特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)抗震性能提升方法研究

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作者 王电处 余荣兴 +1 位作者 李浩丹 张涵 《高压电器》 北大核心 2025年第4期120-129,138,共11页

随着气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在特高压换流电站中的广泛应用,地震对其结构安全的影响备受关注。文中基于精细化有限元模型,分析了GIL在地震作用下的响应特征,并针对抗震薄弱点提出了针对性的性能提升方法。研究表明,GIL的主要薄... 随着气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在特高压换流电站中的广泛应用,地震对其结构安全的影响备受关注。文中基于精细化有限元模型,分析了GIL在地震作用下的响应特征,并针对抗震薄弱点提出了针对性的性能提升方法。研究表明,GIL的主要薄弱点位于竖向转角处,存在外壳强度破坏和内部导体接头拔出破坏两种模式。此外,支架的动力放大效应显著,加速度放大系数通常超过2.0,但支架的动力放大作用并非唯一决定GIL抗震性能的因素。通过提高支架的基频和固定支架与外壳的连接方式,能够有效降低内部导体的相对位移峰值和外壳的应力峰值,从而显著提升整体抗震性能。加固措施可使GIL在峰值地面加速度(PGA)大于0.4g时的地震易损性降低50%以上。文中为GIL抗震性能的提升提供了理论依据和实践指导。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(gil) 抗震性能 有限元分析 支架加固 地震易损性

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GIL三支柱绝缘子表面电荷积聚特性

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作者 黎卫国 张长虹 +3 位作者 杨旭 李明洋 齐波 高春嘉 《高压电器》 北大核心 2025年第1期189-196,共8页

表面电荷积聚特性主要集中在平板试样、盆式绝缘子,对GIL设备用三支柱绝缘子表面电荷积聚特性鲜有报道。文中以实际550 kV GIL三支柱绝缘子为试品,建立三支柱绝缘子三维测量试验平台,采用电容探头法,改变电压幅值、加压时间、粗糙度,试... 表面电荷积聚特性主要集中在平板试样、盆式绝缘子,对GIL设备用三支柱绝缘子表面电荷积聚特性鲜有报道。文中以实际550 kV GIL三支柱绝缘子为试品,建立三支柱绝缘子三维测量试验平台,采用电容探头法,改变电压幅值、加压时间、粗糙度,试验获取三支柱绝缘子表面电荷积聚规律。结果表明:交流电压作用下GIL三支柱绝缘子支柱区域积聚的电荷密度较小,而腹部区域积聚的电荷密度较大;提高试验电压幅值、延长试验电压作用时间、增大支柱绝缘子表面粗糙度,均可增加GIL三支柱绝缘子表面电荷密度;一定条件下,交流电压下随着表面电荷的积聚,500 kV三支柱绝缘子沿面闪络电压减小约9.6%。文中研究可为GIL设备三支柱绝缘子设计优化及设备运维提供一种解决问题的思路。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(gil) 交流电压 三支柱绝缘子 表面电荷 积聚特性 分布特性

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金属微粒对直流GIL盆式绝缘子电场的影响

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作者 尉元龙 何柏娜 +3 位作者 崔荣喜 代维汉 张东进 王硕 《电力工程技术》 北大核心 2025年第5期198-207,共10页

针对直流气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)内部发生金属微粒污染时,金属微粒易附着在盆式绝缘子表面,威胁设备安全运行的问题。文中建立一种直流GIL电场仿真模型,结合直流GIL运行工况,选取毫米级金属微粒,综合考... 针对直流气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)内部发生金属微粒污染时,金属微粒易附着在盆式绝缘子表面,威胁设备安全运行的问题。文中建立一种直流GIL电场仿真模型,结合直流GIL运行工况,选取毫米级金属微粒,综合考虑微粒尺寸、形态、附着位置以及多微粒聚集等因素,分析金属微粒缺陷对盆式绝缘子表面电场分布的影响。结果表明:单个微粒附着于绝缘子表面会导致电场强度超过安全阈值;毫米级微粒尺寸对电场畸变的影响存在边界递减效应;微粒附着位置的电势、曲率大小与绝缘子表面电场畸变程度呈正相关;当微粒为锥形、线形等不规则形状或者微粒呈纵向聚集时,绝缘子表面电场畸变程度急剧增大;在电压极性反转工况下,金属微粒附近电场畸变更为严重。 展开更多

关键词 气体绝缘输电线路(gil) 金属微粒 盆式绝缘子 毫米级微粒 电场畸变 电压极性反转

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220 kV三相共箱GIL振动响应与结构优化

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作者 张旭 鲁杰 +1 位作者 张潮海 陈晓鸣 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4503-4513,I0032,共12页

针对气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)在运行过程中出现的长期微振动问题,研究其振动响应与结构优化对提高设备可靠性和安全性具有重要意义。以220 kV三相共箱GIL为例,通过理论计算结合有限元策略确定GIL电磁力... 针对气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)在运行过程中出现的长期微振动问题,研究其振动响应与结构优化对提高设备可靠性和安全性具有重要意义。以220 kV三相共箱GIL为例,通过理论计算结合有限元策略确定GIL电磁力激励频率;通过模态分析与结合有效质量指标获取GIL固有频率和薄弱部件,确定优化目标;通过谐响应分析结合电磁力共振问题,以薄弱部件参数为变量,研究GIL振动响应规律。结果表明:正常工况下,GIL导体和外壳承受100 Hz电磁力,且X、Y方向分量近似正弦变化。模态分析结果表明,绝缘子与导体为GIL的薄弱部件;振动响应分析结果表明,12 m GIL振动响应与绝缘子间距成反比,当间距为5 m时,振动响应最小。优化设计表明,建议10~12 m GIL设3支撑,7~9 m设2支撑,7 m以下设1支撑;此外,GIL振动响应与导体厚度成反比,厚度12 mm时振动响应最小。结果可为GIL振动特性研究、结构优化设计与运维评估提供一定理论指导。 展开更多

关键词 气体绝缘输电线路(gil) 振动响应 模态分析 薄弱部件 电磁力 结构优化

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特高压交流GIL气密性检测分析和试验研究

5

作者 郝宇亮 陈家伟 +3 位作者 李宣健楠 杨梦迪 刘志强 王伟 《高压电器》 北大核心 2025年第7期203-207,233,共6页

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)是为超长距离、大容量的地下输电线路开发的一种电力设备,作为一种新型输电设备,得到广泛应用。与气体绝缘开关设备(GIS)相比,由于GIL内部的绝缘气体总量大,安装环境复杂,发生泄漏后对环境及电力系统安全... 气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)是为超长距离、大容量的地下输电线路开发的一种电力设备,作为一种新型输电设备,得到广泛应用。与气体绝缘开关设备(GIS)相比,由于GIL内部的绝缘气体总量大,安装环境复杂,发生泄漏后对环境及电力系统安全影响很大。在中国特高压苏通管廊工程中,GIL中SF6气体的总量高达750 t,文中通过局部包扎法、整体扣罩法和氦检漏3种检漏方法的研究和比较,针对不同形状的特高压GIL极低漏气率要求,研究了氦质谱真空检漏的检测方法、试验装置及关键参数,并应用于长度为20 m的多形态特高压GIL检测,提出了在型式试验和例行试验中可使用的一种高精度、可量化的氦检漏方法。试验结果表明,该方法最小有效检漏率可达到1×10^(-8)Pa·m^(3)/s,这项研究可作为今后进一步提高气体检漏率的依据。 展开更多

关键词 gil 泄漏率 气密性检测 氦检漏

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特高频-超声波法联合的GIS/GIL局部放电信号降噪与缺陷定位

6

作者 李星 丁登伟 +3 位作者 许渊 姜金鹏 陈孝信 王雷 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2384-2393,共10页

局部放电检测是开展气体绝缘组合电器(gasinsulatedswitchgear,GIS)/气体绝缘输电线路(gasinsulated transmission line, GIL)设备绝缘状态评估的重要手段,特高频和超声波法是现场局部放电检测常用方法。然而,现场干扰复杂、局放信号传... 局部放电检测是开展气体绝缘组合电器(gasinsulatedswitchgear,GIS)/气体绝缘输电线路(gasinsulated transmission line, GIL)设备绝缘状态评估的重要手段,特高频和超声波法是现场局部放电检测常用方法。然而,现场干扰复杂、局放信号传播衰减明显,局放信号信噪比低甚至完全淹没于噪声信号中,导致诊断和定位困难。为此,该文研究提出一种基于相干平均的局部放电特高频和超声信号降噪方法。与传统小波降噪和奇异值分解降噪方法相比,该文方法具有更低的均方误差(mean square error, MSE),更高的归一化互相关系数(normalized correlation coefficient, NCC)和噪声降低水平(reduction in noise level, RNL),且该文方法无需复杂的参数选取。在某水电站开展局部放电现场检测,并对特高频和超声信号进行降噪和定位分析。结果表明,采用该文方法,局放信号噪声从十几毫伏降低至1m V以下,可有效提取出被噪声淹没的局放脉冲。极低信噪比情况下,该文降噪方法也具有良好降噪效果,传统方法则失效。基于降噪后的局放信号成功实现缺陷精确定位,验证了所提降噪方法的有效性。该文研究结果可有效提升局放检测有效性,为GIS/GIL缺陷检测和定位提供了有效支撑。 展开更多

关键词 GIS gil 局部放电 声电联合 信号降噪 缺陷定位

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不同主导机制下考虑表面陷阱效应的直流GIL绝缘子表面电荷积聚特性

7

作者 王耀港 王哲铭 +4 位作者 李珂 贾博文 杨华 晏武 卢武 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第7期983-994,共12页

现有气-固界面电荷积聚数学模型难以解释部分微观机理,亟需完善.根据绝缘界面的双极性电荷输运原理,提出一种包含非平衡载流子入陷、脱陷等机制的气-固界面电荷传输模型,并将其纳入直流气体绝缘金属封闭输电线路(DC GIL)绝缘子表面电荷... 现有气-固界面电荷积聚数学模型难以解释部分微观机理,亟需完善.根据绝缘界面的双极性电荷输运原理,提出一种包含非平衡载流子入陷、脱陷等机制的气-固界面电荷传输模型,并将其纳入直流气体绝缘金属封闭输电线路(DC GIL)绝缘子表面电荷积聚的三维仿真案例中.在此基础上,分别对气体侧电荷和固体侧电荷占主导情况下的表面电荷积聚进行数值计算.结果表明:在固体侧电荷主导的电荷积聚进程中,绝缘子表面出现晕状电荷和单极性点电荷,并且随着通电时间的增加,单极性点电荷的数量增多,分布区域增大;当气体侧电荷占主导时,出现晕状电荷及单极性点电荷,后期还存在成对的双极性离散电荷斑.在与部分实验现象形成良好对照的前提下,对仿真结果进行机制分析,研究结果可加深理解表面陷阱效应对电荷积聚特性影响. 展开更多

关键词 直流气体绝缘线路 仿真研究 表面电荷 充电模式 表面陷阱

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基于126 kV共箱型GIL的空气和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体温升特性研究

8

作者 李端姣 孙文星 +1 位作者 陈宇慧 胡晓光 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期143-150,共8页

气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了... 气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了不同气体介质、不同通流等条件下的温升试验。结果表明:在相同通流条件下,C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气在典型应用参数下的温升接近,但均高于SF6气体的温升;当通流为3 150 A时,充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与干燥空气均可满足设备温升不超过75 K的要求,但当通流为3 465 A时,充入C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气均无法满足设备温升要求;同时还发现,分别充入3种气体时B相温升均高于A、C相,符合仿真结果和热对流过程,说明在126 kV三相共箱型GIL的温升设计中需要重点考虑B相导体的最高温升。 展开更多

关键词 环保型气体绝缘输电线路 环保绝缘气体 温升特性 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 干燥空气

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特高压GIL绝缘子用微米氧化铝-氧化硅共混环氧复合材料的性能研究 被引量：6

9

作者 刘鹏 袁航 +5 位作者 朱思佳 赵惠军 闫爽 吴泽华 彭宗仁 王浩然 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第2期29-37,共9页

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)电压等级高、输送容量大,对绝缘子耐受电、热、力综合作用能力的要求更高。本研究通过分别掺杂微米级氧化铝、氧化硅和氧化铝-氧化硅共混填料的方式制备了环氧复合材料,对共混体系力学、热学和电气... 特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)电压等级高、输送容量大,对绝缘子耐受电、热、力综合作用能力的要求更高。本研究通过分别掺杂微米级氧化铝、氧化硅和氧化铝-氧化硅共混填料的方式制备了环氧复合材料,对共混体系力学、热学和电气性能等进行测试分析。结果表明:随着氧化铝填料体积占比的提高,复合材料的综合力学性能提升,微米氧化铝/环氧复合材料综合力学性能最佳。掺杂两种填料有助于提升共混体系的导热和耐电弧性能,但会略微降低玻璃化转变温度和增大热膨胀系数,当氧化铝和氧化硅填料体积比为1∶1时,复合材料的耐电弧时间可达186.63 s,导热系数可达1.198 W/(m·K)。随着氧化硅填料体积占比提高,环氧复合材料的介电常数减小,电气强度升高,体积电阻率增大,介质损耗减小。微米氧化硅/环氧复合材料工频电气强度最高,可达36.63 kV/mm。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(gil) 氧化铝 氧化硅 环氧树脂 力学性能 热学性能 介电性能

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直流GIL中自由线形金属微粒的运动与放电特性 被引量：35

10

作者 王健 李庆民 +2 位作者 李伯涛 刘思华 王志远 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4793-4800,共8页

针对直流GIL中较常见且具有严重影响的自由线形金属微粒,搭建了贴合实际工况的封闭式同轴圆柱电极平台,同时使用高速相机和局放监测手段观测线形金属微粒的运动、局放与击穿行为。定量获得了微粒长度对站立与跳跃两种不同运动模式发生... 针对直流GIL中较常见且具有严重影响的自由线形金属微粒,搭建了贴合实际工况的封闭式同轴圆柱电极平台,同时使用高速相机和局放监测手段观测线形金属微粒的运动、局放与击穿行为。定量获得了微粒长度对站立与跳跃两种不同运动模式发生概率的影响;拍摄了站立线形微粒引起的电晕图像,同时监测、提取并统计微粒引起的局部放电情况;记录金属微粒引起的击穿图像,并基于流注理论分析了自由线形金属微粒引起的气隙击穿特性。研究表明:线形微粒的起动场强与微粒的长度基本无关,而与微粒的半径开方成正比,微粒越短,起动后越易达到跳跃运动状态,而微粒越长,越易保持站立状态;微粒引起的局部放电随着微粒长度的增大而更加剧烈;对于跳跃的自由线形微粒,其引起的微放电击穿间距随着微粒长度的增加而增加,击穿电压随着微粒长度的增加而降低。 展开更多

关键词 直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line gil) 自由线形金属微粒 运动模式 局部放电特征 微放电间距

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750kV GIL在拉西瓦水电站应用需考虑的问题 被引量：47

11

作者 阮全荣 施围 桑志强 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期66-69,共4页

气体绝缘输电线路(GIL)是高电压、大电流、长距离的电力传输设备,国内外已有近30年的运行经验。它具有电能损耗小、可靠性高、送电容量大、运行维护工作量小、使用寿命(50年)长、对环境无影响等优点。结合拉西瓦水电站的装机容量大、电... 气体绝缘输电线路(GIL)是高电压、大电流、长距离的电力传输设备,国内外已有近30年的运行经验。它具有电能损耗小、可靠性高、送电容量大、运行维护工作量小、使用寿命(50年)长、对环境无影响等优点。结合拉西瓦水电站的装机容量大、电压等级高、地形复杂、海拔高及高压出线无法采用架空线等特点,对电站出线段采用750kVGIL的必要性和合理性加以介绍,并提出下一阶段设计中应考虑和研究的问题。 展开更多

关键词 拉西瓦水电站 气体绝缘输电线路 绝缘介质 金属封闭开关设备 750kVgil

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基于X射线短时照射的高压直流GIS/GIL绝缘子表面电荷主动消散方法 被引量：17

12

作者 汪沨 梁芳蔚 +2 位作者 钟理鹏 陈赦 谢亿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期3147-3151,共5页

直流气体绝缘开关装置及气体绝缘输电管道(GIS/GIL)绝缘子长期运行过程中会积聚大量表面电荷,易引起绝缘子异常闪络。近年来国内外学者开展了大量卓有成效的工作,深刻揭示了绝缘子表面电荷的积聚和消散机理,但GIS/GIL不打开罐体条件下,... 直流气体绝缘开关装置及气体绝缘输电管道(GIS/GIL)绝缘子长期运行过程中会积聚大量表面电荷,易引起绝缘子异常闪络。近年来国内外学者开展了大量卓有成效的工作,深刻揭示了绝缘子表面电荷的积聚和消散机理,但GIS/GIL不打开罐体条件下,绝缘子表面电荷的快速消散问题一直没有解决。该文首次提出基于X射线短时照射的绝缘子表面电荷主动消散新方法,试验研究发现X射线照射30s即能使空气中绝缘子表面电荷几乎完全消散。对基于X射线照射的绝缘子表面电荷消散机理进行了探讨,认为X射线可能通过促进气体侧电荷沿传导及绝缘子表面电荷脱陷而实现其快速消散。由于X射线能够穿透GIS/GIL金属罐体,相关实验结果为GIS/GIL不打开罐体条件下实现绝缘子表面电荷快速消散提供了可能途径,对进一步推进直流GIS/GIL工程化具有重要意义。 展开更多

关键词 直流GIS/gil 绝缘子 表面电荷 X射线 主动消散

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直流GIS/GIL盆式绝缘子表面电荷主导积聚方式的转变机理 被引量：19

13

作者 罗毅 唐炬 +2 位作者 潘成 林生军 王忠强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期5039-5048,共10页

构建气体侧传导(包含气体载流子产生、扩散、漂移、复合等输运过程)、绝缘材料体传导和表面传导共存条件下盆式绝缘子表面电荷积聚仿真模型,研究了三种参数变化条件下表面积聚特性。仿真表明,当气体中离子对生成率和绝缘子体电导率改变... 构建气体侧传导(包含气体载流子产生、扩散、漂移、复合等输运过程)、绝缘材料体传导和表面传导共存条件下盆式绝缘子表面电荷积聚仿真模型,研究了三种参数变化条件下表面积聚特性。仿真表明,当气体中离子对生成率和绝缘子体电导率改变时,绝缘子表面电荷极性会发生改变。在此过程中,表面电荷积聚主导途径会在气体侧传导和绝缘子体传导之间转变。根据净电荷值的规律分别定义离子对生成率和体电导率改变时积聚途径改变的临界值,由于电场分布的差异导致上表面及下表面的临界离子对生成率不同,临界体电导率为5.76×10-18S/m。当绝缘子表面电导率增大时,表面传导对电荷积聚的影响逐渐增大,可以推测出表面电导率足够大时,电荷积聚主导机理会转变为表面传导。该研究有助于理解表面电荷的积聚机理,并能够为抑制电荷积聚提供新的思路。 展开更多

关键词 直流GIS/gil 表面电荷积聚 离子对生成率 表面电导率 体电导率

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特高压直流GIL盆式绝缘子表面电荷分布特性仿真研究 被引量：4

14

作者 胡蓉 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期127-132,共6页

为了满足大容量长距离输电的要求,近年来,中国加快特高压直流输电工程的建设,对气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission lines,GIL)的需求日益迫切。限制直流GIL实际投运的关键壁垒之一是绝缘子表面积聚... 为了满足大容量长距离输电的要求,近年来,中国加快特高压直流输电工程的建设,对气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission lines,GIL)的需求日益迫切。限制直流GIL实际投运的关键壁垒之一是绝缘子表面积聚的电荷会增加沿面闪络电压降低的概率,故研究特高压直流GIL盆式绝缘子表面电荷分布特性存在必要性。因此,基于SF_6气体中正负离子的输运方程,利用COMSOL Multiphysics建立了真型特高压直流GIL盆式绝缘子表面电荷积聚模型,分别研究了电压幅值和电压极性对绝缘子表面电荷分布特性的影响规律以及气固界面电荷对GIL试验单元空间电场分布的影响规律。从仿真结果可知,正负电荷在盆式绝缘子内外侧均有分布,但分布特性存在一定的差异,外施电压为-800 kV时,最大正负电荷密度分别出现在绝缘子的外表面和内表面,数值分别为+19.64μC·m^(-2)和-22.93μC·m^(-2);表面电荷的积聚程度和高场强区域面积均与电压幅值呈正相关;仿真结果还表明绝缘子沿面耐受电压具有极性效应,即负极性直流耐受电压较低。 展开更多

关键词 特高压直流 gil 表面电荷 盆式绝缘子 积聚

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直流GIL中固-气界面电荷特性研究综述Ⅰ:测量技术及积聚机理 被引量：49

15

作者 张博雅 张贵新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期4649-4662,共14页

气体绝缘输电线路(GIL)是一种先进的输电方式,可满足特殊环境下的输电需求。然而,在直流电压下,GIL绝缘子表面存在显著的电荷积聚现象,极易引发沿面闪络,严重制约了GIL在直流工程中的应用。因此,开展直流GIL中固-气界面电荷特性的研究... 气体绝缘输电线路(GIL)是一种先进的输电方式,可满足特殊环境下的输电需求。然而,在直流电压下,GIL绝缘子表面存在显著的电荷积聚现象,极易引发沿面闪络,严重制约了GIL在直流工程中的应用。因此,开展直流GIL中固-气界面电荷特性的研究具有重要意义。在此背景下,本系列文章综述了多年来国内外有关直流GIL中固-气界面电荷特性的主要研究成果。本文综述Ⅰ首先总结了目前测量表面电荷的三种主要方法,介绍了基于数字图像处理技术的电荷反演算法;其次,从早期研究基础和目前研究现状两方面重点分析固-气界面电荷的积聚机理和仿真模型,并提出电荷积聚可能存在的两种模式:"基本"模式和"电荷斑"模式;最后,从固-气界面电荷的测量技术、仿真模型和机理研究三方面对未来工作给出了相关建议。 展开更多

关键词 直流 气体绝缘输电线路 表面电荷 电荷积聚 综述

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SF_6/N_2混合气体中金属微粒对GIL盆式绝缘子表面电荷积聚特性的影响 被引量：15

16

作者 王涵 薛建议 +3 位作者 陈俊鸿 邓军波 万保权 张冠军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期4663-4671,共9页

在0.5MPa 20%SF_6/N_2混合气体中,利用静电探头和电荷反演算法测量并计算了金属微粒附着时盆式绝缘子的表面电荷分布,并研究电压类型和金属微粒长度对表面电荷分布影响。结果表明,金属微粒将加剧绝缘子表面电荷积聚并严重畸变金属微粒... 在0.5MPa 20%SF_6/N_2混合气体中,利用静电探头和电荷反演算法测量并计算了金属微粒附着时盆式绝缘子的表面电荷分布,并研究电压类型和金属微粒长度对表面电荷分布影响。结果表明,金属微粒将加剧绝缘子表面电荷积聚并严重畸变金属微粒处电场。在直流电压下绝缘子表面电荷存在三种积聚形态,即同极性电极注入电荷、金属微粒附近双极性电荷及随机分布电荷,而在雷电冲击电压下绝缘子表面仅存在金属微粒附近双极性电荷及随机分布电荷。当金属微粒超过5mm时,直流电压下注入电荷区的存在将导致金属微粒附近积聚电荷量减少,雷电冲击电压下随机分布电荷的存在也将导致金属微粒附近积聚电荷量减少。 展开更多

关键词 SF6/N2 金属微粒 表面电荷积聚 直流气体绝缘输电线路 电荷注入

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特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)地震响应分析 被引量：11

17

作者 李晓璇 卿东生 +1 位作者 刘匀 谢强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3650-3656,共7页

为研究特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路的抗震性能,以某特高压换流站550 kV交流滤波器的进线气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)为研究对象,考虑不同类型支架对GIL外壳的约束作用、GIL内部三支柱绝缘子与GIL外壳不同类型连接以及GIL... 为研究特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路的抗震性能,以某特高压换流站550 kV交流滤波器的进线气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)为研究对象,考虑不同类型支架对GIL外壳的约束作用、GIL内部三支柱绝缘子与GIL外壳不同类型连接以及GIL内部导体接头处的滑移等,建立由内导体、三支柱绝缘子、外壳以及支架组成的GIL精细化有限元模型,在三向地震动输入情况下进行时程响应分析,研究GIL–支架体系的地震响应特征及抗震薄弱位置。结果表明:不同高度处活动支架沿管道轴向的平均加速度放大系数均超过2;八度罕遇地震作用下,GIL内部导体接头处位移超出48 mm限值且外壳平均应力峰值响应超出容许应力值;在九度罕遇地震作用下,GIL内导体平均应力响应超出容许应力值。GIL的抗震薄弱位置为竖向转角处的内导体接头及外壳。在设计时,应重点关注活动支架的动力放大作用,控制GIL内导体接头的位移和外壳的应力响应。 展开更多

关键词 气体绝缘金属封闭输电线路(gil) 有限元 动力特性 地震响应 动力放大系数

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直流GIL中盆式绝缘子表面电荷分布特性研究 被引量：18

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作者 薛建议 王涵 +5 位作者 李科峰 樊晓锋 刘翔宇 刘彦琴 邓军波 张冠军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期6164-6172,共9页

绝缘材料的表面电荷是诱发沿面闪络的重要原因。为了研究气体绝缘输电线路（gasinsulatedmetal-enclosed transmissionline,GIL）中盆式绝缘子表面电荷的积聚特性,搭建了一套高气压下绝缘材料表面电荷实验与测量系统,实现了密闭腔体内... 绝缘材料的表面电荷是诱发沿面闪络的重要原因。为了研究气体绝缘输电线路（gasinsulatedmetal-enclosed transmissionline,GIL）中盆式绝缘子表面电荷的积聚特性,搭建了一套高气压下绝缘材料表面电荷实验与测量系统,实现了密闭腔体内绝缘子表面电位的全自动测量。所设计的同轴圆柱电极结构模拟了实际的GIL,用静电探头法测量了直流电压下0.5MPaSF6气体中缩比型盆式绝缘子表面电位分布。根据表面电位分布,应用高分辨率的电荷反演算法计算了绝缘子表面实际的电荷密度分布,算法中考虑了静电探头的影响。实验结果表明,表面电荷分布可分为两类不同的形态,第一类为沿中心电极对称分布的同极性电荷,第二类为条纹状分布的异极性电荷以及点状分布的单极性电荷。分析认为气体电导、绝缘子表面电导以及绝缘子体积电导分别对不同形态的电荷分布起主导作用。表面粗糙处理可以抑制第二类电荷积聚,无法抑制第一类电荷积聚,研究结果可为直流GIL的设计优化提供参考依据。 展开更多

关键词 气体绝缘输电线路(gil) 直流电压 反演算法 静电探头 电荷积聚 电荷分布形态

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GIL内SO_(2)F_(2)扩散特性及其对组分检测的影响 被引量：2

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作者 刘溟 邹建明 +3 位作者 李振柱 周文俊 邱睿 喻剑辉 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期27-34,共8页

为明确SFe放电分解产生的特征气体SO_(2)F_(2)在GIL内的扩散特性及其对气体组分检测结果的影响,通过GIL缩比模型及扩散试验平台,分别对不同缺陷程度、时间t和缺陷处及距离缺陷1.5 m处的SO_(2)F_(2)体积分数进行了测定。结合Fick定律,对S... 为明确SFe放电分解产生的特征气体SO_(2)F_(2)在GIL内的扩散特性及其对气体组分检测结果的影响,通过GIL缩比模型及扩散试验平台,分别对不同缺陷程度、时间t和缺陷处及距离缺陷1.5 m处的SO_(2)F_(2)体积分数进行了测定。结合Fick定律,对SO_(2)F_(2)在SF_(6),中的扩散过程进行了仿真。结果表明:缺陷处的SO_(2)F_(2)生成速度与放电强度具有一定的线性关系,且放电较弱时呈非线性增长,放电较强时呈线性增长。两位置处的SO_(2)F_(2)体积分数具有一定的时间延迟和衰减,但其体积分数的增长形式区别较小。GIL内的SO_(2)F_(2)扩散过程主要与时间t位置x及扩散系数DSO_(2)F_(2)/SO_(6)而SO_(2)F_(2)的生成速度不会对扩散速度产生影响。扩散过程中,x越大SO_(2)F_(2)用的扩散时延Δt越大,且CSO_(2)F_(2)会随着x增加呈指数衰减,而CS2F2的增长速率在扩散过程中不会产生明显变化。因此对于GIL设备,缺陷处的CSO_(2)F_(2)会较实际检测结果更高,以CSO_(2)F_(2),作为诊断判据时应充分考虑扩散过程的影响。而CSO_(2)F_(2)的增长速率受扩散影响较小,可能更适合作为GIL绝缘状态的诊断依据。 展开更多

关键词 气体绝缘输电管道(gil) 气体组分检测 绝缘诊断 放电分解 SO_(2)F_(2)

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直流GIL绝缘子表面电荷抑制方法的研究进展 被引量：11

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作者 王天宇 张贵新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期3023-3036,共14页

绝缘子表面电荷的积聚是造成大型输电设备如直流气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)绝缘性能下降的重要因素,研究如何有效抑制绝缘子表面电荷积聚具有重要的工程意义。而通过材料改性调控和抑制表面电荷积聚是目... 绝缘子表面电荷的积聚是造成大型输电设备如直流气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)绝缘性能下降的重要因素,研究如何有效抑制绝缘子表面电荷积聚具有重要的工程意义。而通过材料改性调控和抑制表面电荷积聚是目前较为普遍和有效的思路。该文从绝缘子表面改性、掺杂改性和其他改性3个主要的改性策略入手,综述了近年来通过材料改性调控表面电荷的最新研究进展,并对每种方法的优势和不足进行分析。最后,该文对未来通过材料改性来调控表面电荷积聚的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 表面电荷 材料改性 高压直流 气体绝缘输电线路

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