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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GIL12

2.2.2 第二代GIL16

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GIL184

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，1977198

7.2.3 约书亚瀑布，美国，1978199

7.2.4 鲍曼维尔，加拿大，1985-7200

7.2.5 Shin-Meika东海线，日本201

7.2.6 PALEXPO，日内瓦，瑞士，2001204

7.2.7 百特威尔逊电厂，美国，2001205

7.2.8 柿莲，泰国，2002206

7.2.9 PP9，沙特阿拉伯，2004207

7.2.10 开罗北，埃及，2005208

7.2.11 海姆霍，米德兰，英国，2005208

7.2.12 黄河拉西瓦，中国，2009209

7.2.13 克尔斯特尔巴赫，德国，2010210

7.2.14 溪洛渡，中国，2011211

7.2.15 锦屏Ⅰ，中国，2011212

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