GIS断路器灭弧原理演示
GIS及其基本原理
GIS1GIS基本结构原理图示：钢壳体GIS外形图1、汇控柜2、断路器3、电流互感器4、接地开关5、出线隔离开关6、电压互感器7、电缆终端8、母线隔离开关9、接地开关10、母线11、操动机构01图示：单相GIS侧视图1、 断路器灭弧室2、储能弹簧操作机构3、隔离开关4、接地开关5、接地开关6、电流互感器7、电压互感器8、断路器控制单元 GIS(Gas-Isolated metal-enclosed Switchgear)是指气体绝缘金属封闭开关设备的简称，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
GIS基本结构 GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）采用了单相封装的结构，其紧凑的设计减少了设备本身所占用的空间；该设备大部分模块清晰地布置在一个水平面上；铝合金一般被作为外壳材料，可以提高抗腐蚀性能且重量很轻；通过采用最新的结构和铸造技术，优化了外壳的电场分布和机械性能。
气体绝缘金属封闭开关设备也叫六氟化硫封闭式组合电器，六氟化硫气体（SF6）多被用作绝缘和灭弧介质，所有的模块都通过法兰连接，依靠O型密封圈原理来保证设备的气密性；盆式绝缘子将间隔分隔成若干个独立气室，每个气室装备了一套独立的气体监测设备、防爆膜和吸附剂，气室中固定的吸附剂可以吸收水分及SF6分。
1、断路器 断路器组件由三相共箱式断路器和操动机构组成。
每相灭弧室有独立的绝缘筒封闭。
灭弧室为单压式，采用轴向同步双向吹弧式工作原理，结构简单，开断能力强。
2、隔离开关和接地开关 接地开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。
手动和电动机构主要用于检修用接地开关；电动弹簧机构用于具有开合电磁感应电流、静电感应电流能力和需要关合短路电流的接地开关。
接地开关可用做一次接引线端子，因此，在不需要放掉SF6气体的条件下，用于检查电流互感器的变化和测量电阻等。
GIS操作机构(断路器油压操作机构)的动作原理、维护项目和要求
电厂GIS操作机构一般有三种： 断路器：油压操作机构 隔离开关：电动弹簧操作机构 快速接地开关：电动弹簧操作机构 接地开关：电动操作机构
本章主要介绍断路器油压操作机构
断路器结构及分合闸原理
连接导体
灭弧室
逆止阀 排气口
驱动杆
连杆
绝缘拉杆
绝缘支座
拐臂
静触头座 静弧触头
喷口
压气缸 动弧触头
储压器内部有一活塞，在活塞一端预先充 入一定压力的N2作为基础压力（参考值为 21MPa）,这样油泵单元进行打压时高压油通过 挤压活塞能够较快的达到预设的压力值。
油泵单元主要由液压油泵、油泵电机、 油压开关及其它放置在油箱内的元件组成。 位于油泵单元的油压开关能够实现对油压的 控制，它的主要功能就是维持液压操作机构 的工作压力维持在31.5MPa,在压力低于这个 压力值时自动进行打压，当压力值大于33.5 MPa时停止打压。
断路器油压操作机构
断路器操作机构为油压操作机构，其额定操作油压为 31.5Mpa，操作机构包括有驱动单元（操作缸）、贮压器、油 泵单元，以及起控制、监视、显示作用的仪器等。包含有辅助 开关、分合闸指示器、操作计数器、油压开关、油压表、油位 仪、油位开关等。
驱动单元是一个由线圈、换向阀、控制阀、 合闸阀、分闸阀、活塞和缸体组成的块式结构。 主要是通过控制换向阀、合闸阀（分闸阀）的 开闭，实现高低压油的流通从而让活塞运动， 进而实现合闸（分闸）操作。
合闸操作
当接到合闸命令后，合闸线圈得电，合闸电磁阀打开。换 向阀上部的高压油流进低压油缸内。此时，换向阀上侧为底压 油，下侧为高压油，换向阀向上移动。贮压器中的高压油流向 合闸主阀右边，合闸阀主向左移动，变为开启状态。油压活塞 右侧流入高压油，此时，油压活塞两侧均为高压油，但由于右 侧的受压面积大于左侧的受压面积，活塞右侧的受力大于左侧， 油压活塞向左移动推动断路器本体合闸。
110kv组合电器(GIS)
开断小电流时，压气室下部的减压阀片关闭，利 用电弧能量和操动机构使热膨胀室内的压力升高 用以开断电流
产品结构简介 断路器灭弧原理
灭 弧 室 动 作
产品结构简介 隔离开关 、接地开关
母线筒组件
套管 线形隔离开关
1
产品结构简介：总体布置
产品结构简介：元件结构
断路器 用于开合系统空载、负载及故障电流，配 弹簧机构并采用自能式灭弧原理
断路器外形结构 ：
装于汇控柜内的弹簧机构、弹簧机构输 出杆、分闸弹簧、底座、内装传动系统的 拐臂盒、内装三相灭弧室的壳体、气压表、 爆破片等，通过壳体上端拔口位置的改变 可实现Z形布置和U形布置
• 绝缘试验（0.33/0.5MPa ）
间 345 kV
工
频 对地 230 kV , 断口 275 kV ， 相
雷电 冲击 对地 550 kV , 断口 650 kV ，相间
550 kV
型式试验简介
• 机械试验—机械耐久次数为3000 次
断路器（含电流互感器） 隔离开关（角形、线形） 接地开关（角形、线形）
部
4 静触头
结
5 爆破片
构
6 分子筛 7 开关传动转装配
8 绝缘拉杆
9 线形接地开关
线形隔离、接地开关装配
4-1 导向杆
4-2 连板 4-3 动触头 4-4 主轴
4-5 接地开关壳体 4-6 内拐臂 4-7 动触头
4-8 绝缘子
4-9 轴承
线形接地开关装配
产品结构简介 隔离开关 、接地开关
GIS及其基本原理
GISGIS (Gas-Isolated metal-enclosed Switchgear) 气体绝缘金是属指关闭开关设施的简称，绝缘的获取起码部定义分经过绝缘气体而不是出于大气压力下空气的金属关闭开关设施。
摘录自：GB 7674-2008额定电压及以上气体绝缘金属关闭开关设施1GIS 基本构造原理图示：钢壳体GIS外形图1 、汇控柜2 、断路器3 、电流互感器4 、接地开关地开关10 、母线5 、出线隔走开关11 、操动机构6 、电压互感器7 、电缆终端图示：单相GIS侧视图1 、断路器灭弧室2 、储能弹簧操作机构3 、隔走开关4 、接地开关5 、接地开关6 、电流互感器器控制单元GIS(Gas-Isolated metal-enclosed Switchgear) 是指气体绝缘金属关闭开关设施的简称，它将一座变电站压器之外的一次设施，包含断路器、隔走开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、出入线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
1GIS 基本构造GIS （气体绝缘金属关闭开关设施）采纳了单相封装的构造，其紧凑的设计减少了设施自己所占用的空间；该设施大多数模块清楚地部署在一个水平面上；铝合金一般被作为外壳资料，能够提升抗腐化性能且重量很轻；经过采纳最新的构造和锻造技术，优化了外壳的电场散布和机械性能。
气体绝缘金属关闭开关设施也叫六氟化硫关闭式组合电器，六氟化硫气体（SF6 ）多被用作绝缘和灭弧介质，所有的模块都经过法兰连结，依赖气密性；盆式绝缘子将间隔分开成若干个独立气室，每个气室装备了一套独立的气体监测设施、防爆膜和吸附剂，气室中固定的吸附剂能够汲取水分及SF6 分。
1 、断路器O型密断路器组件由三相共箱式断路器和操动机构构成。
每相灭弧室有独立的绝缘筒关闭。
灭弧室为单压式，采纳轴向同步双向吹弧式工作原理，构造简单，开断能力强。
2、隔走开关和接地开关接地开关能够配手动、电动或电动弹簧机构。
220KvGIS设备讲解及操作PPT课件
良因素的产生，必须使机构最与新本课件体尽量匹配。
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弹簧操动机构原理
• 弹簧操动机构的作原理为:电动机通过减速装置和储能 机构的动作，使合闸弹簧储存机械能，储能完毕后通过 合闸闭锁装置使弹簧保持在储能状态，然后切断电动机 电源。当接收到合闸信号时，将解脱合闸闭锁装置以释 放合闸弹簧储存的能量。这部分能量中一部分通过传动 机构使断路器的动触头动作，进行合闸操作;另娜分则通 过传动机构使分闸弹簧储能，为合闸状态做准备。另一 方面，当合闸弹簧释放能量、触头合闸动作完毕后，电 动机立即接通电源动作，通过储能机构使合闸弹簧重新 储能，以便为下一次合闸动作做准备。当接收到分闸信 号时，将解脱分闸自由脱扣装置以释放分闸弹簧储存的 能量，并使触头进行分闸动作。
使其某些开断性能和技术指标受到影响，从而使它的使用受到限制。
由于自能式SF6断路器主要依靠短路电弧自身的能量提高灭弧室的
压力，以达到熄弧压力，会造成燃弧时间增加、加重喷口和触头的
烧损程度、使介质强度的初始恢复速度降低，从而使自能式SF6断
路器的短路开断能力、电寿命次数、近区故障开断能力、断口耐压
水平均达不到目前生产的压气式SF6断路器的水平。为降低这些不
★在储能轴越过死点之后，随即行程开关切断电动机电 源，电机带着齿轮一道减速至静止，合闸弹簧储能完毕。
最新课件
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合闸操作
1-合闸电磁铁 2-合闸掣子 3-储能保持掣子 4-储能轴
合闸脱扣过程
★如上图所示合闸电磁铁接到合闸命令后动作，推动合闸掣子顺时针转动，从 而使储能保持掣子一起被释放，从而使储能保持解除。在合闸弹簧的作用下，储 能轴顺时针转动。
• 在开断小电流时（通常在几千安培以下），由于电弧能量小，热
GIS概述
一、GIS专题：3.1 GIS的基本概念：GIS，是英文Gas Insulated Metal-enclosed Switchgear 的缩写，译为气体绝缘金属封闭开关设备，国内简称为封闭式组合电器，在平高的产品型号上用字母ZF来表示。
是上世纪60年代中期出现的一种先进的高压电气配电装置，用于电力系统中的三相交流高压输电设备。
GIS是由断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管或电缆终端，以及母线等元件相互直接联结在一起而构成，用以开合系统空载、负载及故障电流、母线转换、隔离线路、过电压保护以及电压、电流测量等功能。
GIS和常规的敞开式高压电器设备相比，具有以下优点：1）可靠性高：带电部分全部密封于惰性气体SF6中，与盐雾、积尘、积雪等外部影响隔离，大大提高了运行的可靠性。
此外还具有优良的抗地震能力。
2）安全性好：带电部分密封于接地的金属壳内，因而无触电危险；SF6气体为惰性气体，所以无火灾危险。
3）杜绝了对外部的不利影响：因带电部分全封闭在金属壳体内，对电磁和静电实现屏蔽，不会产生噪音和无线电干扰等问题。
当然，缺点也比较明显：1）制造困难、价格较贵。
2）检修较为困难。
3.2 GIS的产品结构形式：3.2.1部件外观图：1）断路器图1 断路器2）隔离开关和接地开关图2 角型隔离开关和接地开关图3 线型隔离开关和接地开关3）避雷器：图4 氧化锌避雷器4）互感器：图5 电流互感器图6 电磁式电压互感器5）套管或电缆终端：图7 电缆终端图8 套管6）母线：图9 共箱母线3.2.2典型间隔外观图：1）双母线电缆进出线间隔（含单相电压互感器）图10 双母线电缆进出线间隔图2）双母线套管进出线间隔图11 双母线套管进出线间隔图3）双母线测量保护间隔图12 双母线测量保护间隔图4）母联间隔图13 母联间隔图5）GIS与变压器直连图14 GIS与变压器直连3.3 ZF11断路器结构及灭弧原理：3.3.1 ZF11断路器结构图：图15 ZF11断路器结构示意图ZF11GIS的断路器是GIS中最重要的元件。
【精编】第五章开关电器典型灭弧装置的工作原理.PPT课件
三、 纵缝灭弧装§置5-1 开关电器典型灭弧装置的工作原理
所谓纵缝就是灭弧室的缝隙方向与电弧的轴线平行。 灭弧装置的工作原理：利用磁吹线圈产生的磁场将电弧驱入耐弧 绝缘材料(石棉、水泥、陶土等)制成的具有纵缝的灭弧室中进行灭弧。 它既可用于熄灭直流电弧，也可用于熄灭交流电弧。
§5-1 开关电器典型灭弧装置的工作原理 当熄灭交流电弧时，金属栅片灭弧装置不仅在电流过零前由 于电弧电压升高，可以减小电弧电流的幅值、减小电弧电流 与电源电压的相角差，从而降低电流过零时的工频恢复电压 瞬时值，而且在电流过零后，由于每一短弧都有一近阴极效 应引起的介质初始恢复强度Ujfo ，n个短弧就有n个Ujfo ，从而 提高了弧隙总的介质恢复强度特性，使交流电弧易于熄灭。
因此，这种灭弧装置不适 用于过分频繁操作的场所。
六、固体产气灭弧装置
某些固体绝缘材料如钢纸(亦称反白)、有 机玻璃等，在电弧的高温作用下能迅速气化， 产生大量主要成分为氢及其化合物的气体。
利用这些材料的产气性质进行灭弧的灭弧 装置称为固体产气灭弧装置。
图5-13是利用串联短弧和高气压两种方式 灭弧。其中，钢纸管4在电弧的高温作用下分 解，产生气体，使压力提高。
这种灭弧装置充分利用了电弧自身 磁场产生的电动力。
五、金属栅片(又称去离子栅)灭弧装置：
这种灭弧装置的原理构造如图5-10 a所示。
灭弧室1内部有许多由厚度为2~3mm钢板冲成的横向栅片2。 栅片外表面镀铜以增大传热能力和防止钢片生锈。 每一栅片冲有三角形的缺口。栅片缺口错开的作用为减 少电弧初始碰到的栅片数，从而减少进入的阻力。
《330KVGIS基础知识》-支持高清浏览
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二、330KV GIS主接线 图:
大唐XXX热电厂
三、GIS的总体布置
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各部分剖面图:
CB: 断路器 DS: 隔离开关 OMB: 断路器操作机构
FES: 故障接地开关 M感器
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CB: 断路器 DS: 隔离开关 OMB: 断路器操作机构 ES: 接地开关 FVEDS::带故电障显接示地器开关 M: 主母线 CSE:电缆终端连接 CT: 电流互感器 VT: 电压互感器 LA: 避雷器 BSG: 套管
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330KV GIS 基础知识
大唐XXX热电厂
目录
1. GIS的结构 2. GIS的主接线 3. GIS的总体布置 4. 330KVGIS断路器
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一、GIS的结构:
我厂的GIS由断路器、隔离开关、电压互 感器、避雷器、母线、电缆终端等按要求组合 而成。
GIS所用元件为单相圆筒型, 由7个间隔组 成（2个出线间隔、2个电缆进线间隔、1个母 联间隔、2个计量保护间隔）, 共有91个 SF6 气室。
大唐XXX热电厂
SF6气体系统图:
大唐XXX热电厂
四、ZF9-363型GIS断路器
单断口断路器本体示意图
灭弧室为单压式变开 距双喷结构, 它是由 静触头和动触头, 压 气缸, 活塞以及其它 部件组成。
灭弧室内部结构图
大唐XXX热电厂 断路器灭弧室的原理图
大唐XXX热电厂
断路器配的CYA4系列操作机构
CYA4是以HMB-4 型机构为机芯模块 化设计的液压弹簧 操作机构。主要有 储能模块、监测模 块、控制模块、充 压模块、工作模块
、适配模块等。
油位观察窗