本篇文章目录导航：[]气体绝缘金属封闭输电线路的应用探析[第一章][2.1-2.2]GIL的结构组织形式[2.3-2.6]GIL输电技术与同相大截面并联电缆的比较[第三章]大连500kV架空线路入地改造[第四章]GIL技术与同相大截面并联电缆的全寿命周期比较[ 更多精彩就在： 51免费论文网|www.jxszl.com 
参考文献]城市输电中气体绝缘输电技术的应用探究结论与参考文献1绪论1.1城市电网发展带来的挑战为了保证在全球经济一体化的浪潮中,保持自身经济的稳步增长,制定了新的十三五规划.现代工业体系中,任何一环都少不了电力参与,所以要发展经济,首当其冲要发展的是国家的电力系统.在电力系统的建设中最重要的是电网架构建设.在早期架构电网时,考虑到投入成本以及技术难度等原因,常常选择的是架空输电线路.但随着城市化进程加快,在一些发达地区土地资源显得十分珍贵,而架空输电线路的铺设使得大量土地资源被征用,这已经严重影响城市的快速发展.正是因为架空输电线路存在这样的不足,所以越来越多的地区选择电力电缆铺设方式,这样在地底下的线路既不会占用资源,也不会对城市建筑物形成阻碍.可以预见的是,在未来城市的电网建设计划中,会在更加广泛的范围内选择电力电缆方式.正是广大地区电网发展现状,以及响应国家的十三五规划号召,将会大力发展电力电缆,以建设更加安全,更有效率的电网.经过探究表明,电力电缆更适合在大部分地区推广,下面详细列举了电力电缆在不同区域所展现出的优势：(1)城市中心区域：这些区域是城市商业.居住聚集地,不仅高楼大厦林立,而且寸土寸金.只有选择将线路铺设在地底下,才能够完全避免与高大建筑物接触,更不会占用土地资源.这是架空输电线路完全做不到的.(2)城市规划区域：市政府为了加快城市发展,会规划一些区域作为产业基地.在这些区域中,为了提高土地的利用率,会结合多种线路铺设方式.(3)越来越多的地区在动迁补偿费用这一项上付出了极大的代价,所以为了减少动迁补偿费,选择地下电力电缆敷设,是一种更为经济的线路方式.(4)选择地下电力电缆敷设还能够减少因线路故障导致的事故发生,因为地下敷设没有暴露电缆,普通人难以直接接触,避免事故发生.而且检查井非专业人员很难启开,这也直接杜绝了一些违法乱纪分子的偷盗行为.(5)化工工业园区域：在一些化工工业园区域是发生爆炸事故的多发地,我们应该在源头上杜绝易燃.易爆化学物质出现在该区域,而架空输电线路极易与这些物质接触产生更大的事故.所以在这些特殊区域选择电力电缆敷设,是多种考虑而决定的.由前文叙述可知,在现代化城市建设中,电网建设起到极为关键的重要,而在电网建设中,电力电缆的规划布局是起到决定性作用的.只有根据城市建设的实际情况,并且用发展性眼光布局电网,才能使电力电缆的作用达到最大效果.电力电缆如何敷设既能达到不占用土地资源,安全运行,又能减少后期维护费用,需要考虑多个方面的因素影响.比如：电力电缆的载流量多少.过多会加快电缆的损耗而减小使用周期,过少则会加快本体使用速度；电力电热的状态分布.在不同的环境下,这个状态是不一样的.电压按照一定标准可以划分为几个等级.当交流电电压值大于1000kV,又或者直流电电压值在负800kV到正800kV之间时,都属于特高压级别.特高压输电技术的优势明显,适用于长距离运输,并且效率高和损耗低等[1].2004年以来,国家大力发展电网,无论是在理论还是在实践技术上都有了提高,而且越来越多的创新课题被提出以及核心技术被掌握.不仅实现了我国创造的质量保证,而且也引领了新的潮流-我国引领.截至2017年年底,特高压建成八交十直.核准在建三交一直工程.这些工程共有3.2万公里,在以每公里1万千瓦的输电技术的支持下,共有变电容量3.2亿千瓦.特高压交流和直流分别荣获2012年度.2017年度国家科技进步特等奖.特高压输电通道累计送电超过9000亿千瓦时,在保障电力供应.促进清洁能源发展.改善环境.提升电网安全水平等方面发挥了重要作用.随着超高压.特高压电网的建设以及我国城市化进程的推进,城区内超高压.特高压电网与城市化发展对于空间利用的矛盾日益凸显,如何将架空超高压.特高压电网改造为地下电网成为了我国电网人新背景的挑战.GIL输电技术(气体绝缘金属封闭输电线路,Gasinsulatedmetalenclosedtransmissionline)的应用为解决架空超高压.特高压电网改设为地下电网提供了可能.通过GIL输电技术的应用,将位于城区或城市规划矛盾点的架空超高压.特高压电网进行地下管网的敷设,从而解决了电网与城市发展的空间矛盾.然而目前GIL输电技术的理论探究较少,应用缺乏实际经验,所以对GIL输电技术的应用探究成为了势在必行的新课题.1.21.2.1GIL输电技术简介气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)是一种可以替代架空线和电缆线路的新型输电技术,它具有以下几个特性：(1)支持高电压高电流传输；(2)设备外壳和导体处于同一轴上；(3)采用绝缘气体混合,有SF6以及SF6-N2多种气体.有探究表明,GIL输电技术在未来会得到更为广泛应用,尤其适用于长距离.大容量的特殊要求.1.2.2发展现状由于国外工业化发展较早,所以在GIL输电技术的探究上投入了极大成本,并且也很早就实现了如何运用GIL输电技术.比如CGITSystems公司,它位于美国新泽西,世界上最早出现的GIL输电线路就是由其敷设的.在1972年时改线路敷设成功.这条输电线路电压与额定电流分别是242kV和1600A.为了保证该线路长久运行,在敷设电路时采取的是直埋方式,这样在与变电站相连时,可以达到绝缘目的.欧洲国家对于GIL输电技术的探究要稍稍晚于美国,并且实际运用的起始时间也要落后三年的时间.德国是欧洲大陆上首次完成运用GIL输电技术的国家.德国公司Siemens经过多年探究,并对Wehr变电站实地考察,最终在该地敷设了一条GIL输电线路.相比于CGITSystems公司敷设的GIL输电线路,这条线路电压等级更高距离更长,分别达到了400kV以及700m.直至科学技术更为发达的今天,世界上仍然没有电压级别更高的GIL输电线路.早期的GIL输电线路探究表明GIL输电线路投入实际运用需要耗费巨大成本,所以一直得不到推广.直到上世纪七十年代,学者NHmalik和AHQureshi为了解决成本大的难题,对GIL输电技术中的气体绝缘特性进行了深入探讨,并且取得了巨大进展.他们的探究成果表明,当要绝缘强度达到纯SF6气体所实现的绝缘强度时,仅仅通过混合SF6气体和N2气体就可以实现,其中SF6气体占二分之一到五分之三,而N2气体占五分之二到二分之一[2].不仅如此,在他们得出的探究结论中,认为使用混合气体的电场受到的影响比纯SF6气体受到的影响要弱得多,保证了电场的均匀性[3].这一探究成果引起来了当时的Siemens公司的强烈兴趣,在与NHmalik和AHQureshi交流后,双方达成了合作关系.在几年之后便很快制造出GIL绝缘结构,该结构中的绝缘气体是SF6和N2气体混合而成的.在本世纪初,位于瑞士日内瓦PALEXPO机场的隧道就应用到GIL绝缘结构.在该GIL绝缘结构中混合气体的比例为4:1,其中气体N2的含量为总混合气体的五分之四,气体SF6的含量仅仅占到了五分之一.SF6气体含量的下降意味着成本的降低.为了使得混合气体的绝缘强度达到与纯SF6气体所产生的绝缘强度,还需要稍微增加混合气体的压力值[4].随着GIL输电线技术的不断成熟以及其自身的显著优势,全世界范围内越来越多的地区采用了该输电线技术.根据不完全统计,全世界目前已建成的GIL输电线路电压等级一般都大于135kV而小于800kV,总距离超过了300km.虽然对GIL输电线技术探究及应用较晚,但是在近几年国家的号召下快速发展,在一些大型电站项目都有所应用.比如大亚湾核电站和瓶窑变电站中都用到了GIL输电线技术,而且电压等级都达到了500kV.虽然如此,但是技术还不够成熟,导致其内使用的绝缘气体仍为纯SF6,所以成本费用一直居高不下.的拉西瓦水电站地势较为特殊,四周多是峡谷高山,所以将全部电站厂房都建在了地底下.在拉西瓦水电站,同样使用GIS输电线技术[5].它的长度达到了近两千八百米,电压等级达到了800kV,这两项已处于世界前列水平.在的江苏省两市,即与南通市之间有长江阻隔,不利于构建输电线路.但是在苏通两市之间敷设GIL输电线路经过深入探究探讨,认为方案是可行的.在苏通两市启动此次综合管廊工程之前,世界上还没有过在GIL电力管廊中应用大直径盾构的相关经验.建成后的海底隧道两头距离约为5.5km,它的直径为目前隧道最大的约12.9米.隧道可以到达最深海底处78米,此时水的压力最大,达到约10巴.由于该工程经过海底,复杂的地底形式对工程产生了巨大的困难,比如有害气体地层.苏通GIL输电线路综合管廊完工后,创造了多项之最,比如该输电线路能够输送的电压等级达到了1100kV,目前为止是世界上最高等级的交流特高压；隧道深度也是世界范围内最深的海底隧道,同时承受的水压力也是最大；整个工程使用的技术都是现今世界上最为前沿的技术.苏通GIL输电线路综合管廊不仅连接了江苏两市,而且也成功实现了华东三市之间的特高压交流双环网合环运行,在很大程度上使得华东地区之前较为羸弱的接受区外电的能力,有了极大的提升.整个工程从开始施工到最后投入实际工作,仅仅用了三年时间,速度之快令人称奇.1.2.3存在的问题.如何解决超高压(500kV以上)架空线路进入地下敷设,一直是一个难题.但随着城市的发展.国网超高压线路的建设,在城市中心新建或迁移的超高压线路需要在地下管网中敷设已成为未来的趋势.当同相单根电缆线路和同相大截面并联电缆线路无法满足改造需求时,能否通过GIL输电线路对架空线路进行改造？目前大连地区并没有GIL输电线路的建设和运行经验,GIL输电技术的设计.施工及可靠性有待论证,技术经济效益有待剖析.但是大连地区有多条500kV架空线路需要进入地下敷设,如何应用GIL输电技术对大连地区的特高压架空线路进行入地改造成为了目前一个非常重大的难题.1.3本文主要探究工作.针对存在问题,本文开展如下工作：(1)为剖析大连地区超高压线路应用GIL输电技术进行入地改造的必要性,通过GIL输电技术与传统同相大截面并联电缆技术相比较,对比出GIL输电技术在超高压输电线路入地改造应用上的优越性.(2)为探究GIL输电技术在大连地区超高压线路入地改造实际应用方面的可行性,剖析了大连地区500kV电网特性.经济环境等因素,结合500kV线路路径选取.改造技术要求等方面内容,对大连地区500kV线路入地改造提出了可行性技术方案.(3)为评价GIL输电技术的技术经济效益,以大连南雁四回路改造工程(500kV部分)工程为例,进行全寿命周期成本年费用计算,剖析比较了GIL输电线路的经济效益.通过上述探究,GIL输电技术可以在同相单根电缆线路无法满足输送容量要求的技术条件下,替代同相大截面并联电缆技术,从而在大连地区超高压线路入地改造中进行实际应用.
原文链接：http://www.jxszl.com/lwqt/mflw/13650.html