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特高压交流环网是怎么形成的 GIL综合管廊充当着什么作用?

北极星输配电网  来源:亮报  作者:潘宏娟  2018/8/29 8:33:20  我要投稿  

北极星输配电网讯:8月21日,淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊工程盾构隧道贯通。苏通GIL综合管廊工程,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的超长距离GIL创新工程,同时为国内在跨江、跨海、城市人口密集地区建设输电通道提供了全新解决方案。

特高压交流环网是怎么形成的

淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程是国务院大气污染治理12个重点输电通道之一,该工程输电线路在江苏南通苏通大桥上游约1千米处穿越长江,采用隧道中铺设气体绝缘金属封闭输电线路(Gas-insulatedMetalEnclosedTransmissionLine,GIL)过江方案,是淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程的关键单体工程和整个工程投运的控制点。工程建成后,淮南—南京—上海工程将与已投运的淮南—皖南—上海特高压交流工程合环运行,形成贯穿安徽、江苏、浙江、上海负荷中心的华东1000千伏特高压交流环网,大幅度提升华东电网接纳区外来电能力,提高电网安全稳定水平,对于缓解大气污染、促进华东地区经济社会发展具有重要意义。

苏通长江过江段原设计方案为江中立塔大跨越,后来方案进行调整,于2016年7月获得核准,采用苏通GIL综合管廊工程连接南北特高压输电网。管廊工程于2016年8月开工建设,工程起于北岸(南通)引接站,采用敷设于管廊(隧道)中的两回(6相)1000千伏GIL管线穿越长江,止于南岸(苏州)引接站。隧道长5468.5米,隧道中预留两回500千伏电缆以及通信、有线电视等市政通用管线,隧道贯通后,工程进入电气施工安装阶段。工程计划于2019年建成投运。

GIL有哪些应用

气体绝缘金属封闭输电线路GIL采用SF6气体或SF6和N2混合气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备。导体采用铝合金管材,外壳采用铝合金卷板封闭。由于采用了压缩气体作为绝缘介质,设备尺寸和布置间距大大缩小,能最大限度地减少设备布置所需的占地面积和空间,以及相应的土建工程量。随着输电环境条件的日趋复杂以及可靠性要求的不断提高,GIL得到了一定程度的发展和应用。

从20世纪70年代开始,GIL逐渐在世界范围内开始投入使用,GIL在国外使用相对国内较多,美国、德国、日本等国家应用于变电站和电站;在国内目前主要用于核电站和大型水电站。

作为一种新型的输电方式,GIL具有输电容量大、损耗低、占地少、布置灵活、可靠性高、安全防护性好、免维护、寿命长、与环境相互影响小等优点。采用GIL可解决特殊环境或特殊地段的输电线路架设问题,通过合理设计,不但可以大大降低系统造价,而且也能提高系统的可靠性。

GIL管廊工程有哪些特点

苏通管廊工程隧道离江面74.83米,水土压力超过0.9兆帕,是目前国内埋深最深、水压最高的隧道,输送距离长、容量大。因为GIL位于输电线路中部,因此,对运行可靠性要求很高。新建1000千伏苏通GIL管廊(隧道),管廊(隧道)线位总长5543.7米,内径为10.5米,外径为11.6米。盾构段长度约5481.7米。

技术难度大。苏通GIL综合管廊工程两回(6相)特高压GIL管线单相长度达5.8公里,6相总长约35公里,是目前世界上电压等级最高(目前世界上最高为800千伏级)、输送容量最大、单体GIL最长工程(世界上目前已运行的GIL,最长为日本的275千伏单回3.3公里)。GIL沿江底隧道三维蜿蜒敷设,垂直方向下降/上升近80米,水平方向最大移动近1000米,基本没有水平段,异形转角段大幅增加,须开展全管系柔性分析,掌握GIL设备应力分布特性。另外,GIL需适应运行过程中正常环境变化、负荷调整、不平衡负荷,以及地震等特殊工况下累积变形要求。

可靠性要求高。GIL直接串联于线路中部,绝缘水平有所提高,GIL气室近400个,单元数量超2000个,SF6气体用量约780吨,绝缘子数量近6000支,辅控系统电缆约375千米。与变电站内的特高压GIS相比,单回GIL可靠性与单回线路直接相关,没有备用的母线间隔,发生一点故障就会导致一回线路停电检修,直接影响通道输电能力和系统安全稳定运行,因而要求具备极高的可靠性。

需要重新研发全套设备。GIL设备需要在GIS和GIL试验段的基础上,进一步研发垂直段、斜线段和弯角段设备制造技术,进一步提升盆式绝缘子、支柱绝缘子性能,研发混合线路的继电保护和控制、监测系统,研发长距离GIL试验技术和设备。与此同时,要形成一整套技术规范,指导工程建设运行。

【延伸阅读】

苏通GIL工程中使用的“卓越号”泥水盾构机,是目前世界上工作压力最高的大直径泥水盾构机。刀盘开挖直径为12.07米,总体长度为140米,整机总重2404吨。整机功率为6284千瓦,其中驱动功率为3000千瓦,最大掘进速度为60毫米/分钟,最小转弯半径为700米。

“卓越号”工作舱内的搅拌器代替了传统的碎石机,该设计增加了砂土的流动性,提高了掘进速度。盾尾密封设计为4道盾尾刷、1道钢板束、1道止浆板,有效达到密封效果。

本版内容来源于国网江苏省电力有限公司、国家电网公司交流建设分公司、国网江苏省电力工程咨询有限公司等,黄云天、周万俊、章岑对本文有贡献。

原标题:苏通GIL综合管廊工程:穿越与挑战

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