220kV GIL复杂壳体结构振动传播特性分析

长距离城市气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)包含大量的伸缩节及气隔单元等复杂壳体结构,会使沿GIL壳体传播的振动信号产生相应的时延,进而影响基于时差法的振动故障定位在线监测系统的定位精度.为明晰GIL复杂壳体结构对振动信号传播过程产生的影响,为后续GIL击穿故障定位方法的改进提供依据,本文从理论上分析了振动信号在流体、固体场中的传播方程以及两场间的耦合关系,提出了振动信号在GIL内传播过程的声-结构耦合有限元数值模拟方法,研究了不同激励方式下振动信号在GIL壳体中的传播特性,并在南通220kV GIL现场开展GIL管壁振动传播特性试验,获得了振动信号经过220kV GIL伸缩节单元、气隔单元、弯管单元以及支架单元等结构的典型波速与时延情况,同时建立与试验工况一致的有限元仿真模型,验证了文中所提出的GIL内振动信号传播过程数值模拟方法的可行性与有效性.研究结果表明:对于振动故障定位在线监测系统所监测的横波振动信号,220kV GIL各复杂壳体结构会使其产生0.1~1.1 ms不等的时延.

220 kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站扩建工程中的应用

对于内蒙古高新500 kV变电站5号主变压器扩建工程,其难点是在尽量少征或不征地基础上实现5号主变压器中压套管及其进线间隔之间的连接。通过对架空导线方案、电缆方案、气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)方案进行技术经济比较,认为GIL结构紧凑、运用场景灵活、可靠性高、传输能力强、损耗低、便于安装,适用于长距离、大容量、输电走廊受限的场所,最终确定GIL为最优方案。同时对基于GIL的安全设计、安装方式及GIL抗低温措施进行了介绍,并提出日常运行维护工作中做好各气室压力表数值巡视记录、时刻观测管体和基础变形、GIL隧道内维护操作前需有效通风等运维安全建议。采用该方案工程实施顺利,避免了新增用地,投产后变电站运行稳定。