气体绝缘金属封闭开关设备技术规范送审稿-20xx-12-

气体绝缘金属封闭开关设备技术规范送审稿-20xx-12-内容摘要：

能产生附加的机械应力。 因泄漏导致的压力降低可能会降低绝缘性能。 图 1 给出了各种压力水平和它们之间的关系。 制造厂有责任选择绝缘和操作的最低功能压力。 为了使再充气前 达到足够 的时间，额定充入压力 reP 与报警压力 aeP 和泄漏率有关。 报警压力 aeP 和最低功能压力 meP 之间的时间应 允许足够的反应时间来动作。 应考虑到气体监控装置的偏差。 在使用状态下，机械应力与气体温度决定的内部压力相关。 因此，设计压力对应于在气体能够达到的最高温度时的额定充入压力。 考虑到材料和制造工艺因素，例行试验压力和型式试验压力是按设计压力考虑的。 内部故障 概述 GIS发生内部故障的概率很低。 通常还可以采取一系列措施来避免内部故障引起电弧及 限制电弧持续的时间和产生的后果。 11 最高压力 图 1—— 压力 调整 限制和避免内部故障电弧的措施举例如下： a) 绝缘配合； b) 气体泄漏限制及控制； c) 快速保护； d) 快速电弧短接装置； e) 开关设备的联锁； f) 遥控； g) 内部或外部压力释放； h) 安装现场工作质量的检查。 GIS在结构布置上应使内部故障电弧对继续工作能力的影响降至最小。 电弧效应限制在起弧的隔室或故障段的另一些隔室（若该段的隔室之间有压力释放措施时）之内，将故障隔室或故障段隔离以后，余下的设备具有继续正常工作的能力。 即使采用一系列措施后，若制造厂和用户之间达成协议，要验证内部故障引起的电弧效应，则按。 在 分相 式的 GIS 用于中性点非有效接地系统，并装有限制内部接地故障持续时间的保型 式 试验压力 出厂试验压 力 设计压力 额定充 气 压力 P re 由 温升引起的压力升高 的 裕度 报警压力 Pae 气体 泄漏引起的压力 衰减的 裕度 最小 工作 压力 Pme 考虑到动作 的压力 衰减的 裕度 最低压力 护装置的情况下，一般不需做此试验。 电弧的外部效应 内部电弧的效应是 —— 气体压力升高（见附录 ）； —— 外壳烧穿的可能。 为了对人身提供可靠的保护，应采取适当的保护措施使电弧的外部效应限 制到 外壳出现穿孔或开裂而无任何 碎 裂。 制造厂应提供关于所用的保护措施的充足资料。 12 制造厂应提供一个允许的短路电流和内部故障电弧持续时间。 也可由制造厂和用户商定一个允许的内部故障电弧时间。 在此时间内，当短路电流不超过 某一值时，将不发生电弧的外部效应。 电弧的持续时间与 由 第一 级 （主保护）和第二 级 （后备保护）确定的保护系统的性能有关 ，见 表 4。 表 4 性能 标准 额定短路电流 保护 级 电流持续时间 性能 标准 ＜ 40kA 1 除了适当的压力释放装置动作外，没有外部效应。 2 ≤ 没有碎片（允许烧穿） ≥ 40kA 1 除了适当的压力释放装置动作外，没有外部效应。 2 ≤ 没有碎片（允许烧穿） 内部故障定位 如用户要求，制造厂应就故障定位的方法提出合适的建议。 外壳 概述 GIS的外壳应是金属的，应能承受运行中出现的正常和瞬时压力。 对户外 GIS，应考虑气候条件（见第四章）的影响。 外壳设计 外壳的厚度，应以设计压力和在下述耐受时间内外壳不烧穿为依据； a) 电流等于或大于 40kA， ； b) 电流小于 40kA，。 在制定出外壳设计的标准前，不论焊接还是铸造的外壳，它的结构和厚度的计算方法应参照压力容器的标准来选择。 所依据的设计压力按本标准确定。 对焊接的外壳，制造厂应规定焊缝质量的要求以及焊缝无损探伤的方法和范围。 注：设计外壳时，尚应考虑以下各种因素： a) 外壳充气前可能出现真空度； b) 外壳和隔板可能承受全部的压力差； c) 在相邻隔室具有不同运行压力的情况下，因隔室间意外漏气所造成的压力升高； d) 发生内部故障的可能性。 外壳的设计温度，通常是周围空气的温度上限加上主回路导体流过额定电流时外壳的温升。 当日照有明显作用时，应考虑其影响。 在确定外壳的设计压力时，气体温度应取外壳温度 的上限和流过额定电流时主回路 导体温度的平 均 值。 设计压力能从已有的温升试验记录中确定的情况除外。 13 对于未能用计算完全确定其强度的外壳和它的零部件，应 进行 验证 试验 来证 明它们完全满足要求 （见 ）。 外壳 所用的 材料应 是已 知的 、 并且已经通过 计算和 /或验证试验证明 了它 的 最 低 的 物理特性。 制造厂 应 对材料的选择和 保持材料 最低物理特性 （ 已 由供应商提供的证书和 /或厂家试验证明了的） 负责。 气体密封性 每个封闭压力系统或隔室允许的相对年漏气率应不大于 %。 隔板 隔板的设计 设计隔板时，应考虑下述因素： —— 正常运行期间隔板两侧的全部压力差； —— 作为充气过程的一部分，隔板一侧的充气隔室处于真空状态而另一 侧处于正常运行压力； —— 设备 和相关回路在电气试验期间，隔板一侧受控的压力增加而另一 侧处于正常运行压力； —— 对于非对称的隔板，就隔板的压力而言，是指最坏的压力方向； —— 叠加的负荷和震动； —— 靠近承压隔板进行维护的可能性。 隔板 的要求 GIS应分若干隔室，其划分方法既要满足正常运行条件，又要使隔室内部的 电弧效应得到 限制（见 ）。 为此，当相邻隔室因漏气或维修作业而使压力下降时，隔板应能确保隔室的绝缘性能不发生显著变化。 隔板一般由绝缘材料制成，但隔板本身不用来对人身提供电气安全性（对此，可采取如设备接地的其它措施）。 然而，对相邻隔室中还存在的正常气体压力，隔板应提供机械安全性。 充有绝缘气体的隔室和充有液体的相邻隔室（如电缆终端或电压互感器）间的隔板，不应出现任何影响两种介质绝缘材料性能的泄漏。 隔板应能承受相邻两个隔室的最大压力差和电气试验电压 隔板应按制造厂技术条件进行压力试验、绝缘试验和局部放电试验， 必要时 还需作 X射 线或 超声波探伤试验，以保证质量。 注 1： 550kV及以上 电压，应 作 X射线或超声波探伤试验。 图 2给出了相邻隔室不同类型的外壳和隔板的布置示例。 14 图 2 外壳和充气隔室布置示例 隔室划分 a. 当间隔元件设备检修时，不应影响未检修间隔的正常运行。 b. 应将内部故障限制在故障隔室内。 c. 断路器 宜 设置单独隔室。 d. 主母线隔室划分应考虑气体回收装置的容量和分期安装的方便。 e. 连接在母线上的设备，如电压互感器、避雷器等应分隔。 f. 与 GIS外连的设备应分隔。 吸附剂 每个隔室应装吸附剂。 吸附剂更换周期应与 GIS的检修周期相同。 吸附剂的放置位置应便于更换。 压力释放装置 压力释放装置（如有时）的布置，应使 得 在受压 气体或蒸汽逸出的情况下 , 对正在现场履行 正常运行任务的人员的 危险最小。 注：压力释放装置包括： 1) 以开启压力和关闭压力表示其特征的压力释放阀。 2) 不能再关闭的压力释放装置，如防爆膜。 最大充气压力 的限制 对于充气隔室，应在充气管道上安装压力释放阀以防止在外壳充气期间气体压力上升到高于设计压力的 10%以上。 压力释放阀打开后，在压力降至设计压力的 75%之前应能重新闭合。 选择充入压力时应考虑到充气时的气体温度。 在内部故障情况下压力升高的 限制 内部电弧 故 障后，由于 损坏的外壳 将 要更换，故 仅要求 压力释放装置 能用来 限制电弧的 15 外部效应 （见 ）。 压力释放装置 可以 防止 在内部故障时 产生过压力。 由于安全原因以及为了限制对 GIS的不良后果，除了过压力能够自身限制到不超过型式试验压力以外，对于大容积隔室，推荐每个隔室都装设压力释放装置。 计算方法见附录 D。 压力释放装置应装设导流板来控制逸出的方向，使得在正常运行时可触及的位置工作的运行人员没有危险。 为了避免正常运行条件下的压力释放动作，在设计压力和压力释放装置的动作压力之间应有足够的差值。 而且，确定 压力释放装置的动作压力时应考虑到运行期间出现的瞬时压力（如果适用，如断路器）。 注： 在内部故障所在的外壳产生变形的情况下， 应检查相邻隔室的外壳是否 变形。 隔离开关和接地开关 GIS中隔离开关和接地开关应符合 GB 1985《 高压交流隔离开关和接地开关 》 的要求。 隔离开关和接地开关应有表示其分、合闸位置的可靠性和便于巡视的指示装置。 对于隔离开关和接地开关 的一体化装置，其每一种工作状态应有明显指示。 如用户要求，隔离开关和接地开关可设置观察触头位置的观察窗。 如用户要求，部分或全部接地开关的导体应有可能与外界绝缘 ，并保持一定绝缘水平（运行时用金属片短接），以便将测量电源引入主回路，进行某些测量试验工作。 隔离开关应具有开、合小电流（包括感性小电流和容性小电流）和母线转 移电流（即环流）的能力；快速接地开关应具有开、合感应电流的能力；具有关、 合 二次额定 短 路电流的能 力， 具体要求由制造厂和用户商定。 联锁 为了安全和便于运行，在设备的不同元件之间应设联锁。 对主回路必须做到： ，应确保不自合。 隔离开关要与有关的断路器联锁，以防止断路器处于合闸位值时，隔离开关进行分闸或合闸。 应按制造厂与用户的协议提供附加的或可供选择的联锁。 制造厂应提供了解联锁性能和作用所需的全部资料。 噪声 开关操作时， GIS的噪音水平不应超过规定值，该值由制造厂和用户协商。 一般对户外设备不得超过 110dB（ A）；对户内设备不得超过 90dB(A)。 噪声水平的测点应在距声源水平距离 2m、对地高。 GIS出线的连接 为了方便 GIS的试验，下述每种元件在设计过程中可以包括隔离设施。 这种隔离的方式 优先于拆卸的方式。 对于空气套管，优先解开空气侧的高压连接。 16 隔离设施应设计成能够耐受下述元件的试验电压。 与 架空线连接 出线套管的接线端子应符合 GB 5273 的规定。 如用 户要求，也可采用其它的型式和尺寸。 与 电缆相连 参照 IEC 62271305中的有关规定。 进线电缆间隔 可 装设带电监测装置。 与 变压器 、电抗器 直连 参考 IEC IEC 62271306 的有关规定。 与 GIL连接 参考 DL/T 978的有关规定。 与 GIL连接时，须用隔板将 GIL和 GIS的不同气室分隔开来。 由于直埋 GIL外壳 采用了防腐蚀措施，因此与 GIS连接时需要绝缘措施和其外壳隔离。 未来扩建的界面 如果计划扩建，用户应在技术规范 中规定和考虑未来扩建所有可能的位置。 在扩建中采用另一种 GIS产品 的情况下， 如果用户要求， 制造厂应以图样的形式提供足够的资料以便使得能够进行今后阶段的界面设计。 保证设计细节的保密性的程序应在用户和制造厂之间达成协议。 界面应仅涉及到母线或母线管，且不应直接 连接到 “ 可活动 的”装置，如断路器或者隔离开关。 如果计划扩建， 对 连接 界面 设计应能 作到 方便安装和试验以 限制 对已 有的 GIS部分进行重复试验，并允许和已有 GIS的连接 不需进一步的绝缘试验（见 ）。 连接部分 应能够耐受隔离断口的额定绝缘水平。 用户对已有的 GIS的 试验负责。 伸缩节 伸缩节主要用于装配调整，吸收基础间的相对位移或热胀冷缩的伸缩量等。 制造厂应根据使用的目的、允许的位移量等来选定伸缩节的结构。 在 GIS分开的基础间允许的相对位移（不均匀下沉）应由制造厂和用户商定。 GIS与变压器（电抗器）等的连接处应设置伸缩节。 防 腐蚀 运行期间 应采取措施 防止设备的腐蚀。 外壳的所有螺栓和螺钉部件 应易于拆卸。 特别是 接触 面材料间的电 腐蚀应予以 注意，因为它可能导致丧失密封性。 考虑到螺栓和螺钉的腐蚀 ， 应 确 保 接地回路的连续性。 户外安装 GIS，金属部件应有 防腐、防锈的措施。 观察窗 的透明板的 机械强度 应 与外壳相近（应保证气体不泄漏）。 同时，应有足够的电气间隙或静电屏蔽等措施（例如，在观察窗的内侧加一个适当的接地金属编织网），防止形成危险的静电电荷。 17 7 型式试验 型式试验的目的是验证 GIS装置的各种性能。 GIS的组成元件，应按各自的有关标准进行试验，并应注意本章给出的规定。 型式试验应在有代表性的 GIS 间隔的完整三相功能单元上进行。 如确有困难，经用户同意，也可在单相功能单元或具有代表性的总装或分装上进行。 型式。