GIS电气是什么意思

GIS电气是什么意思

在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，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全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。葛洲坝电厂采用的即是这种型式。第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

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)。MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。

AIS以优化投资成本为特征:GIS以最小的空间需求为特征;MTS则以可靠性极高的单线布置为特征。

混合技术开关设备(Mixed TechnologiesSwitchgear-MTS)是基于敞开式开关设

备组合及气体绝缘金属封闭开关设备组合的组合式开关设备。MTS可分两类:一类为敞开式组合电器;另一类为H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear)即复合式GIS。敞开式组合电器是以敞开式元件组合形成的开关设备,基本型号为ZCW。复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。基本型号为ZHW。国内将H-GIS亦称为准GIS,简化GIS等。

空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)以瓷套作为设备外壳及外绝缘,优化了投资成本。但占地面积大旦因设备外露部件多,易受气候环境条件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。而GIS H-GIS在减少占地面积方面具有明显的优势,而且GIS

H-GIS的功能元件封闭在气体绝缘壳体内,因而抵御外界环境影响能力较强。GIS 是属于可靠性高、兔(少)维护的开关设备,它占地面积最小,但由于配置大量的金

属封闭母线,使得造价昂贵,而H-GIS的造价介于AIS和GIS之间。

相对GIS,H-GIS(或MTS)只将一相断路器、隔离/接地开关、CT等集成为一组模块,整体封闭于充有绝缘气体的容器内,而对发生事故机率极低的母线,则采用常

规方式(敞开式)进行布置,也就是说,H-GIS(或MI别是一种不带充气母线的相间

空气绝缘的单相GIS,因而,使得现场结构清晰、简洁、紧凑、安装和维护方便、运行可靠性高。相对AIS,MTS将隔离开关和接地开关封闭在充气的壳体内,这样就避免了户外隔离开关经常出现的瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、腐蚀等4大问题。又由于隔离开关与接地开关合一简化了结构,大大缩小了尺寸。这种三工位隔离开关与接地开关,不存在常规隔离开关与接地开关间各种可能的误操作,因此可省略他们之间的电气操作联锁,使运行的可靠性大大提高。

对于变电站来说,H-GIS的优势在于:(1)MTS开关设备完全解决了户外隔离开关

运行可靠性问题。同时由于各元件组合,大大减少了对地绝缘套管和支柱数(仅为常规设备的30~50％)。这也减少了绝缘支柱因污染造成对地闪络的概率,有助于

提高运行的可靠'性:(2)由于元件组合,缩短了设备间接线距离,节省了各设备的布置尺寸。相对于传统的AIS,大大缩小了高压设备纵向布置尺寸,减少占地面积达40~60％;(3)由于采用在制造厂预制式整体组装调试、模块化整体运输和现场施工安装的方式,现场施工安装更为简单、方便。同时减少了变电站支架、钢材需用量。又由于基础小,工程量少,混凝土用量少,大大减少了基础工作和费用开支;(4)由于MTS模块化,非常灵活,特别适用于老式变电站的改造。MTS正是适应欧洲50年代和60年代老电站需要改造而兴起。MTS减少了老变电站升级改造的施工难度和投资规模,同时提高了可靠性。

目前国内三家大型企业(西开电气、平高集团和新沈高)正在积极研制1100kVGIS 和H-GIS(MTS)。

高压等级越高,越能显示出H-GIS的优势。根据广东的经验,H-GIS相比GIS具有明显的价格优势。如550kV一间隔设备费用约为720万美元(2002年到岸价),而H-GIS一间隔约为183万美元(横沥站2002年DDV价),约为GIS一间隔价格的1/4,同时GIS扩建麻烦,而H-GIS不带母线,分相布置,当一相断路器需维护或扩建时,只需断开与三相母线的连接线,因此H-GIS相比GIS占有价格低和扩建维修的优势。H-GIS与AIS相比,H-GIS综合费用比AIS虽贵些,但它的技术经济指标优越,特别减少了套管数量(约为AIS的50％),支柱绝缘子数(约为其20％),设备支架数(为其209b),占地面积(为其60％),安装工作量(为其50％),维护工作量(为其20％)等。

550kVMTS在国外都有生产和使用。国外以日本为例,三菱和东芝都在生产MTS 产品。三菱550kVMTS从1973年开始已有19座变电站在运行,至今已有194台供货记录。1979年日本关西电力公司的500kV西播变电站技运10间隔

550kV/4000A/5。KA的MTS,至今运行没有发生任何问题。1987年日本东京电力公司的500kV的变电站,扩建的5号主变电站工程选用Mm以来,没有发生任何故障。2004年、2005年国家电网公司和南方电网公司又在多个500kV变电站选用了MFTS开关设备。我国即将开工建设的1000kV特高压输变电试验示范工程,其中有的变电站将选用1100kV MIS。

我国现运行的550kVMTS设备中已有三菱、东芝和西开电气产品。2001年西开ZHW-550型产品在福建水口电厂投运。

3.GIS在我国发展势头强劲

GIS是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称。

GIS在我国发展势头强劲。产量大幅增加。据统计2005年550kVGIS的产量为107间隔,而上年仅为8间隔,因此增长13.38倍。252kVGIS的产量为2899间隔,上年仅为2280间隔,同比增长27.1596。GIS生产厂家猛增,国企、合企、民企一起上。据笔者不完全统计,现生产和研制GIS厂家约有20多家,计有:西安西开高压电气股份有限公司、平高集团、上海华通开关厂有限公司、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司、北京北开电气股份有限公司、西安高压电器研究所电器制造厂,泰开集团有限公司、正泰电气股份有限公司、上海西安高压电器研究所有限公司,如泉高压电器有限公司、平高一一东芝高压开关有限公司、上海西门子高压开关有限公司、Areva集团公司、益和电气集团股份有限公司、上海平开华明高压开关有限公司、北京华东电气股份有限公司、山东鲁能恩翼帕瓦电机有