一、概述

定義：當(dāng)SF6斷路器和其它高壓電氣元件（主變壓器除外），按照所需要的電氣主接線(xiàn)安裝在充有一定壓力的SF6氣體金屬殼體內(nèi)所組成的一套變電站設(shè)備，叫做氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備或封閉組合電器，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS。

組成：氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、母線(xiàn)、連接管和過(guò)渡元件（SF6電纜頭、SF6套管）等電氣元件組成，金屬筒為外殼，導(dǎo)電桿和絕緣件封閉在內(nèi)部并充入一定壓力的SF6氣體。

特點(diǎn)：1、占地面積小；2、元器件在SF6密封體內(nèi)，不受外界環(huán)境影響，運(yùn)行可靠性高，檢修周期長(zhǎng)；3、運(yùn)行維護(hù)工作量??；4、價(jià)格較貴，SF6氣體使用較多，檢修不方便。

二、結(jié)構(gòu)和原理

總體結(jié)構(gòu)：GIS一般由實(shí)現(xiàn)各種不同功能的單元組成，稱(chēng)間隔，主要有進(jìn)（出）線(xiàn)間隔、母分（母分）間隔、計(jì)量保護(hù)間隔（壓變）等。GIS的氣體系統(tǒng)可以分為若干氣室。一般斷路器氣室壓力高，氣室內(nèi)安裝電流互感器；主母線(xiàn)、電壓互感器、避雷器分別為獨(dú)立的氣室，其他元件根據(jù)工程確定氣室劃分。各氣室分別由相應(yīng)的密度控制器檢測(cè)氣體壓力。

三、部件結(jié)構(gòu)

1、SF6斷路器

滅弧室為單壓式變開(kāi)距雙噴結(jié)構(gòu)，它是由靜觸頭和動(dòng)觸頭，壓氣缸，活塞以及其它部件組成。在合閘位置，電流從靜觸頭側(cè)梅花觸頭經(jīng)靜觸頭座、靜觸頭、動(dòng)觸頭、壓氣缸、中間觸指和支持件流向動(dòng)觸頭側(cè)梅花觸頭。

2、隔離開(kāi)關(guān)

隔離開(kāi)關(guān)的分、合閘裝置沒(méi)有開(kāi)斷能力，因此，與斷路器及其它隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)之間必須具有聯(lián)鎖。根據(jù)主接線(xiàn)的需要，隔離開(kāi)關(guān)有時(shí)須具備一定的開(kāi)合容性、感性小電流和母線(xiàn)轉(zhuǎn)換電流性能，其隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)部通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足。

3、接地開(kāi)關(guān)

裝在殼體中的動(dòng)觸頭通過(guò)密封軸、拐臂和連接機(jī)構(gòu)相連，殼體采用轉(zhuǎn)動(dòng)密封方式和外界環(huán)境隔絕，當(dāng)該接地開(kāi)關(guān)合閘時(shí)其接地通路是靜觸頭，動(dòng)觸頭、殼體及接地端子。

接地開(kāi)關(guān)殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開(kāi)接地線(xiàn)后，可用于主回路電阻的測(cè)量，斷路器機(jī)械特性的檢測(cè)。

快速接地具有關(guān)合短路電流的能力，及開(kāi)合感應(yīng)電流的能力。

4、故障關(guān)合用接地開(kāi)關(guān)

具有關(guān)合短路電流的能力和開(kāi)合感應(yīng)電流的能力，配電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)。

5、母線(xiàn)

母線(xiàn)采用三相共箱式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體連接采用表帶觸指，梅花觸頭。殼體材料采用鋼筒及鑄鋁殼體低能耗材料，三相共箱式結(jié)構(gòu)可避免磁滯和渦流循環(huán)引起的發(fā)熱，采用主母線(xiàn)落地布置結(jié)構(gòu)，降低了開(kāi)關(guān)設(shè)備高度，縮小了開(kāi)關(guān)設(shè)備占地面積，在適當(dāng)位置布置金屬波紋管。

6、電流互感器

電感式電流互感器線(xiàn)圈為環(huán)氧澆注，三相共箱。SF6氣體絕緣導(dǎo)體=初級(jí)線(xiàn)圈。次級(jí)線(xiàn)圈固定在環(huán)型鐵心上，電流互感器線(xiàn)圈處于地電位，屬于無(wú)問(wèn)題CT，測(cè)量精度高可做到0.2級(jí)。

7、避雷器

罐式氧化鋅型，封閉式結(jié)構(gòu)，采用SF6氣體絕緣，垂直安裝。

避雷器主要由罐體、盆式絕緣子，安裝底座及芯體等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通流容量。

8、終端元件

（一）SF6充氣瓷套管

內(nèi)充SF6氣體，瓷套外絕緣具有耐受Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)污穢等級(jí)的能力

（二）電纜終端

電纜終端是把高壓電纜連接到GIS中的部件。

9、氣體監(jiān)視設(shè)備

每個(gè)單獨(dú)的氣室設(shè)置一個(gè)氣壓監(jiān)視表（帶輸出節(jié)點(diǎn)），該監(jiān)視表帶溫度補(bǔ)償功能，讀數(shù)不受溫度影響，顯示值為氣室相對(duì)壓力。

其中綠色區(qū)域?yàn)檎毫χ担S色區(qū)域?yàn)楦婢瘔毫χ?，紅色區(qū)域?yàn)殚]鎖壓力值。

10、匯控柜

（1）操作功能：本間隔內(nèi)所有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)控制回路均接至匯控柜，在匯控柜上操作；

（2）監(jiān)視功能：通過(guò)分合閘指示燈，監(jiān)視斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)實(shí)際位置；

（3）聯(lián)鎖功能：實(shí)現(xiàn)本間隔內(nèi)各元器件電氣防誤。

四、GIS設(shè)備的操作

第一，斷路器的控制

（一）實(shí)行電控操作的前提條件和注意事項(xiàng)

1、SF6氣體壓力表指示正常。

2、操作機(jī)構(gòu)壓力指示正常。

3、操作機(jī)構(gòu)中合、分閘閉鎖已解除。

4、就地控制屏上直流電源開(kāi)關(guān)、交流電源開(kāi)關(guān)合上。

5、就地控制屏上，控制選擇開(kāi)關(guān)（遠(yuǎn)方-就地選擇開(kāi)關(guān)）在預(yù)定的位置上。

6、SF6氣體和操作機(jī)構(gòu)壓縮空氣（液壓）管道系統(tǒng)閥門(mén)位置正確，常開(kāi)閥門(mén)應(yīng)啟，常閉閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉。

7、滿(mǎn)足電氣聯(lián)鎖條件。

（二）斷路器的操作

1、后臺(tái)機(jī)遙控操作：用一個(gè)登錄密碼進(jìn)行操作。分別由監(jiān)護(hù)人、操作人進(jìn)行。測(cè)控屏上開(kāi)關(guān)遙控分合閘壓板投入，GIS匯控柜上開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)近控切換開(kāi)關(guān)在“遠(yuǎn)方"位置。

2、就地操作匯控柜控制開(kāi)關(guān)：分別由監(jiān)護(hù)人、操作人進(jìn)行。GIS匯控柜上開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)近控開(kāi)關(guān)切至“就地"，操作匯控柜上的控制開(kāi)關(guān)。

3、開(kāi)關(guān)位置的檢查由后臺(tái)開(kāi)關(guān)位置信號(hào)變位、潮流、匯控柜開(kāi)關(guān)位置指示燈、智能終端開(kāi)關(guān)位置指示燈及開(kāi)關(guān)機(jī)械位置指示獲得。

（三）隔離開(kāi)關(guān)的控制

1、閘刀（接地閘刀）的前提條件和注意事項(xiàng)

1、控制電壓正常；

2、操作前檢查該閘刀的操作是否符合聯(lián)鎖條件；

3、手動(dòng)/電動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)須切至電動(dòng)位置，操作機(jī)構(gòu)箱門(mén)應(yīng)關(guān)好。

4、在操作過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作不到位（即機(jī)械指示和電氣指示不到位），由于刀閘動(dòng)作不到位，已不能電控操作，此時(shí)不允許手動(dòng)操作方式，應(yīng)匯報(bào)調(diào)度由檢修人員處理。

（四）閘刀（接地閘刀）的操作

1、后臺(tái)遙控操作：用一個(gè)登錄密碼進(jìn)行操作。分別由監(jiān)護(hù)人、操作人進(jìn)行。GIS匯控柜上開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)近控切換開(kāi)關(guān)在“遠(yuǎn)方"位置。

2、就地操作匯控柜控制開(kāi)關(guān)：分別由監(jiān)護(hù)人、操作人進(jìn)行。GIS室匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀控制電源小開(kāi)關(guān)和電機(jī)電源小開(kāi)關(guān)在接通狀態(tài)，將匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀遠(yuǎn)近控切換開(kāi)關(guān)切至就地位置、操作匯控柜上相應(yīng)閘刀控制開(kāi)關(guān)，可對(duì)閘刀進(jìn)行分合閘操作；操作完畢后將本間隔閘刀、接地閘刀遠(yuǎn)近控切換開(kāi)關(guān)切至遠(yuǎn)方位置，將閘刀、接地閘刀控制電源小開(kāi)關(guān)和電機(jī)電源小開(kāi)關(guān)切斷，電動(dòng)操作閘刀前必需檢查匯控柜上“聯(lián)鎖/解鎖"切換開(kāi)關(guān)在聯(lián)鎖位置。

3、手動(dòng)操作：打開(kāi)閘刀手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱門(mén)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，將操作手柄插入手動(dòng)軸。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿則閘刀合閘，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則分閘。注：手動(dòng)操作閘刀無(wú)閉鎖，運(yùn)行人員不允許進(jìn)行該種操作方式。

4、閘刀、接地閘刀分合位置的檢查由后臺(tái)位置信號(hào)變位、匯控柜閘刀位置指示燈、智能終端閘刀位置指示燈及閘刀機(jī)械位置指示獲得。

第二，GIS設(shè)備的驗(yàn)電操作

GIS設(shè)備無(wú)可以驗(yàn)電的裸露導(dǎo)體部分，因此驗(yàn)電均采用間接驗(yàn)電或檢查設(shè)備位置狀態(tài)的方法進(jìn)行；

（一）線(xiàn)路閘刀線(xiàn)路側(cè)驗(yàn)電：

1、檢查線(xiàn)路側(cè)高壓帶電顯示器顯示確無(wú)電壓；

2、線(xiàn)路避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀線(xiàn)路電流顯示為“0"。

3、檢查線(xiàn)路閘刀確已斷開(kāi)（后臺(tái)、匯控柜閘刀狀態(tài)指示燈、閘刀機(jī)械指示牌）；

（二）線(xiàn)路及母分開(kāi)關(guān)兩側(cè)驗(yàn)電：

1、后臺(tái)檢查開(kāi)關(guān)兩側(cè)閘刀確已斷開(kāi)；

2、匯控柜上開(kāi)關(guān)兩側(cè)閘刀狀態(tài)指“紅燈滅、綠燈亮"。

3、現(xiàn)場(chǎng)檢查開(kāi)關(guān)兩側(cè)閘刀機(jī)械位置指示確在“分"位置。

（三）母線(xiàn)驗(yàn)電：

1、檢查后臺(tái)機(jī)相關(guān)母線(xiàn)上所有閘刀確已斷開(kāi)。

2、檢查匯控柜相關(guān)母線(xiàn)上所有閘刀電氣狀態(tài)指示燈“紅燈滅、綠燈亮"。

3、現(xiàn)場(chǎng)檢查相關(guān)母線(xiàn)上所有閘刀機(jī)械指示確在“分"位置。

（四）主變高中壓側(cè)驗(yàn)電：高壓驗(yàn)電筆在主變220kV側(cè)、110kV側(cè)三相套管出線(xiàn)端驗(yàn)明確無(wú)電壓。

第三，SF6氣體監(jiān)督管理

（一）運(yùn)行中發(fā)生SF6氣體微量泄漏的檢查處理

在日常巡視檢查維護(hù)中，若發(fā)現(xiàn)表計(jì)異常、表壓下降，有刺激性嗅味或自感不適，應(yīng)即向值班負(fù)責(zé)人報(bào)告，在保證人身安全前提下按下列步驟檢查處理。

1、根據(jù)壓力表及氣路系統(tǒng)確認(rèn)漏氣氣室。

2、對(duì)壓力表的可靠性進(jìn)行鑒別，檢查壓力表閥門(mén)有無(wú)開(kāi)啟。

3、經(jīng)檢漏確認(rèn)有微量泄漏，一方面匯報(bào)調(diào)度，一方面加強(qiáng)監(jiān)視，增加抄表次數(shù)。

4、查找漏氣部分（檢修人員實(shí)施）。

（二）告警壓力動(dòng)作發(fā)訊

在運(yùn)行中，“壓力異常"光字牌亮，則為告警壓力動(dòng)作，表明除斷路器室以外的其它氣室發(fā)生較嚴(yán)重的泄漏，按下列步驟檢查處理：

1、記錄故障時(shí)間并對(duì)告警信號(hào)進(jìn)行檢查。

2、根據(jù)壓力表的讀數(shù)及相應(yīng)位置，確認(rèn)漏氣氣室。

3、對(duì)漏氣室進(jìn)行外表檢查，注意有無(wú)異聲、異味，并記錄壓力及相應(yīng)的溫度、負(fù)荷情況（注意：為以示區(qū)別應(yīng)同時(shí)記錄正常氣室的壓力）。

4、若一個(gè)壓力表同時(shí)監(jiān)測(cè)幾個(gè)氣室，在確認(rèn)漏氣氣室后，應(yīng)即將漏氣氣室的測(cè)量支路方面關(guān)閉。

5、將檢查結(jié)果報(bào)有關(guān)部門(mén)及調(diào)度，根據(jù)漏氣情況嚴(yán)重程度確定是否立即停電處理。

注：“壓力異常"也可能是空氣、液壓壓力低發(fā)訊。

6、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

（三）SF6氣體壓力低閉鎖操作

在運(yùn)行中出現(xiàn) “壓力異常"、 “壓力閉鎖"告警信號(hào)，說(shuō)明該間隔斷路器氣室發(fā)生較嚴(yán)重的泄漏，按下列步驟檢查處理：

1、記錄事故發(fā)生時(shí)間、復(fù)歸信號(hào)。

2、根據(jù)就地控制柜及斷路器操作機(jī)構(gòu)箱信號(hào)及壓力表讀數(shù)確認(rèn)漏氣氣室。

3、對(duì)漏氣氣室進(jìn)行外表檢查，注意有無(wú)異聲、異味，并記錄壓力表讀數(shù)及相應(yīng)環(huán)境溫度及負(fù)荷情況。（同時(shí)記錄正常氣室的壓力以便鑒別）

4、在確認(rèn)漏氣氣室后，應(yīng)即將漏氣氣室的閥門(mén)關(guān)閉。

5、拉開(kāi)斷路器操作電源，并將斷路器鎖定在合閘位置。

6、將檢查結(jié)果匯報(bào)調(diào)度，要求立即進(jìn)行停電處理。

7、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

注意：此時(shí)不能拉開(kāi)回路信號(hào)電源。