西门子8DA10型高压开关柜(GIS)系统培训讲义 - 图文

GIS结构、原理及操作GIS结构、原理及操作第一章8DA10型高压开关柜功能、特点GIS结构、原理及操作8DA 系列可扩展、固定式安装断路器型开关柜主要在变电站和配电站中使用，并且可完成用户变电站的开关任务。这些开关柜额定电压高达40.5 kV，额定电流高达3150 A。它们适用于100 kA 的最大允许额定短路电流和40 kA 的最大短路分断电流。

GIS结构、原理及操作8DA 型固定安装断路器型开关柜具有以下特点：????????适合室内安装的金属外壳开关柜，出厂时已组装好，经过型式试验；采用绝缘介质SF6 气体；可安全触摸的电缆连接与互连系统并可连接固体绝缘母线和SF6 气体绝缘母线；本柜型GIS为单母线结构；本柜型采用单极金属外壳；本柜型为免维护高压开关柜；

采用逻辑机械联锁的完整开关柜联锁系统；气密性一次外壳，不受污物、湿气和小动物等环境因素的影响；?具有较高的人员安全性；?具有较高的设备安全性。GIS结构、原理及操作

GIS结构、原理及操作第二章8DA10型开关柜原理及柜体结构GIS结构、原理及操作GIS结构、原理及操作?上图为：8DA10（3极）断路器柜和开关柜极柱①②③④⑤⑦⑨

低压室（标准高度：850/1200 mm）SIPROTEC保护继电器（选件）用于三位置隔离开关的控制与指示板，带有断路器位置指示器用于馈线气体室的气体压力指示器(B0)气体灌充阀电缆隔室框架

⑥真空断路器的控制与指示板⑧用于电压检测系统的插孔⑩母线

?母线外壳?上套管?断路器外壳

?三位置隔离开关

?真空灭弧室?电流互感器?下套管

?开关柜连接外壳GIS结构、原理及操作8DA10型开关柜为单母线三极开关柜，其结构大致可分为：（1）高压断路器柜；（2）高压断路器；（3）三位置隔离开关；（4）电流互感器；（5）电压互感器；（6）气室。

下面将就上述几部分组成的功能、特性进行简要介绍。

GIS结构、原理及操作2.1 断路器柜2.1.1 功能断路器柜是8DA 系列开关柜的基本柜型。具有“进线”和“出线”功能。它可携载或分断所有额定母线及馈线电流以及相应铭牌上标出的短路电流。2.1.2 框架

开关柜极柱和开关柜前端的支撑件，形成电缆连接隔室。2.1.3 低压室

①用于安放保护、控制、测量和计量装置；

GIS结构、原理及操作②带有断路器的插入式电缆以及位于C形导轨上、用于进线和出线电缆（如母线）的三位置隔离开关操作机构；③可将各个装置安装在门内或低压室内的安装板上2.1.4 开关柜极柱①极柱是前后布置的。

②一个开关柜极柱包含一个垂直安排的外壳，内有一个真空灭弧室。

单极极柱横截面123456172891011

1213

40 kA31,5 kAGIS结构、原理及操作干燥剂铸铝腔体母线排三位置开关气密衬套安全隔膜真空灭弧室31,5 kA; 40 kA电流互感器容性耦合电极极柱支撑板柜体连接件内锥式插接件外壳

12345678910111213

GIS结构、原理及操作③内部带有三位置隔离开关的母线外壳在开关柜极柱的上方水平布置。2.2 高压断路器真空断路器是开关柜不可分割的一部分，它由以下部件组成：带储能弹簧结构和控制部件的操作结构；用于触头操作的分断杆；3 个带真空泡的开关柜极柱。

真空断路器与高压开关柜之间具有机械联锁装置，断路器和三位置隔离开关以机械方式进行联锁。GIS结构、原理及操作机械联锁可防止在三位置隔离开关没有处于确定的末端位置（合闸/分闸）时断路器被合闸。而且，机械联锁还可防止在断路器合闸后三位置隔离开关被操作。安装在极柱内的真空灭弧室GIS结构、原理及操作套管顶部法兰灭弧室支撑件真空灭弧室

电流互感器

GIS结构、原理及操作2.3 操作机构箱?操作机构箱通过一个可拆卸的前板进行封闭。前板上有用于控制部件与指示器的开孔。操作机构箱可容纳操作断路器所需的所有部件。?断路器可通过电气方式进行合闸，或使用ON 按钮以机械方式进行合闸。操作动力通过一个操作连杆机构被传输到真空灭弧室。合闸弹簧在合闸之后立即由电机进行重新储能。如果电机电源出现故障，则可手动将合闸弹簧进行储能。为此，在可拆卸前板上提供了一个用于从后面连接手动曲柄的开孔。弹簧储能状况可从指示器上读出。GIS结构、原理及操作①辅助触头S1②ON 按钮③合闸线圈④分励脱扣器⑤OFF 按钮⑥断路器的操作轴⑦分闸弹簧⑧操作计数器

⑨断路器的位置指示器

⑩“合闸弹簧储能/未储能

”指示器

GIS结构、原理及操作上图为不带前板的断路器操作机构箱（11）辅助触头（12）合闸弹簧（13）带手动曲柄联结器的机构（14）铭牌?按下断路器面板上的ON 按钮，断路器即合闸。通过真空灭弧室外的操作杆，操作传递到真空灭弧室。之后，马达立即将弹簧储能。

?如果马达的供电有问题，该弹簧可以通过手柄手动储能。为了手动储能，面板上有一个孔，储能手柄可通过该孔和齿轮机构啮合。弹簧的储能状态可由指示器读出。

?操作机构箱由一个可移开的盖板封闭，盖板上有为控制元件和指示器开的孔。断路器面板

GIS结构、原理及操作①ON按钮（机械）：当有马达操作的隔离和接地开关室，改按钮被锁上②OFF按钮③锁定装置（挂锁）④操作循环计数器⑤断路器“合/分”位置指示

⑥“弹簧已储能”和“弹簧

已储能”指示器

⑦手柄（为断路器合闸弹簧

储能）开孔的盖子

GIS结构、原理及操作2.4 三位置隔离开关三位置隔离开关将隔离开关和接地开关的功能组合在一起，它仅用于无负载的操作。①静触头，“合闸”位置②母线外壳③母线④母线支撑件⑤静触头，“准备接地”位置⑥套管

⑦动触头，“准备接地”位置

带母线和套管的三位置隔离开关⑧处于“合闸”位置的动触头⑨处于“分闸”位置的动触头

2.4.1三位置开关的操作GIS结构、原理及操作/分”的开关位置指示/准备接地”的开关位

置指示①隔离开关“合②机械操作接地开关的孔③机械操作隔离开关的孔④选择钥匙的孔

⑤“分⑥断路器的开关位置指示

GIS结构、原理及操作?没有马达操作机构时，手动操作隔离或接地都要用双凸钥匙来预选。只有相关的操作被允许时，预选才是可能的。?三位置开关的操作杆是不同的设计，并且用颜色来区分，如下所述：隔离开关操作杆：经钝化处理，黄色，凸头在右边，钥齿在上部接地开关操作杆：红色，凸头在右边，钥齿在左边

紧急操作杆（两种功能都有）：经钝化处理，黄色，没有凸头，槽的位置标出

GIS结构、原理及操作①钥齿②凸头③隔离开关操作杆④接地开关操作杆⑤紧急操作杆

GIS结构、原理及操作2.4.2 三位置开关操作的注意事项?1）手动合隔离开关时机械联锁可防止三位置开关带负荷操作。?2）带负荷接地会损坏三位置开关。?3）只有断路器合入后，接地过程才结束。?4）在装有马达操作三位置开关的开关柜中，如果马达电源出现故障，三位置开关在非特定的位置，必须用紧急操作杆手动操作三位置开关。

?5）紧急操作杆没有停止位置。操作超过了停止位置会损

坏三位置开关。

?6）操作紧急操作杆时一定要一次操作到位，严禁来回搬动，以防止误操作。GIS结构、原理及操作2.4.2 三位置开关操作的注意事项?7）馈线接地请遵守五项安全守则：与开关柜绝缘。确保不会重合闸。检查供电侧的安全绝缘。接地和短路。覆盖或隔离附近的带电体。?8）要确保断路器不会打开应：向上拉锁定装置装上挂锁

?9）解除接地时应：

取下挂锁

锁定装置的杆自动向下回位操作断路器到“分开”位置操作接地开关到“分开”位置

GIS结构、原理及操作（4）防短路母线接地开关分断操作接地开关合闸/分闸分断操作只有在以下情况下才可能：类型机械式或电气机械式接地开关分闸，用于操作杆的开孔打开可以为隔离开关或接地开关安装电气机械联锁装置。三位置隔离开关开关位置开关位置位置指示器GIS结构、原理及操作单线图“分闸”三位置隔离开关分闸，断路器分闸“合闸”三位置隔离开关合闸，断路器合闸

GIS结构、原理及操作“准备接地”三位置隔离开关准备接地，断路器分闸“接地”三位置隔离开关接地，断路器合闸

GIS结构、原理及操作2.5 电流和电压互感器2.5.1 电压互感器1、特性：⑴符合IEC 60 044-2 标准⑺作为法兰分隔器安装在柜接头上方，或可作为内锥式⑵铸塑树脂绝缘插入系统而插到任意空闲插⑶电感型孔中⑷因金属外壳而可以安全⑻适用于所有保护和测量功

能触摸

⑸设计为低功率电压互感器⑼不再可能发生铁磁谐振⑽开关柜或电缆测试时不用（电阻分压器）(6) 符合IEC-60044-7 标准

断开

2.5.1 电压互感器1、特性：⑾抗瞬时过电压⑿电压测量范围宽：0.4-1.2 倍额定电压⒀高可靠性和可用性⒁防短路⒂接线与额定值无关⒃系统符合数字二次系统

GIS结构、原理及操作

GIS结构、原理及操作第三章8DA10型开关柜的操作GIS结构、原理及操作3.1操作工具用于三位置隔离开关的“隔离”和“准备接地”功能的操作杆具有一个槽和一个头，它们的安排可使操作杆仅可被用于相应的功能。紧急操作杆只具有一个槽，并且只能按规定使用用于“隔离”功能的操作杆用于“准备接地”功能的操作杆（标为红色的十字杆）

GIS结构、原理及操作紧急操作杆

用于为合闸弹簧储能的手动曲柄

GIS结构、原理及操作双头钥匙(5 mm)

GIS结构、原理及操作3.2 断路器操作①ON 按钮②OFF 按钮③“馈线已接地”锁定部件④操作计数器⑤断路器的位置指示器⑥“合闸弹簧储能/未储能”指示器⑦用于手动为合闸弹簧储能的操作孔

断路器控制盘

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