編輯推薦

　　《GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）原理與應用》是氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）的全麵參考指南，涉及GIS基本原理、技術、應用、設計規範、試驗和所有權問題。實踐和理論方麵由一直緻力於GIS技術研究的經驗豐富的專傢把控。專傢們為讀者提供瞭GIS工程立項、過程管理、安裝和係統後期維護所需知識。隨著新項目的開展和更多公司的參與，GIS的應用日益廣泛，本書為工科學生和製造業人士提供瞭深入瞭解此技術的途徑。

　　《GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）原理與應用》主要特點：

　　● 由GIS問世以來一直緻力於此技術發展的專傢撰寫；

　　● 既涉及GIS實踐，又涉及GIS理論；

　　● 內容基礎詳實先進，易於GIS現有及未來用戶理解；

　　● 章節按照教程編寫，為進一步閱讀和學習提供有用的參考；

　　● 為電力、機械和土木工程師以及三、四年級電力工科學生提供有價值的指導。

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內容簡介

　　《GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）原理與應用》主要介紹瞭氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）的原理、功能、設計、製造、試驗、安裝、維護等方麵的內容，特彆是在GIS工程應用、過程管理、安裝和係統後期的維護方麵做瞭深入闡述，對GIS的技術發展具有積極的推動作用。與同類書相比，本書內容豐富全麵、通俗易懂，具有很強的指導性和實用性。

作者簡介

　　Hermann Koch於1986年在電氣工程獲得他在達姆施塔特理工大學和新澤西理工學院的學位。他在高壓領域的研究工作於1990年完成，他的博士論文是關於非破壞性測試的局部放電測量。 1991年，他在西門子在德國埃爾蘭根的電力傳輸部門總部開始瞭他的職業生涯。他從事氣體絕緣技術的HV斷路器，氣體絕緣變電所和輸電綫路的研究。負責銷售、開發氣體混閤技術（如GIL、GIS和GIL的業務開發）以及協調西門子能源傳輸部門標準化活動的技術支持。目前，他是西門子能源傳輸標準化和氣體絕緣高壓係統原理專傢。他是IEEE Fellow和IEEE PES代錶委員會GIS書籍工作組主席。在IEC他是SC 17C高壓開關設備的秘書。在CIGRE，他是SC B3變電站戰略谘詢組的成員。他發錶瞭150篇技術論文，在氣體絕緣技術領域擁有31項專利。

目錄

編寫人員名單
譯者序
原書序
原書緻謝第1章緒論1
1.1概述1
1.1.1組織機構1
1.1.2專傢2
1.1.3指南內容3
1.1.4指南及討論小組3
1.2術語和定義4
1.2.1GIS4
1.2.2金屬封閉開關設備和控製設備5
1.2.3氣體絕緣金屬封閉開關設備5
1.2.4氣體絕緣開關設備的外殼5
1.2.5GIS氣室5
1.2.6外殼的設計壓力6
1.2.7氣體監測係統6
1.2.8絕對漏氣率6
1.2.9相對漏氣率6
1.2.10通氣隔闆6
1.2.11氣體區6
1.2.12匯控櫃6
1.2.13支持絕緣子6
1.2.14隔闆6
1.2.15傳動裝置7
1.2.16外殼的設計壓力7
1.2.17隔闆的設計壓力7
1.2.18壓力釋放裝置的動作壓力7
1.2.19外殼和隔闆的例行試驗壓力7
1.2.20外殼和隔闆的型式試驗壓力7
1.2.21額定充入壓力pre7
1.2.22套管7
1.2.23主迴路7
1.2.24輔助迴路8
1.2.25外殼的設計溫度8
1.2.26使用周期8
1.2.27運輸單元8
1.2.28混閤技術開關設備8
1.3標準和參考8
1.3.1標準8
1.3.2目前與GIS有關的大部分標準9
1.4額定值12
1.4.1簡介12
1.4.2額定電壓13
1.4.3額定絕緣水平14
1.4.4額定工頻14
1.4.5額定持續電流14
1.4.6額定短時耐受電流15
1.4.7額定峰值耐受電流15
1.4.8輔助迴路和控製迴路的額定電壓16
第2章基本信息17
2.1曆史17
2.1.1簡介17
2.1.2發展階段17
2.2GIS物理特性31
2.2.1電場31
2.2.2氣體擊穿32
2.2.3激發與電離32
2.2.4自由電子33
2.2.5平均自由程33
2.2.6電子/氣體分子碰撞33
2.2.7擊穿33
2.2.8SF634
2.2.9GIS內部電場控製35
2.2.10GIS斷路器36
2.3可靠性和有效性36
2.3.1簡介36
2.3.2曆史迴顧37
2.3.3CIGRE調查38
2.3.4GIS與AIS的可靠性43
2.4設計45
2.4.1簡介45
2.4.2SF6氣體45
2.4.3外殼46
2.4.4原理47
2.4.5操作47
2.5安全47
2.5.1簡介47
2.5.2設計和安裝要求48
2.5.3建築要求51
2.5.4接地要求52
2.5.5外殼燒穿52
2.5.6在高壓絕緣子後工作的要求53
2.5.7建築物內釋放SF6氣體53
2.6接地和連接53
2.6.1簡介53
2.6.2GIS與AIS的接地54
2.6.3GIS外殼電流54
2.6.4GIS接地的一般規則55
2.6.5極快速瞬態56
2.6.6GIS接地連接細節56
2.7選擇GIS的因素58
2.7.1簡介58
2.7.2影響因素58
2.7.3電力係統61
2.7.4環境61
2.7.5經濟學61
2.7.6小結61
2.8SF662
2.8.1什麼是SF662
2.8.2背景信息64
2.8.3SF6製造商和用戶72
2.8.4SF6氣體處理74
2.8.5氣體處理設備85
2.8.6壽命周期評估案例研究：維爾茨堡89
2.8.7京都議定書92
2.8.8SF6的使用要求93
參考文獻94
第3章技術96
3.1簡介96
3.1.1材料96
3.1.2鋼97
3.1.3鋁97
3.2模塊化組件、設計和研發過程98
3.2.1模塊化設計98
3.2.2設計特點107
3.2.3設計過程108
3.3生産110
3.3.1簡介110
3.3.2GIS工廠111
3.3.3絕緣部件112
3.3.4操作杆和管113
3.3.5筒體的加工114
3.3.6清洗和脫脂114
3.3.7壓力和氣密性試驗115
3.3.8外殼噴漆116
3.3.9功能單元預裝116
3.3.10總裝117
3.3.11質量保證118
3.3.12區域製造業118
3.4規範發展118
3.4.1簡介118
3.4.2規範文件119
3.5互感器設備144
3.5.1電流互感器144
3.5.2電壓互感器144
3.5.3CT和VT的瞬態過電壓146
3.6交界麵146
3.6.1電力變壓器與GIS直接連接146
3.6.2用於額定電壓52kV以上的GIS的電纜連接151
3.6.3套管153
3.7氣體絕緣避雷器155
3.8氣體絕緣母綫156
3.8.1簡介156
3.8.2三相絕緣母綫管道156
3.8.3單相絕緣母綫管道157
3.8.4母綫管道連接架空綫路158
3.8.5連接斷路器的母綫管道158
3.8.6連接變壓器的母綫管道159
3.8.7連接到電纜的母綫管道159
3.8.8架空綫下穿過的母綫管道160
3.8.9地上母綫管道160
3.8.10布置在溝道中的母綫管道162
3.8.11布置在隧道中的母綫管道163
3.8.12直接掩埋母綫管道165
3.8.13現場裝運166
3.8.14現場組裝166
參考文獻167
第4章控製與監測168
4.1簡介168
4.2GIS監測168
4.2.1氣體監測169
4.2.2局部放電170
4.2.3局部放電監測策略174
4.2.4斷路器監測175
4.2.5其他監測176
4.3匯控櫃176
4.3.1簡介176
4.3.2間隔控製器178
4.3.3控製方案179
4.4數字通信180
4.4.1簡介180
4.4.2基本的數字通信標準181
4.4.3開關設備通信標準184
4.4.4引用標準189
4.4.5類彆190
參考文獻191
第5章試驗194
5.1簡介194
5.2型式試驗194
5.2.1絕緣試驗195
5.2.2主迴路電阻測量195
5.2.3溫升試驗196
5.2.4短時耐受電流和峰值耐受電流試驗196
5.2.5密封性試驗196
5.2.6低溫和高溫試驗197
5.2.7外殼強度試驗198
5.2.8斷路器設計試驗199
5.2.9操作和機械壽命試驗199
5.3例行試驗199
5.3.1絕緣試驗199
5.3.2主迴路電阻測量200
5.3.3密封性試驗200
5.3.4外殼壓力試驗200
5.3.5機械操作試驗201
5.3.6輔助和控製迴路試驗201
5.3.7隔闆的壓力試驗201
5.4現場試驗201
5.4.1氣體泄漏和氣體質量（水分、純度、密度）202
5.4.2電氣試驗：接觸電阻202
5.4.3電氣試驗：交流電壓耐受試驗202
5.4.4電氣試驗：交流電壓耐受試驗的要求和條件203
5.4.5電氣試驗：交流電壓耐受試驗的結構和應用203
5.4.6電氣試驗：直流

前言/序言

　　《GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）原理與應用》討論GIS(氣體絕緣金屬封閉開關設備)，雖新近齣版，但其開端卻很久遠。多年前，為IEEE(美國電氣電子工程師學會)製定GIS行業標準的有關技術專傢開始匯編指南，並且在IEEE重要會議上發布。指南的推廣深受工程師及本行業歡迎，故匯編工作一直持續。每過一階段，特約撰稿人就會有目的地請參會者提供有益的反饋信息。以此方式，在下次發布之前，改善、調整技術素材和信息流程。

　　多年後，隨著精良作品齣現，將這些知識重新整理並匯總成一本有價值的書的需求漸高。因此，技術專傢們在Hermann Koch的帶領下，有目的地聚集起來，竭力為GIS行業編訂瞭這本優秀的參考書。本書全麵匯集擴展瞭GIS知識，與目前其他任何有關GIS信息的行業書籍相比，易於理解。

　　《GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）原理與應用》以定義、GIS基礎理論、可靠性、設計原理、安全問題、影響因素及六氟化硫（SF6）氣體的基本信息為開篇，然後單獨設立一章著重介紹設計技術、模塊元件、製造、規範發展、互感器和避雷器、連接件、母綫係統選擇。之後章節詳盡描述控製及監測、試驗、安裝、運行和維護。之後一章提供瞭多種母綫應用方案、安裝實例及一個研究案例，章末附以移動及混閤技術開關設備（MTS）應用及未來發展信息。最後一章論及其他有價值主題，包括環境影響、壽命周期成本分析、極快速瞬態(VFT)、電磁場分析等。

　　本書涉及GIS技術、設計和應用等諸多領域。很高興本書齣版，可供電力工程師瞭解利用GIS設備的優點，為相關決策者、公共事業領導、學生及未來幾代人所用。也很榮幸能與為GIS事業奉獻時間、精力的同事們共享我的工程職業生涯。

　　John Randolph

　　2011～2012年IEEE PES變電站委員會主席

　　2014年5月於舊金山