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。

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，

苏通GIL综合管廊SF6气体回收装置深度自清洁处理技术的路径分析——评《苏通GIL综合管廊工程实践》

在现代电力系统中,SF6气体因其出色的电绝缘性能和热稳定性广泛应用于高压开关设备和绝缘子中。长期以来,SF6气体的使用也带来了环境问题。SF6气体是一种强大的温室气体,其全球暖化潜能是CO_(2)的约23500倍,对气候变化构成严重威胁。此外,SF6气体的长寿命和潜在的毒性也引发了对环境和人类健康的担忧。为了减少SF6气体的排放和环境污染,许多国家和地区制定了严格的法规和标准,要求电力行业采取措施限制SF6气体的使用和排放。

SF_6/N_2混合气体中金属微粒对GIL盆式绝缘子表面电荷积聚特性的影响

在0.5MPa 20%SF_6/N_2混合气体中,利用静电探头和电荷反演算法测量并计算了金属微粒附着时盆式绝缘子的表面电荷分布,并研究电压类型和金属微粒长度对表面电荷分布影响。结果表明,金属微粒将加剧绝缘子表面电荷积聚并严重畸变金属微粒处电场。在直流电压下绝缘子表面电荷存在三种积聚形态,即同极性电极注入电荷、金属微粒附近双极性电荷及随机分布电荷,而在雷电冲击电压下绝缘子表面仅存在金属微粒附近双极性电荷及随机分布电荷。当金属微粒超过5mm时,直流电压下注入电荷区的存在将导致金属微粒附近积聚电荷量减少,雷电冲击电压下随机分布电荷的存在也将导致金属微粒附近积聚电荷量减少。

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。

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。

环保型气体绝缘输电线路(GIL)技术发展

为了解决SF6气体的温室效应,研究替代SF6气体绝缘的环保型气体绝缘输电线路（GIL）技术,以期提升设备的环保效益。对环保型GIL技术发展进程进行了综述,针对国内开展的压缩空气GIL技术,在理论上探索了设备气压和管道设计的建议;对于SF6/N2混合气体,现有研究较为完善,参考SF6气体GIL设计,获得了气体绝缘特性,提出了绝缘和通流设计原则指导产品设计,220～550k V的SF6/N2混合气体GIL产品均运行正常,也研制出特高压GIL样机;新环保气体C4F7N具有优良的绝缘和环保性能,C4F7N/CO2混合气体应用于420 kV GIL正试运行,研制采用C4F7N混合气体的特高压环保GIL面临诸多的技术挑战,解决技术难题推动环保绝缘设备的发展。

管道母线(GIL)中SF_6/N_2混合气体绝缘性能的研究

文中首先对GIL中SF_6/N_2混合气体的绝缘性能进行了计算,重点关注了SF_6体积分数配比以及气体压力对绝缘能力的影响,并且研究了高落差下是否出现气体分层从而对混合气体的绝缘能力产生影响。其次,利用试验装置,对SF_6/N_2混合气体在不同配比和压力下的雷电击穿电压进行了测量,并且对比分析了试验结果与计算结果的差异。计算结果表明SF_6/N_2混合气体绝缘强度随SF_6气体体积分数增加而提高,但SF_6体积分数达到10%后,混合气体的击穿电压呈现出饱和的趋势;在高落差下,SF_6和N_2的混合比随高度的变化很微小;GIL样机的雷电冲击试验结果验证了击穿电压计算结果的正确性。

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。

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。

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。

考虑非弹性随机碰撞与SF_6/N_2混合气体影响的直流GIL球形金属微粒运动行为研究

针对直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)金属微粒污染物问题,研究球形金属微粒在其中的运动行为,采用贴合实际情境的同轴圆柱电极结构,建立直流GIL内球形金属微粒运动模型:纳入SF6/N2混合气体动力学参数,利用流体力学理论分析微粒运动过程中混合气体阻力的影响;同时考虑金属表面粗糙度影响,利用弹性力学中的碰撞理论分析金属微粒与导体及外壳的非弹性随机碰撞,实验结果验证了模型计算的可靠性。利用模型对微粒运动轨迹进行仿真分析,并根据微粒运动的分布情况提出微粒活跃度的概念,研究表明:微粒在导体与外壳间的谐振频率与微粒半径、SF6占比、绝缘气压呈负相关;微粒活跃度与随机反射角、电压幅值呈正相关,而随着微粒半径变化存在极大值。

第二代气体绝缘输电线路的温升数值计算

气体绝缘输电线路(GIL)以其良好的性能在全世界范围内得到了一定应用。绝缘气体的散热性能和GIL的温升效应是GIL设计和在线监测的重要环节。本文通过建立包含外部空气域在内的模型,运用有限元法对采用20%SF_6-80%N_2混合气体绝缘的第二代GIL进行了温升仿真计算,得到第二代GIL的整体温度分布以及导体和外壳温升,并与解析法得到的温升情况进行对比,证明了所提方法的有效性;同时对影响第二代GIL温升的相关因素进行了仿真分析,为第二代GIL的进一步应用提供了参考。

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。

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。

换流变压器阀侧SF_6气体绝缘套管的使用和研究

在我国，高压直流输电工程不断发展，现已经投建多条±500kV和±800kV直流输电线路。换流变压器是直流输电系统中的主要设备。

SF6/N2混合气体在气体绝缘金属封闭开关设备母线中的应用

由于SF6气体的温室效应,减少SF6气体的使用具有深远的社会意义,用SF6/N2混合气体取代纯SF6气体作为高压电器设备的绝缘介质是减少使用SF6气体的有效措施。在GIS产品中母线SF6使用量是最大的,其使用性能与结构同气体绝缘金属封闭输电线路GIL类似,同样起着转换线路和传输电能的重要作用,采用SF6/N2混合气体.

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。