南方电网500kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)关键技术标准规范.doc

中国南方电网有限责任企业企业标准
Q/CSG

500kV气体绝缘金属封闭开关设备
（GIS）技术规范

–10–14实施
–10–14公布

中国南方电网有限责任企业 发 布

Q/CSG 123003.2-
1　

目 次
前 言 I
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 使用条件 2
4.1 正常使用条件 2
4.2 特殊使用条件 4
5 技术要求 5
5.1 技术参数要求 5
5.2 设计和结构要求 11
6 试验 29
6.1型式试验 29
6.2 出厂试验 30
6.3 现场交接试验 32
7 产品对环境影响 34
8 备品备件及专用工具 34
8.1 备品备件 34
8.2 专用工具 35
9 技术文件 36
10监造、包装、运输、储存 38
11 附则 39
附录A 500kV GIS技术参数表（规范性附录） 40
附录B LCC相关资料要求 49
附录C 500kV变电站500kV GIS设备CT、PT配置示意图 54

前 言

为规范500kV全部采取SF6气体作为绝缘介质气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）技术标准和要求，指导南方电网企业所属变电站（发电厂）GIS建设、改造和运行管理工作，依据国家和行业相关标准、规程和规范，特制订本规范。
本规范由中国南方电网有限责任企业生产技术部提出、归口并解释。
本规范起草单位：广东电网企业电力科学研究院。
本规范关键起草人：卢启付、吴琼、李端姣、吕鸿、王红斌、陈锦清。
本规范关键审查人：皇甫学真、陈建福、黄志伟、刘辉、谢植飚、黄星、赵现平、赵小渔、刘岩。
本规范由中国南方电网有限责任企业标准化委员会同意。
本规范自公布之日起实施。
实施中问题和意见，请立即反馈至中国南方电网有限责任企业生产技术部。
500kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）技术规范
1 范围
本规范适适用于中国南方电网企业所属变电站（发电厂）新建、扩建及改造工程，安装在户内或户外并运行在频率为50Hz、500kV电压等级GIS及其操动机构和辅助设备。
本规范要求了500kV电压等级GIS本体及隶属设备功效设计、结构、性能、安装和试验等方面技术要求。
本技术规范提出是最低程度技术要求。凡本技术规范未要求，但在相关设备国家标准、行业标准或IEC标准中有要求规范条文，应按上述标准条文中最高技术要求实施。
接入南方电网用户设备其配置、选型可参考本规范要求实施。
2 规范性引用文件
下列文件中条款经过本规范引用而成为本规范条款。通常注明日期引用文件，其随即全部修改单（不包含勘误内容）或修订版均不适适用于本规范，然而，激励依据本规范达成协议各方研究是否可使用这些文件最新版本。通常未注明日期引用文件，其最新版本适适用于本规范。
GB 156- 额定电压
GB 311.1-1997 高压输变电设备绝缘配合
GB 1207- 电磁式电压互感器
GB 1208- 电流互感器
GB 1984- 高压交流断路器
GB 1985- 高压交流隔离开关和接地开关
GB 4208-1993 外壳防护等级（1P代码）
GB 7354 局部放电测量
GB 7674- 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备
GB 11032- 交流无间隙金属氧化物避雷器
GB 50150- 电气装置安装工程电气设备交接试验标准
GB/T 311.2- 绝缘配合 第2部分：高压输变电设备绝缘配合使用导则
GB/T 2900.20 电工术语 高压开关设备
GB/T 5582-1993 高压电力设备外绝缘污秽等级
GB/T 8905 六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则
GB/T 16935.1- 低压系统内设备绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验
GB/T 22381- 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备和充流体及挤包绝缘电力电缆连接 充流体及干式电缆终端
GB/T 22382- 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备和电力变压器之间直接连接
DL/T 402- 交流高压断路器订货技术条件
DL/T 486- 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件
DL/T 555 气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则
DL/T 593- 高压开关设备和控制设备标准共用技术要求
DL/T 617- 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件
DL/T 618 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程
DL/T 728- 气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则
DL/T 978- 气体绝缘金属封闭输电线路技术条件
Q/CSG 1 0007- 电力设备预防性试验规程
Q CSG 11401- 气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）局部放电特高频检测技术规范
变电设备状态监测和带电测试配置标准
本技术规范实施期间，新颁布国家标准和行业标准(不含上述引用文件中未注明日期标准修订版)均不适适用于本规范。然而，激励依据本规范研究是否可使用这些文件最新版本。”

3 术语和定义
GB 7674-第三章术语和定义适适用于本规范。
4 使用条件
除非另有要求，GIS及其操动机构和辅助设备，要在本条列出使用条件下使用。
假如实际使用条件不一样于本条使用条件，制造厂应尽可能按用户提出特殊要求设计产品，或应和用户达成合适协议。
4.1 正常使用条件
4.1.1 周围空气温度
年最高温度不超出40℃，最热月日平均温度不超出35℃。
年最低温度不低于-10℃。
4.1.2 环境相对湿度（在25℃时）
日相对湿度平均值小于95%；
月相对湿度平均值小于90%。
应考虑凝露对设备影响。
4.1.3 太阳辐射强度
户内GIS阳光辐射强度能够忽略；户外GIS应考虑阳光辐射强度影响，晴天中午辐射强度为1000W/m2。
4.1.4 海拔高度
适适用于设备外绝缘，绝缘水平设计要求海拔高度不超出1000m。
4.1.5 污秽
对于III级以下污秽等级地域统一按III级防污选择设备爬电比距。III级及以上污秽等级地域统一按IV级防污选择设备爬电比距。
III级外绝缘爬电比距要求为：
相对地：大于25mm/kV。
4.1.6 覆冰厚度
不超出10mm。
4.1.7 降雨量
年最大：2600mm
日最大：300mm
4.1.8 风速
正常使用条件：不超出34m/s（对应于圆柱表面上700Pa）
4.1.9 振动
耐受地震烈度要求为8度：
水平分量 0.25g
垂直分量 0.125g
本设备应能承受用三周正弦波0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时，在共振条件下所发生动态地震应力，而且安全系数应大于1.67。
4.1.10 共模电压
因为主回路开合操作，在辅助和控制回路上所感应共模电压幅值不超出1.6kV。
4.2 特殊使用条件
凡不满足4.1条正常使用条件之外特殊条件，如环境温度、海拔、污秽等级等应在订货时说明。
4.2.1 周围空气温度和湿度
对于酷热气候，应优先选择年最低和年最高温度范围要求为：-25℃～+55℃。
日相对湿度平均值能达成98%。
4.2.2 海拔高度
对于使用在海拔高于1000m处GIS，其外绝缘在标准参考大气条件下绝缘水平是将适用场所要求绝缘耐受电压乘以海拔修正系数Ka。
系数Ka可按下式计算：

式中：H为GIS安装地点海拔高度，以m为单位。
注1：在任一海拔处，内绝缘绝缘特征是相同，不需采取尤其方法。相关外绝缘和内绝缘定义见GB/T 311.2。
注2：对于低压辅助设备和控制设备，海拔低于m时， 不需采取尤其方法。如用于m以上海拔，需采取方法见GB/T 16935.1。
注3：海拔高度可参考下列要求确定：
a. 海拔在1000～m范围，设备外绝缘水平按m海拔修正；
b. 海拔在～2500m范围，设备外绝缘水平按2500m海拔修正；
c. 海拔在2500～3000m范围，设备外绝缘水平按3000m海拔修正；
d. 海拔高于3000m，应考虑实际运行地点环境，经专题研究后确定。
4.2.3 污秽
对于III级污秽地域，考虑到未来调整爬距困难，可按IV级选择设备爬电比距， IV级外绝缘爬电比距要求为：
相对地：大于31mm/kV。
4.2.4 覆冰厚度
覆冰对20级不超出20mm，对30级不超出30mm。
4.2.5 其它参数
设备在其它特殊使用条件下使用时，用户应参考GB/T 4796、GB/T 4797、GB/T 4798要求提出其环境参数。
5 技术要求
5.1 技术参数要求
5.1.1 额定电压（Ur）：550kV。
★5.1.2 额定绝缘水平
GIS额定绝缘水平见表1。
表1中耐受电压适适用于GB311.1中要求标准参考大气条件（温度、压力、湿度）。
额定绝缘水平用相对地额定雷电冲击耐受电压来表示。
表1 500kV GIS额定绝缘水平
额定电压Ur kV（有效值）
额定短时工频耐受电压Ud
kV（有效值）
额定操作冲击耐受电压Us
kV（峰值）
额定雷电冲击耐受电压Up kV（峰值）
相对地
及相间
开关断口及
隔离断口
相对地
相间
开关断口及隔离断口
相对地 及相间
开关断口及隔离断口
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
550
740
740（+315）
1300
1950
1175（+450）
1675
1675（+315）
注1：本表项（3）括号内数值为1.0Ur/，是加在对侧端子上工频电压有效值；
注2： 项（6）中括号内数值为1.0Ur，是加在对侧端子上工频电压峰值，项（8）中括号内数值为0.7Ur，是加在对侧端子上工频电压峰值。
注3：项（2）中值适适用于：
——对于型式试验，相对地和相间
——对于出厂试验，相对地、相间和开关装置断口间。
5.1.3 额定频率（fr）：50Hz。
5.1.4 额定电流和温升
5.1.4.1额定电流（Ir）
GIS额定电流是在要求使用和性能条件下能连续经过电流有效值。本技术规范优先从下列数值中选择： 3150A、4000A、5000A、6300A。
注：GIS主回路（比如母线、馈电回路等）可含有不一样额定电流值。
5.1.4.2温升
在温升试验要求条件下，当周围空气温度不超出40℃时，GIS设备任何部分温升不应该超出DL/T 593中表3要求温升极限。
对运行人员易接触外壳，其温升不应超出30K；对运行人员易靠近，但正常操作时不需接触外壳，其温升不超出40K；对运行人员不接触部位，许可温升可提升到65K，但应确保周围绝缘材料不致损坏并需做出显著高温标识。
★5.1.5 额定短时耐受电流（Ik）
在要求使用和性能条件下，在要求短时间内，GIS在合闸状态下能够承载电流有效值。GIS额定短时耐受电流等于其额定短路开断电流。
优先从下列数值中选择50kA、63kA。
★5.1.6 额定短路连续时间（tk）
GIS在合闸状态下能够承载额定短时耐受电流时间间隔。
500kV GIS额定短路连续时间要求为2s。
5.1.7 额定峰值耐受电流（Ip）
在要求使用和性能条件下，GIS在合闸状态下能够承载额定短时耐受电流第一个大半波电流峰值。额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流。
优先从下列数值中选择125kA、160kA。
注：在一些使用条件下，系统特征决定直流时间系数可能比45ms大，对于特殊系统其值通常为60ms、75ms和120ms，这取决于系统额定电压。在这些情况下，额定峰值耐受电流提议选择2.7倍额定短时耐受电流。
5.1.8 合闸和分闸装置及辅助和控制回路额定电源电压（Ua）
合闸和分闸装置及其辅助和控制回路额定电源电压应该了解为：当设备操作时在其回路端子上测得电压。假如需要，还包含制造厂提供或要求和回路串联辅助电阻或元件，但不包含连接到电源导线。
额定电源电压值应从表2和表3给出标准值中选择。
表2 直流电压
直流电压 V
110
220

表3 交流电压
三相三线或四线制系统 V
单相三线制系统 V
单相二线制系统 V
――
220/380
230/400
220
――
――
――
220
230
1 第一栏中较低值是对中性点电压，较高值是相间电压。第二栏较低值是对中性点电压，较高值是线间电压；
2 230/400V将是唯一标准值，并推荐在新系统中采取。
3 保护和测量用互感器二次电压不受本标准约束。
5.1.9合闸和分闸装置及辅助和控制回路额定电源频率
额定电源频率标准值为交流50Hz或直流。
5.1.10最大许可局部放电量(1.2倍额定相电压下)
每个间隔局部放电量不应超出5pC。
上述要求值适适用于独立元件和包含这些元件分装。不过，一些设备，比如液体、浸入或固体绝缘电压互感器，根据它们相关标准含有可接收局部放电量高于5pC。假如局部放电量不超出10pC，全部包含许可局部放电量高于5pC元件分装应认为是可接收。这么元件应单独试验且不应放在进行试验分装内。
盆式绝缘子、绝缘拉杆等绝缘件最大许可局部放电量应小于3pC。
5.1.11 GIS各组成元件额定值
5.1.11.1 断路器
a) ★断路器时间参量和额定操作次序
额定操作次序为O-0.3s-CO-180s-CO
开断时间、合-分时间和分、合闸时间上下限依产品技术条件要求。
分闸不一样期性：同相断口间小于2ms；相间小于3ms。
合闸不一样期性：同相断口间小于3ms；相间小于5ms。
b) ★开断能力参数：按DL/T 402要求实施。
额定短路开断电流：优先从下列数值中选择：50kA、63kA；
近区故障开断额定参数（包含90%、75%和60%）；
额定线路充电开断电流（应无重燃）：500A；
额定失步关合和开断电流：额定失步开断电流为额定短路开断电流25%。额定失步关合电流应为额定失步开断电流峰值。此时工频恢复电压，应为2.0×550/kV；
额定电缆充电开断电流：500A；
额定短路开断电流开断次数应大于20次。
c) ★机械稳定性次数5000次。
d) 并联电容器：电容值许可偏差为±5%。工频耐压应大于2倍相电压。最高运行温度下tanδ（介质损耗）由依产品技术条件要求。
e) 合闸电阻：合闸电阻值由制造厂给定，偏差为±5%，预插入时间依产品技术条件要求。在最高温度时阻值改变应在-5%～+5%范围内。工作方法为1.3倍额定相电压下CO4次（时间间隔CO- 30min-CO-30min-CO-30min-CO），或1.3倍额定相电压下CO-30min-2倍额定相电压下CO。
f) 主回路电阻值：依产品技术条件要求。
g) 无线电干扰电压：在1.1×550/kV电压下，小于500μV。
h) 操动机构：型式分液压（液压弹簧）、弹簧等。制造厂应提供正常、最高、最低工作压力及24h压缩机或油泵最大开启次数（通常不超出2次）和不开启压缩机或油泵情况下许可操作次数。要求在压力降到自动重合闸闭锁压力前，还能连续进行2次CO或O-0.3s-CO操作次序。分、合闸线圈应包含工作电压、频率、直流电阻值和稳态电流。分闸线圈应为2只。
i) 操动机构防护等级：通常应达IP5X（见GB 4208）。
5.1.11.2 隔离开关
a) 时间参数：分、合闸时间和分、合闸速度由依产品技术条件要求。
b) 开断性能。
开断母线转移电流能力：为其额定电流80%，但不超出1600A。
开断容性感性电流能力：550kV超出0.5A，由使用部门提出要求。当断路器分闸状态时，隔离开关操作，不应因断路器断口间电容而产生危及变压器端部绝缘特高频过电压。
c) 机械稳定性次数： 5000次。
d) 操动机构：型式为电动，分相操作。
5.1.11.3 快速接地开关
a) 时间参数：分、合闸时间上、下限依产品技术条件要求；合闸时间应不超出0.1s；分、合闸速度能确保其开断及关合性能。
b) 开断和关合能力。
额定关合短路电流应和断路器一致，关合次数为2次。
开、合感应电流按设计具体要求从下表中选择：
表4 快速接地开关额定感应电流和额定感应电压
额定电压
Ur/kV
电磁耦合
静电耦合
额定感应电流/A
（有效值）
额定感应电压/kV
（有效值）
额定感应电流/A
（有效值）
额定感应电压/kV
（有效值）
类别
类别
类别
类别
A
B
超B
A
B
超B
A
B
A
B
550
80
200
300～400
2
25
25
1.6
25
8
25
300～600
50
50
50
注1：A类接地开关：用于耦合弱或比较短平行线路；B类接地开关：用于耦合强或比较长平行线路；超B类接地开关：用于耦合尤其强或尤其长平行线路。感性感应电流和容性感应电流应在同一水平标志性行中选择。
注2：额定开合感应电流按设计具体要求选择。
c) 机械稳定性次数： 3000次。
d）操动机构：型式为电动弹簧。
5.1.11.4 检修接地开关
检修接地开关应和隔离开关动热稳定电流应相等，机械稳定性次数为5000次。
操动机构：型式为电动。
5.1.11.5 电流互感器
按GB 1208要求。
a) 额定二次电流：从1A和5A中选择。
b) 额定输出容量：分测量级（含计量级）、保护级。
c) 标准正确级：计量正确级为0.2S级，测量正确级为0.5S级，仪表保安系数小于5。
d) 保护用绕组和TPY型短路电流倍数Kssc和暂态磁通倍数Kf，由用户提出要求。通常在一次经过故障电流0.04s内，二次暂态误差不应超出7.5%，短路电流倍数应尽可能满足系数额定短路开断电流值。
e) CT配置：见附录C。
5.1.11.6 电压互感器
按GB 1207要求。
a) 额定电压：500/kV。
b) 额定二次电压：通常为100/V（测量，保护级）；当辅助绕组△接法时为100V。
c) 额定输出容量：应分别给出测量用绕组、保护用绕组和辅助绕组额定输出容量。
d) 正确级：测量级通常为0.2级和0.5级，保护级为3P级。
e) 当三相一次绕组施加三相平衡电压时，辅助绕组开口三角剩下电压不得大于1.0V。
f) 额定过电压倍数：1.2最高运行电压下连续，1.5最高运行电压下许可30s。
g) 应预防一次回路放电对二次绕组和二次回路产生影响。
h) 局部放电：在1.2倍最高运行电压下小于10pC。
i) PT配置：见附录C。
5.1.11.7 避雷器
a) 额定电压、连续运行电压：从GB 11032表6中选择。
b) 冲击残压：在标称放电电流10kA、20kA下给出陡波冲击电流残压（1/5μs）、雷电冲击电流残压（8/20μs）和操作冲击电流残压（30/60μs），其峰值小于GB 11032表6要求。
c) 冲击通流容量：100kA，4/10μs应能冲击2次。
d) 长连续时间冲击电流耐受能力：应要求线路冲击阻抗，峰值连续时间，充电电压及次数，符合GB 11032中8.4要求。
e) 直流1mA参考电压：其值不应小于GB 11032表6要求。
f) 金属氧化物元件最小总能量吸收能力（kJ/kV）由制造厂提供。
g) 压力释放额定电流（有效值）：大电流63kA，小电流800A。
h) 长线释放等级由制造厂提供。
5.1.11.8 母线
a) 导体电感、电容、电阻及波阻抗由制造厂提供。
b) 外壳电阻由制造厂提供。
c) 母线导体和外壳电能损耗（W/m）由制造厂提供。
5.1.11.9 绝缘子
a) 1.2倍额定相电压下局部放电量应小于3pC。
b) 盆式绝缘子破坏压力和其运行压力之比，即安全系数大于4.5。
c) 1.1倍额定相电压下，最大电场强度小于1.5kV/mm。
5.1.11.10 SF6/空气套管
a) 最大工作荷载时安全系数应大于2.5；
b) 在1.2倍额定相电压下小于5pC。
5.1.11.11 以上各组成元件未作要求部分参考各自技术规范。
5.1.12 使用寿命
设备应确保使用寿命大于30年（电子元器件、密封胶圈除外，通常要求大于20年）。
5.2 设计和结构要求
5.2.1 GIS组成
500kV GIS组成包含：
1) GIS本体(包含各组成元件、伸缩节等)；
2) GIS底架、支架、爬梯、平台等及安装所需紧固件和接地铜排等；
3) 操动机构及其辅助设备；
4) 全部SF6气体管路及SF6气体（按全部间隔用气量另加适量安装损耗气量）；
5) 汇控柜到各机构箱、分控柜之间连接电缆、管线及管道；
6) 备品备件及专用工器具等。
5.2.2 机械结构要求
5.2.2.1 GIS型式
500kV GIS应为单相式结构（单相一壳），共三相。GIS断路器应设计为单/双断口。主母线采取盆式绝缘子划分合适隔室并有伸缩式连接装置，以满足GIS现场安装﹑定时维护﹑后续扩建和故障处理等要求。
5.2.2.2 支持结构
500kV GIS设备钢支架之间和钢支架和设备之间联接采取螺栓固定。
支架高度应满足要求要求，以使出线套管均压环至混凝土基础不低于7.5m，但其接线端子最高点至混凝土基础不高于8.8m。地脚螺栓应能使架构可靠地固定在基础上。
GIS按运输拼装单元设置独立支撑底架，并设置和标明起吊部位。在运输中需要拆除部位，必需时应增设运输临时支撑。
GIS支撑底架结构为固定不可调整式，制造厂在出厂前应予调整使符合现场安装要求，在现场安装时不得再用垫块调整。
电缆终端支撑底架应满足电缆现场施工方便及电缆固定。
GIS全部支撑不得妨碍正常维修巡视通道通畅。
沿母线方向每隔约20m应设置永久性高层平台及扶梯，便于操作、巡视及维修。
5.2.2.3 设备接线板
GIS应配置铝合金平板式接线板，以满足每一设备或本身回路额定电流，并提供不锈钢螺栓、螺帽及防松垫圈。推荐接线板尺寸及钻孔位置图1所表示，但不限于此。

图1 推荐接线板外观
接线板应设计为防电晕式，并应能承受产品技术条件要求机械强度要求。接线板接触电流密度按DL/T 5222-《导体和电器选择设计技术要求》计算：铝≤0.0936A/mm2。
5.2.2.4 荷载承受能力
a） 接线板
GIS接线板上许可荷载不应小于下列数值，且静态安全系数不应小于3.5。
水平纵向 N
水平横向 1500N
垂直方向 1500N
接线板耐受弯矩应大于400N·m。
b） 综合荷载承受能力
GIS接线板应含有承受连续及短时综合荷载能力。
——连续综合荷载
包含施加在GIS接线板上水平纵向荷载、水平横向荷载、垂直荷载、设备最大风荷载和设备自重等荷载组合。在此连续综合荷载下，设备安全系数不应小于2.5。
——短时综合荷载
包含施加在GIS接线板上水平纵向荷载、水平横向荷载、垂直荷载、设备最大风荷载25%、和设备地震动态荷载及设备自重等荷载组合。在此连续短时综合荷载下，设备安全系数应大于1.67。
5.2.3 SF6气体系统要求
5.2.3.1 新SF6气体质量要求
制造厂应明确要求GIS中气体质量和密度，并为用户提供更新气体和保持要求气体数量和质量必需说明。充入GIS前SF6气体应符合表5质量标准要求。
表5 新SF6气体质量标准
项 目 名 称
GB 12022标准要求值
六氟化硫（SF6）质量分数/％
≥99.9
空气质量分数/％
≤0.04
四氟化碳（CF4）质量分数/％
≤0.04
水分
水质量分数/%
≤0.0005
露点/℃
-49.7
酸度（以HF计）质量分数/％
0.00002
可水解氟化物（以HF计）/％
0.00010
矿物油质量分数/％
0.0004
毒性
生物试验无毒
5.2.3.2气体抽样阀
气体抽样阀需要每相设置一个，并确保在抽样时不应误报警。
★5.2.3.3 SF6气体泄漏率
SF6气体系统垫圈和密封设计寿命最少应为20年。每个气隔应装有一个装置，在气体密度降低时给出报警信号，当降低至最小运行密度时，应可靠闭锁分﹑合闸，并给出报警信号。
GIS中每个隔室SF6气体年泄漏率不应超出0.5%。
5.2.3.4 SF6气体系统结构要求
为了降低维修时换气量和降低设备停运范围，断路器、避雷器、电压互感器和电缆终端等元件所在气隔应为独立隔室。扩建接口应设置独立过渡隔室。
GIS主母线应用隔板分隔成部分独立隔室，提议长度不超出15m。
每个独立隔室应单独安装一个含有密度和压力指示功效合一SF6气体监测设备。
GISSF6气体系统应尽可能简单且便于安装和维修。
★5.2.3.5 SF6气体监测设备
SF6气体监测设备应采取含有密度和压力指示功效合一气体密度继电器，应含有自动温度赔偿功效，在-30℃～+60℃范围内任何温度下指示压力值是室温下压力值（密度）。SF6气体监测设备安装位置应便于运行人员读取数据和试验维护。假如安装在控制箱体外，应有防雨罩，并采取防振动方法。
气体密度继电器应是防振型优质机械指示式密度继电器，并有数字指示标识及报警、闭锁区域。继电器和压力表应设置专用接口或阀门，含有不停电校验及补气功效，且能可靠切断主气路。
当SF6 气体压力降低时应有报警信号，当其密度降至最小运行值时，断路器应能可靠闭锁，并发出信号。
密度监视装置能够按GIS间隔集中部署，也能够分散在各隔室周围。当采取集中部署时，管道直径要足够大，以提升抽真空效率及真空极限。密度监视装置、压力表、自封接头或阀门及管道均应有可靠固定方法。
应有预防内部故障短路电流发生时在气体监视系统上可能产生分流现象。
气体监视系统接头密封工艺结构应和GIS主件密封工艺结构一致。
★5.2.3.6气体吸附装置
应提供气体吸附装置，含有在现场更换条件，吸附GIS内部产生杂质，以维持预期电气特征和维修工作安全。
GIS内部吸附剂罩应采取金属材质制成。如采取塑料材质吸附剂罩，其材质应含有良好耐热性能和机械性能，应有挂网以上安全运行时间确保，并提供性能检验汇报。
内部吸附剂应采取绝缘材质口袋包裹，严禁散落于吸附剂罩内部。吸附剂应由绝缘材质织物袋包装，严禁散落于吸附剂罩内部。
5.2.4 GIS控制要求
5.2.4.1 控制和操作要求
500kV GIS断路器应能有选择对三相中任一相进行单相分闸和单相合闸，也应能够进行正常三相同时操作。
当发生相间或相对地故障时，断路器应能单相有选择地或三相同时分闸和重合闸，而且应满足重合闸不成功立即分闸要求。
★5.2.4.2 辅助继电器
需配置用于GIS中止路器分闸和合闸所必需中间继电器和闭锁控制继电器等。全部包含断路器直接分闸出口中间继电器应采取动作电压在额定直流电压55%～70%范围内、动作功率不低于5W 中间继电器。
直流继电器线圈线径不宜小于0.09mm，如用线圈线径小于0.09mm继电器时，其线圈须经密封处理，以预防线圈断线。
5.2.4.3 远方及就地操作
GIS中止路器应适适用电信号进行远方操作，也能够在断路器控制柜进行就地电气操作。断路器控制柜中应含有“远方/就地”转换开关和用于就地操作所必需开关、继电器和其它设备。当“远方/就地”转换开关处于就地位置时，远方应不能操作。“远方/就地”转换开关每一个位置最少提供两对备用接点，并接至端子排。断路器就地操作时，仅作为检修操作，就地操作应经隔离开关分闸位置闭锁。
GIS中止路器应装设操作闭锁装置，当某种操作会危及断路器安全时，应对其操作给予闭锁。分闸闭锁应可预防断路器在不许可分闸情况下进行分闸操作。合闸闭锁应能预防断路器在不能安全地进行一个完整合分或自由脱扣操作时进行合闸操作。
5.2.4.4 电气分闸装置
GIS中每相断路器应装设两套完全一样分闸装置，包含以下各项，但不仅限于这些：
a） 每相有两个电气上独立且相同分闸线圈，两个分闸线圈分别或同时动作时不应影响分闸操作。
b） 两套分闸装置相互间应电气独立，而且采取相同接线方法及保护设备，并分别和二套独立控制或分闸电源连接。
上面所指要求仅仅是两套完全一样电气分闸装置，不应了解为要求提供任何双重机械部件。
5.2.4.5 分、合闸线圈联接和监视
a） 合闸线圈和第一分闸线圈使用一组电源，第二分闸线圈使用另一组电源。
b） 应将合闸线圈正极经过常闭辅助接点“b”和端子排相连；应将分闸线圈正极经过常开辅助接点“a”和端子排相连。
c) 分、合闸线圈动作电流应大于50mA，方便提供连续监视。
5.2.4.6 控制电压
全部控制装置，包含分闸、合闸线圈，均应能在额定电压下（推荐直流110V/220V）下安全可靠工作。合闸线圈在80%～110%额定电源电压下可靠动作，分闸线圈在65%～120%额定电源电压下可靠动作，且分闸线圈在不高于30%额定电源电压下不应动作。用于分闸和合闸电源功率应小于340W。
5.2.4.7 脱扣器
a） 脱扣器动作限值
在额定电源电压下，分闸并联脱扣器脱扣指令最短连续时间和合闸并联脱扣器指令最短连续时间大于2ms。
并联脱扣器动作最低电源电压不应小于额定电源电压30％。
b） 脱扣器功耗
GIS中三极断路器分闸或合闸并联脱扣器功耗不应超出1200VA。对于一些断路器设计，可能需要更高值。
c） 脱扣器保护方法
使用并联分闸和合闸脱扣器场所，当施加永久合闸或分闸指令时，应采取合适保护方法避免脱扣器损坏。对于并联分闸脱扣器，保护方法动作时间不应早于断路器要求脱扣指令最短连续时间，也不应迟于断路器主触头额定分闸后20ms。对于并联合闸脱扣器，保护方法动作时间不应早于断路器合闸指令最短连续时间，也不应迟于断路器额定合闸时间。对于短合－分闸时间要求场所，并联分闸脱扣器保护方法动作时间不应早于断路器主触头合闸时刻，也不应迟于断路器合闸后一个半波。
5.2.4.8 防跳跃装置及防非全相合闸装置
操动机构应配置电气和机械预防跳跃装置及防非全相合闸装置（且防跳回路及非全相回路应有显著分界点，可现场方便脱出以上回路）。当断路器被一连续合闸信号合闸于故障时，防跳装置应能预防断路器反复地进行分闸和合闸，并含有确保合-分时间能力。当断路器发生非全相合闸时，应由断路器本身回路实现保护性分闸。
同时防跳回路中需配置就地/远方切换功效，满足当就地操作时使用断路器本体防跳，当远方操作时不使用断路器本体防跳要求，并提供短接片供用户选择使用此项功效。
5.2.4.9 三相不一致回路
GIS断路器应设置两套三相不一致电气回路，用于第一分闸及第二分闸。继电器应能使断路器自动三相分闸，且须有一副常开接点引至控制柜端子排上。
断路器本体三相位置不一致保护采取时间继电器应质量良好、稳定，继电器时间刻度范围0～5 秒连续可调，刻度误差和时间整定值偏差≤±0.5 秒，且确保在强电磁环境运行不易损坏，不发生误动、拒动。
断路器本体三相位置不一致保护宜装设三块连接片：本体三相不一致保护投入连接片、本体三相不一致保护跳第一组分闸线圈连接片、本体三相不一致保护跳第二组分闸线圈连接片。
★5.2.4.10 辅助开关
全部辅助开关均要求为断路器专用型辅助开关或磁吹开关。
除已述断路器中对控制或辅助功效正常要求辅助接点外，每台断路器每对应装设12副常开“a”和12副常闭“b”备用辅助接点供用户使用。每相隔离开关需有备用常开和常闭触点各10副，接地开关各10副。辅助接点切断容量应大于DC 110V，5A或DC 220V，2.5A。
5.2.4.11 直流线圈过电压抑制装置（适用时）
直流线圈(分闸、合闸、辅助等)可装设和线圈并联过电压抑制装置，以作为暂态电压放电通道，但这些装置不应影响断路器正常操作。
5.2.4.12 预防故障操作要求
GIS中止路器应设置操作压力监视装置，当压力超限时应报警，超出要求值时应进行对应闭锁。断路器分、合闸压力异常闭锁功效应由断路器本体机构实现，并能提供两组完全独立压力闭锁接点供继电保护使用。
5.2.4.13 操作线圈保护特征
除额定值外，在断路器最小压力闭锁时操作激磁线圈，应有保护装置以预防在储能不足时操作断路器而烧毁线圈。
5.2.5 控制柜（汇控柜和机构箱）要求
5.2.5.1结构要求
柜体应为全焊接钢结构，材质为不锈钢(不锈钢厚度大于2mm)或覆面漆碳素钢板。
柜体外壳应能防寒、防热、防潮、防水、防尘。控制柜应通风良好，应能预防雨雪进入，并有密网孔过滤网预防昆虫进入。各面板采取整体冲压（剪）工艺制造，可能和雨水直接接触面板间接缝应采取焊接结构，面板上孔隙应采取凹凸缘加密封圈（垫）结构方法预防雨水渗透。
控制柜防护等级应符合IP54要求，电缆入口处门、盖板等应设计成在电缆正确安装后能达成低压辅助和控制回路外壳要求防护等级。全部通风口门应给予屏蔽或其部署能达成为外壳要求相同防护等级。为便于装卸断路器,控制柜应设计成易于拆卸外部管道和电缆。
柜体正面装有铰接门，门含有橡皮密封垫、门把手、碰锁和扣锁装置。可拆装盖板开口装配在柜底部，方便电缆管线和空气管道接入柜内。为便于装卸断路器，控制柜应设计成易于拆卸外部管道和电缆。
箱体柜门应采取可靠预防雨水侵入设计，推荐箱体门形结构图2所表示。开启门向内折边，机构箱门口向外折边。

开启门 机构箱
图2 推荐操作机构箱门形剖面图（纵向、横向）
5.2.5.2 端子及连接
控制柜中应有足够数量端子（采取阻燃铜端子），除供控制、测量表计、信号、动力及照明等回路内部配线及端子外部电缆接线使用外，还应设置15%备用端子。供外部接线用端子及备用端子均应是夹紧型端子。外部接线用端子排和其它邻近端子排及柜底板之间应有大于150mm净距。端子及端子排均应有标识号，一个端子只许可接入一根导线。端子排间应有足够绝缘，端子排应依据功效分段排列。还应留有足够空间，便于外部电缆连接。端子排应牢靠固定，使其不致因振动、发烧等而变松，同时还应能方便地进行检验和维护。
柜内应配有铝、钢或其它类似材料制作导轨。为便于接地和安装接线端子，其长度应有10%裕量，每条导轨应有两个接地端子。
为连接交流电源应设置8个大型接线端子，端子排适适用于接大于6mm2电缆芯线。其它回路应能接大于2.5mm2电缆芯线。
全部二次部分控制、保护回路电缆必需采取阻燃(B级阻燃)、屏蔽铠装铜绞线电缆, 导线中间不得有接头。电缆两端有标示牌，标明电缆编号及对端连接单元名称。
全部仪器、控制设备、电源、报警和照明线路均应耐受工频交流有效值V连续1min电压。
5.2.5.3位置指示灯/器
控制柜应配有红色和绿色就地指示灯或位置指示器。红色表示闭合，绿色表示断开。
5.2.5.4 控制柜附件
主电控元件及端子排安装在一个独立汇控柜内。外部电缆将集中接至汇控箱内。另外，尚需含有下述附件：
a) 内部照明和微动开关；
b）控制柜上需装有户外型单相10A220V交流插座；
c）控制柜内应设有交流220V两套加热器。一套为低功率，能长久运行，另一套含有自动和手动投切功效，以预防产生有害凝露，并提供过热保护，同时加热器应装设防护罩（温度较高足以灼伤皮肤时）。加热