GIS

圖示：鋼殼體GIS外形圖

1、匯控柜2、斷路器3、電流互感器4、接地開關5、出線隔離開關6、電壓互感器7、電纜終端8、母線隔離開關9、接地開關10、母線11、操動機構
 
圖示：單相GIS側視圖

1、 斷路器滅弧室2、儲能彈簧操作機構3、隔離開關4、接地開關5、接地開關6、電流互感器7、電壓互感器8、斷路器控制單元

　　GIS(Gas-Isolated metal-enclosed Switchgear)是指氣體絕緣金屬封閉開關設備的簡稱，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設備，包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經優化設計有機地組合成一個整體。

01GIS基本結構

　　GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）采用了單相封裝的結構，其緊湊的設計減少了設備本身所占用的空間；該設備大部分模塊清晰地布置在一個水平面上；鋁合金一般被作為外殼材料，可以提高抗腐蝕性能且重量很輕；通過采用最新的結構和鑄造技術，優化了外殼的電場分布和機械性能。氣體絕緣金屬封閉開關設備也叫六氟化硫封閉式組合電器，六氟化硫氣體（SF6）多被用作絕緣和滅弧介質，所有的模塊都通過法蘭連接，依靠O型密封圈原理來保證設備的氣密性；盆式絕緣子將間隔分隔成若干個獨立氣室，每個氣室裝備了一套獨立的氣體監測設備、防爆膜和吸附劑，氣室中固定的吸附劑可以吸收水分及SF6分。
1、斷路器
　　斷路器組件由三相共箱式斷路器和操動機構組成。每相滅弧室有獨立的絕緣筒封閉。滅弧室為單壓式，采用軸向同步雙向吹弧式工作原理，結構簡單，開斷能力強。
2、隔離開關和接地開關
　　接地開關可以配手動、電動或電動彈簧機構。手動和電動機構主要用于檢修用接地開關；電動彈簧機構用于具有開合電磁感應電流、靜電感應電流能力和需要關合短路電流的接地開關。
　　接地開關可用做一次接引線端子，因此，在不需要放掉SF6氣體的條件下，用于檢查電流互感器的變化和測量電阻等。
　　隔離開關可以配手動、電動或電動彈簧機構。手動和電動機構主要用于無負載電流時分合隔離開關；電動彈簧機構用于需要切合電容電流、電感電流和母線轉換電流的隔離開關。
3、電流互感器
　　電流互感器是變電站的測量和保護系統的信號來源之一，此處電流互感器主要是將大電流轉換為小電流（1~5A），對設備進行測量和保護。
4、電壓互感器
　　電壓互感器時GIS的一種元件，主要用于電力系統的計量、電壓的測量和電壓的保護。一般安裝在母線上火進線部位。在此處主要是將高電壓轉換成低電壓（一般為110V）對GIS進行測量和保護。高欄終端GIS電壓互感器時三相共箱式結構（三個單獨的互感器裝在同一殼體里）。
5、避雷器
　　避雷器為氧化鋅型封閉式結構，采用SF6絕緣，有垂直或水平接口，主要由罐體盆式絕緣子安裝底座及芯體等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通容量。
6、母線
　　SF6氣體絕緣母線用于GIS內部間隔之間和各種元件的連接，母線可通過連續額定電流及耐受動、熱穩定電流。
7、終端元件
　　SF6空氣套管用于GIS架空線的連接，SF6油套管用于GIS與變壓器直連，電纜終端用于GIS與電纜的連接。
8、氣隔
　　GIS的每一個間隔，用不通氣的盆式絕緣子（氣隔絕緣子）劃分為若干個獨立的SF6氣室，即氣隔單元。各獨立氣室在電路上彼此相通，而在氣路上則相互隔離。設置氣隔具有以下優點：
　?。?）可以將不同SF6氣體壓力的各電器元件分隔開；
　?。?）特殊要求的元件（如避雷器等）可以單獨設立一個氣隔；
　?。?）在檢修時可以減少停電范圍；
　?。?）可以減少檢查時SF6氣體的回收和充放氣工作量；
　?。?）有利于安裝和擴建工作。

 
圖示：氣體密度開關示意圖

　　每一個氣隔單元有一套元件，即SF6密度計、自封接頭、SF6配管等。
　　其中，SF6密度計帶有SF6壓力表及報警接點。除可在密度計上直接讀出所連接的氣室的SF6壓力外，還可通過引線，將報警觸電接入就地控制柜。當氣室內SF6氣壓降低時，則通過控制柜上光字牌指示燈及綜自系統報文發出“F6壓力降低”的報警信號，如壓力降至閉鎖值以下，則發閉鎖信號，同時切斷斷路器控制回路，將斷路器閉鎖。

02GIS運行原理

　　GIS設備是由SF6氣體作為絕緣和滅弧介質，這個是GIS設備的主要特征。
　　整個GIS設備的工作原理如下所示：
　　第一步：對斷路器、隔離開關、快速接地開關進行選擇控制，并在終端進行集中控制；
　　第二步：實時監視斷路器、隔離開關、快速接地開關的工作狀態；
　　第三步：實時監視各氣室SF6氣體密度及壓力是否正常；
　　第四步：實現本間隔內斷路器、隔離開關、快速接地開關之間的電氣聯鎖；
　　第五步：顯示一次主接線形式及運行狀態；
　　第六步：監視控制回路電源是否正常；
　　第七步：集中控制，系統的各個元件都集中于就地控制柜的控制方式中。除了斷路器外，對各氣室的抽真空、充放氣、測水分等均集中在就地控制柜上進行。
　　第八步：分散控制。SF6氣路按氣隔單元在各自的監控裝置內進行監控，每一個氣隔單元有一套元件，與就地控制柜僅有電氣信號相連。
　　以上就是整個GIS設備的基本工作流程。
摘錄自：氣體絕緣金屬封閉開關設備的安裝與試驗

01可靠性與安全性

02適應環境能力強

03安裝與維護