ZHW4-126复合式组合的设计
浅谈复合式组合电器
电气寿命 ／ 次
隔离开关
切合母线转换电流 ／ Ａ
开合容性电流 ／Ａ
开合感性电流 ／Ａ
接地开关
开合电磁感应电流 ／ Ａ
开合静电感应电流 ／ Ａ
ＳＦ 气体额定压力 ／ＭＰａ ６
每年漏气量（％ ）
机械寿命 ／ 次
数 据 ２５２ ３ １５０ ５０ １２５ ３ ５０ １２５ １６０ １２．５ ４５／３７．５ ２０ １ ６００ ２ ０．５ １６０ １０ ０．６／０．４ ＜ ０．５ ３ ０００
ＧＩＭ 的基本模块采用统一的法兰尺寸，根据用户的要求，按照 电气主接线，用 ６ 种模块拼装成各种回路的组合电器，１４５ ｋＶ 以下三极安装在同一设备支架上 多种基本模块采用 ＧＩＳ 制造技术
ｗｗｗ．ｅａｇｅ．ｃｏｍ．ｃｎ
２００８ 年第 ５ 期·
｜ ３ ３
EM 观点
O p in i o n
４．２ ＺＨＷ１－２５２ 型复合式组合电器简介 ＺＨＷ１ — ２５２ 型复合式组合电器是平高集团
独立开发研制的一种户外国内首创的高度组合的 高压开关设备。它具有技术先进、占地面积小（同 样配置和敞开站比较，单母线节约占地５０％以上， 双母线节约占地 ６０％ 以上），运行可靠性高，检修 及维护工作量小，模块化等一系列独特优点。主 要技术参数如表 ３ 所示。
低
较高
最高
投资总额
中等
最高
中等
关专家进行了技术研讨，并 在 ２００３ 年 ３月发文（生产输 电函 ２００３ — ２８ 号）明确在 国内推广使用此类产品。 ＰＡＳＳ 产品成为进入我国最 早的 Ｈ－ＧＩＳ，国内代理销售 或组装 Ｐ Ａ Ｓ Ｓ 产品的公司 有：国电博纳电气技术有限 公司、云开电气集团有限公 司、中电高压电力设备有限 公司和苏源华电高压电器有 限公司。国内自主开发的主 要有：北开电气股份有限公 司的 ＺＣＷ — １２６，平高电气
110(72.5)kV SF6罐式断路器(LW30-126(72.5))说明书
一、概述............................................................1二、主要特点......................................................1三、产品技术条件................................................2四、产品结构......................................................4五、工作原理......................................................7六、包装、运输、验收及保管.................................9七、安装及运行前检查..........................................9八、断路器的运行维护及检修.................................12九、备品备件，专用工具及附件..............................13十、订货须知及随机文件 (15)LW30-72.5(126)T/T3150-40高压交流断路器目录●企业精神正直 诚信 务实 创新●企业宗旨追求卓越 回报社会公 司 简 介 山东泰开高压开关有限公司为专业研制开发生产72.5k V 及以上户外高压六氟化硫断路器、全封闭组合电器、敞开式组合电器、插接式组合电器及复合绝缘组合电器等五大系列产品的大型专业化企业。
公司注册资金3亿元，总资产36亿元。
占地面积42万m 2，建筑面积19.5万m 2。
公司多年来综合经济指标列全国高压开关行业前五名，为高压开关行业副理事长单位，公司生产的“泰开”牌高压开关为被评为山东名牌、国家免检产品，并获得了国家专利378项。
公司生产的72.5k V ～550k V 组合电器和断路器在国际著名的荷兰KEMA 试验站和西高所完成型式试验，产品技术水平高、质量稳定可靠、交货及时、服务优良，受到用户的广泛好评，连续多年在国网、南网中标量始终保持前列，并广泛应用于五大发电、石油、化工、冶炼、铁路、新能源发电等行业，产品遍布全国各地，并出口到俄罗斯、印度、孟加拉、伊朗、塞内加尔、巴基斯坦等国家。
11、110KV GIS 设备运行规程
第十一章PASS设备运行规程第十一章PASS设备运行规程 (1)11.1、设备主要技术参数 (2)11.1.1、HGIS间隔的基本参数（国产/进口） (2)11.1.2、断路器 (3)11.1.3、隔离开关 (6)11.1.4、接地开关（三工位） (7)11.1.5、电压互感器 (8)11.1.6、电流互感器 (8)11.1.7、避雷器 (9)11.1.8、套管及绝缘子 (9)11.1.9、壳体 (10)11.1.10、SF6气体 (11)11.2、HGIS 设备的结构及工作原理 (11)11.2.1、总体结构 (11)11.2.2、部件结构 (11)11.3、运行操作与检查维护 (16)11.3.1、HGIS设备日常巡检注意事项 (16)11.3.2、各气室压力运行额定 (16)11.3.3、HGIS设备日常运行巡视检查内容： (16)11.4、CT机构 (17)11.4.1、CT操作机构使用注意事项 (17)11.4.2、CT机构故障分析及处理 (17)附：SF6 特性 (18)本厂110 KV开关站ZHW6-126/T2000-40复合式组合电器是用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的气体绝缘金属封闭成套组合电器。
由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端盒等高压电器元件组成。
包括进线间隔、出线间隔、测量和保护间隔等。
与（架空）母线和馈线配合使用。
11.1、设备主要技术参数11.1.1、HGIS间隔的基本参数（国产/进口）11.1.2、断路器11.1.3、隔离开关a．套管b．绝缘子11.1.10、SF6气体11.2、HGIS 设备的结构及工作原理11.2.1、总体结构ZHW6-126/T2000-40复合式组合电器是将断路器、隔离—接地开关连成一体封闭于金属壳体内,充SF6气体绝缘,并与（架空）母线和馈线配合使用，除主母线为三相共筒结构外，其余元件均为分相式结构，利用这些标准元件可以组装成用户要求的各种间隔，一般每个间隔设有一个就地控制柜，各元件控制回路的二次部分都集中配置在控制柜中。
SF6气体组合电器说明书
SF6气体组合电器说明书一、概述ZHW-126插接式组合电器又称复合绝缘组合电器或半封闭式组合式电器（简称H-GIS，即Hybid Gas Insulated Switch或Half Gas Insulated Switch的缩写），它是将断路器、隔离开关、接地开关、内臵式电流互感器（外臵式电流互感器为母线贯穿式）、进出线套管等元件组合封闭在接地的金属壳体内，充以一定压力的SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质所组成的成套开关设备，适用于三相交流50Hz、额定电压72.5～126kV电力系统，具有开断及关合线路负载电流及短路电流，进行电力线路的联络、切换、控制、测量、系统调节以及线路和设备检修时的安全隔离的功能。
本所使用三相分箱式结构。
二、主要特点ZHW-126插接式组合电器主要特点有：●体积小、重量轻、整体结构紧凑，能实现整间隔运输，处于国内领先水平。
●该产品所配断路器采用“压气+热膨胀”的自能式灭弧原理，开断能力强、燃弧时间短，全开断时间2周波、电寿命长，满容量开断20次、结构简单可靠。
●断路器配用CT26型弹簧操作机构，结构简单紧凑，可靠性高，维护工作量少，机械寿命长达10000次，符合“无油化”要求。
●三工位隔离接地组合开关采用旋转插入式结构，组合式隔离接地开关配用梅花触头结构，结构简单紧凑、通流能力强、切环流及小电流可靠性高。
●三工位隔离接地组合开关配用日本进口的三工位机构，组合式隔离接地开关配用成熟的CJ电动机构，操作稳定可靠、保护功能齐全，满足五防要求。
●外壳采用防锈铝合金材料，产品重量轻，对地基载荷要求小、耐腐蚀能力强、涡流损耗小，外壳温升低，通流能力强。
●出线套管采用硅橡胶复合绝缘套管，防污能力强、机械性能高，产品重量轻。
●采用能适应高温、低温及耐腐蚀的新型密封材料，提高了产品的密封性能。
●线路侧可按要求设臵隔离接地组合开关、断路器两侧都能布臵电流互感器，符合国内设计规程。
●SF6气体的使用量仅为GIS的40%、操作噪音小、无线电干扰水平低，更加符合环保要求。
ZHW□-126(L)T3150-40六氟化硫气体绝缘复合式组合电器
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主要技术参数
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主要技术参数
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主要技术参数
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主要技术参数
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主要技术参数
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结构简述-总体结构布置
产品除母线之外的带电部件(断路器、三工位开关、快速接地开关、 电压互感器)，都以三相分箱的形式分别封装在三个接地的充有SF6气体 的铝合金壳体内，每极都有独立的外壳以增强其可靠性和安全性。
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结构简述-套管
套管
在组合电器接线方案中，架空线和母线通过复合套管与组 合电器连接。复合套管由环氧树脂玻璃纤维管及硅橡胶外裙组 成。法兰盘经热缩粘贴在管子上，从而构成一个极坚固的气密 性接头，其防水和防污的表现十分优越。主要特征如下： 安全性高(抗裂及抗暴)； 重量轻； 防污及憎水性能高； 抗沙暴； 免维护。
产品型号说明
4
适用范围
发电厂、变电所
石油、化工、冶金
机场、铁路、轨道集团、医院、学校等
商业区、住宅小 制造及加工业 港口及其它领域
5
性能特点
对环境的友好特性 产品从设计一开始就考虑了对环境的影响，与常规户外
变电站相比，其对环境的影响仅为常规空气绝缘变电站的61%。
6
灭弧室工作原理图
DL/T486-2000
高压交流隔离开关和接地开关订货技术
10
采用标准
同时符合以下IEC标准: IEC62271-1 IEC62271-203 IEC62271-100 IEC62271-102 高压开关设备和控制设备 第1部分：共用技术要求 高压开关设备和控制设备 第203部分： 额定电压52kV以 上的气体绝缘金属封闭开关设备 高压开关设备和控制设备 第100 部分： 高压交流断路器 高压开关设备和控制设备 第102 部分： 高压交流隔离 开关和接地开关
zhjc设计和说明
现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床也在不断吸取新技术成果而完善和发展。
[1]1.2.1 国内组合机床现状我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005年4月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达1000余台，产值达3.9个亿以上，较2004年同比增长了10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。
（1）行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入WTO后与世界机床进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。
从近两年是企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的《机床工具行业企业主要经济指标报表》是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003年生产数控机床890台，产值16187万元，生产加工中心148台，产值5770万元；2004年生产数控机床985台，产值25838万元，生产加工中心159台，产值7099万元；而2005年，截至4月份，数控机床、加工中心、产值已接近2003年全年水平，故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。
（2）行业企业的快速转变“九五”后期，在组合机床行业企业的50多家组合机床分会会员中，仅有两家企业实行了股份改造，一家企业退出国有转为民营，其余的都是国有企业。
而从2001至2002年，不到两年的时间，就先后有十几家企业实行股份制改造，一些小厂几乎全部退出国有转为民营，现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造，转制已势不可档，“民营经济在经历了从被歧视，被藐视到不可小视和现在高度重视4个阶段后，焕发勃勃生机。
复合式组合电器(HGIS)
1.GIS技术的进步从上世纪60年代GIS问世以来,GIS一直处于发展之中,在保持高可靠性的同时,减少材料用量和降低成本。
同时在GIS 的基础上,最新演变出H-GIS(MTS)即复合式GIS。
GIS的进步主要表现在:1)断路器技术的发展在增大容量的同时减少断口数是提高断路器和GIS技术经济指标的最主要措施。
减少断口数能简化结构,提高靠性,同时减少SF6气体用量和排放量。
目前550kV SF6断路器已由双断口发展到单断口。
日本三己开发出550kV63kA/50KA单断口SF6断路器,我国最新也开发出550kV 4000A 50KA单断口SF6断路器。
(2)GIS在壳体结构上从分相式-三相共筒式-复合化。
GIS的壳体从分相式发展到三相共筒式,使GIS进一步小型化。
目前国际上已做到300kV全三相共简化,550kV母线三相共筒化。
复合化是将多个元件运合在一个充气筒内,如将断路器和母线复合为一个充气筒内,又将隔离开关、接地开关、避雷器和电豆互感器由原来多个气筒复合为一个气筒。
这样做可使GIS小型化、轻量化。
(3)元件的多功能化,如将隔离开关和接地开关复合成三工位隔离/接地开关,可省略电气操作联锁,不存在DS和ES间各种误操作,显著提高了运行可靠性。
(4)铝合金铸造和加工技术的发展使外形和体积最小化。
GIS壳体有钢板卷制、铝板焊接和铸铝结构,以铝合金铸造气密性最好,且能按绝缘要求优化需壳形状。
(5)使用智能化监控和诊断工具以延长维修周期,并避免不必要的工作。
GIS智能化技术可对GIS进行在线检测,及早发现故障,防患于未然,又可对GIS进行状态监视,变'定期维护'为'状态维护'。
这样做大大提高了运行可靠性,同时大大节省了维护费用,因而智能化会带来巨大技术经济效益。
因此GIS二次控制从传统的电磁机械式走向智能化,这是电网自动化的需要,也是提高GIS可靠性的需要。
2.复合式是合开关设备兴起(MTS)(H-GIS)高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS);(3)混合技术开关设备(MTS)。
泰开高压开关实习报告
电气工程实习报告高压电气设备认知学院机械与电子工程学院专业电气工程及其自动化姓名VTMCJQ学号20160000指导教师参观实习报告-泰开高压开关厂这学期我们开设了几门重量级的专业课程，在安排紧张地专业课学习之余，专业老师为我们安排了一次可贵的工厂参观实习机会。
我们此次主要参观的是泰安市电气设备集团下属的高压开关厂和变压器制造厂。
这次实习旨在提高我们对电器设备的认识，强化专业素养，同时将所学知识与实际设备相联系，将知识与实际结合，强化理解，增强专业的形象认识。
泰安市电气设备集团是国内主要的电力设备品牌之一，而泰开产品涵盖了电力系统的整个领域，包括高压开关、组合电器、变压器、断路器、成套电器、互感器、隔离开关、电缆等设备。
山东泰开高压开关有限公司是全国高压开关行业协会副理事长单位。
主要生产72.5kV及以上户外高压六氟化硫断路器（GCB）、全封闭组合电器（GIS）、敞开式组合电器（COMPASS）、插接式组合电器（PASS）及复合绝缘组合电器（HGIS）等五大系列产品。
公司生产的ZF10-126组合电器于2000年在国际著名的荷兰KEMA试验站完成型式试验并投放市场，销量已居全国同行业第一位；110kV 断路器销量居全国前三位。
ZF16-252组合电器配用ABB公司液压弹簧操动机构，开断和操作稳定性能达到国际先进水平，具有体积小、可靠性高、结构紧凑的显著特点，；252kV三相联动SF6断路器开断电流50KA为国内首创。
实习地点：山东泰开电力建设工程有限公司主要参观的设备：断路器、组合电器设备一高压断路器此次参观主要看的是以下几种型号的断路器：LW-550灌式SF6断路器LW30-252瓷柱式高压SF6断路器LW30-126瓷柱式高压SF6断路器SF6 断路器，是用SF 6 气体作为灭弧和绝缘介质的断路器。
它与空气断路器同属于气吹断路器，不同之处在于：①工作气压较低；②在吹弧过程中，气体不排向大气，而在封闭系统中循环使用。
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ZHW4-126复合式组合的设计
0 引言
目前我国的110kV变电站的开关设备主要有敞开式电器设备AIS（Air Insulted Switchgear）和全封闭式组合电器GIS（Gas Insulated Switchgear）两种，这两种设备各有优缺点，AIS设备由于依靠空气绝缘，一般设备体积比较大，所以占地面积大，并且设备零部件由于暴露在空气中，受环境影响大，可靠性低。
而GIS设备投资比较大，并且每个间隔靠封闭母线连接在一起，很难实现单个间隔检修，检修时停电范围比较大，给使用者带来不便。
随着电力设备制造水平的不断提升，输配系统必然会对电能供应的质量和安全有了更高的要求，所以市场需要一种综合这两种产品的优点的产品，并且对于产品要求技术、可靠性、经济性、占地面积，环境保护和适用性等综合要求比较高，并且可以合理控制工程造价，提高电网长周期安全运行和电力企业经济效益的产品。
1 ZHW4-126复合式组合电器
ZHW4-126复合式组合电器是在AIS和GIS的基础上开发的新产品。
ZHW4-126将传统空气绝缘开关设备的CB、DS、ES、CT，PT等做成单独的封闭模块，通过有限数量的模块化设计来满足所需功能以确保间隔的最佳功能。
主要特点是紧凑性和模块化设计（最大的特点不包括母线），又可称HGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear）。
它既有GIS的紧凑、可靠性高、少维护又有AIS布置灵活的特点。
其模
块化设计能确保实现所有变电站布置要求，同时更有现场安装简单、快捷的特点。
ZHW4-126基本元件是断路器（CB）、隔离开关（DS）、接地开关（ES）、电流互感器（CT）、快速接地开关（FES），电压互感器（PT）、避雷器（LA）等，和架空母线配合使用，也可配电子式电流互感器和电子电压互感器，构成新型数字化的开关站，作为电力系统的控制保护测量及检修之用。
2主要技术参数
3 结构特点
ZHW4-126(L）-T3150/40气体绝缘组合开关采用三相机械联动的操作方式，断路器用一台具有体积小、输出功率大的CT20弹簧机构进行驱动产品断路器的三相联动。
断路器机构采用横挂的连接方式，更有利于产品的整体运输，降低产品运输状态的高度。
产品的汇控箱，可将产品的二次部分及一些辅助的元件集成在汇控箱内，方便用户接线。
复合式组合电器又成为插接式开关装置，除母线外所有高压带电部件都封装在一个充有SF6气体的铸铝壳内，三相分相，主要有两种结构型式：一种为单母线结构，另一种为双母线结构组合。
图1 单母线外形（带敞开式隔离开关）
图2 双母线外形
4.1 断路器
ZHW4-126断路器采用SF 6气体绝缘断路器。
配一台CT20弹簧操动机构,该结构在110kV 系统中比较先进和可靠，下端预留端口，可安装PT 、 LA 、CSE 等元件。
图3 断路器外形
灭弧室采用压气+自能式灭弧结构，单断口、变开距，静触头系统和中间触头系统被固定在灭弧室的两端，动触头由绝缘拉杆带动在灭弧室中运动。
在这种混合气室中，压气与热膨胀在一个气室内完成，断路器分闸时拉杆带动汽缸高速运动。
运动过程中，一方面压气缸内的SF6气体被压缩增压，另一方面，利用电弧产生能力对压气缸内的SF6气体增压。
分闸过程中，高速的SF6气体通过喷口将气体聚集，吹向电弧，以便有效的对电弧进行冷却。
电弧在过零点熄灭，此后只要SF6的介质恢复强度大于断口间的电压回复强度，电流就被成功开断。
复合式组合电器的断路器和CT部分配合也可独立使用，这样就简化成为W24-126罐式六氟化硫断路器（见下图）。
图4 LW24-126断路器
4.2 隔离/接地开关
电机带动主轴旋转，使动触头旋转不同的角度，来实现隔离/接地开关的分—合。
使用一台双电机机构分别驱动隔离和接地，以确保不发生误操作。
隔离分/接地分隔离合/接地分隔离分/接地合隔离分接地分隔离合接地分隔离分接地合
图4 三工位结构
如果不需要接地时，取消接地的动静触头，只需一个单电机机构驱动操作。
接地开关也可根据用户要求配置成敞开式接地开关，具有明显可见断口。
图5 敞开式隔离开关
也可根据用户要求带快速接地开关（FES）。
4.3电流互感器
ZHW4-126复合式组合电器所配用的LHM1-110电流互感器，是在现有成熟产品电流互感器的基础上，将电流互感器设计为一个独立的模块，使复合式组合电器的布置方式更加灵活多变。
套管式结构精度、次级组合，二次容量根据用户要求配置，可以满足用户在改造时的需要，它可以装在套管的任一侧或两侧。
图6 电流互感器
4.4充气套管
进出线通过套管与设备相连，可根据用户要求提供瓷套管或复合套管,该套管具有防污能力强、免维护的特点。
4.5母线
采用AIS变电站常规的管型母线，使用管型母线ZHW4-126变电站布置更加简单美观，对于敞开式变电站的改造更为有利。
5.特殊结构布置
由于ZHW4-126产品模块化设计，布置灵活，可以根据用户要求布置，下面是几种变化后布置形式。
5.1 双母线带LA、PT、CSE外形见图7。
图7 双母线带LA 、PT 、CSE 外形
5.2双母线带LA 、PT 外形见图8。
图8 双母线带LA 、PT 外形
5.3母线带保护间隔外形见图9。
图9 母线带保护间隔外形
5 性能特点
a) ZHW 与AIS 、GIS 比较
b) ZHW功能和GIS相同，所以可以很容易变为GIS设备，而GIS很难变为ZHW-126产品，ZHW-126产品正是吸取了GIS的优点，克服它的缺点而产生的复合组合电器。
c) 对于敞开式变电站的改造，由于ZHW设备每个间隔通过套管进出线，产品每个间隔相对独立，这样就可以在不影响其他设备供电的情况下进行安装调试，对停电的时间和范围大大缩小，也可以加快变电站的建设速度等优点。
d) ZHW采用模块化设计，每个模块具有单独的功能，模块之间的接口相同，易于改造扩建，如果对原来的ZHW电站改造，只需更换相应的模块，非常方便。
e) 二次电缆连接采用插接式连接，现场只需把对应的插接件进行连接，即可实现二次功能。
f) ZHW4-126产品可根据用户的要求，安装电子式电流互感器、电子式电压互感器、信号采集器、合并单元、智能单元来实现产品的数字化，智能化，做到变电站无人值守化。
6 型式试验
该项目在2009年完成全部型式试验项目，并在当年通过国家两部鉴定，它是国内首家完成全套型式试验的126kV 复合式组合电器产品。
8 工程应用
ZHW4-126产品现每年生产100多个间隔，并且逐年递增，显示了巨大的市场潜力和经济效益。
图10 辽宁阜新创业变图11 嘉靖线
图12 兰州腾达图13 大连变改造
9 综述
综上所述，ZHW4-126复合式组合电器，是一种比较理想的110kV 敞开式变电站开关设备，尤其在敞开式变电站改造中具有比较大的优势，将填补国产126kV户外型产品的空白，在国际上处于先进水平。
该产品结构紧凑、可靠性高，为我国的电网建设提供了一种新型的优良高压电器设备。
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