气体绝缘管道电缆的绝缘设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2001年第5期电线电缆2001年1O月No5200lElectricWire＆CableOct．．2001气体绝缘管道电缆的绝缘设计邱毓昌，李六零，夏明通I．西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室．陕西西安7100492．甘肃长通电缎集团公司，甘肃白银730900)摘要：本文论述了气体绝缘管道电缆(GIC)的优点．厦其鲍臻设计和热计算方法。关键词：气体绝缘管道电绳右氟化硫气体：绝缘谩计热计算中瞄分类号：TM247．9文献标识码：A文章编号：31—1392(2001)05—0010—04Insulationdes

2、ignforGlCcableQIUYuchangeta1(Xi’anJiaotongUniversity，LaboratoryofPowerEquipmentandElectricalInsulation。Xi’an710049．ShaanxiProvince．China)Abstract：Thisarticledescribestheadvantages，insulationdesignandthermalcalculationofGICcable．Keywords：GICcable；SFgas；insulationdesign{thermalcalculati

3、on1引言气体绝缘管道电缆(gasinsulatedcalbe，简称GIC)在一些西方国家常被称为气体绝缘管道输电且线(gas—insulatedtransmissionline，简称G1TL或＼GII，这是因为GIC的制造工艺与常规电缆有很大刍＼的差别。GIC的应用发展很快，世界上第一条GlC工业线路的投运是在1971年，到1982年全球GIC线路总长超过13km，至2O世纪9O年代日本已有两回长达3．3km的275kVGIC线路，可传输2．85GW的电力。由于GIC结构简单，制造特高压GIC并不困难，美国在2O世纪8O年代已开发出1200图1GIC单位长度电感

4、、电容与D／值的关系kV的GIC样机0]。我国发展特高压输电线已提到制，且GIC的介质损耗极小(支撑绝缘子的问隔距议事日程。]，因此尽快开发GIC产品确是我国电工离通常不小于6m)，所以GIC的传输容量比充油电制造部门的当务之急J-缆大得多。电压等级越高，这一优点越明显(图2)。B2GIC的优点与充油电缆相比，GIC有以下优点：6^(1)电容量小。SF的￡，≈1，且其外壳的内径毒l(D)与导电管外径()的比值D／d≥e，因此GIC的＼电容量约为充油电缆的1／4，即C一50～70pF／m2(图1)。由于GIC线路充电电流小，所以临界传输距离比常规电缆长。022tlk

5、V船9kV(2)传输容量大。常规电缆的缆芯截面有限制，一般不超过2500mnl，而GIC的导管截面无此限母2GIC与克油电缆传翰容量的比较t一克油电缆，2一地中自睁GIC，收稿日期：2001一∞一273一地中强冷GIC，4一地上自冷GIC作者简介：邱毓昌(I934一)，男，浙江宁被人，教授，博士(3)适用于高落差场合。例如德国南部的一十生导师．抽水蓄能电站的GIC线路的落差为160m；瑞士的作者地址：陕西省西安市成宁西路28号E7100493．一十抽水蓄能电站的GIC是垂直敷设的，落差为维普资讯http://www.cqvip.com2001年第5期电线电缆2oo

6、1年】OHNo52001ElectricWire＆Cab】e()cL．2Ⅲ1150m。E一EL1与架空线路相比，GIC的主要优点是占地少。国式中，为冲击放电试验中测得的标准偏差外的资料表明．用四回420kV架空线路或一回765高压导体表面在雷电冲击电压下的设H场强kV架空线传输2．jGVA时，所需线路走廊约为35E，(图3中曲线3)可取为iTt。若用420kV的GIC．则单相封闲式占地宽度约E．一(E．一一3a、，1．!(212．3m，而三相封闭式占地仅为0．1m宽。所(ICGIC【作气压一般为一04～0．45MPa(绝特别适用于大型水电站的出线段。对气压)．所以

7、E，可取为16～l7kV／ram．击町造__艺水平高时还可取得略高在对绝缘尺_t进行初算时3单相封闭式Glfi绝缘设计可取D／d-e．则高压导体的外径口由下式葬得运行电压超过300kV的GIC通常都采用单相d_-2[／E．或D一2e(f／E．)(3)封闭结构这种情况下D／de是理论上的最佳比式中．U为国标中规定的雷电冲击耐受电压值(e一2．718)．但有时为r要减小固体绝缘支撑承例如对500kV的GIC进行计算时．U一lj50受的最大工频场强或改善GIC的散热性能，需要适kV．取导体表面的设计场强E“_16．jkV／mm，即当增大外壳的尺寸D。可算得d一188Fi

8、lm，D—