Gas lnsulated Switchgear的优化



Gas lnsulated Switchgear的优化

气体绝缘金属封闭开关设备（Gas lnsulated Switchgear)简称GIS，也叫组合电器。它以六氟化硫气体为绝缘及灭弧介质，将断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、出线终端、母线等主要元件有序地组合在一起并安装在一个钢结构底架上。因具有结构紧凑、可靠性高、安装周期短、免维护等优点，GIS在电网开关设备中已占据主导地位，为电力系统的发展发挥了重要作用。

常见的GIS设备尺寸为6000×1000×3000（mm，长×宽×高），重量达4～6吨。由于全部元件都组装在同一个底架上，实现设备的整体吊装、运输及现场安装，因此底架的质量影响着设备的性能体现。合理的底架设计显得非常有必要。

以海南电网东方城东110kV变电站GIS工程为例，底架采用工程常用的14b热轧槽钢（140*60*8），长6600mm，承重4.3吨，在设备吊装过程中承受最苛刻的载荷工况。以满足此工况的底架结构为计算对象。

通常GIS设备的重心不在底架的中心上，为了起吊平衡，我们使用两根长4m吊绳加挂手动葫芦、两根长5m吊绳来起吊设备。起吊位置、起吊高度均已知，根据几何计算方法，可计算出加挂手动葫芦后的吊索长度为4.52m，吊绳承载的拉力为13750N，水平分力为5660N，竖直分力为12375N；5m的吊绳承载的拉力为10037 N，水平分力为5660N，竖直分力为8230N。

由于钢结构底架的技术含量不高，构成简单，未能引起工程技术人员的重视。在实际工程设计过程中，为了省事，技术员通常采用经验法进行底架的设计，为了保证足够的强度，往往会过度地使用材料，从而造成资源的浪费。