第1章 前言 1
1.1 电力供应的发展 1
1.2 GIL的优点 3
第2章 历史 5
2.1 电网的发展 5
2.1.1 总论 5
2.1.2 输电级别 6
2.1.3 长距离输电 7
2.1.4 输电网的额定电流 11
2.1.5 输电网发展的结论 11
2.2 GIL的发展史 12
2.2.1 第一代GIL 12
2.2.2 第二代GIL 16
2.2.3 全球范围的经验 23
第3章 技术 25
3.1 气体绝缘 26
3.1.1 自由气体空间 27
3.1.2 绝缘件 28
3.1.3 气密外壳 28
3.1.4 绝缘气体 29
3.2 基本设计 43
3.2.1 概论 43
3.2.2 由绝缘确定的尺寸 46
3.2.3 由发热确定的尺寸 46
3.2.4 绝缘配合 46
3.2.5 电气优化 46
3.2.6 输电网的研究 47
3.2.7 由气体压力确定的尺寸 47
3.2.8 高压设计试验 48
3.2.9 额定电流设计 49
3.2.10 额定短路电流设计 49
3.2.11 内部电弧设计 50
3.2.12 电动力设计 51
3.2.13 机械设计 52
3.2.14 一体化的过电压保护 52
3.2.15 颗粒 53
3.2.16 发热设计 53
3.2.17 抗震设计 58
3.3 产品设计 62
3.3.1 技术参数 62
3.3.2 导体管 64
3.3.3 外壳管 64
3.3.4 气室的大小 65
3.3.5 绝缘件 65
3.3.6 滑动触头 66
3.3.7 模块设计 66
3.3.8 与架空线的连接 68
3.3.9 弯曲半径 69
3.3.10 导体和外壳的连接技术 69
3.3.11 防腐蚀 74
3.3.12 现场装配工作 76
3.3.13 监测 76
3.4 质量控制和诊断工具 79
3.4.1 零件的质量 80
3.4.2 过程的质量 80
3.4.3 局部放电检查 81
3.4.4 现场高压试验 82
3.4.5 质量控制结论 84
3.5 规划问题 84
3.5.1 电网的影响 84
3.5.2 可靠性 92
3.5.3 接地 93
3.5.4 安全 94
3.5.5 环境限制 94
3.5.6 相角补偿 96
3.5.7 载荷能力和过载能力 96
3.6 规范检查表 99
3.7 敷设方式 102
3.7.1 概述 102
3.7.2 地上敷设 103
3.7.3 沟渠敷设 106
3.7.4 隧道敷设 107
3.7.5 直埋敷设 110
3.7.6 定向钻孔 120
3.8 长期试验 121
3.8.1 概述 121
3.8.2 隧道敷设 122
3.8.3 直埋敷设 130
3.8.4 长期试验结果 145
3.9 气体处理 146
3.9.1 概述 146
3.9.2 混合气体处理 146
3.9.3 结论 147
3.10 调试和现场试验 148
第4章 系统和网络 151
4.1 概述 151
4.2 GIL的线路参数 151
4.2.1 理论基础 151
4.2.2 电阻 151
4.2.3 电容 152
4.2.4 电感 152
4.2.5 阻抗 153
4.2.6 波阻抗 153
4.2.7 自然功率 153
4.3 线路损耗 154
4.3.1 概述 154
4.3.2 GIL的损耗 154
4.3.3 与其他输电系统的比较 155
4.3.4 冷却和通风 156
4.4 运行方面 156
4.4.1 概述 156
4.4.2 可用性 157
4.5 老化 159
4.6 内部电弧故障 159
4.6.1 概述 159
4.6.2 被动保护 160
4.6.3 电弧定位 160
4.7 维护 160
4.8 维修 161
4.9 人员安全 161
4.10 绝缘配合 161
4.10.1 概述 161
4.10.2 典型GIL应用的过电压 162
4.10.3 GIL的绝缘配合 166
4.10.4 规定的试验电压 167
4.10.5 计算数据的校验 169
4.11 系统控制 170
4.11.1 引言 170
4.11.2 气体密度监测 170
4.11.3 局部放电监测 170
4.11.4 温度测量 171
4.11.5 GIL监测总结 171
第5章 环境的影响 173
5.1 概述 173
5.2 视觉冲击 173
5.3 电磁场 173
5.3.1 概述 173
5.3.2 基本理论 174
5.3.3 最大场强 176
5.3.4 计算 177
5.3.5 外壳感应反向电流 178
5.3.6 GIL的EMF测量 179
5.3.7 直埋式GIL 184
5.4 气体处理 184
5.5 热影响 185
5.6 回收 185
5.7 全寿命周期评价 186
5.8 碳足迹 186
第6章 经济方面 190
6.1 概述 190
6.2 材料成本 190
6.3 装配成本 192
6.4 线路损耗 193
6.5 影响成本的因素 193
第7章 GIL的应用 196
7.1 概述 196
7.2 应用实例 197
7.2.1 施卢赫湖，德国，1975. 197
7.2.2 温得和克，纳米比亚，1977 198
7.2.3 约书亚瀑布，美国，1978 199
7.2.4 鲍曼维尔，加拿大，1985-7 200
7.2.5 Shin-Meika东海线，日本 201
7.2.6 PALEXPO，日内瓦，瑞士，2001 204
7.2.7 百特威尔逊电厂，美国，2001 205
7.2.8 柿莲，泰国，2002 206
7.2.9 PP9，沙特阿拉伯，2004 207
7.2.10 开罗北，埃及，2005 208
7.2.11 海姆霍，米德兰，英国，2005 208
7.2.12 黄河拉西瓦，中国，2009 209
7.2.13 克尔斯特尔巴赫，德国，2010 210
7.2.14 溪洛渡，中国，2011 211
7.2.15 锦屏Ⅰ，中国，2011 212
7.3 未来的应用 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 地上安装及野外安装 215
7.4 案例分析 215
7.4.1 大都市区域 215
7.4.2 伦敦 216
7.4.3 柏林对角线 217
7.4.4 山区 218
7.4.5 海洋 218
7.4.6 GIL/架空线混合应用 219
第8章 输电系统的比较 220
8.1 概述 220
8.2 GIL的特点 220
8.3 技术比较 221
8.3.1 概述 221
8.3.2 损耗 221
8.3.3 磁场 223
8.3.4 电压额定值 224
8.3.5 电流额定值 225
8.3.6 短路电流额定值 225
8.3.7 过电压 225
8.3.8 温度限制 226
8.4 现场的比较 226
8.4.1 可接近性 226
8.4.2 最大重量 226
8.4.3 最大体积 227
8.4.4 土壤的类型 227
8.4.5 运输道路 227
8.4.6 现场车间的尺寸 227
8.5 软特性 228
8.5.1 概述 228
8.5.2 美学 228
8.5.3 隐形 228
8.5.4 噪声 229
8.6 经济性 229
第9章 输电管道 230
9.1 可行性研究 231
9.2 欧洲海上风电 232
9.3 海底隧道系统 232
9.4 海上和岸上PTPTM构造 235
9.5 下一代技术 236
9.6 海上环境 237
第10章 结论 238
参考文献 240