輸變電工程不采用架空輸電線路，能穿越江河送電嗎?近日，新開(kāi)工的淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程就是通過(guò)采用GIL技術(shù)，鉆過(guò)長(zhǎng)江來(lái)送電的。那么，什么是GIL？GIL有哪些神秘之處？下面全球君就為你解密。
工程施工示意圖。
水下管廊橫斷面示意圖。
管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
工程地理位置。
什么是GIL？
GIL（Gas-insulatedLine）即氣體絕緣金屬封閉輸電線路，采用金屬導(dǎo)電桿輸電，并將其封閉于接地的金屬外殼中，通過(guò)壓力氣體絕緣。與常規(guī)電纜相比，GIL具有傳輸容量大、損耗小、不受環(huán)境影響、運(yùn)行可靠性高、節(jié)省占地等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合作為架空輸電方式或電纜送電受限情況下的補(bǔ)充輸電技術(shù)。
為什么要建設(shè)蘇通GIL綜合管廊工程？
眾所周知，華東地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度最快的地區(qū)，是我國(guó)的主要電能消費(fèi)區(qū)。同時(shí)，江蘇電網(wǎng)是全國(guó)最大的省級(jí)受端電網(wǎng)，每年都要大規(guī)模地接受區(qū)外來(lái)電，才能滿足全省的用電需求。目前，華東電網(wǎng)是“強(qiáng)直弱交”的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大量區(qū)外來(lái)電以直流電的形式輸入電網(wǎng)，這就給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大壓力。
那怎樣才能最有效地解決這個(gè)問(wèn)題呢？這就要在華東特高壓主網(wǎng)架上下功夫了，淮南—南京—上海1000千伏特高壓交流輸變電工程與已建成的皖電東送淮南—浙北—上海工程一起，將形成貫穿安徽、江蘇、浙江、上海的華東特高壓環(huán)網(wǎng)。而這段蘇通GIL綜合管廊工程正是華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的“咽喉要道”和控制性工程。
構(gòu)建華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)：
一是可提高華東地區(qū)接納區(qū)外電力能力，滿足華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，還能實(shí)現(xiàn)資源在更大范圍優(yōu)化配置。環(huán)網(wǎng)形成之后新增3500萬(wàn)千瓦受電能力，相當(dāng)于將近一個(gè)上海市今年的最高供電能力，也相當(dāng)于今年整個(gè)蘇州市調(diào)度最高負(fù)荷的1.5倍多！
二是可提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，增強(qiáng)華東電網(wǎng)抵御大面積停電事故的能力，同時(shí)為根本解決長(zhǎng)三角地區(qū)500千伏短路電流問(wèn)題創(chuàng)造條件。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，原本一條路堵住了，車(chē)子就過(guò)不去了；現(xiàn)在有了環(huán)路，一邊堵住了另一邊還能走，這樣供電無(wú)疑就會(huì)變得更加可靠，這就是環(huán)網(wǎng)的好處啦。
三是環(huán)網(wǎng)形成之后新增的3500萬(wàn)千瓦受電能力，可每年減少發(fā)電用煤2億噸，相當(dāng)于節(jié)省產(chǎn)煤大省山西省去年一季度的產(chǎn)煤量。減排二氧化硫96萬(wàn)噸，相當(dāng)于節(jié)省去年江蘇省全年二氧化硫的總排放量，對(duì)解決華東霧霾問(wèn)題有重要作用！
為什么工程要鉆過(guò)長(zhǎng)江，而不是跨越？
因?yàn)檫@段長(zhǎng)江江面寬度超過(guò)5000米，如果采用架空線路跨越長(zhǎng)江，鐵塔高度將超過(guò)400米，技術(shù)難度極大。其次，采用架空線路，造價(jià)相當(dāng)之高，可能超過(guò)GIL建設(shè)方式。此外，受到航空限高制約，也不適合采用架空線路。
與電纜相比，GIL有如下特點(diǎn)：
1傳輸容量大。
常規(guī)電力電纜的纜芯截面有限制，一般不超過(guò)2500平方毫米，額定電流不大于2000安，而GIL的中間導(dǎo)體的截面無(wú)此限制，因此，GIL的額定電流可以做得相當(dāng)大，目前最大可達(dá)8000安。
2電容量很小。
因單位長(zhǎng)度GIL電容量很小，其充電電流很小，臨界傳輸距離比常規(guī)電纜長(zhǎng)，可以取消用于并聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娍蛊鳌?/p>
3電能損耗小。
GIL的介質(zhì)損耗小，可以忽略不計(jì)。且由于GIL內(nèi)導(dǎo)體和外殼截面積大，其電阻損耗很小，通常每米在100~200瓦。在輸送容量相同時(shí)，GIL的損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電纜。
4適用于高落差場(chǎng)合。
充油電纜用于高落差場(chǎng)合時(shí)，必須考慮絕緣油壓力的問(wèn)題；交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)在高落差場(chǎng)合，也必須考慮電纜徑向受壓，軸向受拉的問(wèn)題，而GIL無(wú)此類(lèi)問(wèn)題，因此，GIL適合于在豎井中使用。
5可靠性高、無(wú)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
GIL結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)充類(lèi)似惰性氣體的六氟化硫作為絕緣介質(zhì)，外殼為金屬，中間以絕緣子支撐，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中基本不發(fā)生老化，其可靠性高，基本不需要檢修，壽命較長(zhǎng)。萬(wàn)一GIL發(fā)生故障，也不會(huì)引發(fā)火災(zāi)，或?qū)Νh(huán)境造成破壞性的影響。
6無(wú)電磁干擾。
GIL的導(dǎo)體電流會(huì)在外殼感應(yīng)出同值反向電流，因此，GIL外部的電磁場(chǎng)幾乎可以忽略不計(jì)。在對(duì)電磁環(huán)境有嚴(yán)格要求的區(qū)域，如機(jī)場(chǎng)或計(jì)算中心，也無(wú)需專(zhuān)門(mén)屏蔽，GIL周?chē)拇磐芏冗h(yuǎn)低于同電壓等級(jí)的電纜。
7安全性高。
GIL是電氣封閉系統(tǒng)，其高壓導(dǎo)體不裸露，所以雷電過(guò)電壓不會(huì)直接沖擊GIL。
8投資和維護(hù)費(fèi)用比電纜低。
GIL在大容量高電壓場(chǎng)合，其投資低于電纜。維護(hù)費(fèi)用比電纜低。
工程建設(shè)有多難？
這項(xiàng)工程是世界上首個(gè)特高壓GIL綜合管廊工程，建設(shè)面臨多個(gè)罕見(jiàn)難題。該工程隧道直徑大，掘進(jìn)距離長(zhǎng)，承壓水頭高，工程穿越的地層復(fù)雜，河勢(shì)變化大，GIL制造和安裝的難度大。GIL位于輸電線路中部，工頻耐受水平高，對(duì)GIL可靠性要求高。GIL規(guī)模與發(fā)熱量大，通風(fēng)要求高。工程需新研發(fā)全套設(shè)備，開(kāi)發(fā)專(zhuān)用運(yùn)輸、安裝設(shè)備和工器具，并形成一整套可指導(dǎo)工程建設(shè)運(yùn)行的技術(shù)規(guī)范。
工程名片
蘇通GIL綜合管廊工程管廊綜合利用，上層敷設(shè)兩回1000千伏GIL，下層預(yù)留兩回500千伏電纜以及通信、有線電視等市政通用管線。工程隧道長(zhǎng)5530.5米，盾構(gòu)機(jī)直徑12.1米，是長(zhǎng)江大直徑、長(zhǎng)距離隧道之一；隧道結(jié)構(gòu)底面標(biāo)高-74.83米，水土壓力超過(guò)0.9兆帕，也是目前國(guó)內(nèi)埋深最深、水壓最高的隧道。工程總投資約47.63億元，計(jì)劃于2019年建成投運(yùn)。
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