特高压 GIL三支柱绝缘子压接工艺研究

对特高压 GIL三支柱绝缘子关键压接工艺参数进行了研究,确定了最优的工艺参数,设计了专用的压接工艺装置并进行了实物压接工艺验证,测试了压接结构的强度.试验结果表明,静态抗压强度可达到46kN 以上,远大于设计要求的19.5kN.该工艺已应用于特高压 GIL型式试验样机,并顺利通过全套型式试验。     

户外1100kV GIL薄壁管壳结构柔性设计及温升形变试验研究

针对南阳站中国首台/套户外1 100 kV特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)，文中首先介绍了户外特高压GIL管壳结构的几何构型特点和静力学服役特性；然后，结合相关行业标准，从弹性力学角度分析评述了户外特高压GIL管壳结构的柔性设计技术和应力强度分析理论，并梳理了南阳站户外特高压GIL管壳结构强度试验的不足之处；最后以南阳站1 100 kV户外GIL管壳结构为试验研究对象，于中国首次进行了基于温升应变的日照环境下户外GIL壳体结构的温升形变试验研究，并应用热应力和第三强度分析理论，分析评价了管线结构的温升形变和强度特性，为类似GIL管壳结构的柔性设计和静力学强度评价提供了相应的试验分析基础和技术指导。     

长距离、大容量特高压GIL现场交流耐压试验技术

根据国家电网公司的规划,1 000 kV淮南—南京—上海特高压交流输变电工程苏通GIL综合管廊工程采用1 100 kV GIL设备,由于苏通特高压GIL电压等级高、电容量大,给现场交流耐压试验方法、装备研发带来挑战。为解决长距离、大容量特高压GIL现场耐压试验方法、装备难题,首先对1 100 kV GIL现场交流耐压试验的技术难点进行了剖析,明确了试验实施方式;其次对大容量补偿电抗器开展了温升特性、受力特性、绝缘特性仿真分析,获得了电抗器最优设计尺寸;随后研发了特高压GIL现场交流耐压试验自举式、集成化试验装备,包括高压补偿电抗器、融合式电感式分压测量装置及气囊式金属鳞片特高电压均压罩,可满足现场快速化试验要求;最后计算了耐压试验系统特性参数与电源容量需求,采用了1组车载式电抗器、2组非车载式电抗器进行谐振补偿,3～4台变频电源并机供电的试验方案。     

特高压气体绝缘输电线路壳体出厂试验气密性检测方法研究

正在建设的淮南-南京-上海1 000 kV交流特高压输变电工程长江大跨越的跨江输电采用了气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line, GIL),其GIL单个单元最大长度为18 m,外径达到900 mm,因此与一般的气体绝缘封闭开关设备(GIS)相比,GIL相对具有更大的发生内部绝缘气体泄漏的可能性。为了保证GIL运行时的绝缘强度并防止外界环境对于GIL内部的影响,以往要求小于等于0.5%/年的泄漏率已经不能满足,本工程将该要求提高到小于等于0.01%/年。文中的目的是研究在型式试验和出厂试验的气密性检测中可行的方法,并通过试验确定对提高出厂试验的效率极为关键的充氦保压时间这一参数。试验中分析了两种常见的气密性检测方法,提出为满足本工程要求应该使用真空箱氦检漏的气密性检测方案,然后利用标准漏率的漏孔和18 m GIL试品工件试验研究和论证了特高压长距离GIL壳体气密性检测中的充氦保压时间。试验结果表明真空箱氦检漏法足以满足本工程要求的GIL单元的气密性检测精度和效率,试验得到的充氦保压时间也为将真空箱氦检漏法推广用于特高压GIL的气密性出厂试验提供了依据。     

特高压GIL现场耐压试验技术

根据国家电网公司的规划,1000 k V"淮南—南京—上海"特高压交流输电线路苏通气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)管廊工程将采用6 km长,1100 k V GIL设备,文中梳理了特高压GIL现场耐压试验的必要性及有效性,分析了GIL常见故障类型,针对GIL设备中常见的自由金属颗粒和尖刺缺陷进行了电场仿真,并对GIL的冲击耐压进行了过电压仿真,最后对特高压GIL的现场耐压试验提出了建议。     

特高压交流GIL输电技术研究及应用

气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)具有传输容量大、运行可靠性高、环境友好的特点,国内外尚无特高压GIL成熟产品和应用案例,亟需开展其关键技术和工程应用研究。针对特高压GIL工程应用开展了绝缘设计、通流能力和SF6/N2混合气体方案研究,提出了间隙和绝缘子设计场强控制原则,对特高压GIL关键绝缘件(三支柱绝缘子)的电场分布做了仿真计算;提出了导电杆电联结触头结构,校核了GIL通流温升性能;针对日益提升的环保要求,分析了SF6/N2混合气体绝缘特性、混合比要求、气压和设计场强,并对SF6替代的环保气体应用进行了展望。根据上述技术分析,给出了特高压GIL标准单元典型结构和主要技术参数,分析了绝缘件、微粒陷阱和外壳等关键组部件特点。依托淮南—南京—上海特高压交流输电工程,在特高压变电站开展了特高压GIL替代气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)母线应用,并在南京、苏州、泰州特高压变电站实现了特高压GIL产品的工程示范应用。总体上,国内已掌握特高压交流GIL关键技术,为苏通GIL综合管廊工程的特高压GIL过江应用提供了较好的技术基础。     

超特高压GIL三支柱绝缘子研究述评

大力发展超特高压GIL设备是“双碳”背景下解决中国大量输电需求的一个重要解决途径。但由于超特高压GIL应用历史较短,其关键性组件的可靠性还有待提高,特别是近年来GIL三支柱绝缘子闪络或击穿事故频发,面临着故障机理不明、优化方法不足、检测手段缺失等严峻现状。文中在简单介绍超特高压GIL三支柱绝缘子组成结构及类型的基础上,统计了近年来中国在运GIL工程中出现的相关故障,重点从材料选型、工艺改进、结构优化、试验与检测技术提升等多个角度,系统分析了当前超特高压GIL三支柱绝缘子在设计、制造、安装、运行及维护各阶段所存在的问题,梳理和提出了多样化的改进措施,并对后续研究给出了建议方向,可为超特高压GIL三支柱绝缘子的产品升级和故障率降低提供有益的参考。     

特高压交流GIL出厂试验技术综述

针对特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在苏通GIL综合管廊工程中的应用,介绍特高压GIL的结构特点,分析特高压GIL的主要技术参数、型式试验及出厂试验性能要求,提出一种可以有效提升特高压GIL气体密封试验效率的局部扣罩动态真空正压氦检漏法。此外,介绍一种四工位绝缘试验倒换工装及一种满足特高压GIL标准雷电冲击耐受电压试验要求的SF₆气体绝缘罐式冲击电压发生器,配合SF₆气体绝缘罐式变压器,特高压GIL出厂绝缘试验时间减少到传统方式的1/4,为GIL的大规模应用提供参考。     

特高压交流GIL出厂试验技术综述

针对特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在苏通GIL综合管廊工程中的应用,介绍特高压GIL的结构特点,分析特高压GIL的主要技术参数、型式试验及出厂试验性能要求,提出一种可以有效提升特高压GIL气体密封试验效率的局部扣罩动态真空正压氦检漏法。此外,介绍一种四工位绝缘试验倒换工装及一种满足特高压GIL标准雷电冲击耐受电压试验要求的SF₆气体绝缘罐式冲击电压发生器,配合SF₆气体绝缘罐式变压器,特高压GIL出厂绝缘试验时间减少到传统方式的1/4,为GIL的大规模应用提供参考。     

特高压GIL用伸缩节的研制及型式试验北大核心CSCD

苏通GIL综合管廊工程采用隧道中敷设特高压GIL的方式跨越长江,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。伸缩节是GIL的关键部件,起到补偿GIL设备安装误差以及GIL筒体的热胀冷缩等的作用,对GIL整体柔性设计至关重要。苏通GIL综合管廊工程可靠性要求极高,对伸缩节提出了大补偿量、高气密性、较小基础作用力和长寿命的综合技术要求,伸缩节的设计制造难度很大。本文介绍了特高压GIL用伸缩节的技术参数、选型依据和结构设计,研制了大尺寸直管压力平衡型伸缩节,总长1.8 m,设计轴向温度补偿量±55 mm,工作波纹管和平衡波纹管均采用7层0.5 mm厚的304L不锈钢板压制而成。制定了特高压GIL用伸缩节型式试验方案,严格考核了伸缩节性能,在考虑初始位移的情况下疲劳寿命试验按照年变化量进行了30 000次,未发生柱失稳且泄漏率仍小于0.1%/年。高性能伸缩节的成功研制支撑了苏通GIL综合管廊工程的整体方案设计,给特高压GIL的长期稳定运行提供了安全保证。     

SF_6中绝缘子表面电荷积聚及其对直流GIL闪络特性的影响

随着中国特高压直流输电工程建设进程的逐渐加快,直流气体绝缘输电线路(GIL)的需求日益迫切,对GIL在特高压直流下一些关键问题的研究显得至关重要。因此针对直流电压下GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚问题展开研究,建立了一套基于静电探头法的表面电荷测量系统,研究了在SF6气体环境中,不同电压幅值和电压极性反转情况下绝缘子表面电荷的积聚规律。同时,在特高压直流GIL试验单元上进行了直流闪络试验,研究了绝缘子表面电荷积聚对直流闪络特性的影响。研究结果表明:在0.5 MPa的SF6中,绝缘子表面主要积聚与所加直流电压极性相反的电荷,这种电荷分布将增大绝缘子表面与中心电极间的局部场强,并将进一步导致绝缘子闪络;GIL中盆式绝缘子的直流耐受电压仅为交流耐受电压的64%左右。该研究为GIL中盆式绝缘子在直流电压下闪络电压下降提供了一种可能的解释。     

世界首条基于环保气体的特高压交流GIL试验线段安装成功

正2016-06-04,世界首条基于环保气体绝缘的特高压交流气体绝缘输电线路(GIL)试验线段(1 000 kV/6 300 A,63 kA/3 s)在特高压交流试验基地安装成功,为淮南—南京—上海1 000 kV交流特高压输变电工程苏通GIL管廊工程特高压GIL设备的结构设计、安装、试验和长期可靠运行提供重大技术支撑。该工作是国家电网公司2014年重大科技项目"特高压GIL试验线段研制及带电考核研究"     

基于暂态电压监测的特高压GIL故障定位方法及工程应用

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)一旦发生绝缘击穿事故,精确定位击穿位置有利于事故抢修和快速恢复送电.该文提出了基于暂态电压监测的特高压GIL故障精确定位方法,并在1 100 kV苏通GIL综合管廊工程中实际应用,定位系统包括电压传感器、监测终端以及存储控制单元.在GIL交接试验过程中,当GIL 内部发生击穿闪络...     

基于超宽频电压测量的1100 kV GIL绝缘子闪络电压时频特征试验研究

特高压GIL设备是特高压输电工程的重要组成单元,故障精确定位是缩短GIL设备绝缘击穿故障抢修时间,提高特高压输电可靠性的关键。为满足特高压GIL故障精确定位需求,研究特高压GIL设备内部绝缘击穿时所产生暂态电压的波形时频特征是基础。文中利用真型1 100 kV GIL设备构建试验平台,通过模拟盆式绝缘子表面缺陷诱发GIL设备内部绝缘闪络。采用超宽频带的电压测量系统准确测量盆式绝缘子闪络过程中电压突变,通过分析击穿过程暂态电压波形的时域和频域特征,揭示特高压GIL设备盆式绝缘子闪络的电磁波激发机理。同时还对比分析了不同极性电压下,闪络诱发暂态电压波形时频特征的变化规律。通过试验分析发现,特高压GIL设备盆式绝缘子击穿时暂态电压的上升沿低于110 ns,陡度大于5 kV/ns,激发电磁波的高频分量可达4 MHz。因此通过准确测量击穿电压,可大幅提升电压行波定位的精度,为实现特高压GIL设备10 m级故障精确定位奠定坚实基础。     

特高压气体绝缘金属封闭输电线路管廊接地方案研究

苏通气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)综合管廊工程在淮南—南京—上海1000 kV交流特高压输变电工程长江大跨越位置建设两回GIL,额定电压1100 kV,额定电流6300 A;GIL布置在管廊内穿越长江,两端通过地面引接站与特高压线路连接,分别引接至1000 kV泰州站和1000 kV苏州站,是世界上电压等级最高、距离最远、输送容量最大的GIL输电工程。本文主要介绍了苏通工程的接地设计方案,提出了管廊内利用自然接地体的设计方法,提出了完整的GIL管廊接地设计方案,并通过苏通工程对设计方案进行了仿真和试验验证。     

苏通综合管廊工程特高压GIL关键技术要求EI北大核心CSCD

苏通综合管廊工程采用特高压气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)敷设于长江底部隧道中跨江,首次在架空输电线路中间应用GIL,没有先例可借鉴。特高压GIL电压高、距离长、运行工况特殊,设备可靠性和故障后快速恢复能力要求很高,技术条件须研究明确。基于对架空-GIL混合输电系统运行特点和管廊应用特殊性的研究,分析提出特高压GIL关键技术要求。首先,从系统运行的总体要求出发,基于系统仿真分析并参考相关标准,提出特高压GIL技术参数及关键技术条件,包括额定电压、额定电流、额定短路电流、感应电压和电流、过电压与绝缘配合、通流与温升、密封、接地、现场试验等。进而,从保证管廊内GIL设备长期运行可靠性出发,针对关键组部件,提出特高压GIL用感应电流快速释放装置、导体电联结触头、绝缘子、外壳和伸缩节等的技术要求,从而为管廊工况下GIL的设计和研制提供参考依据。     

特高压电容式电压互感器阻抗测量及参数灵敏度分析

为改善特高压电容式电压互感器(CVT)的工艺结构,提高其瞬态性能和可靠性,研究了其宽频阻抗特性的测量和建模方法。首先,通过不同的测量方法获得了压接型和焊接型工艺结构的1 000 kV特高压CVT电容分压器的宽频阻抗特性,并相互验证了测量方法的有效性;其次,基于特高压CVT电容分压器的宽频阻抗测量数据,建立了具有物理意义的宽频等效电路模型,通过宽频阻抗仿真结果与测量结果的比较验证了模型的正确性和有效性;最后,定义了评价CVT性能的网络函数,并对特高压CVT电容分压器的蓄积电阻与蓄积电感、电容器电容与电导、均压环对地电容等电路参数进行了灵敏度分析,为特高压CVT的优化设计、瞬态分析和工艺改进等提供了依据。     

特高压GIL绝缘击穿时暂态电压时频特征分析EI北大核心CSCD

为研究特高压气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)在交接耐压试验和运行时绝缘击穿激发的暂态电压特征,利用在1100 kV苏通GIL综合管廊工程安装的超宽频暂态电压监测系统,准确测量了GIL在耐压试验和运行时绝缘击穿所产生的暂态电压。分析了GIL在不同工况下典型绝缘击穿所产生暂态电压时域波形的持续时间、变化陡度以及幅值衰减特征。通过傅里叶变化分析了暂态波形的频域特征,发现特征频率与故障位置紧密相关。最后通过连续小波变换分析了暂态电压的时频特征,发现陡变电压的瞬时频率均超过了3 MHz,可通过暂态电压的时频分布图准确判断GIL是否发生次生放电。通过对暂态电压时域和频域特征分析,有助于弄清GIL绝缘故障时暂态电压行波激发及传播特征,准确评估暂态电压对GIL的绝缘危害,提高特高压GIL运行的可靠性。     

波纹管支撑型扩径导线压接工艺的研究

750 kV和特高压输电工程用扩径导线是目前国内外横截面等级较大的新型导线。对LHN58K-1600型铝管支撑耐热铝合金扩径导线和LGKK-600型镀锌金属软管支撑扩径导线压接工艺进行了试验和分析,提出了波纹管支撑型扩径导线的压接装备、工艺条件和施工注意事项。     

特高压苏通综合管廊工程GIL系统工作条件EI北大核心CSCD

苏通GIL综合管廊工程是以特高压气体绝缘金属封闭输电线路(gasinsulatedmetal-enclosedtransmissionline,GIL)为核心的输电工程,是世界上电压等级最高、输送容量最大的超长距离GIL工程。该工程投运后,贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流双环网实现合环运行,显著提升华东电网的受电能力、皖电东送能力、供电可靠性和安全稳定水平。从电力系统分析的角度全面研究了工程中特高压GIL的系统工作条件,通过公式推导及仿真建模研究了GIL电气参数特性,明确了GIL的输送容量、运行电压、短路电流、过电压水平及抑制措施、绝缘配合等关键技术要求,分析了GIL接入架空线路中部时混合线路的感应电压及感应电流、潜供电流特性,为工程设计,制定GIL设备技术规范、设备研制、试验和运行提供技术依据。