550kVGIS产品的研发及其在电力系统中应用.pdfVIP

550kV GIS 产品的研发及其在电力系统中的应用 李东妍 西安西电开关电气有限公司 摘要 气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）在我国电力系统中已得到广泛的应 用，在超高压电压等级上550kV GIS设备以其占地面积小，安全运行可靠性高， 运行维护简单等优良性能，得到电力用户的青睐。西安西电开关电气有限公司是 我国最早开始研发和生产550kV GIS的企业，早在1990年已有工程交付用户使用。 二十年来，西开电气通过不断的研发、创新、再研发、再创新，550kV GIS设备 已在产品技术参数、功能、可靠性、产品外观上有了很大的提升，使我国已经完 全摆脱了高价进口的局面，振兴了我国输变电设备的制造业。 内容： 西安西电开关电气有限公司生产的ZF8A-550 GIS产品是引进、消化、吸收三 菱和ABB技术，经过不断持续改进和创新，研发成功的拥有自主知识产权的气体 绝缘金属封闭开关设备。目前，改进研发的产品主要技术参数：断路器额定短路 开断电流63kA，断路器开断短路电流的直流分量衰减时间常数τ=120ms，额定短 路关合电流171 kA；隔离开关和接地开关峰值耐受电流171kA；母线额定电流 6900A等已达到国际先进产品的技术水平，该产品结构设计外观优化，外形美观。 ZF8A-550型 GIS额定电流4000A、额定开断电流63kA的550kV GIS产品2004 年在荷兰KEMA国际试验站严格按照必威体育精装版标准IEC62271-100、IEC62271-102、 IEC62271-203及IEC60694通过型式试验，取得了KEMA的开断试验合格证； 高性能参数、选相合闸断路器配液压机构（可带合闸电阻）、全铝制造型外 壳、带金属圈盆式绝缘子、隔离开关三相联动轻型直动电动机构等550kV GIS各 项技术均已走入世界先进技术行列。 目前，GIS设备的又一项必威体育精装版技术是GIS一次设备与其控制、保护和间隔监 控进行一体化设计，其智能保护控制柜分布于GIS设备现地层，通过通讯网络与 监控后台连接，实现全站的保护、控制和监控。这种全新的设计理念，使GIS产 品作为交钥匙工程，可一次性为用户提供可靠的一次设备和控制保护二次设备， 这样可以为电站节省大量电缆投资，减轻土建、电站二次安装和调试工作，同时 也提升了变电站现地设备的数字化水平。三峡地下站550kV GIS即将首次以这种 全新技术的产品交付用户。 图1 550kV GIS及其控制保护智能现地柜 1. 必威体育精装版高性能技术参数的550 kV GIS的研发 1.1通流能力 ZF8A-550产品额定电流最大可达6900A。 2007年 11月6日，西开电气在西 安国家高压电器质量检验检测中心进行了ZF8A-550额定电流为6300A的550 kV GIS全形态整极温升试验，试验形态包括断路器、瓷套、隔离开关、母线以及内 部导体，按照DL/T593规定，实际试验电流为6300×1.1A, 各测量点的温升满足 GB11022规定，试验顺利通过。 1.2断路器开断能力 ZF8A-550产品进行了直流分量衰减时间常数τ=120ms的T100a试验。试验参数高于 标准要求，试验形态为整极试验。 1.3产品的综合开断性能 华北的房山现场成功完成切合空载长线280公里的试验。 断路器具有强容性电流开断能力：电压系数1.7，开断容性电流1400A；电压系数 1.2，开断容性电流1800A（IEC标准要求500A），完成切合电抗器200A的试验。 1.4断路器、额定短路关合和峰值耐受电流171 kA，实际试验电流为175kA。隔离 开关、接地开关以及母线单元峰值耐受电流171 kA 1.5选相合闸断路器 断路器配选相控制器，使断路器各相在适当的电角度下合闸，减小操作过电压， 是智能化产品的发展方向。西开电气在国内率先研究该问题，选用国产选相合闸 控制器与断路器完成技术配合。贵广二回深圳换流站550 kV HGIS运行中的断路 器为西开电气提供的带选相合闸的断路器。 1.6隔离开关开合母线充电电流2A（IEC标准要求0.5A）。 1.7快速接地开关开合感应电流试验，容性电流50A、50kV，感性电流320A、50kV， 高于IEC的要求（容性25A、25kV，感性160A、20kV）。 1.8 20