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氣體絕緣輸電線路（GIL）通常用于如水電站和核電站以及其他場所的大容量輸電�！稓怏w絕緣輸電線路》通過對GIL技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境影響以及電力系統(tǒng)應(yīng)用的分析，提供了該技術(shù)在設(shè)計、特性及優(yōu)點方面完全的闡述。《氣體絕緣輸電線路》對輸電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和執(zhí)行的工程師來說是基本的參考資料，對全球范圍的用戶工程師、咨詢工程師以及制造商都提供了完美的幫助。

　　原書序

　　氣體絕緣輸電線路原書序原書序電力輸送的傳統(tǒng)方式是采用架空線，但是在一些環(huán)境有限制的場合就需要采用地下輸電線的解決方案�，F(xiàn)今已經(jīng)有一些地下輸電線的方式，其中最普遍的就是電纜，然而氣體絕緣輸電線路（Gas-Insulated Transmission Lines,GIL）也是一種經(jīng)常用到的解決方案。GIL可以直接埋入地下，也可以敷設(shè)在隧道中或戶外構(gòu)架上。由于直埋式GIL可以和景觀很好相處，因此可以得到數(shù)千米甚至數(shù)十千米的連續(xù)敷設(shè)應(yīng)用。GIL有很多優(yōu)點，包括載流能力強、損耗低、電容量低等。

　　雖然GIL技術(shù)主要來自于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的經(jīng)驗，但還是有很多諸如設(shè)計、安裝和維護方面的特性和規(guī)范需要考慮。赫曼·科赫從事這個專業(yè)達20年之久，他寫的這本書給這個技術(shù)作了非常全面的論述，該技術(shù)自20世紀(jì)70年代開始代替電纜并得到越來越廣的應(yīng)用。第一代GIL技術(shù)使用純SF6氣體和法蘭連接技術(shù)，第二代GIL技術(shù)使用SF6和N2的混合氣體以及導(dǎo)體和外殼的焊接連接技術(shù)。本書介紹了GIL的絕緣特性和設(shè)計特點，也介紹了現(xiàn)場裝配和敷設(shè)方式以及質(zhì)量保證和試驗手段，包括診斷工具。對不同敷設(shè)方式的特別要求也提出考慮。對系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境及經(jīng)濟性也都提出了考慮。本書最后對世界各地的GIL應(yīng)用作了圖解說明并對GIL與其他輸電系統(tǒng)作了技術(shù)、經(jīng)濟、現(xiàn)場以及美學(xué)、隱形和噪聲等軟特性作了比較。

　　本書對當(dāng)前從事系統(tǒng)布置的工程技術(shù)人員很有益處，對電力系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生也有幫助，對希望了解地下輸電技術(shù)的讀者也提供了豐富的信息。

　　克勞斯·諾伊曼教授于德國埃森

　　譯者序

　　科赫博士在西門子能源管理集團輸電解決方案部門負責(zé)技術(shù)與創(chuàng)新工作，在國際電工委員會（IEC）第17C分技術(shù)委員會擔(dān)任秘書。2004年中國電力企業(yè)聯(lián)合會成立了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“氣體絕緣金屬封閉輸電線路技術(shù)條件”工作組，科赫博士參加了這個工作組并陪同工作組成員參觀了在瑞士日內(nèi)瓦機場展覽中心的氣體絕緣輸電線路（GIL）運行現(xiàn)場。在他的積極參與下，中國第一個GIL標(biāo)準(zhǔn)——DL/T 978—2005《氣體絕緣金屬封閉輸電線路技術(shù)條件》于2005年正式發(fā)布。

　　科赫博士還擔(dān)任國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）“GIL在長距離大容量結(jié)構(gòu)的應(yīng)用”工作組B3/B109的召集人，同時他也在美國電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）電力和能源學(xué)會（PES）電站委員會主持氣體絕緣變電站的培訓(xùn)工作，迄今他已在美國、加拿大、南美及印度等20多個國家開展了培訓(xùn)。

　　GIL技術(shù)具有輸送容量大、可靠性高、電容量小、損耗低、過載能力強、免維護、無老化現(xiàn)象、環(huán)境友好等優(yōu)點，由于這些優(yōu)點，自該技術(shù)問世以來已經(jīng)有300多公里的GIL在世界各地投入運行。GIL技術(shù)的發(fā)展也促進了國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。IEC第17C分技術(shù)委員會在1998年出版了技術(shù)報告：IEC 61640《額定電壓725kV及以上剛性高壓氣體絕緣輸電線路》；我國國家發(fā)展和改革委員會于2005年發(fā)布了中國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T 978—2005《氣體絕緣金屬封閉輸電線路技術(shù)條件》；國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2008年發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 22383—2008《額定電壓725kV及以上剛性氣體絕緣輸電線路》；IEC第17C分技術(shù)委員會在2011年出版了國際標(biāo)準(zhǔn)：IEC 62271－204《額定電壓52kV及以上剛性氣體絕緣輸電線路》。

　　近些年來中國電力工業(yè)的發(fā)展也給GIL技術(shù)的應(yīng)用提供了很多機會，大亞灣、嶺澳核電站，拉西瓦、錦屏、溪洛渡水電站等電站的送出工程相繼使用了GIL技術(shù)。隨著社會各界對可靠性以及環(huán)境的要求越來越高，會有更多的工程需要使用GIL技術(shù)，因此我們決定把這本書翻譯成中文，以便于國內(nèi)設(shè)計、制造以及運行部門的工程技術(shù)人員以及大專院校的學(xué)生參考。

　　譯者

目錄譯者序原書序第1章前言1 1.1電力供應(yīng)的發(fā)展1 1.2GIL的優(yōu)點3 第2章歷史5 2.1電網(wǎng)的發(fā)展5 2.1.1總論5 2.1.2輸電級別6 2.1.3長距離輸電7 2.1.4輸電網(wǎng)的額定電流11 2.1.5輸電網(wǎng)發(fā)展的結(jié)論11 2.2GIL的發(fā)展史12 2.2.1第一代GIL12 2.2.2第二代GIL16 2.2.3全球范圍的經(jīng)驗23 第3章技術(shù)25 3.1氣體絕緣26 3.1.1自由氣體空間27 3.1.2絕緣件28 3.1.3氣密外殼28 3.1.4絕緣氣體29 3.2基本設(shè)計43 3.2.1概論43 3.2.2由絕緣確定的尺寸46 3.2.3由發(fā)熱確定的尺寸46 3.2.4絕緣配合46 3.2.5電氣優(yōu)化46 3.2.6輸電網(wǎng)的研究47 3.2.7由氣體壓力確定的尺寸47 3.2.8高壓設(shè)計試驗48 3.2.9額定電流設(shè)計49 3.2.10額定短路電流設(shè)計49 3.2.11內(nèi)部電弧設(shè)計50 3.2.12電動力設(shè)計51 3.2.13機械設(shè)計52 3.2.14一體化的過電壓保護52 3.2.15顆粒53 3.2.16發(fā)熱設(shè)計53 3.2.17抗震設(shè)計58 3.3產(chǎn)品設(shè)計62 3.3.1技術(shù)參數(shù)62 3.3.2導(dǎo)體管64 3.3.3外殼管64 3.3.4氣室的大小65 3.3.5絕緣件65 3.3.6滑動觸頭66 3.3.7模塊設(shè)計66 3.3.8與架空線的連接68 3.3.9彎曲半徑69 3.3.10導(dǎo)體和外殼的連接技術(shù)69 3.3.11防腐蝕74 3.3.12現(xiàn)場裝配工作76 3.3.13監(jiān)測76 3.4質(zhì)量控制和診斷工具79 3.4.1零件的質(zhì)量80 3.4.2過程的質(zhì)量80 3.4.3局部放電檢查81 3.4.4現(xiàn)場高壓試驗82 3.4.5質(zhì)量控制結(jié)論84 3.5規(guī)劃問題84 3.5.1電網(wǎng)的影響84 3.5.2可靠性92 3.5.3接地93 3.5.4安全94 3.5.5環(huán)境限制94 3.5.6相角補償96 3.5.7載荷能力和過載能力96 3.6規(guī)范檢查表99 3.7敷設(shè)方式102 3.7.1概述102 3.7.2地上敷設(shè)103 3.7.3溝渠敷設(shè)106 3.7.4隧道敷設(shè)107 3.7.5直埋敷設(shè)110 3.7.6定向鉆孔120 3.8長期試驗121 3.8.1概述121 3.8.2隧道敷設(shè)122 3.8.3直埋敷設(shè)130 3.8.4長期試驗結(jié)果145 3.9氣體處理146 3.9.1概述146 3.9.2混合氣體處理146 3.9.3結(jié)論147 3.10調(diào)試和現(xiàn)場試驗148 第4章系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)151 4.1概述151 4.2GIL的線路參數(shù)151 4.2.1理論基礎(chǔ)151 4.2.2電阻151 4.2.3電容152 4.2.4電感152 4.2.5阻抗153 4.2.6波阻抗153 4.2.7自然功率153 4.3線路損耗154 4.3.1概述154 4.3.2GIL的損耗154 4.3.3與其他輸電系統(tǒng)的比較155 4.3.4冷卻和通風(fēng)156 4.4運行方面156 4.4.1概述156 4.4.2可用性157 4.5老化159 4.6內(nèi)部電弧故障159 4.6.1概述159 4.6.2被動保護160 4.6.3電弧定位160 4.7維護160 4.8維修161 4.9人員安全161 4.10絕緣配合161 4.10.1概述161 4.10.2典型GIL應(yīng)用的過電壓162 4.10.3GIL的絕緣配合166 4.10.4規(guī)定的試驗電壓167 4.10.5計算數(shù)據(jù)的校驗169 4.11系統(tǒng)控制170 4.11.1引言170 4.11.2氣體密度監(jiān)測170 4.11.3局部放電監(jiān)測170 4.11.4溫度測量171 4.11.5GIL監(jiān)測總結(jié)171 第5章環(huán)境的影響173 5.1概述173 5.2視覺沖擊173 5.3電磁場173 5.3.1概述173 5.3.2基本理論174 5.3.3最大場強176 5.3.4計算177 5.3.5外殼感應(yīng)反向電流178 5.3.6GIL的EMF測量179 5.3.7直埋式GIL184 5.4氣體處理184 5.5熱影響185 5.6回收185 5.7全壽命周期評價186 5.8碳足跡186 第6章經(jīng)濟方面190 6.1概述190 6.2材料成本190 6.3裝配成本192 6.4線路損耗193 6.5影響成本的因素193 第7章GIL的應(yīng)用196 7.1概述196 7.2應(yīng)用實例197 7.2.1施盧赫湖，德國，1975197 7.2.2溫得和克，納米比亞，1977198 7.2.3約書亞瀑布，美國，1978199 7.2.4鮑曼維爾，加拿大，1985-7200 7.2.5Shin-Meika東海線，日本201 7.2.6PALEXPO，日內(nèi)瓦，瑞士，2001204 7.2.7百特威爾遜電廠，美國，2001205 7.2.8柿蓮，泰國，2002206 7.2.9PP9，沙特阿拉伯，2004207 7.2.10開羅北，埃及，2005208 7.2.11海姆霍，米德蘭，英國，2005208 7.2.12黃河拉西瓦，中國，2009209 7.2.13克爾斯特爾巴赫，德國，2010210 7.2.14溪洛渡，中國，2011211 7.2.15錦屏Ⅰ，中國，2011212 7.3未來的應(yīng)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地上安裝及野外安裝215 7.4案例分析215 7.4.1大都市區(qū)域215 7.4.2倫敦216 7.4.3柏林對角線217 7.4.4山區(qū)218 7.4.5海洋218 7.4.6GIL/架空線混合應(yīng)用219 第8章輸電系統(tǒng)的比較220 8.1概述220 8.2GIL的特點220 8.3技術(shù)比較221 8.3.1概述221 8.3.2損耗221 8.3.3磁場223 8.3.4電壓額定值224 8.3.5電流額定值225 8.3.6短路電流額定值225 8.3.7過電壓225 8.3.8溫度限制226 8.4現(xiàn)場的比較226 8.4.1可接近性226 8.4.2最大重量226 8.4.3最大體積227 8.4.4土壤的類型227 8.4.5運輸?shù)缆?27 8.4.6現(xiàn)場車間的尺寸227 8.5軟特性228 8.5.1概述228 8.5.2美學(xué)228 8.5.3隱形228 8.5.4噪聲229 8.6經(jīng)濟性229 第9章輸電管道230 9.1可行性研究231 9.2歐洲海上風(fēng)電232 9.3海底隧道系統(tǒng)232 9.4海上和岸上PTPTM構(gòu)造235 9.5下一代技術(shù)236 9.6海上環(huán)境237 第10章結(jié)論238 參考文獻240

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