文档介绍：HGIS推动组合电器技术迈上新台阶
前言
高压开关设备一般为空气绝缘开关设备(AIS)、气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)。20世纪90年代后期,世界上出现了一种紧凑型组合式高压开关设备。这种设备综合了敞开式和封闭式开关设备的优势。它将高压元件高度集成,使高压开关设备更加紧凑。目前多数人称其为HGIS,即“半GIS(Half GIS)”,这与敞开式开关设备相比,把断路器、隔离/接地开关、CT、PT、避雷器等集成为一个模块,大大节省了占地面积,提高了设备可靠性;与GIS设备相比,省略了封闭式母线,大大节省了费用。欧洲当时正处于20世纪50年代和60年代老变电站改造期间,用此设备可节省费用和减少占地面积。因此,欧洲几大公司竟相开发此种产品。包括ABB的PASS型、三菱的MITS型、西门子的HIS型、Alstom的GIM型等。随着HGIS设备使用的升温,我国高压开关制造厂家也应更多关注这种设备,以满足电力部门要求缩小占地面积又节省投资的要求。
近年,在某些地方受限制不能选用AIS、投资又较紧张不能选用GIS的电站,推广使用HGIS更适合中国国情,能给使用维护带来更多的方便和实惠。HGIS推动组合电器的技术进步迈上新台阶。
1 解决了隔离/接地开关的运行可靠性难题
在高压输变电设备中,户外高压隔离开关是受环境和气候影响最大的电器设备之一,其运行条件比较恶劣,毫无遮挡地矗立在变电站之中,常年累月受到各种环境和气候条件的作用,如:风吹、雨淋、日晒和冰雪、霜露、湿热的影响,加上沙尘、盐雾、污秽和鸟虫等的侵害,容易产生机械或电气方面的故障。随着设备的老化和用电负荷的增加,隔离开关由于年久失修和某些缺陷而引起的停电事故不断发生,而且呈上升趋势,威胁着电力系统的运行安全。因此,我国电力系统中隔离开关运行可靠性问题,越来越引起电力运行部门和设备制造厂家的关注。近年来,根据我国电力系统实际运行统计和调查分析,户外高压隔离开关经常出现的四大问题是瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、锈蚀。
隔离开关导电回路的过热现象主要出现在动静触头的接触部位,其直接原因是暴露在大气中的触头受到沙尘、雨雪、潮气、盐雾及腐蚀性气体的侵蚀,致使接触表面积灰、积垢、锈蚀、生成化合物薄膜,导致接触表面电阻增大,温升过高。根据运行经验,户外隔离开关的工作电流如果达到其额定电流的70%,一般会发生过热。当然,针对这些问题,设计时都是经过考虑的,如让触头具有一定自清扫能力以及接触表面镀银或锡。但是,在实际带电运行中还是经受不住考验。
HGIS采用新型全六氟化硫密封三工位隔离/接地开关,并且使用新型触指,使隔离开关(DS)与接地开关(ES)结构合二为一,动触头公用,变直动操作为转动,且公用一个操动机构。这种新型全密封组合隔离开关的特点是:(1)完全解决了户外高压隔离开关经常出现的四大问题既:瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、锈蚀。(2)DS—ES合一,整体结构简化,尺寸显著变小;DS与ES结合的三工位结构,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,产品运行可靠性因此而显著提高。(3)将DS—ES与母线合一,布置更紧凑,尺寸大大缩小。
2 HGIS使用聚芳酰胺玻璃布管代替复合化盘式绝缘子,使得整体绝缘水平大大提高
由于复合化绝缘子受残余电荷的影响