• <xmp id="ym08k">

    歡迎訪問浙江省輸配電設備行業協會

    關于協會
    聯系我們

    浙江省輸配電設備行業協會

    電話:0571-88838816

    傳真:0571-88836003

    郵箱:spdzj@126.com

    地址:杭州市蕭山區寧圍街道永暉路548號錢江電氣大廈1905室

    當前位置: 首頁 > 技術交流

    輸電領域重大科技創新:特高壓交流GIL輸電管道

    發布時間:2017-01-05

    入冬以來的強降溫,讓位于湖北武漢的國家電網特高壓交流試驗基地內的GIL試驗管道外壁掛滿了冰花。不到半年里,這條特高壓GIL試驗線段經受了酷暑、洪澇和低溫等極端天氣的考驗,運行平穩正常,這讓中國電力科學研究院GIL輸電管道項目攻關團隊倍感振奮。

    特高壓填補國際空白

    816日,淮南—南京—上海1000千伏特高壓交流輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程開工。這是世界上首次在重要輸電通道中采用特高壓GIL技術,通過江底隧道穿越長江,是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最高的超長距離GIL創新工程。

    GIL(gas-insulated metal enclosed transmission line)即氣體絕緣金屬封閉輸電線路,是一種采用六氟化硫(SF6)或其它氣體絕緣、外殼與導體同軸布置的高電壓、大電流、長距離電力傳輸設備,具有輸電容量大、損耗小、占地少、運行可靠性高、維護量小、壽命長、環境影響小等顯著優點。

    此前,國家電網公司圍繞特高壓GIL的科技攻關早已展開,并取得重大突破。20146月,公司重大科技項目《特高壓GIL試驗線段研制及帶電考核研究》中的首個課題《采用混合氣體絕緣的特高壓交流GIL輸電管道研究》啟動,該項目由中國電科院牽頭,華北電力大學、西安交通大學參與完成。

    該項目的一大研究特點就是采用了環保的混合絕緣氣體?!?span lang="EN-US">SF6氣體是國際組織認定的溫室氣體,而長距離GIL輸電管道對氣體絕緣介質的需求量很大。因此,GIL采用混合氣體以減少SF6的使用一直是主要研究方向?!敝袊娏茖W研究院高電壓研究所室主任陳江波介紹,目前,AZZ和西門子在550千伏和220千伏GIL上都推出了SF6/N2混合氣體產品。特高壓GIL電壓等級提高了近一倍,在此情況下混合氣體放電特性、混合比例、充氣壓力等研究在國際上尚屬空白。

    實現科技引領

    科技永遠走在工程的前面。對于蘇通GIL綜合管廊這一世界首創的高難度工程來說,科技引領的意義尤為重大。

    “最初,這一課題還只是作為‘十三五’科研項目立項,沒想到這么快就要在工程中應用,這意味著要將科研項目迅速轉化為工程應用項目,我們的任務更加艱巨?!薄短馗邏?span lang="EN-US">GIL試驗線段研制及帶電考核研究》項目負責人、中國電力科學研究院高電壓研究所黨委書記王曉琪介紹說。結合蘇通GIL綜合管廊工程實際,項目團隊在以下領域實施重點攻關:

    ——GIL絕緣特性及絕緣設計研究,包括GILSF6/N2混合氣體絕緣特性研究、特高壓交流GIL絕緣結構設計和電場優化技術研究、特高壓交流GIL絕緣件優化研究和混合氣體環境下絕緣件絕緣性能研究;

    ——特高壓交流GIL通流能力研究,包括GIL長期通流能力、通流特性及影響因素及考慮通流能力的GIL結構優化;

    ?——特高壓交流GIL內部過電壓及絕緣配合方式研究,研究GIL的操作過電壓和雷電侵入波過電壓,分析避雷器設置方式對過電壓的影響等;

    ——特高壓交流GIL伸縮、偏轉和熱膨脹補償技術研究,研究GIL不同單元在熱、振動等機械載荷下伸縮應力的變化范圍及其形變規律,分析確定合理的補償值;

    ——特高壓交流GIL管道設計及連接方法研究,包括特高壓交流GIL長隔斷管道設計和制造技術研究、特高壓交流GIL螺栓法蘭及現場焊接外殼技術研究。

    在武漢國網特高壓交流試驗基地,我們看到GIL試驗線段呈日字形走向,有多種類型的轉角??蒲腥藛T介紹,技術攻關既要領先于工程,同時也要緊密聯系工程實際,如試驗段管廊安裝,便充分考慮了工程現場施工存在的各種可能。此外,在工程應用中需要管徑盡量減少,以達到布置緊湊的目的,同時在盆式絕緣子等絕緣件附近的電場分布畸變,容易造成擊穿,拐角單元、補償單元等GIL特有的絕緣結構設計都需深入研究,通過電場計算以達到最優設計。特別是采用SF6N2混合氣體后,需要結合混合氣體的特性,開展GIL絕緣結構設計及優化、通流能力等針對性研究。

    攻克技術難題

    經過項目團隊的通力合作和攻堅克難,到今年6月,《采用混合氣體絕緣的特高壓交流GIL輸電管道研究》課題已順利完成,取得多項重大成果和技術突破:

    ——針對采用SF6/N2混合氣體GIL的絕緣特性開展了混合氣體絕緣特性、混合氣體環境下絕緣件絕緣性能研究,獲得了混合比、氣壓、電場不均勻度和電極表面粗糙度對絕緣特性的影響規律,以及不同極性雷電沖擊下擊穿電壓協同效應、駝峰現象等的基本規律,試驗驗證了采用20%SF680%N2絕緣的可行性;

    ——研究了GIL持續通流的估算方法,給出了根據特高壓GIL型式試驗溫升試驗數據開展工程現場持續運行電流估算的方法;以純SF6氣體絕緣為例,分析了GIL通流的溫升特性及影響因素,并分析了混合氣體絕緣對通流溫升和管道尺寸的影響,為GIL設計和優化提供了初步參考;

    ——開展了GIL接入系統后的內部過電壓及絕緣配合研究,以特高壓GIL跨越江河工況為例,分析了GIL接入系統后的過電壓及絕緣配合問題,提出了避雷器的基本配置原則;

    ——開展了特高壓交流GIL管道熱伸縮特性分析研究,采用數值分析方法分析了特高壓GIL正常運行條件下的熱伸縮特性,并以低電壓等級GIL模型試驗和對應電壓等級GIL仿真結果對比驗證了仿真方法的適用性;研究分析了特高壓GIL管道熱伸縮特性的主要影響因素。

    “爭分奪秒,夜以繼日?!表椖拷M成員、中國電力科學研究院高級工程師費燁用這8個字來形容過去近兩年的攻堅歷程。他認為,該課題最大難度在于,在國際上毫無經驗可循的條件下,采用真型樣機試驗測試研究特高壓GIL中混合氣體的絕緣等相關特性,還要為未來工程應用的可靠性提供技術支撐。同時蘇通GIL綜合管廊工程已經開工,在時間和技術的科學可靠性提出了更高要求。

    “在后續研究中,課題組將進一步梳理總結研究成果,針對特高壓GIL樣機方案,在絕緣設計、通流設計、應變補償設計等方面開展分析和優化,提高樣機方案的科學性?!蓖鯐早髡f。 (國家電網報)
    茄子视频懂你更多app