500 kV气体绝缘金属封闭输电线路在泗泾变电站的应用

500 kV泗泾变电站是上海西部的重要变电站,为满足地区负荷的供电需求,加强上海电网主网架,增强上海电网可靠性,工程配合练塘变电站建成练塘-泗泾输电通道.气体绝缘输电线路(Gas Insulated Transmission Line,GIL)源于SF6绝缘的金属封闭母线,是一种采用SF6气体或SF6和N2混合气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备.介绍了泗泾变电站采用GIL出线的必要性和可行性.结合泗泾站的可用空间小、地基承载力差、供电可靠性要求高的特点,对设计、施工阶段遇到的问题及采取的对策进行了说明.另外,介绍了泗泾变电站GIL的主要参数、气室划分以及伸缩节设置等,并对GIL的应用前景进行了展望.     

环保气体绝缘管道技术研究进展

为了解决SF_6气体的温室效应,有必要研究替代SF_6绝缘的环保气体绝缘管道(GIL)技术,以期提升设备的环保效益。该文从环保绝缘气体的分子设计和合成制备、环保绝缘气体绝缘性能及其气固相容性、1 100kV环保GIL研制与运维技术三方面,总结国内外研究所取得的进展,提出新环保气体的优化取代和杂化设计方法,确定C_4F_7N混合气体设备的绝缘设计依据,设计出1 100kV环保GIL支撑绝缘子和管道样机,建立环保GIL运维技术。梳理出环保GIL技术待解决的关键问题,包括性能接近或优于SF_6的新环保气体合成和制备技术,C_4F_7N混合气体的灭弧与介质恢复特性,以及环保GIL的运维检修策略等,以期全面掌握C_4F_7N环保绝缘气体及其应用于设备的关键技术,为环保电气设备的研制和运行提供有益的参考。     

气体绝缘金属封闭输电线路地震响应的薄弱部位及其响应规律

针对地震中气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的潜在故障问题,基于海南昌江某项目220 kV GIL物理结构,建立了三相输电管道水平敷设下的3维有限元模型,并提出依据现行设计规范模拟GIL地震响应的分析方法。首先通过模态分析获得了GIL结构的振型特性,利用反应谱分析方法研究了不同地震反应谱激励下GIL地震响应的薄弱部位;然后对不同地震激励下GIL的抗震性能进行了具体评估,并进一步对GIL薄弱部位的地震响应规律进行分析总结。结果表明:建模所依据的220 kV GIL输电管道结构能够耐受6度的地震烈度,但对于7度及以上的地震烈度,其有损坏的可能;绝缘子和导体是GIL结构地震响应的薄弱部位;合理选取绝缘子和导体的机械参数能有效提高GIL的抗震能力。     

GIL与GIS母线的结构特点与应用

笔者以岭澳核电站二期工程项目500 kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)和500 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)母线为例,介绍并比较GIL设备与气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)母线的结构特点与应用.岭澳核电站二期工程500 kV GIL在遂道的应用,在安装和调试上积累了经验,为后续的核电项目提供了参考.     

主变压器与GIS的GIL连接方案分析

为优化户外气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS)变电站的布置,采用了气体绝缘母线（gas insulated line, GIL)连接主变和GIS设备。通过技术、经济比较,此方案能节省变电站占地和投资,并能提高连接的可靠性,促进两型一化智能变电站的建设。同时,从出厂、交接、预防性试验及检修等角度分析了应用GIL连接带来的问题,提出相应的建议方案。     

500kV变电站扩建工程设计方案分析

高新500kV变电站投运13年,经过多次扩建后,已突破原规划,再次扩建时向外征地困难。本次工程主要设计任务是扩建高新变电站5号主变压器,并在220kVⅢ段、Ⅳ段母线其中一段增加分段断路器,形成双母线单分段接线。经过方案比选,5号主变压器布置在原线路高压并联电抗器的位置,避免了征地;结合主变压器布置方案,500kV主变压器进线采用HGIS(混合式气体绝缘金属封闭开关设备);220kV配电装置将原有旧间隔改造为本期新增的220kV分段、母联、母线设备等间隔,5号主变压器220kV进线采用GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)方式,节约占地,增加了可靠性。本次5号主变压器扩建及220kV母线改造工程设计方案技术合理,不对外征地,满足设计要求。     

特高压GIL非均匀热气流特性与三支柱绝缘子绝缘裕度分析

特高压（UHV）气体绝缘输电管道（GIL）导体通流发热，使绝缘气体SF6在温度梯度场下形成对流，导致三支柱绝缘子的沿面绝缘裕度与设计产生差异，威胁特高压GIL的安全运行。为探究气体对流效应对特高压GIL三支柱绝缘子沿面绝缘性能的影响，该文建立了水平敷设的1 100kV GIL三支柱绝缘子电场-温度场-流体耦合仿真模型，考虑电场和气体密度的影响，计算了三支柱绝缘子放电起始电压。结果表明：大负荷条件下（8 000A）GIL导体温度升高53℃，周围气体密度和介电强度下降15%，电场强度设计基准需同比例降低15%以保证足够的绝缘裕度；负荷导致放电起始电压降低11.6%，由于气体受热上浮，绝缘子上支柱周围的气体密度和介电强度均低于底部区域，更容易发生气体放电。因此，气体对流效应对特高压GIL绝缘性能的影响不能忽略，需要针对运行工况对结构及参数作进一步优化。     

两例气体绝缘输电线路(GIL)故障原因分析及处理

正锦屏一级水电站气体绝缘输电线路(GIL)投运以来,出现了出线套管屏蔽导体尺寸不匹配及气隔漏气等故障。通过对故障进行查找及原因分析,问题得到了有效处理。GIL具有受大气环境影响小、对外不产生电磁干扰的优势,能应用于在空间有限的地方。GIL由西门子公司设计、制造并安装。锦屏电厂4回500 kV GIL(其中1回预留)由地下500 kV GIS室通过两个垂直高差约225 m的出线洞引出到地面出线场,每个引出线洞内布置2回GIL。每个出线     

德国法兰克福机场安装超高压（EHV）气体绝缘线路

西门子能源公司获得在德国法兰克福机场安装1km长超高压气体绝缘线路（GIL）的合同．与之相接的现有380kV变电站已是采用气体绝缘技术的紧凑型设计,系统容量达1．8GVA,预计2010年春投入运行。西门子已完成GIL原样机的连接试验,证明了该技术的可行性。     

特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)地震响应分析

为研究特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路的抗震性能,以某特高压换流站550 kV交流滤波器的进线气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)为研究对象,考虑不同类型支架对GIL外壳的约束作用、GIL内部三支柱绝缘子与GIL外壳不同类型连接以及GIL内部导体接头处的滑移等,建立由内导体、三支柱绝缘子、外壳以及支架组成的GIL精细化有限元模型,在三向地震动输入情况下进行时程响应分析,研究GIL-支架体系的地震响应特征及抗震薄弱位置.结果 表明:不同高度处活动支架沿管道轴向的平均加速度放大系数均超过2;八度罕遇地震作用下,GIL内部导体接头处位移超出48 mm限值且外壳平均应力峰值响应超出容许应力值;在九度罕遇地震作用下,GIL内导体平均应力响应超出容许应力值.GIL的抗震薄弱位置为竖向转角处的内导体接头及外壳.在设计时,应重点关注活动支架的动力放大作用,控制GIL内导体接头的位移和外壳的应力响应.     

气体绝缘金属封闭开关设备抗震性能有限元分析

抗震性能是高压开关设备、控制设备的重要性能。以云南某550 kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备为研究对象,对其抗震性能进行有限元分析。应用Pro/E软件建立气体绝缘金属封闭开关设备三维实体模型,将Workbench软件作为仿真平台,以振型分解反应谱法为理论基础,基于有限元方法计算气体绝缘金属封闭开关设备在GB/T 13540—2009标准AG5抗震设计水平下的结构动力响应,提供安全设计指导,并为后续结构优化设计提供参考。     

我们周围的电场与磁场

问题31 电力职业环境中的电场曝露水平有多大？ 在500kV户外布置式（或采用户外设备户内布置式）的高压变电站中，电业职业人员在高电压裸露母线及设备高压引线下方，或在邻近无金属接地外壳的高压电气设备周围，可能曝露于较高的电场强度环境中。而在较低电压等级的变电站内，电场水平则相对较低。在采用气体绝缘全封闭组合电器（GIS）设备的500kV及以下高压变电站内，由于高电压母线、全部（或大部分）出线以及主要电气设备均封闭在接地的金属壳体中，职业人员在其周边的电场曝露水平也相对很低。     

800kV气体绝缘金属封闭输电线路及竖井安装

气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）因其传输容量大、可靠性高、电磁兼容性好等优点,正在广泛地应用于核电站、城市输电和大型水电站等场合。对于500kV及以上电压等级,1回GIL的输送容量相当于同电压等级的交链聚乙烯（XLPE）电缆两三回的输送容量。对拉西瓦水电站800kV GIL的结构、设计、制造及安装调试等特殊问题进行了介绍。特别对高海拔（2450m）、高落差（207m）场合（例如竖井中）安装GIL,给出了一些建议。对比发现．GIL与传统的电缆及全封闭组合电器（GIS）母线相比,在可靠性及经济性上有一定的优越性。     

特高压换流站500 kV站用变压器应用GIL的连接方案

在特高压换流站中,500 kV交流站用变压器采用气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line, GIL)连接方案可以节省投资、优化交流场布置、提高连接的可靠性、减少维护工作量。提出了应用有源电子式互感器来解决气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS）价格偏高的问题,力求在保证可靠性的前提下降低工程造价,解决特高压换流站站用变压器高压侧小变比电流互感器的饱和问题,为特高压换流站GIS设备应用电子式互感器进行了有益的尝试。     

融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响

地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 kV融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用 ATP-EMTP 软件建立500 kV变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 kV变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明：融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。     

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。     

《高压电器》“GIS/GIL用环氧复合绝缘件研究”专题征稿启事

<正>SF_6气体绝缘金属全封闭开关设备、管道母线等(GIS、GIL)广泛用于超、特高压输电系统和大中城市的配电系统中,已成为建设智能电网的首选设备。其中,环氧复合材料绝缘件(如环氧复合盆式或支柱绝缘子、绝缘拉杆等)是GIS/GIL等设备的重要组成部分,也是制约设备绝缘水平的核心部件,其性能决定了GIS/GIL等设备的经济性,也成为制约超特高压GIS/GIL等设备可靠性的关键部件。工程运行经验表明,气体绝缘设备故障或事故率已远超     

塔吉克斯坦的电网升级改造

塔吉克斯坦国家电力公司（BarkiTajit）计划对努列克（Nurek）水电站（NurekHPP）的500kV变电站进行重建，建设中亚地区的第1座500kV气体绝缘变电站（GIS）。该项目获亚洲开发银行资金资助。塔吉克斯坦是中亚地区最小的国家，93％的地区是山区。恶劣的地质环境不适宜建设500kV的空气绝缘变电站（AIS）。AlstomGrid（阿尔斯通电网）公司承接了这个更换500kVAIS为500kVGIS的工程，并对接纳NurekHPP送出电力的电网重新进行了潮流优化，以确保国家电力公司（BarkiTajit）未来的售电效益回收。NurekHPP是中亚地区最大的水电站，装机容量达3GW，提供的电力占塔吉克斯坦总电力供应的75％。此次工程还肩负着中亚地区调频和向下游国家（如乌兹别克斯坦及土库曼斯坦）供电的任务。     

1100kV GIL产品现场试验研究

1100kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)设备为世界范围内较先应用,目前尚无完善的现场交接试验方案,为解决这一现状,对制约1100kV GIL现场交接试验的项目进行了分析研究。通过创新现场主电阻和气体密度测量方法,将常规电阻测试中的正极或负极电流测试线用1100kV GIL外壳代替,并设计专门的电阻测量结构,解决了现场测试线长度不足的难题;通过制作专门的硬质检漏工装,解决了现场检漏气体定量不准确的问题。该方案的实施,解决了困扰1100kV GIL现场交接试验的困难。     

典型500kV变电站SF_6应用现状调查与研究

为掌握典型500 kV变电站SF6的使用以及回收利用情况,对典型500 kV变电站运行中的SF6电气绝缘设备的数量、设备的运行维护管理以及SF6废气回收再利用等实际情况进行现场调研,确定500 kV变电站SF6回收再利用的技术水平。调研结果显示:SF6在高压电气绝缘设备应用越来越广泛,使用量逐年增加,平均约占总绝缘设备的30.5%。但是其回收利用率仍然较低,调研的11座变电站中,仅有73%的变电站配备回收装置,SF6气体回收再利用任重而道远。