Page 45 - 电力与能源2021年第一期

第 42 卷第 1 期 电力与能源
2021 年 2 月 3
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202101008

基于超声波法的长距离超高压 GIL 电弧故障定位

罗楚军 , 岳 浩 , 李 健 , 但京民 , 陈 媛 , 孙冠群 2
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( 1. 中南电力设计院有限公司, 湖北 武汉 430071 ; 2. 华中科技大学,湖北 武汉 430074 )
摘 要: 武汉市谭鑫培路城市地下综合管廊气体绝缘金属封闭输电线路( GIL ) 工程建成后将成为世界上最长
的气体绝缘输电线路, 一旦发生电弧击穿, 将严重影响整条输电线路的电能输送, 造成很大的经济损失, 因此
有必要对其电弧故障定位策略进行研究。通过比较各类常用 GIL 故障定位方法, 选择超声波法作为故障定
位方法, 对超声波法定位技术的理论进行了研究, 包括 GIL 击穿时的超声信号特征以及超声信号在 GIL 中的
传播特性, 根据工程实际情况, 提出了基于超声波法的电弧故障定位策略及系统安全性设计, 以实现故障的
精确定位和快速修复。
关键词: 超高压气体绝缘金属封闭输电线路; 电弧击穿; 故障定位; 超声波法
作者简介: 罗楚军( 1988 —), 男, 硕士, 工程师, 主要从事架空电缆及输电线路设计工作。
中图分类号: TM862 ; TM75 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 01-0039-08
Lon g -distanceUHVGILArcFaultLocationBasedonUltrasonicMethod

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LUOChu j un , YUE Hao , LIJian , DANJin g min , CHEN Yuan , SUN Guan q un
( 1.CentralSouthernElectricalPowerDesi g nInstituteCo. , Ltd. , Wuhan430071 , HubeiProvince , China ;
2.Huazhon gUniversit yofScience& Technolo gy , Wuhan430074 , HubeiProvince , China )

Abstract : Afterthecom p letionoftheGILtransmissionp ro j ectoftheurbanunder g roundcom p rehensivep i p e-
lineg aller yonTanxin p eiRoad , itwillbecometheworld'slon g est g as-insulatedtransmissionline.Onceanarc
breakdownoccurs , itwillseriousl y affectthe p owertransmissionoftheentiretransmissionlineandcause g reat
economiclosses , soitisnecessar y tostud y thearcfaultlocationstrate gy .Thisp a p ercom p aresvariouscom-
monl y -usedGILfaultlocationmethods , choosesultrasonicmethodasthefaultlocationmethod , andstudies
thetheor yofultrasoniclocationtechnolo gy , includin gthecharacteristicsofultrasonicsi g nalsdurin g GIL
breakdownandthe p ro p a g ationcharacteristicsofultrasonicsi g nalsinGIL.Accordin g totheactualsituationof
Tanxin p eiGILp ro j ect , anarcfaultlocationstrate gyands y stemsafet ydesi g nbasedontheultrasonicmethod
arep ro p osedtoachieveaccuratefaultlocationandra p idre p air.
Ke ywords : UHV GIL , arcbreakdown , faultlocation , ultrasonicmethod

气体绝缘金属封闭输电线路( Gas-Insulated 同输送容量的 500kV GIL 工程成本已低于电缆
Metal-enclosedTransmission Line , 简 称 GIL ), 输送方式 [ 3 ] , 并且 GIL 可以与通信、 燃气、 供热、
通常也被 称 为 气 体 绝 缘 电 缆 ( Gas-insulatedCa- 给排水等各种工程管线共用通道和走廊, 节约了
ble , 简称 GIC )、 压 缩 气 体 绝 缘 输 电 线 路 ( Com- 成本和空间, 将极大地优化未来的城市基础设施
p ressedGasInsulated TransmissionLine , 简 称 布局, 有利于能源输送通道的建设。
CGIT ) 或管 道 输 电 线, 是 一 种 采 用 SF 6 气 体 或 浙江瓶窑550kVGIL 线路于2004 年投入运
SF 6 和 N 2 混合气体绝缘, 外壳与导体同轴布置的 行, 为缓解浙江用电紧张的局面起到了积极作用。
高电压、 大电流电力传输设备 [ 1 ] 。 GIL 具有输电 2013年投运的溪洛渡水电站 550kV GIL 设备设

容量大、 占地少、 布置灵活、 可靠性高、 维护量小、 计有 7 回线路, 是目前世界线路最长、 垂直高差最
寿命长、 环境影响小等显著优点 [ 2 ] , 特别适用于发 大的 GIL 设备 [ 4 ] 。武汉市江夏区谭鑫培路城市
电厂或变电站的大容量出线及联络线, 是较为理 地下综合管廊 GIL 输电工程新建 GIL 舱总长度
想的城网输电方式。由于价格较高, GIL 曾经难 为 6.4km , 建成后将成为世界上最长的 GIL 。
以推广。随着土地走廊资源的日益稀缺, 目前相 气体绝缘设备普遍被认为是少维护甚至免维