适用于声源定位的气体绝缘输电线路超声导波传播特性研究

基于到达时间差(TDOA)的声源定位方法是当前气体绝缘输电线路(GIL)故障定位的主要方式,声波在GIL结构上的传输特性深刻影响着定位结果的准确性。为进一步提升故障定位精度,该文提出了考虑导波频散与多模态特性的GIL壳体声传输分析模型,以典型220 kV GIL管段为研究对象,建立声波传输有限元模型,研究了导波特性对故障定位的影响,确定了适用于故障定位的超声导波模态以及GIL非直管结构对该模态导波的衰减与时延量,通过现场定位试验验证了分析模型的可行性,为GIL声源故障定位系统的传感器配置与定位阈值设置提供了计算依据。结果表明,在20~60 kHz频带内,F(1,1)模态导波具有能量高、波形形状稳定、抗干扰能力强等特点,使用该模态导波进行故障定位精度较高。GIL非直管结构会对F(1,1)模态导波造成较大的幅值衰减与一定程度的时延,在故障定位中考虑非直管结构衰减与时延影响可以使定位误差降低60%以上。

特高压GIL绝缘子用微米氧化铝-氧化硅共混环氧复合材料的性能研究

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)电压等级高、输送容量大,对绝缘子耐受电、热、力综合作用能力的要求更高。本研究通过分别掺杂微米级氧化铝、氧化硅和氧化铝-氧化硅共混填料的方式制备了环氧复合材料,对共混体系力学、热学和电气性能等进行测试分析。结果表明:随着氧化铝填料体积占比的提高,复合材料的综合力学性能提升,微米氧化铝/环氧复合材料综合力学性能最佳。掺杂两种填料有助于提升共混体系的导热和耐电弧性能,但会略微降低玻璃化转变温度和增大热膨胀系数,当氧化铝和氧化硅填料体积比为1∶1时,复合材料的耐电弧时间可达186.63 s,导热系数可达1.198 W/(m·K)。随着氧化硅填料体积占比提高,环氧复合材料的介电常数减小,电气强度升高,体积电阻率增大,介质损耗减小。微米氧化硅/环氧复合材料工频电气强度最高,可达36.63 kV/mm。

特高压气体绝缘金属封闭输电线路地震反应分析中建模方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)与传统的输电设备相比,具有传输容量大、输电距离长、布置灵活、环境适应性强等特点,在电力工程中得到广泛应用。GIL由于其结构特点,具有较高的地震易损性,地震作用下受力较为复杂,构件产生较大应力和变形,导致管道破裂、漏气等严重损坏。管道母线及导体是GIL抗震薄弱部位,管道压力可能使管道母线及导体产生较大的应力值,从而影响整体GIL抗震性能评价结果。以户外架设的GIL为研究对象,采用两种建模方法,分别用振型分解反应谱法和动力时程分析法进行地震反应分析,为实际工程中特高压气体绝缘金属封闭输电线路的地震反应分析中建模方法的选取提供参考。

气体绝缘输电管道微粒陷阱设计技术研究进展

金属微粒是威胁气体绝缘输电管道(GIL)设备绝缘性能的主要因素之一,微粒陷阱作为抑制GIL内微粒的重要措施,其设计技术是GIL的关键技术之一。该文对GIL微粒陷阱设计技术研究进展进行梳理,首先简要介绍了GIL微粒陷阱的发展历程,并对已有的GIL微粒陷阱设计方法进行归纳总结;然后概述了GIL内金属微粒的运动特性,重点对比了交、直流电压下金属微粒运动特性的差异性,并进一步分析了交、直流GIL中微粒陷阱的捕捉机制,提出了相应的设计原则;此外介绍了微粒陷阱参数优化与布置策略等关键设计技术,提出了通过建立微粒运动轨迹计算模型分析陷阱捕捉效果的方法,获得陷阱优化参数与最佳布置位置;最后归纳了微粒陷阱设计仍需解决的关键问题。这些研究成果的总结可为GIL内部微粒陷阱设计提供参考和借鉴。

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。

气体绝缘输电线路(GIL)的应用及发展

本文分析气体绝缘输电线路的应用及发展,介绍GIL的特点与优势,分析GIL的应用现状,并对其发展形势进行前瞻。肯定气体绝缘输电线路的技术优势并总结目前在应用上的不足,为该类型输电线路的普及与优化提供理论参考。

两例气体绝缘输电线路(GIL)故障原因分析及处理

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。

刚性气体绝缘输电线路(GIL)市场与技术探讨

刚性气体绝缘输电线路（GIL），以前也称为气体绝缘管道电缆（GIC），尽管从分类角度看是属于电线电缆行业，但从结构和工艺看与传统的电缆完全不一样，而与高压开关行业的GIS母线技术和发电机端金属封闭母线有着类似的结构和工艺，GIS母线也可以说是一种特殊的GIL，因此GIL的IEC标准和国标都是由高压开关标委会起草的，并负责专业归口管理。GIL的市场也引起高压开关行业的关心和重视，本文就GIL的市场和技术方向谈一点看法。

气体绝缘输电线路(GIL)的监控系统

GIL的可靠性非常高,过去30年这类系统运行未出现重大故障记录,而且全球GIL安装长度超过110km。建立监控系统状态的理念非常重要。监控系统提供关于系统的指示并且是维护计划的输入源。

世界最长气体绝缘特高压输电线路——苏通GIL综合管廊工程投运

2019年9月26日,有着“万里长江第一廊”之称、盘踞于长江江底的一条电力“蛟龙”——苏通GIL综合管廊工程正式投运。这标志着华东特高压交流双环网正式形成,对支撑区域电力供应,改善能源供给侧结构,促进地区经济、环境、社会可持续发展都有着重要意义。GIL是气体绝缘金属封闭输电线路的简称,它将高压载流导体封闭于金属壳体内,注入绝缘性能远远优于空气的SF6气体,极大地压缩了输电线路的空间尺寸,实现高度紧凑化、小型化设计,成为替代架空输电线路的紧凑型输电解决方案。这是我国在特高压交流输电领域取得的又一个重大技术成果。

环保绝缘气体介电强度预测方法评估

为明确各类气体介电强度预测方法的准确性,基于9种气体(N_(2)、CO_(2)、N_(2)O、CF_(4)、SO_(2)F_(2)、c-C_(4)F_(8)、C_(3)F_(8)、C_5F_(10O)和C_(4)F_(7)N)在50 Hz工频交流电场下测得的相对介电强度对5种预测方法进行了评估。结果表明,各方法预测准确性与其给出的可决系数R~2不一致。这主要与其使用的样本数据测试条件不统一、同一气体的相对介电强度不一致有关。当修正上述问题后,各方法准确性得到提升,并与其R~2相符。分子参数的丰富和放电理论的介入可使预测方法准确性提升。使用样本外气体进行验证的方法,其预测结果在修正前后都具有较高的准确性;使用基团贡献法的预测方法也具有上述特性。通过上述评估结果可知,样本中的气体数据需在统一条件下获得,并根据试验条件和样本分子特征确定预测方法的适用范围。放电理论、分子几何特征和新分子参数的引入有助于提高预测模型的准确性。模型验证和基团贡献法可提高预测方法对样本数据的包容性。

关于特高压交流GIL输电技术的研究

随着我国新能源汽车的发展、5G基站数量的持续发展及城市大型化的推进,用电需求量不断增加。在这种趋势下,特高压、超高压输电技术因其在远距离传输下的优势逐渐成为主流。而特高压交流GIL输电技术因其安全可靠、高效、智能等优势更能受到市场的青睐。特高压交流GIL输电技术一直采用的SF6(六氟化硫)绝缘气体相对于其他部分全氟碳类化合物全球变暖潜能值(GWP)更高,而这些全氟碳的介电强数都与SF6相当。对绝缘气体的选用和特高压交流GIL输电技术的关键技术进行了分析。

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。

基于振动信号的气体绝缘金属封闭输电线路局部放电诊断方法

为对气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)局部放电缺陷进行识别与诊断,本文提出一种基于1.5维能量谱与粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)的局部放电缺陷诊断方法。首先,通过计算局部放电引起的GIL异常振动信号的1.5维能量谱,得到不同类型放电情况的能量波动特征;其次,构建PSO-ELM模型,以1.5维能量谱作为特征量对GIL局部放电故障进行识别与诊断;最后,通过不同方法的对比,验证该方法的优越性,为GIL在输配电系统中的安全、稳定运行提供依据。

地面架设气体绝缘输电线路运行期电磁环境影响预测

相对于传统的架空输电线路或地下电缆输电线路,气体绝缘输电线路(GIL)具有减少电磁环境影响、增大载流量,更能够实现高压输电线路与人和自然和谐相处等优点。为使公众对地面架设GIL运行期产生的电磁环境影响有更好地了解,通过对江苏某地500 kV地面架设GIL产生的电磁环境影响进行预测与分析。结果表明,地面架设GIL产生的工频电场影响很小,几乎可以忽略不计;地面架设GIL产生的工频磁场在距管廊1 m处最大,并随着距管廊距离增加而逐渐减小,低于国家标准限值。

一起500千伏气体绝缘输电线路耐压击穿原因分析及处理

0引言气体绝缘输电线路(GIL)在我国一些水电站和核电站应用,具有输送容量大、损耗小、使用寿命长、高可靠性和高安全性等突出特点。近年来,我国投入运行500kV的电站在短距离输送电时采用这种设备。由于全密封结构的GIL造价成本高,内部故障情况无法直观判断,恢复供电慢,事故处理费用高,而且常用绝缘气体SF6具有极强的温室效应,这些缺点阻碍了GIL在长距离输送电线路网中的广泛应用。

N_2/SF_6混合气体在金属封闭输电线路GIL中的应用

多年来世界各国都一直在研究SF。气体的替代物，对多种FSF6混合物（如SF6／N2、SF6／CO2、SF6／CF4等）的绝缘性能和击穿特性进行了研究探讨，其中N2／SF6混合气体作为绝缘介质已经进入实用化阶段。世界上第一条N2／SF6混合气体绝缘金属封闭输电线路GIL已在日内瓦建成并投入运行多年，

国家电网成功研制世界首台1100千伏刚性气体绝缘输电线路设备

近日,由国家电网公司主导,平高集团有限公司、山东电工电气日立高压开关有限公司、ABB和AZZ公司合作研制的1100千伏刚性气体绝缘输电线路（GIL）设备在西安高压电器研究院通过全部型式试验。这是世界上首次研制成功的特高压GIL设备,将应用于苏通GIL综合管廊工程,代表国际同类设备最高水平。作为世界上首个在重要输电通道采用特高压交流GIL输电技术的工程,苏通GIL综合管廊工程是穿越长江的大直径、长距离隧道之一,总长5468.5米,国内埋深最深、水压最高。

直流管道输电绝缘关键技术专题特约主编寄语

高压直流输电（HVDC）具有运行损耗小、输电调节快、输送容量大等优异特性，为我国的远距离能源输送提供了技术途径。但与此同时，由于土地资源日益稀缺，加之来自生态环境保护的巨大压力以及特殊地理区域的空间限制，以架空线路为主的传统电力传输通道也面临严峻的现实挑战。为支撑我国当前和未来的大规模电能输送需求，在输电通道方面亟需解决三个关键问题：①当前超特高压输电线路的走廊紧缺与空间限制问题，如复杂地理环境的大容量水电送出，大都市的电力集中接入，以及线路愈加频繁地跨江跨河等；②解决分布式能源的就地输送问题，如将离海岸的大规模风电送出，以及向孤立的岛屿及海上平台供电等；③面向“十三五”电力规划以及未来直流电网发展蓝图，须构建大容量、高可靠性、环境协调友好的电能传输通道。直流输电迫切需要建立一种新的电能传输模式，以解决容量、可靠性、占地、走廊、环保等多种束缚瓶颈，为此，直流气体绝缘输电线路（Gas Insulated transmission Lines,GIL）应运而生，愈加受到学术界和工业界的普遍重视。

特高压GIL热特性分析

特高压GIL安全运行需建立智能化的监测算法,为掌握GIL温度监测算法的建立原则,重点研究了GIL外壳热平衡模型。通过GIL设备热源模型及散热模型的影响因素分析,完成了GIL热平衡方程的搭建,并利用GIL热平衡方程完成了不同影响因素的仿真。仿真结果表明,通过电流与热平衡值近似线性相关且是最大的GIL设备热源引入因素,环境空气温度与热平衡值近似线性相关且是变化敏感最大的散热影响变量。仿真结论明确给出了GIL热平衡变化趋势及关键影响因素,对特高压GIL运行监测算法的搭建指导作用明显。