气体绝缘输电线路_[德]赫曼•科赫_9787111548850

气体绝缘输电线路（GIL）通常用于如水电站和核电站以及其他场所的大容量输电。《气体绝缘输电线路》通过对GIL技术、经济和环境影响以及电力系统应用的分析，提供了该技术在设计、特性及优点方面完全的阐述。《气体绝缘输电线路》对输电系统的规划、设计和执行的工程师来说是基本的参考资料，对全球范围的用户工程师、咨询工程师以及制造商都提供了完美的帮助。

　　原书序

　　气体绝缘输电线路原书序原书序电力输送的传统方式是采用架空线，但是在一些环境有限制的场合就需要采用地下输电线的解决方案。现今已经有一些地下输电线的方式，其中最普遍的就是电缆，然而气体绝缘输电线路（Gas-Insulated Transmission Lines,GIL）也是一种经常用到的解决方案。GIL可以直接埋入地下，也可以敷设在隧道中或户外构架上。由于直埋式GIL可以和景观很好相处，因此可以得到数千米甚至数十千米的连续敷设应用。GIL有很多优点，包括载流能力强、损耗低、电容量低等。

　　虽然GIL技术主要来自于气体绝缘开关设备的经验，但还是有很多诸如设计、安装和维护方面的特性和规范需要考虑。赫曼·科赫从事这个专业达20年之久，他写的这本书给这个技术作了非常全面的论述，该技术自20世纪70年代开始代替电缆并得到越来越广的应用。第一代GIL技术使用纯SF6气体和法兰连接技术，第二代GIL技术使用SF6和N2的混合气体以及导体和外壳的焊接连接技术。本书介绍了GIL的绝缘特性和设计特点，也介绍了现场装配和敷设方式以及质量保证和试验手段，包括诊断工具。对不同敷设方式的特别要求也提出考虑。对系统、网络、环境及经济性也都提出了考虑。本书最后对世界各地的GIL应用作了图解说明并对GIL与其他输电系统作了技术、经济、现场以及美学、隐形和噪声等软特性作了比较。

　　本书对当前从事系统布置的工程技术人员很有益处，对电力系统专业的学生也有帮助，对希望了解地下输电技术的读者也提供了丰富的信息。

　　克劳斯·诺伊曼教授于德国埃森

　　译者序

　　科赫博士在西门子能源管理集团输电解决方案部门负责技术与创新工作，在国际电工委员会（IEC）第17C分技术委员会担任秘书。2004年中国电力企业联合会成立了电力行业标准“气体绝缘金属封闭输电线路技术条件”工作组，科赫博士参加了这个工作组并陪同工作组成员参观了在瑞士日内瓦机场展览中心的气体绝缘输电线路（GIL）运行现场。在他的积极参与下，中国第一个GIL标准——DL/T 978—2005《气体绝缘金属封闭输电线路技术条件》于2005年正式发布。

　　科赫博士还担任国际大电网会议（CIGRE）“GIL在长距离大容量结构的应用”工作组B3/B109的召集人，同时他也在美国电气电子工程师学会（IEEE）电力和能源学会（PES）电站委员会主持气体绝缘变电站的培训工作，迄今他已在美国、加拿大、南美及印度等20多个国家开展了培训。

　　GIL技术具有输送容量大、可靠性高、电容量小、损耗低、过载能力强、免维护、无老化现象、环境友好等优点，由于这些优点，自该技术问世以来已经有300多公里的GIL在世界各地投入运行。GIL技术的发展也促进了国际标准、国家标准和行业标准的制定。IEC第17C分技术委员会在1998年出版了技术报告：IEC 61640《额定电压725kV及以上刚性高压气体绝缘输电线路》；我国国家发展和改革委员会于2005年发布了中国电力行业标准：DL/T 978—2005《气体绝缘金属封闭输电线路技术条件》；国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2008年发布了国家标准：GB/T 22383—2008《额定电压725kV及以上刚性气体绝缘输电线路》；IEC第17C分技术委员会在2011年出版了国际标准：IEC 62271－204《额定电压52kV及以上刚性气体绝缘输电线路》。

　　近些年来中国电力工业的发展也给GIL技术的应用提供了很多机会，大亚湾、岭澳核电站，拉西瓦、锦屏、溪洛渡水电站等电站的送出工程相继使用了GIL技术。随着社会各界对可靠性以及环境的要求越来越高，会有更多的工程需要使用GIL技术，因此我们决定把这本书翻译成中文，以便于国内设计、制造以及运行部门的工程技术人员以及大专院校的学生参考。

　　译者

目录译者序原书序第1章前言1 1.1电力供应的发展1 1.2GIL的优点3 第2章历史5 2.1电网的发展5 2.1.1总论5 2.1.2输电级别6 2.1.3长距离输电7 2.1.4输电网的额定电流11 2.1.5输电网发展的结论11 2.2GIL的发展史12 2.2.1第一代GIL12 2.2.2第二代GIL16 2.2.3全球范围的经验23 第3章技术25 3.1气体绝缘26 3.1.1自由气体空间27 3.1.2绝缘件28 3.1.3气密外壳28 3.1.4绝缘气体29 3.2基本设计43 3.2.1概论43 3.2.2由绝缘确定的尺寸46 3.2.3由发热确定的尺寸46 3.2.4绝缘配合46 3.2.5电气优化46 3.2.6输电网的研究47 3.2.7由气体压力确定的尺寸47 3.2.8高压设计试验48 3.2.9额定电流设计49 3.2.10额定短路电流设计49 3.2.11内部电弧设计50 3.2.12电动力设计51 3.2.13机械设计52 3.2.14一体化的过电压保护52 3.2.15颗粒53 3.2.16发热设计53 3.2.17抗震设计58 3.3产品设计62 3.3.1技术参数62 3.3.2导体管64 3.3.3外壳管64 3.3.4气室的大小65 3.3.5绝缘件65 3.3.6滑动触头66 3.3.7模块设计66 3.3.8与架空线的连接68 3.3.9弯曲半径69 3.3.10导体和外壳的连接技术69 3.3.11防腐蚀74 3.3.12现场装配工作76 3.3.13监测76 3.4质量控制和诊断工具79 3.4.1零件的质量80 3.4.2过程的质量80 3.4.3局部放电检查81 3.4.4现场高压试验82 3.4.5质量控制结论84 3.5规划问题84 3.5.1电网的影响84 3.5.2可靠性92 3.5.3接地93 3.5.4安全94 3.5.5环境限制94 3.5.6相角补偿96 3.5.7载荷能力和过载能力96 3.6规范检查表99 3.7敷设方式102 3.7.1概述102 3.7.2地上敷设103 3.7.3沟渠敷设106 3.7.4隧道敷设107 3.7.5直埋敷设110 3.7.6定向钻孔120 3.8长期试验121 3.8.1概述121 3.8.2隧道敷设122 3.8.3直埋敷设130 3.8.4长期试验结果145 3.9气体处理146 3.9.1概述146 3.9.2混合气体处理146 3.9.3结论147 3.10调试和现场试验148 第4章系统和网络151 4.1概述151 4.2GIL的线路参数151 4.2.1理论基础151 4.2.2电阻151 4.2.3电容152 4.2.4电感152 4.2.5阻抗153 4.2.6波阻抗153 4.2.7自然功率153 4.3线路损耗154 4.3.1概述154 4.3.2GIL的损耗154 4.3.3与其他输电系统的比较155 4.3.4冷却和通风156 4.4运行方面156 4.4.1概述156 4.4.2可用性157 4.5老化159 4.6内部电弧故障159 4.6.1概述159 4.6.2被动保护160 4.6.3电弧定位160 4.7维护160 4.8维修161 4.9人员安全161 4.10绝缘配合161 4.10.1概述161 4.10.2典型GIL应用的过电压162 4.10.3GIL的绝缘配合166 4.10.4规定的试验电压167 4.10.5计算数据的校验169 4.11系统控制170 4.11.1引言170 4.11.2气体密度监测170 4.11.3局部放电监测170 4.11.4温度测量171 4.11.5GIL监测总结171 第5章环境的影响173 5.1概述173 5.2视觉冲击173 5.3电磁场173 5.3.1概述173 5.3.2基本理论174 5.3.3最大场强176 5.3.4计算177 5.3.5外壳感应反向电流178 5.3.6GIL的EMF测量179 5.3.7直埋式GIL184 5.4气体处理184 5.5热影响185 5.6回收185 5.7全寿命周期评价186 5.8碳足迹186 第6章经济方面190 6.1概述190 6.2材料成本190 6.3装配成本192 6.4线路损耗193 6.5影响成本的因素193 第7章GIL的应用196 7.1概述196 7.2应用实例197 7.2.1施卢赫湖，德国，1975197 7.2.2温得和克，纳米比亚，1977198 7.2.3约书亚瀑布，美国，1978199 7.2.4鲍曼维尔，加拿大，1985-7200 7.2.5Shin-Meika东海线，日本201 7.2.6PALEXPO，日内瓦，瑞士，2001204 7.2.7百特威尔逊电厂，美国，2001205 7.2.8柿莲，泰国，2002206 7.2.9PP9，沙特阿拉伯，2004207 7.2.10开罗北，埃及，2005208 7.2.11海姆霍，米德兰，英国，2005208 7.2.12黄河拉西瓦，中国，2009209 7.2.13克尔斯特尔巴赫，德国，2010210 7.2.14溪洛渡，中国，2011211 7.2.15锦屏Ⅰ，中国，2011212 7.3未来的应用213 7.3.1概述213 7.3.2交通隧道213 7.3.3道路及高速公路215 7.3.4地上安装及野外安装215 7.4案例分析215 7.4.1大都市区域215 7.4.2伦敦216 7.4.3柏林对角线217 7.4.4山区218 7.4.5海洋218 7.4.6GIL/架空线混合应用219 第8章输电系统的比较220 8.1概述220 8.2GIL的特点220 8.3技术比较221 8.3.1概述221 8.3.2损耗221 8.3.3磁场223 8.3.4电压额定值224 8.3.5电流额定值225 8.3.6短路电流额定值225 8.3.7过电压225 8.3.8温度限制226 8.4现场的比较226 8.4.1可接近性226 8.4.2最大重量226 8.4.3最大体积227 8.4.4土壤的类型227 8.4.5运输道路227 8.4.6现场车间的尺寸227 8.5软特性228 8.5.1概述228 8.5.2美学228 8.5.3隐形228 8.5.4噪声229 8.6经济性229 第9章输电管道230 9.1可行性研究231 9.2欧洲海上风电232 9.3海底隧道系统232 9.4海上和岸上PTPTM构造235 9.5下一代技术236 9.6海上环境237 第10章结论238 参考文献240

你还可能感兴趣

我要评论