确定”按钮, 其对应第二个通道, 则表示第1位置为0, 则7个通道的状态值为0x7D, 通过这种方法就可以知道是哪个或哪几个按钮被按下。各个被控对象的控制是通过ADAM-4050的8个数字量输出通道来实现, 在这里设置ADAM-4050的输出为继电器方式。通过使其某位置0或置1来控制各个接触器, 接触器再控制风机、语音板等。
语音板CR7942E设置了三段语音:O2一级含量报警、SF6泄漏报警、人体感应提示。该板可以多段录制、回放语音, 每一段语音可对应一个引脚, 让该引脚与公共端短接就可实现该段语音播放。
5结束语
本报警系统操作方便, 界面直观。所有检测数据均以柱状图和文本形式显示, 并以颜色进行区分;风机的动作也以动画形式保持与实物风机的开、停同步。
系统实现了包括SF6气体泄漏在内的多种参量的多点在线监测, 同时对数据进行记录保存, 以供有关人员进行各种分析, 预测可能发生的泄漏点, 这样可缩短停电检修、补气的时间, 节约检修费用, 及时发现设备中SF6气体泄漏现象, 减少SF6气体排放, 有利于环境保护和工作人员身心健康, 具有十分明显的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]程小芳, 廖俊慧.高压电器中SF6气体对环境影响及采取的相应措施.铜业工程, 2003; (4) :38—39
[2]张永斌, 李宁元, 王广君.高压断路器使用SF6气体应注意的若干问题.黑龙江电力, 2003;25 (5) :390—391
气体开关 篇7
产品特点
1、小型化结构设计
产品通过电场的优化,在高稳定性、高可靠性的基础上进行小型化设计,整机间隔宽度仅有1.7m,大幅减少占地面积。可用于户外、户内安装,技术水平达到国际先进。产品采用全户外防锈铝外壳,损耗小,重量轻,基建要求低,运输安装调试方便。
2、模块化设计
产品按功 能分GCB、TPS、BUS、CT等模块,各模块均具有相同的接口,可以任意进行积木式组合,适应各种变电站的设计布置要求。
3、自能式灭弧方式
断路器灭弧室采用国际上同等电压等级中领先的技术设计——“双动触头结构 + 热膨胀 + 助吹”的灭弧设计,机构操作功低、开断能力强,机械寿命达到10000次(M2级)、短路开断50k A、20次。容性开断能力为C2级。
4、断路器方案选配灵活
(1)断路器操动机构可选配全弹簧机构或小型化液压弹簧机构,满足用户的不同需求。
(2)动作方式可选三相分相操作、电气联动方案或三相机械联动(只可配液压弹簧操动机构)方案。
5、母线隔离
接地开关采用自然联锁的三工位设计,避免带电误合、接地。