混合气体绝缘断路器.doc

混合气体绝缘断路器 ABB公司PASS型HGIS设备考察报告 　 关键词：HGIS 气体绝缘 混合气体 低温 　　HGIS(Half Gas Insulated Switchgear)是一种介于已广泛采用的敞开式开关设备(AIS)和封闭式开关设备(GIS)之间，并综合了AIS和GIS开关设备优势的一种新型 的组合式紧凑型气体绝缘高压开关设备。HGIS的英文字面直译，即为“半GIS(半气体绝缘开关装置)”。 　　HGIS的原理与GIS基本相同。区别在于HGIS只将断路器、隔离/接地开关、CT等集成为一组模块，整体封闭于充满绝缘气体的容器中。而对 发生事故机率极低的母线设备，则采用常规方式(敞开式)进行布置。因而使得现场结线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性相对提高。 信息来自:输配电设备网 　　由于HGIS具备GIS的“高压元件设备高度集成”、“高可靠性、低维护量”优势，又具备比HGIS更加灵活的模块化、经济性特征，因而使之更 易于满足目前变电站建设、改造和运行过程中“缩小占地面积、节省投资、提高可靠性、便于维护管理”的要求。 　　HGIS技术，最早出现于20世纪90年代后期，当时被广泛应用于欧洲各国对20世纪5、60年代的老变电站进行的升级改造之中。通过应用 HGIS设备，在改造中得以节省费用、减少占地面积，获得了很高的费效比。因而，欧洲及日本的电气设备生产商及电网都在大力推广这种设备。目前国际上较为 成熟的HGIS产品主要有： 意大利ABB公司的PASS型、德国西门子公司的HIS型、法国阿尔斯通的GIM型以及日本三菱公司的MITS型 　　在我国国内，目前也已有许多电气设备生产厂家开始与欧洲公司合作，陆续面向国内电网推出了相应的HGIS产品。 　　一，解决隔离/接地开关的运行可靠性： 　　高压输变电设备中，户外高压隔离开关是受环境和气候影响最大的设备之一。其运行条件恶劣，长年累月的受到各种环境和气象条件作用，容易产生机 械、电气方面的故障。因此由于隔离开关而引起的停电事故已经成为影响电力系统运行可靠性的主要问题。 　　户外高压隔离开关经常出现的问题一般是：瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、锈蚀。 　　HGIS设备，通过采用新型SF6密封三工位隔离/接地开关，并且使用新型触指，是隔离开关与接地开关结构合二为一，动触头公用，变直动操作为 转动，且公用一个操作机构。实现了 　　1， 避免上述户外高压隔离开关经常出现的瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、锈蚀等四大问题。 　　2， 隔离开关与接地开关合一，整体结构简化，尺寸显著变小;隔离开关与接地开关的三工位结构，不存在常规DS和ES间各种可能的误操作，因此可省略DS和ES 的电气操作联锁，使运行的可靠性显著提高。 信息来自:输配电设备网 　　3， 将DS——ES与母线合一，布置更紧凑，整体尺寸大大缩小。 　　二，用聚芳酰胺玻璃布管代替复合化盘式绝缘子，使得整体绝缘水平提高。 　　传统的复合化绝缘子受残余电荷的影响较严重，当绝缘子上有电荷积累，电场分布发生畸变，绝缘子的绝缘性能受到影响。HGIS设计上充分利用了聚 芳酰胺玻璃布管机械和绝缘强度都很高的优点，很好地解决了动热稳定和绝缘方面的问题。采用聚芳酰胺玻璃布管材料做绝缘操作杆，使P.GCB绝缘操作杆的重 量大幅度下降、机械强度显著提高，其电气和机械性能优于真空浸渍环氧玻璃布管。 　　三，HGIS具有良好的密封性能和控制SF6气体中水份含量的措施 　　高压开关设备内SF6气体中的水份含量如果超过一定数值将会对设备产生危害。一是外界环境温度急剧变化时，将在绝缘件表面形成凝露，导致绝缘沿 面击穿放电。二是水份将与SF6的电弧分解物化合产生低氟酸等腐蚀性物质，严重腐蚀金属和绝缘材料。 　　HGIS采取了多方面的措施来控制设备内SF6气体的水份含量。 所有零部件装配前进行干燥清洁处理，使材料本身含水量减少到最低程度，并 且装配环境符合相关要求; 开关内部放置吸附剂(吸附材料主要有活性氧化铝和合成沸石)，吸附气体中的水份和SF6分解物; 对成品进行充氮气— 抽真空处理; 整体模块出厂现场安装，避免了户外解体受大气的影响; 第五，良好的气密性能，阻止了外部大气中的水份通道。 　　四，HGIS在低温地区的技术措施 　　由于SF6气体具有优良的绝缘和灭弧性能，被广泛使用于断路器中。但是，在寒冷的环境温度下，一定压力下的SF6气体将会液化，压力或密度降低，其绝缘和灭弧性能就会相应的降低。这种情况在我们东北电网系统内更具现实可能。 　为了寻求解决这一问题的方法，经过研究，在SF6气体中混入一定比例的其它惰性气体，是解决这一问题的有效途径。目前使用较多的是SF6+N2或 SF6+CF4混合气体，已经