基于双隔离断口的GIS不停电扩建功能模块的研发及应用

为满足GIS间隔扩建对接安装及交接耐压试验时运行母线不停电的需求,文中介绍了一种具备双隔离断口操作,并能够确保双隔离断口中间导体有效接地的新型功能模块。文中首先比较了新功能模块与传统母线隔离开关模块的原理接线的性能特点,从壳体铸造、机械传动、内部结构以及电场分布等方面进行阐述与分析,最后提供了模块的工程应用实例。GIS备用间隔采用该模块作为母线隔离开关后,可以有效避免扩建安装以及交接耐压试验时断口击穿以致系统短路接地的风险。另外,该功能模块可大幅度降低GIS气室对接安装过程中的作业风险,大幅节省了SF6气体的充放处理时间,有效提高工作效率。

双隔离断口GIS功能模块仿真计算及试验验证

可实现GIS不停电扩建和耐压功能的双断口隔离开关(DDS)采用非标准结构的断口型式,为了验证这种特殊结构是否满足实际运行工况,文中通过Ansys有限元软件,建立双断口隔离开关机、电、热3D仿真模型,开展双断口隔离开关机械强度、绝缘强度、载流能力的仿真计算,并以双断口隔离开关真型样机开展绝缘试验、温升试验、动热稳定试验、机械寿命试验、高低温试验、母线转移电流试验、壳体水压试验。研究结果表明:壳体最大主应力为235.08 MPa,盖板最大等效应力为114.86 MPa,均小于许用应力;双断口隔离开关各部件场强均低于允许场强,并有一定裕度;滑动连接部分最大温升为56.5 K,壳体温升为17.3 K,内部导体和壳体温升均满足要求;试验结果验证了仿真计算的正确性。双断口隔离开关已应用于±800 kV东方换流站220 kV GIS的6个备用扩建间隔,设备运行良好。