GIL

GIL输电线路介绍、技术特性、发展和工程应用、技术报告及标准

架空输电线路

气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）是一种采用气体绝缘的高电压输电线路，具有传输容量大、损耗低、占地少等特点。多年来，国内外投运的GIL最高电压等级为800kV，且核心技术被国外长期垄断，1100kV GIL研制尚属空白。随着我国特高压电网的规模化建设，输电线路跨大江、大河等特殊环境时输电走廊限制难题逐渐显现，亟需开发出适用于特高压输电的GIL产品。项目组历经多年攻关，研制出世界首台高参数1100kV GIL， 项目获授权发明专利19项，受理发明专利25项，实用新型专利11项；软件著作权4项；发表学术论文18篇；出版著作1部。研制的1100kV GIL产品填补了世界空白，并成功应用于淮南~南京~上海特高压交流工程南京站、苏通GIL综合管廊工程等。近三年，项目新增合同额9.255亿元，利润2.541亿元。项目成果由中国电力企业联合会组织鉴定，达到国际领先水平，成为我国特高压输电领域的又一项重大技术创新。

介绍了苏通特高压GIL工程介绍、1100kvGIL元件研究及试验验证、工程技术应用、现场安装及运维情况。

架空输电线路

GLL局部放电在线监测技术借鉴了GIS的局放在线监测技术，同时由于GⅡ的结构简单所需布置的探头也很少，以溪洛渡电站GL为例，单相最大长度为634m,只需要安装4个探头即可。从监测的灵敏度来看，完全满足要求。通过在线监测探头，利用高速示波器可以很便捷地定位出局放部位，同时在定位的过程中完全不影响GL设备的正常运行。GⅡ绝缘故障精确定位技术利用改进型的时差法，可以消除光纤敷设误差，提高了定位的精度，可以从根本上解决GL故障定位困难的难题。目前，长江电力溪洛渡电厂联合上海格鲁布信息科技有限公司正在将该技术申请为发明专利。 GⅡ作为一种新型输电技术，其具有很多优点，特别是对环境的影响很小，可以预见GL将具有很广泛的应用前景。GL绝缘故障精确定位技术可以发现GIL的早期绝缘缺陷，避免GIL的非计划停电，大大缩短了检修工期。同时GⅡ绝缘故障定位技术投资较少，在电力行业具有较大的推广价值。

介绍了GIS/GIL设备进行机械故障检测的背景，给出了基于振动信号的设备机械故障检测方法，介绍了信号特征及分析方法；介绍了针对GIS/GIL的机械振动、局部放电、红外热成像联合检测及分析技术；介绍了机械振动-超声局放融合检测技术，对GIS/GIL机械故障带电检测存在的问题及如何解决提出了个人思考。

现场整体式绝缘考核相比分布式绝缘考核，对保障电网设备安全运行更加有效，且电压等级越高，整体绝缘考核更为必要。但是，以特高压GIL（公里级、容性）、电抗器（感性）为典型的大容量设备，现场整体绝缘试验仍为空白。主要存在三方面难题：①装备制造难。受试验空间限制，装备电-热-结构耦合关系复杂，温升、局放等指标控制与容量提升矛盾突出，制造困难。②过程实现难。GIL内部金属微粒运动随机性强，老练电压参数与微粒捕获率的定量关系难以建立；电抗器内部放电与外部复杂干扰严重混叠，人工识别易发生误判。③缺陷定位难。缺陷放电激发的信号传输-响应量化模型难以准确建立，无法实现精准定位。项目团队历时5年，产学研用协同攻关，首创现场试验用大容量补偿装置设计制造技术。发明了温度-结构耦合迭代的补偿电抗器轴、径向温升非线性控制技术，提出了多重约束、载荷解耦的补偿电容器集约型结构设计方法，研制了移动式绝缘试验装备，与德国等已有装备比，感性、容性补偿容量分别提升7.5倍、71.7%。创新了关键装备。提出GIL分级量化加压、电抗器局放自主识别技术。揭示了微粒跳跃高度与碰撞恢复系数、归一化电压呈指数关系的机理，提出了“敏感电压”分级量化老练方法，金属微粒捕获率提升18%；提出脉冲电流极性判断、时域波形特征聚类的放电源分离技术，电抗器试验放电源诊断准确率达90%。创新了试验方法。研发特高压GIL、电抗器内部放电源精准定位技术。发现了GIL放电声波传播“高峰/陡降效应”，提出了跨越高峰区域、逼近陡降区域的传感器布置方法，创建了放电源全域反演算法，实现公里级GIL放电米级定位。提出了基于多物理因子、双端差异化响应的电抗器绕组放电缺陷定位技术，精度达到线饼级。创新了处置手段。 项目获授权发明专利27项，多项关键技术被纳入1项国家标准、4项行业标准、1项企业标准，出版专著1部，发表论文41篇。中国电机工程学会组织、邱爱慈院士领衔的鉴定委员会认为：“技术成果居国际领先水平”。成果先后应用于特高压盱眙、淮南站及苏通GIL管廊，推广至国内10项特高压工程，核心技术还应用于ABB、东芝、天威保变等主流设备厂家，成功发现GIL绝缘子表面异物、电抗器出线放电等多起绝缘缺陷。实现了特高压大容量设备绝缘试验从分布式考核到整体式考核的技术跨越，有力保障了我国特高压电网运行安全。