26
Май
–
июнь
2015
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Технические
параметры
ГИЛ
550
кВ
Номинальное
напряжение
,
кВ
550
Номинальный
ток
,
А
4500
Номинальный
выдерживаемый
ток
коротко
-
го
замыкания
,
кА
63
Допустимое
время
короткого
замыкания
,
с
3
Номинальный
ток
электродинамической
стойкости
,
кА
160
Уровень
изоляции
:
•
напряжение
промышленной
частоты
,
выдерживаемое
1
мин
.,
кВ
≥
740
•
допустимое
напряжение
коммутацион
-
ных
импульсов
,
кВ
≥
1175
•
допустимое
напряжение
грозового
импульса
,
кВ
≥
1675
Изоляционная
среда
Чистый
газ
SF
6
Максимальный
годовой
уровень
утечки
газа
на
одну
камеру
, %
<0,1
Удельная
ёмкость
,
пФ
/
м
4,45
Удельная
индуктивность
,
мГн
/
м
0,21
Внешний
диаметр
трубы
проводника
,
мм
180
Толщина
стенки
трубы
проводника
,
мм
10
Материал
проводника
Алюминиевый
сплав
Диаметр
оболочки
(
трубы
),
мм
512
Толщина
стенки
оболочки
(
трубы
),
мм
6
Материал
оболочки
Алюминиевый
сплав
Стандартный
вес
оболочки
(
трубы
),
кг
65,2
Примечание
:
здесь
и
далее
по
тексту
SF
6
—
шести
-
фтористая
сера
Расположение
ГИЛ
на
ГЭС
Силоду
Туннель
№
ГИЛ
Длина
в
однофазном
исполнении
Левый
берег
№
1
ГИЛ
1
и
2
Общая
5563
м
Общих
контуров
ГИЛ
12705
м
№
2
ГИЛ
3
Правый
берег
№
3
ГИЛ
4
и
5
Общая
7142
м
№
4
ГИЛ
6
и
7
ПОДЗЕМНАЯ
Электропередача
В
2014
году
корпорация
China Three Gorges
за
-
вершила
строительство
ГЭС
Силоду
на
реке
Цзиньша
.
Для
выдачи
мощности
ГЭС
на
обо
-
их
берегах
сооружены
7
ГИЛ
550
кВ
(
газо
-
изолированных
линий
),
которые
в
настоящее
время
являются
самой
мощной
в
мире
электропередачей
на
базе
ГИЛ
.
ГЭС
расположена
на
границе
округа
Лейбо
(
провин
-
ция
Сычуань
)
и
округа
Йонгшань
(
провинция
Юннань
).
На
ГЭС
установлены
гидрогенераторы
суммарной
мощ
-
ностью
18770
МВт
.
Два
машинных
зала
,
трансформа
-
торные
камеры
и
туннели
расположены
параллельно
.
Туннели
с
ГИЛ
550
кВ
находятся
прямо
над
главными
трансформаторными
камерами
.
Туннели
—
это
по
су
-
ществу
вертикальные
шахты
для
вывода
ГИЛ
на
по
-
верхность
земли
.
Глубина
шахты
475
м
на
левом
берегу
и
480
м
на
правом
берегу
Силоду
.
Выбор
ГИЛ
был
обо
-
снован
с
учётом
протяжённости
и
сложности
трассы
её
прохождения
,
включая
конструкции
вертикальных
тон
-
нелей
и
величины
передаваемой
мощности
.
Технические
и
строительные
решения
ГИЛ
Технические
характеристики
и
объём
обслуживания
ГИЛ
550
кВ
фирмы
Siemens
полностью
соответствуют
требованиям
проекта
и
техническим
регламентам
.
Для
изоляции
токоведущей
части
ГИЛ
от
её
оболоч
-
ки
применены
полимерные
вводы
,
что
упрощает
мон
-
таж
и
обслуживание
,
а
также
обеспечивает
требуемую
сейсмостойкость
.
На
ГИЛ
применена
система
монито
-
ринга
частичных
разрядов
,
основанная
на
измерении
ЧР
в
УВЧ
-
диапазоне
.
Для
предотвращения
повторного
включения
линии
в
случае
КЗ
на
ГИЛ
предусмотрены
трансформаторы
тока
(
ТТ
)
на
присоединении
ГИЛ
к
шинам
ПС
.
По
току
этих
ТТ
определяется
зона
КЗ
.
Передача электроэнергии по
газоизолированным линиям
Выдача мощности ГЭС Силоду по семи линиям 550 кВ с
элегазовой изоляцией
Ву Чжонгпинг, Лиу Кун, Лей Сиао, Ву Кионг, Ли Хуан и Ванг Лей,
корпорация China Three Gorges
Проектные
параметры
ГИЛ
Центровка
токоведущей
части
ГИЛ
выполнена
с
помощью
неподвижных
и
скользящих
изолирующих
опорных
конструкций
,
креплений
,
специально
разрабо
-
танных
для
предотвращения
поломок
при
расширении
и
сжатии
оболочки
ГИЛ
.
Секции
оболочки
свариваются
на
месте
,
а
фазные
проводники
соединяются
фланцами
27
Май
–
июнь
2015
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Плотина
состоит
из
двух
полуокружностей
,
между
которыми
имеется
центральная
часть
со
следующими
техническими
решениями
:
поверху
7
водосливных
каналов
,
в
средней
части
8
дросселирующих
каналов
и
в
нижней
части
4
водовода
гидрогенераторов
.
ПОДЗЕМНАЯ
Электропередача
как
на
горизонтальных
,
так
и
на
вертикальных
участках
.
Для
технического
обслужи
-
вания
и
ремонтов
через
каждые
11,5
м
предусмотрены
платфор
-
мы
обслуживания
.
Для
безопасности
,
локали
-
зации
дефекта
и
повышения
на
-
дёжности
,
ГИЛ
обычно
делится
на
несколько
независимых
газо
-
вых
секций
.
ГИЛ
на
ГЭС
Силоду
состоит
из
семи
секций
:
три
на
выходе
на
поверхность
,
две
для
верхней
вертикальной
шахты
и
две
для
нижней
вертикальной
шахты
.
Длина
самой
большой
секции
составляет
134
м
,
и
каж
-
дая
имеет
реле
температурной
компенсации
давления
,
работа
-
ющее
от
сигналов
манометров
на
обоих
концах
секции
.
Схема
заземления
ГИЛ
Расстояние
между
двумя
за
-
землёнными
точками
каждой
оболочки
должно
быть
примерно
200
м
.
Оболочки
трёхфазных
групп
ГИЛ
заземляются
в
одной
точке
—
как
правило
,
в
узле
температурной
ком
-
пенсации
.
Основные
конструктивные
характеристики
Для
фиксации
токопровода
на
вертикальных
и
гори
-
зонтальных
секциях
ГИЛ
применены
проходные
и
опор
-
ные
изоляторы
.
На
горизонтальных
секциях
установ
-
лены
специальные
коллекторы
-
ловушки
проводящих
частиц
.
Для
поддержания
токоведущей
части
вертикального
участка
ГИЛ
и
её
свободного
перемещения
при
темпе
-
ратурном
расширении
и
сжатии
применены
неподвиж
-
ные
и
скользящие
крепления
специальной
конструкции
.
Неподвижные
крепления
ГИЛ
установлены
в
централь
-
ной
и
нижней
секциях
вертикальной
шахты
,
а
скользя
-
щие
точки
крепления
—
на
каждой
стандартной
секции
.
Кроме
того
,
для
предотвращения
температурной
деформации
оболочки
или
токопровода
применены
скользящие
контакты
и
универсальные
соединения
гиб
-
кими
петлями
.
Установка
системы
ГИЛ
Сотрудники
Siemens
и
корпорации
China Three
Gorges
смонтировали
ГИЛ
из
отдельных
секций
,
кото
-
рые
были
доставлены
отдельными
узлами
на
судах
на
строительную
площадку
ГЭС
Силоду
и
собраны
в
цехе
предварительной
сборки
.
После
сборки
стандартных
секций
они
были
доставлены
в
нижний
участок
верти
-
кальной
шахты
для
сварки
специализированным
сва
-
рочным
аппаратом
.
Сваренные
секции
мостовым
кра
-
ном
монтировались
на
проектный
участок
тоннеля
и
т
.
д
.
до
завершения
.
Сборка
узлов
ГИЛ
выполнялась
в
цехе
с
высокой
степенью
чистоты
воздуха
(
с
абсолютно
обеспыленной
средой
).
Временная
мастерская
предварительной
сбор
-
ки
использовалась
для
проверки
,
механической
очистки
и
установки
труб
токопроводов
.
Все
компоненты
про
-
верялись
,
сварные
швы
шлифовались
,
токопроводы
и
оболочки
зачищались
.
Токопровод
и
оболочка
в
сборе
закрывались
торцевыми
крышками
для
предотвраще
-
ния
загрязнения
при
транспортировке
.
Процесс
сварки
Токопровод
монтировался
в
оболочке
ГИЛ
,
которая
сваривалась
из
отдельных
секций
на
специальном
сва
-
рочном
аппарате
,
оснащённом
ультразвуковым
детек
-
тором
дефектов
со
100%
чувствительностью
к
самым
малым
дефектам
.
Ввиду
жёстких
стандартов
качества
сварки
,
сотрудники
Siemens
были
ответственны
за
сварку
всех
ГИЛ
c
выходным
контролем
наличия
дефек
-
тов
.
Для
сварки
токопровода
использовался
аппарат
дуговой
сварки
с
вольфрамовым
электродом
в
среде
аргона
;
для
монтажа
одной
секции
токопровода
необхо
-
димо
было
выполнить
3—4
сварных
шва
,
на
что
уходил
обычно
один
рабочий
день
.
Сварка
на
площадке
требовала
особой
чистоты
воз
-
духа
окружающей
среды
,
поэтому
стройплощадка
была
закрыта
и
отделена
от
всех
остальных
зон
строитель
-
ства
и
монтажа
.
В
этой
особой
сварочной
зоне
были
возведены
многослойные
пылезащитные
перегородки
и
установлено
несколько
очистителей
воздуха
от
пыли
и
влаги
.
Подъём
ГИЛ
Параллельно
со
сваркой
проводился
подъём
со
-
бранных
секций
,
для
чего
были
установлены
подъ
-
ёмные
краны
весом
2,5
и
20
тонн
.
Подъём
секций
для
сварки
проходил
последовательно
.
Первым
делом
про
-
изводился
подъём
токопроводящей
шины
на
сварочную
платформу
2,5-
тонным
подъёмником
,
далее
вся
секция
шины
поднималась
наверх
20-
тонным
мостовым
кра
-
ном
для
обеспечения
свободного
пространства
и
уста
-
новки
последующей
секции
.
Газотехнологические
работы
После
этапа
сварки
идёт
этап
закачки
элегаза
,
кото
-
рый
включает
три
стадии
:
испытание
на
герметичность
,
вакуумирование
и
закачка
элегаза
.
Испытание
на
гер
-
28
Май
–
июнь
2015
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Сборка
токопровода
горизонтальной
секции
ГИЛ
.
ПОДЗЕМНАЯ
Электропередача
метичность
включало
создание
давления
сухого
воз
-
духа
в
ГИЛ
в
1,1
от
номинального
давления
элегаза
в
течение
3
минут
.
Испытание
считалось
успешным
,
если
давление
оставалось
неизменным
.
Далее
давление
в
трубе
токопровода
снижалось
со
скоростью
1
мбар
за
час
,
потом
вакуумирование
и
за
-
полнение
SF
6
до
номинального
давления
.
Для
удаления
нежелательных
пылинок
внутри
ГИЛ
применялась
новая
технология
на
основе
закачки
газа
.
Эта
процедура
со
-
стоит
из
двух
этапов
.
Первый
этап
состоит
в
наполнении
отсека
сухим
воздухом
при
дав
-
лении
,
близком
к
номинальному
,
для
этого
открывается
нижний
клапан
,
чтобы
воздух
мог
протекать
снизу
вверх
.
Второй
этап
так
-
же
состоит
в
наполнении
отсека
сухим
воз
-
духом
при
давлении
,
близком
к
номиналь
-
ному
,
но
при
этом
открываются
и
верхний
,
и
нижний
клапаны
,
чтобы
дать
потоку
воздуха
выдуть
всю
нежелательную
пыль
.
Электрические
испытания
Технология
Siemens
предусматривает
сборку
ГИЛ
на
площадке
строительства
,
по
-
этому
единственным
заводским
приёмочным
испытанием
было
испытание
электрической
прочности
изоляторов
переменным
напряжением
.
После
сборки
ГИЛ
на
площадке
его
высоковольтные
испытания
проводились
дважды
.
Испытание
электрической
проч
-
ности
на
переменном
токе
позволяет
проверить
чистоту
Статья
по
-
с в я щ е н а
о п и с а н и ю
некоторых
технологи
-
ческих
осо
-
бенностей
,
реализованных
компа
-
нией
Siemens
при
строительстве
самой
мощной
электропередачи
на
базе
газоизолированных
ли
-
ний
(
ГИЛ
)
для
выдачи
мощности
ГЭС
Силоду
в
Китае
в
2013
году
.
Следует
отметить
,
что
это
уже
32
по
счёту
объект
с
приме
-
нением
ГИЛ
,
построенный
компа
-
нией
Siemens.
Наибольшее
число
объектов
с
ГИЛ
(
более
200)
по
-
строено
американской
компанией
AZZ-CGIT.
Важными
техническими
факто
-
рами
в
пользу
ГИЛ
являются
их
высокая
пропускная
способность
по
сравнению
с
воздушными
и
ка
-
бельными
линиями
,
низкая
удель
-
ная
электрическая
ёмкость
и
,
следовательно
,
низкая
потреб
-
ность
в
компенсации
реактивной
мощности
,
повышенная
надёж
-
ность
,
пожаробезопасность
,
ми
-
нимальное
воздействие
на
окру
-
жающую
среду
,
компактность
,
незначительные
потери
электро
-
энергии
и
главное
—
высокая
эко
-
номическая
эффективность
для
линий
электропередачи
330
кВ
и
выше
в
сравнении
с
КЛ
и
ВЛ
.
Мировой
опыт
промышленного
применения
ГИЛ
превысил
40
лет
и
показал
их
высокую
надёжность
.
На
более
чем
200
ГИЛ
не
было
за
-
фиксировано
отказов
от
эксплу
-
атационных
воздействий
!
Воз
-
можная
утечка
газа
из
ГИЛ
очень
мала
,
так
как
соединение
отдель
-
ных
секций
линии
(
в
отличие
,
на
-
пример
,
от
КРУЭ
)
осуществляет
-
ся
высококачественной
сваркой
.
Резиновые
уплотнения
не
приме
-
няются
,
что
минимизирует
риск
утечки
элегаза
.
Анализ
схем
развития
энерго
-
систем
показывает
на
рост
по
-
требности
в
глубоких
вводах
электрической
мощности
в
го
-
рода
,
в
передаче
электроэнергии
через
большие
водные
преграды
,
в
выдаче
мощности
электро
-
станций
в
стеснённых
условиях
.
Эти
обстоятельства
обуслов
-
ливают
перспективы
применения
газоизолированных
линий
(
ГИЛ
),
в
том
числе
и
в
нашей
стране
.
В
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
была
органи
-
зована
НИОКР
по
разработке
и
изготовлению
опытного
образца
ГИЛ
класса
напряжения
500
кВ
.
Разработчиком
опытного
образ
-
ца
ГИЛ
был
определён
ВЭИ
им
.
В
.
И
.
Ленина
.
На
заводе
«
Молния
»
была
подготовлена
технологи
-
ческая
линия
для
промышленного
производства
комплектующих
ГИЛ
.
Опытный
образец
прошёл
успешные
испытания
и
был
ат
-
тестован
на
готовность
к
при
-
менению
на
объектах
электри
-
ческих
сетей
.
В
ближайшей
перспективе
ГИЛ
СВН
будут
вос
-
требованы
в
качестве
глубоких
вводов
электрической
мощности
в
мегаполисы
,
для
вывода
боль
-
шой
мощности
электростанций
в
стеснённых
условиях
,
как
шинные
мосты
между
двумя
РУ
СВН
на
ряде
АЭС
,
как
энергомосты
через
водные
преграды
при
их
совмеще
-
нии
с
транспортными
мостами
и
др
.
В
связи
с
этим
опыт
изготов
-
ления
и
эксплуатации
описанных
в
статье
ГИЛ
представляет
-
ся
весьма
полезным
для
разви
-
тия
этого
направления
в
нашей
стране
.
КОММЕНТАРИЙ
Леонид Дарьян, заместитель директора по аналитической и
методологической работе ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС», д.т.н.
29
Май
–
июнь
2015
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Соединение
токопроводящей
шины
дуговой
сваркой
с
вольфра
-
мовым
электродом
в
среде
аргона
.
Техник
зачищает
сварные
швы
оболочки
ГИЛ
.
ПОДЗЕМНАЯ
Электропередача
элегазовой
и
твёрдой
изоляции
ГИЛ
,
определение
критического
времени
выдерживания
предельной
напряжён
-
ности
электрического
поля
,
на
протя
-
жении
которого
фазы
ГИЛ
находились
под
испытательным
напряжением
.
Во
время
испытаний
пылинки
вну
-
три
ГИЛ
привели
к
перекрытию
изоля
-
ции
в
секции
вертикальной
шахты
.
По
-
сле
устранения
пылинок
и
продуктов
перекрытия
все
фазы
ГИЛ
прошли
ис
-
пытания
на
электрическую
прочность
на
переменном
токе
.
Другие
испытания
ГИЛ
на
площад
-
ке
предусматривали
проверку
про
-
водимости
токопровода
на
проход
,
испытания
на
прочность
,
измерения
влагосодержания
и
содержания
SF
6
в
воздухе
,
проверку
устройств
РЗА
,
манометров
и
пневмоклапанов
,
поверку
трансформато
-
ра
тока
и
других
элементов
.
Подведение
итогов
China Three Gorges
проанализировала
все
отклоне
-
ния
и
аномальные
ситуации
,
произошедшие
при
уста
-
новке
и
испытаниях
ГИЛ
,
и
сделала
некоторые
выводы
.
На
установку
ГИЛ
напрямую
влияют
качество
стан
-
дартов
строительства
.
Необходимо
тщательно
прове
-
рить
установку
всех
закладных
деталей
в
тоннелях
,
а
в
вертикальной
шахте
обеспечить
полную
водонепро
-
ницаемость
.
Необходимые
подготовительные
работы
были
край
-
не
трудоёмкими
.
Они
включали
сооружение
временной
сборочной
мастерской
,
установку
сварочного
аппарата
(
платформы
)
и
пылезащитных
ограждений
,
проверку
грузоподъёмных
механизмов
,
проведение
переговоров
с
заказчиком
и
подрядчиками
на
ранних
стадиях
и
кон
-
троль
процесса
производства
работ
.
Сборочные
операции
на
месте
тесно
связаны
с
ка
-
чеством
отдельных
компонентов
ГИЛ
и
должны
про
-
водиться
в
строгом
соответствии
со
специализиро
-
ванными
технологиями
.
Например
,
во
время
зачистки
оксидной
плёнки
на
сварном
шве
,
защита
и
зачистка
изолятора
должны
быть
ещё
более
тщательными
,
что
-
бы
не
допустить
попадания
алюминиевых
частиц
и
пы
-
линок
в
газовый
отсек
и
их
влияния
на
электрическую
прочность
внутренней
изоляции
ГИЛ
.
Для
сварочных
работ
необходимо
быть
максималь
-
но
требовательными
к
окружающей
среде
,
поэтому
не
-
обходим
навес
,
который
должен
быть
расположен
над
узлами
,
где
выполняется
сварка
.
Кроме
того
,
требуе
-
мый
навес
должен
быть
расположен
так
,
чтобы
отде
-
лять
зону
установки
ГИЛ
от
внешней
среды
.
После
завершения
работ
по
установке
каждый
газо
-
вый
отсек
должен
быть
очищен
от
пыли
,
чтобы
гаранти
-
ровать
заданный
уровень
изоляции
ГИЛ
.
На
естественную
конвекцию
воздуха
в
шахте
сильно
влияла
разница
в
высотах
вертикальных
шахт
,
а
также
климат
и
направление
ветра
,
которые
различались
в
хорошую
погоду
и
дождливые
дни
.
Поддерживающее
кольцо
(
изолирующий
проходной
изолятор
)
было
главным
компонентом
,
предотвращаю
-
щим
попадание
сварочной
окалины
в
газовую
камеру
для
обеспечения
работоспособности
ГИЛ
.
Более
того
,
любые
отклонения
в
диаметре
поддерживающего
коль
-
ца
должны
были
быть
должным
образом
исправлены
,
чтобы
предотвратить
попадание
частиц
,
оставшихся
при
сварке
,
в
газовый
отсек
при
долгосрочной
работе
.
Таким
образом
,
частицы
,
остающиеся
после
сварочных
работ
,
отрицательно
влияют
на
изолирующие
качества
линии
с
элегазовой
изоляцией
.
Рабочие
контролируют
давление
SF6
в
процессе
газотехнологических
работ
и
проверяют
ГИЛ
в
сборе
.
Оригинал статьи: Передача электроэнергии по газоизолированным линиям
Выдача мощности ГЭС Силоду по семи линиям 550 кВ с элегазовой изоляцией.
Комментарий к статье:
Леонид Дарьян, заместитель директора по аналитической и методологической работе ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС», д.т.н.
