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采用GIL技術(shù)，鉆過長江來送電的。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，采用金屬導電桿輸電，并將其封閉于接地的金屬外殼中，通過壓力氣體絕緣。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、運行可靠性高、節(jié)省占地等顯著優(yōu)點，尤其適合作為架空輸電方式或電纜送電受限情況下的補充輸電技術(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)是我國經(jīng)濟社會發(fā)展速度最快的地區(qū)，是我國的主要電能消費區(qū)。同時，江蘇電網(wǎng)是全國最大的省級受端電網(wǎng)，每年都要大規(guī)模地接受區(qū)外來電，才能滿足全省的用電需求。目前，華東電網(wǎng)是“強直弱交”的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大量區(qū)外來電以直流電的形式輸入電網(wǎng)，這就給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了巨大壓力。
那怎樣才能最有效地解決這個問題呢？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)濟社會發(fā)展的需要，還能實現(xiàn)資源在更大范圍優(yōu)化配置。環(huán)網(wǎng)形成之后新增3500萬千瓦受電能力，相當于將近一個上海市今年的最高供電能力，也相當于今年整個蘇州市調(diào)度最高負荷的1.5倍多！
二是可提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，增強華東電網(wǎng)抵御大面積停電事故的能力，同時為根本解決長三角地區(qū)500千伏短路電流問題創(chuàng)造條件。舉個簡單的例子，原本一條路堵住了，車子就過不去了；現(xiàn)在有了環(huán)路，一邊堵住了另一邊還能走，這樣供電無疑就會變得更加可靠，這就是環(huán)網(wǎng)的好處啦。
三是環(huán)網(wǎng)形成之后新增的3500萬千瓦受電能力，可每年減少發(fā)電用煤2億噸，相當于節(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96萬噸，相當于節(jié)省去年江蘇省全年二氧化硫的總排放量，對解決華東霧霾問題有重要作用！
為什么工程要鉆過長江，而不是跨越？
因為這段長江江面寬度超過5000米，如果采用架空線路跨越長江，鐵塔高度將超過400米，技術(shù)難度極大。其次，采用架空線路，造價相當之高，可能超過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：
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2500平方毫米，額定電流不大于2000安，而GIL的中間導體的截面無此限制，因此，GIL的額定電流可以做得相當大，目前最大可達8000安。
2電容量很小。
因單位長度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，可以取消用于并聯(lián)補償?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。且由于GIL內(nèi)導體和外殼截面積大，其電阻損耗很小，通常每米在100~200瓦。在輸送容量相同時，GIL的損耗遠遠小于電纜。
4適用于高落差場合。
充油電纜用于高落差場合時，必須考慮絕緣油壓力的問題；交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)在高落差場合，也必須考慮電纜徑向受壓，軸向受拉的問題，而GIL無此類問題，因此，GIL適合于在豎井中使用。
5可靠性高、無火災風險。
GIL結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)充類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，在長期的運行中基本不發(fā)生老化，其可靠性高，基本不需要檢修，壽命較長。萬一GIL發(fā)生故障，也不會引發(fā)火災，或?qū)Νh(huán)境造成破壞性的影響。
6無電磁干擾。
GIL的導體電流會在外殼感應(yīng)出同值反向電流，因此，GIL外部的電磁場幾乎可以忽略不計。在對電磁環(huán)境有嚴格要求的區(qū)域，如機場或計算中心，也無需專門屏蔽，GIL周圍的磁通密度遠低于同電壓等級的電纜。
7安全性高。
GIL是電氣封閉系統(tǒng)，其高壓導體不裸露，所以雷電過電壓不會直接沖擊GIL。
8投資和維護費用比電纜低。
GIL在大容量高電壓場合，其投資低于電纜。維護費用比電纜低。
工程建設(shè)有多難？
這項工程是世界上首個特高壓GIL綜合管廊工程，建設(shè)面臨多個罕見難題。該工程隧道直徑大，掘進距離長，承壓水頭高，工程穿越的地層復雜，河勢變化大，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GIL可靠性要求高。GIL規(guī)模與發(fā)熱量大，通風要求高。工程需新研發(fā)全套設(shè)備，開發(fā)專用運輸、安裝設(shè)備和工器具，并形成一整套可指導工程建設(shè)運行的技術(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5530.5米，盾構(gòu)機直徑12.1米，是長江大直徑、長距離隧道之一；隧道結(jié)構(gòu)底面標高-74.83米，水土壓力超過0.9兆帕，也是目前國內(nèi)埋深最深、水壓最高的隧道。工程總投資約47.63億元，計劃于2019年建成投運。
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