[發(fā)明專利]一種用于特高壓交直流氣體絕緣金屬封閉輸電線路試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910241364.8
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN101718824A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 范建斌;李金忠;湯浩;韓書謨;譚盛武;鐘建英;張友鵬
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明涉及高電壓輸電線路與絕緣技術領域，具體涉及一種用于特高壓交直流氣體絕緣 金屬封閉輸電線路試驗裝置。

背景技術

氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL：Gas?Insulated?Metal?Enclosed?Transmission?Line)作為一 種采用SF6氣體或SF6和N2混合氣體絕緣、外殼與導桿同軸布置的新型輸電線路，具有輸電容 量大、占地少、可靠性高、免維護、壽命長、與環(huán)境相互影響小等優(yōu)點。該技術的研發(fā)始于 20世紀60年代，目的是實現與架空輸電線路輸電容量相當的地下輸電線路。美國CGIT?Systems. Inc.公司的前身High?Voltage?Power?Corporation公司1972年在美國新澤西州Hudson電廠安裝了 世界上首個GIL，迄今仍在可靠運行。

高壓輸電線的絕大多數段落采用架空線路形式，但由于變電站(包括換流站)位置、線路 沿途地形、線路用地等方面的原因，對輸電線路走廊選取、設計也提出了更高的要求。GIL 技術上的優(yōu)勢，使其替代架空線路或高壓電纜后可解決特殊氣候、特殊環(huán)境和特殊地段的輸 電線路架設問題，通過合理規(guī)劃和設計，不僅可以大大減少系統(tǒng)造價，而且可以提高系統(tǒng)可 靠性。據IEEE/PES變電站委員會GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)分委會2004年的統(tǒng)計，全 世界的73-1200kV氣體絕緣輸電線路總長約198km。截止目前為止，全世界范圍內應用的GIL 都為交流GIL，尚未見直流GIL的應用報道，特高壓交流GIL也只有美國CGIT?Systems.Inc.公 司有成型的產品。近年來，特高壓交流和特高壓直流輸電工程的迅速發(fā)展，對特高壓交流和 特高壓直流GIL的應用提出了要求。為合理設計特高壓交直流GIL的絕緣尺寸，優(yōu)化絕緣子的 外形和結構參數，并對設計的特高壓交流和特高壓直流GIL線路進行高電壓和大電流下的帶 電考核，需要研制出可以用于特高壓交直流GIL單元段高電壓和大電流帶電考核、特高壓交 直流下GIL大尺寸同軸圓柱SF6間隙絕緣特性試驗、以及特高壓交直流GIL用絕緣子閃絡特性 試驗的裝置。

為研究SF₆氣體絕緣特性和設計絕緣性能優(yōu)異的交直流氣體絕緣金屬封閉組合電器 (GIS：Gas?Insulated?Switchgear)和交流GIL，國內外多家相關研究機構和電力公司設計了 用于SF₆氣體絕緣試驗的容器或裝置，但這些試驗裝置或容器都存在不足之處，無法滿足特 高壓交直流GIL的帶電考核和相關試驗研究的需要。如德國慕尼黑大學W.Boeck研究小組設 計的直徑2m，長5m的大型立式SF₆氣體絕緣試驗容器，總體積為17m³，該裝置只能進行 GIL相關電極間隙和絕緣子的試驗研究，無法與GIL單元段對接進行帶電考核。日本關西電 力公司則直接采用未改進的GIS母線段進行GIL和GIS用絕緣子閃絡特性試驗，但該裝置采 用一端引入高電壓的結構，無法對GIL單元段進行大電流的考核。美國麻省理工技術學院的 研究者設計了同軸水平放置的SF₆絕緣試驗裝置，可以進行同軸圓柱SF₆氣體間隙絕緣特性 試驗，但無法安放盆式絕緣子并進行相關試驗；由于該裝置采用靜電加速器產生直流高壓的 形式，雖然能對特高壓直流GIL單元段高電壓下的帶電考核，但無法對特高壓交流GIL單元 段進行高電壓下的帶電考核，同時該裝置一端引入高電壓的結構，也無法對特高壓交直流GIL 單元段進行大電流的考核。申請?zhí)枮?00810112990.2的中國發(fā)明專利公開了一種用于直流氣 體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)的試驗研究裝置，該裝置可以用于SF6氣體間隙絕緣特性、 絕緣子沿面閃絡特性、以及金屬導電微粒試驗，同樣這種一端引入高電壓的結構無法進行GIL 單元段的電流考核，且由于裝置尺寸小，高壓套管能夠耐受的電壓等級低，無法進行特高壓 交直流下大尺寸同軸圓柱SF6氣體間隙和特高壓交直流GIL用絕緣子的試驗研究。