Gas lnsulated Switchgear的優化

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Gas lnsulated Switchgear的優化

氣體絕緣金屬封閉開關設備（Gas lnsulated Switchgear)簡稱GIS，也叫組合電器。它以六氟化硫氣體為絕緣及滅弧介質，將斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、出線終端、母線等主要元件有序地組合在一起并安裝在一個鋼結構底架上。因具有結構緊湊、可靠性高、安裝周期短、免維護等優點，GIS在電網開關設備中已占據主導地位，為電力系統的發展發揮了重要作用。

常見的GIS設備尺寸為6000×1000×3000（mm，長×寬×高），重量達4～6噸。由于全部元件都組裝在同一個底架上，實現設備的整體吊裝、運輸及現場安裝，因此底架的質量影響著設備的性能體現。合理的底架設計顯得非常有必要。

以海南電網東方城東110kV變電站GIS工程為例，底架采用工程常用的14b熱軋槽鋼（140*60*8），長6600mm，承重4.3噸，在設備吊裝過程中承受最苛刻的載荷工況。以滿足此工況的底架結構為計算對象。

通常GIS設備的重心不在底架的中心上，為了起吊平衡，我們使用兩根長4m吊繩加掛手動葫蘆、兩根長5m吊繩來起吊設備。起吊位置、起吊高度均已知，根據幾何計算方法，可計算出加掛手動葫蘆后的吊索長度為4.52m，吊繩承載的拉力為13750N，水平分力為5660N，豎直分力為12375N；5m的吊繩承載的拉力為10037 N，水平分力為5660N，豎直分力為8230N。

由于鋼結構底架的技術含量不高，構成簡單，未能引起工程技術人員的重視。在實際工程設計過程中，為了省事，技術員通常采用經驗法進行底架的設計，為了保證足夠的強度，往往會過度地使用材料，從而造成資源的浪費。