2023年7月17日发(作者：)

500kV GIS系统运行知识

一、500kV GIS概述

500kV瑞士ABB公司的ELK系列SF6气体绝缘全封闭式组合电气设备主要有开关、隔离刀闸、快速接地刀闸、检修接地刀闸、母线、互感器、合闸电阻等，以单相方式全封闭在一个可靠接地的、具有良好导电性能的轻的铝制金属外壳内，并充入一定压力的SF6气体作为导电体对地的主绝缘，简称“GIS”设备。

二、GIS设备简要说明

1、 GIS设备所有部件都采用模件式结构设计，根据主接线形式及绝缘性能和运行维护要求，分设若干个独立的气室，并在各个气室中均配置气体密度监视器，故运行人员除熟悉主接线情况外，还必须熟悉各气室配置情况和现场位置。

2、 GIS设备是全封闭的，所有带电部分均在金属外壳内，其绝缘性能不受外界环境的影响，故运行中应尽可能避免为了检查目的而分解设备，或尽量使这种分解减少到最低限度，以保证不会由于水份、灰尘等影响而损害GIS设备的工作部件或运行性能。因此，对GIS运行的维护工作（除操作机构外）主要是对SF6气体的管理，它是确保GIS设备安全运行的关键。

3、 合闸电阻。设置合闸电阻是为了防止操作过电压，增加断弧能力。现场合闸电阻在开关上方并与开关平行放置。

三、SF6气体的主要参数

1、 SF6气体的主要参数和500kV GIS组合电器设备参数（表1）

2、 SF6气体的主要参数以及SF6气室中含水量 PPM和温度在20度时SF6气体压力（表2）

3、 500kV GIS组合电器设备参数（表3）

表1 SF6气体的主要参数 (新气质量暂行标准)

项 目

纯 度（重量%）

CF4（重量%）

空 气（重量%）

最大或最小含量

新 气

≥99.8

≤0.05

≤0.05

运行中允许限度

≥95

1

水 份（PPM）Mass

酸离子：用HF的PPM值表示Mass

矿 物 油（PPM）Mass

氟化物（水解）：用HF的PPM值表示Mass

SF6气体年泄漏量

≤8

≤0.3

≤10

≤1

开关:<50；户外设备、低压气体空间：<350；其它设备：<100。

对某一气室要求＜1%（重量）

表2 SF6气室中含水量 PPM（体积比）

分 类

隔 室

有电弧分解物

无电弧分解物

交接验收值

＜150

＜250

运行允许值

＜300

＜500

500kV GIS组合电器设备参数（见表4）：

项 目

设备型号

额定电压

最大连续工作电压

额定电流

额定冲击电流（动稳定）

额定短路耐受电流（热稳定）

对地绝缘水平

（峰值）

断口间绝缘水平（峰值）

工频耐受电压

（有效值）

操作电源

雷电冲击耐受电压

开合操作冲击耐受电压

雷电冲击耐受电压

开合操作冲击耐受电压

对地

断口间

二次回路绝缘工频耐压

控制电压

辅助电压

性 能 参 数

ELK3单相式

500kV

550kV

2500A

100kA

3s 40kA

1.2／50μs，1550kV

250/2500μs，1175kV

1.2／50μs，2000kV

250/2500μs，1625kV

680kV

998kV

2kV（1分钟）

直流220V

交流220V/380V

五、运行中的GIS开关、隔离刀闸、快速接地刀闸、检修接地刀闸的联锁要求

1、 所有开关、隔离刀闸、接地刀闸均设有互相联锁的系统，以防止误操作。运行人员应熟悉并掌握其联锁关系。

2、 所有刀闸操作均设置有机电操作锁，即通过机械作用断开2

电动操作回路。

3、 正常运行中，所有现地控制柜上的控制方式选择开关应置于“远方（REMOTE）”位置，联锁方式选择开关应置于“联锁（INTERLOCK）”位置。若不对应，则不能进行正常操作，设备即失去联锁作用。

六、通风系统运行要求

1、 GIS开关站的通风装置设有正常通风系统及事故排风系统。正常通风系统在房顶装有五台轴流风机。平常正常通风系统连续运行，五台轴流风机同时运行。事故排风系统装在4GS上游侧开关站下方，设有两台离心风机。平时进入室内巡视设备时要启动事故排风机运行约20 min，开关设备发生泄露事故或检修时随时启动。检修结束后事故排风机仍需连续运行4h以上。

2、 日常对通风系统的巡回检查时要注意检查风机电动机是否正常，风机运转是否正常，有无异常的声音，风机传送带是否完好，正常通风系统的通风口是否畅通。

七、 GIS设备的巡视检查周期

1、 GIS设备为免维护设备，但应至少每两天一次，如遇恶劣天气（大雷雨、酷热等）或对设备有怀疑时，应进行机动性巡视检查。

2、 在巡视检查中，若遇到GIS设备操作，则应停止巡视并离开设备一定距离，操作完成后，再继续巡视检查。

3、 凡进入GIS开关室前必须先启动GIS室的排风机，确保室内空气畅通，离开时可关掉该通风系统。

八、GIS设备的巡视检查项目

4、 检查GIS室门是否能关好、锁好。

5、 检查GIS设备上是否有可疑的噪音，有否异常气味或其它不正常现象。

6、 检查开关、隔离刀闸、快速接地刀闸、检修接地刀闸等的位置指示器是否与运行方式要求相符合。

7、 检查开关操作机构的压力、油位指示是否正常，是否有漏油、漏气现象，储能系统、各加热器是否正常。

8、 检查控制柜内的接地线端子是否紧固，是否有烧焦气味。

9、 检查 GIS设备的支撑架是否松动，各接地点连接是否牢固、金属部件有否锈蚀氧化痕迹。

10、 检查现地控制柜上的各种信号指示是否正常，控制方式开关是否指示在“远方”位置，联锁方式开关是否指示在“联锁”位3

置。

11、 检查现地控制柜内各电源开关是否有发热烧黄现象，各继电器接点是否有抖动现象，各接线端子是否有明显松脱现象。

12、 检查现地控制柜上开关、避雷器及油泵动作计数器的指示值有否异常变化，并将数值填入运行记录表格内。

13、 检查排风机的电源开关是否有发热烧黄现象，各排风机的电源电线是否有发热烧熔现象，各排风机电源线是否有明显松脱现象。

14、 检查进出线套管有否损坏，表面是否清洁，有无闪络痕迹。

15、 检查出线平台线路电压互感器油位指示是否正常，二次侧开关、保险投入是否完好，二次接线是否有松脱现象，线路避雷器是否歪斜、损坏，避雷器计数器记数是否正常，出线构架是否有杂物。

九、GIS设备正常操作注意事项

1、 凡500kVGIS设备的所有操作必须经过总调调度的同意，并且在总调调度值班员的命令指令下由操作技能熟练的运行人员操作，操作后值班负责人要及时汇报总调值班员，以便总调值班员下达其他操作指令。所有的有关指令都必须记录入有关台帐。

2、 所有500KV开关的操作，正常情况下必须在中控室内利用计算机进行远方操作，只有在远方控制出现故障或其他原因不能进行远方操作的才能到现地控制柜上进行操作。操作前，应确认无人在GIS设备外壳上工作，如发现有人在GIS 房内，则应通知其离开外壳后，方可进行操作。操作完后，应到GIS开关站检查现场设备的位置指示是否正常，检查是否达到“三对应”，即现场控制柜模拟、操作机构和中控室返回屏（计算机监控系统画面）三指示对应，位置指示以操作机构上的指示器为准。

3、 GIS的开关、隔离刀闸、快速接地刀闸、检修接地刀闸除电动操作外，还有手动操作的功能，一般情况下禁止手动操作，只有在检修、调试时经值长联系厂部、生产技术部同意方能使用手动操作，操作时必须有有关专业人员在现场进行指导。并且在操作前必须经南方总调调度的同意。

4、 需在现地控制桂上进行操作GIS设备时，首先要看清楚各设备的实际位置，确定要操作某一设备时，在控制柜上将操作方式选择开关打至“现地”，联锁方式选择开关仍在“联锁”位置（特殊情况下经值长同意后才用“不联锁”方式），然后一手按与要操作的开关的控制电源黑色电源按钮，同时另一手按该开关的分（合）闸4

按钮。操作完后，要把控制方式选择开关放“远方”，联锁方式选择开关在“联锁”位置。最后查看设备的位置指示是否正确。操作前，需认真看清和选择好设备相应编号的各选择开关和分、合闸按钮。手动操作设备，需专用的钥匙和操作把手进行操作。

5、 当GIS设备某一间隔发出“闭锁”或“隔离”信号时，此间隔上任何设备禁止操作，并迅速向总调汇报情况，并汇报发电部、生产技术部、厂部，通知检修人员处理，待处理正常后方可操作。

6、 凡GIS设备的维修或调试，需要合上、分开相应的接地刀闸时，均使用现地控制方式操作。操作前，首先联系调度并检查该接地刀闸两侧相应的隔离刀闸、开关确已在分闸位置，然后才能操作，操作完成后及时报告值长。

十、GIS设备的正常操作

（一）开关通过计算机监控系统远方合上操作（通过计算机监控系统功能键盘或电气主接线画面点击操作）

1、 操作步骤：详见计算机监控系统运行规程

2、 检查所操作的开关指示由绿灯转为红灯

3、 现场检查所操作的开关的本体机构合闸指示为“Ⅰ”和现地控制柜上的指示为接通。

（二）开关通过计算机监控系统远方断开操作（通过计算机监控系统功能键盘或电气主接线画面点击操作）

4、 操作步骤：详见计算机监控系统运行规程

5、 检查所操作的开关指示由红灯转为绿灯

6、 现场检查所操作的开关的本体机构合闸指示为“O”和现地控制柜上的指示为断开

（三）开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）通过现地控制柜合闸操作

1、 检查要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）合闸条件满足

2、 将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Local” 位置

3、 将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作电源选控把手放“允许操作” 或按下操作电源选控黑色按钮

4、 按下要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的合闸红色按钮或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的合闸开关把手扭到合闸位置

5、 检查所操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）5

的合闸动作声音正常

6、 松开所操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的合闸红色按钮或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的合闸开关把手复归回原位

7、 松开已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作电源选控黑色按钮或将已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上操作电源选控把手放“禁止操作”位置

8、 将已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Remote” 位置

9、 现场检查所操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的本体机构合闸指示为“Ⅰ”和现地控制柜上的指示为接通

10、 全面检查现地操作柜上所操作过的设备已恢复到操作前的位置

（四）开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）通过现地控制柜分闸操作

1、 检查要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）分闸条件满足

2、 将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Local” 位置

3、 按下要操作的开关的断开绿色按钮或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的开关控制把手扭到分闸位置

4、 检查所操作的开关分闸动作声音正常

5、 松开所操作的开关的分闸绿色按钮或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的合闸开关把手复归回原位

6、 松开操作电源选控黑色按钮或将已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作电源选控把手放“禁止操作” 位置

7、 将已操作开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Remote” 位置

8、 现场检查所操作的开关的本体机构合闸指示为“O”和现地控制柜上的指示为断开

9、 全面检查现地操作柜上所操作过的设备已恢复到操作前的位置

（五）开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）在现地操作柜上解除闭锁分闸（合闸）操作

6

1、 经过总工或主管生产厂长同意解除闭锁操作

2、 将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Local” 位置

3、 将要解除闭锁后进行操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Interlock/Over”钥匙孔内的钥匙放“Over” 位置位置

4、 按下要操作的开关的断开绿色按钮（合闸红色按钮）或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的开关控制把手扭到分闸（合闸）位置

5、 检查所操作的开关分闸（合闸）动作声音正常

6、 松开所操作的开关的分闸绿色按钮（合闸红色按钮）或将要操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）的开关控制把手复归回原位

7、 松开操作电源选控黑色按钮或将已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作电源选控把手放“禁止操作” 位置

8、 将已操作的开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）现地操作柜上的“Interlock/Over”钥匙孔内的钥匙放“Interlock”并拔出钥匙

9、 将已操作开关（刀闸、检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作柜上的“Remote/Local”控制把手放“Remote” 位置

10、 现场检查所操作的开关的本体机构分闸指示为“O”（合闸指示为“Ⅰ”）和现地控制柜上的指示为断开（接通）

11、 全面检查现地操作柜上所操作过的设备已恢复到操作前的位置

（六）刀闸（检修接地刀闸、快速接地刀闸）在刀闸本体操作机构上解除闭锁分闸（合闸）操作

1. 经过总工或主管生产厂长以及调度同意解除闭锁操作

2. 会同有关技术指导人员到刀闸（检修接地刀闸、快速接地刀闸）本体的操作机构处

3. 开启刀闸（检修接地刀闸、快速接地刀闸）操作机构上的盖合

4. 插入解除刀闸（检修接地刀闸、快速接地刀闸）本体操作闭锁钥匙

5. 将钥匙旋转一定的角度（“SERVICE”位置），使操作把手的插孔露出，插进操作把手，即可手动摇动手操摇把操作刀闸（检修接7

地刀闸、快速接地刀闸）的分闸（合闸）操作

6. 操作结束，拿出手操摇把，将刀闸（检修接地刀闸、快速接地刀闸）的机械闭锁钥匙转一角度（“REVISION” 位置），关上操作机构处的盒盖。

（七） GIS设备的异常、故障、事故处理

1、 当GIS任一间隔发出“补充SF6气体”的信号时，允许保持原运行状态，并迅速到该间隔的现场控制屏上判明为哪一气室需补气，然后立即汇报生产部门，通知检修人员处理。

2、 当GIS任一间隔发出“补充SF6气体”的信号同时，又发出“SF6气室紧急隔离”的信号时，则认为发生大量漏气情况，将危及设备安全。此间隔不允许继续运行，应立即汇报总调，并断开与该间隔相连接的开关，将该间隔和带电部分隔离。在情况危急时，运行人员可在值长指导下，先行对需隔离的气室内的设备停电，然后及时将处理情况向总调及厂部领导汇报。

3、 开关的液压操作机构在运行中发生下列现象时，应立即申请紧急停电检修：

1)

液压机构油泵运行时间过长。

2)

液压机构油压降至发出跳闸闭锁信号。

3)

巡视检查时，发现液压机构大量漏油。

4、 油泵启动次数频繁时，应按下述处理：

4)

根据油泵启动次数计录器的指示，判断每天是否超过5次，如超过，则向总调、中调及厂部领导、生产技术部、发电部报告，按要求申请停机进行检查处理。正常后，此开关方能投入运行。

5)

若油泵启动次数每天在3～5次范围内，应加强监视，并做每天启动次数的比数，若发现逐天有增加次数的趋势，则向厂部领导报告，作好计划停电检修的准备。如每天稳定在某一次数，则允许继续运行，但应做好记录。

5、 GIS发生故障，造成气体外逸的措施：

6)

所有人员应迅速撤离现场，并迅速投入全部通风装置。

7)

在事故发生15分钟以内，所有人员不准进入室内（抢救人员除外）；15分钟以后，4小时以内任何人员进入室内都必须穿防护衣，戴手套及防毒面具；4小时以后进入室内虽然可不用上述措施，但 在清扫时仍须采取上述安全措施。

8)

若故障时有人被外逸气体侵袭，应立即清洗后送医院诊治。

（八） 其他事故处理类同。

“××××开关控制电源故障”、开关拒绝合闸、开关拒绝跳闸、刀8

闸拒绝（分闸）合闸

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