根据国家电网公司的规划,1000 k V"淮南—南京—上海"特高压交流输电线路苏通气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)管廊工程将采用6 km长,1100 k V GIL设备,文中梳理了特高压GIL现场耐压试验的必要性及有效性,分析了GIL常见故障类型,针对GIL设备中常见的自由金属颗粒和尖刺缺陷进行了电场仿真,并对GIL的冲击耐压进行了过电压仿真,最后对特高压GIL的现场耐压试验提出了建议。 分别模拟该自由微粒在靠近外壳、导体和位于中间部位3种情况下的电场分布情况，如图3所示。选取SF6气体的相对介电常数为1.0031，采用ANASYS进行仿真，对微粒不进行网格剖分，将其视为等电势体。将73kV电压施加在高压导杆表面，将腔体内表面接地，微粒靠近外壳的电场分布如图4所示。微粒在中间位置的电场分布如图5所示。微粒靠近导体的电场分布如图6所示。由仿真可得，当自由金属微粒远离外壳时对GIL内部电场的畸变效应越大，尤其是靠近高压导体时，金图1GIL中常见的故障类型接地外壳导杆绝缘子内气隙交界面缺陷尖刺悬浮物尖刺绝缘子污秽盆式绝缘子屏蔽罩潮湿非绝缘隔离开关电接触外来异物绝缘子凸起/颗粒未知11％18％7％8％10％11％20％10％5％图2GIS/GIL中故障分布情况（a）    本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name现场耐压试验技术-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机微粒靠近外壳（b）微粒在中间位置（c）微粒靠近导体图3GIL内部自由金属微粒的3种情况（a）微粒靠近外壳时的电场整体分布（b）微粒附近的电场分布图4自由金属微粒靠近外壳的电场分布图5自由金属微粒在中间位置的电场分布（a）微粒靠近外壳时的电场整体分布（b）微粒附近的电场分布（a）微粒靠近外壳时的电场整体分布赵科等：特高压GIL现场耐压试验技术江苏电机工程图6自由金属微粒靠近导体的电场分布（b）微粒附近的电场分布属微粒表面的电场强度最大；自由金属微粒在GIL腔体径向方向的电场强度较小，沿GIL腔体圆周方向的电场强度较大。由此可得，当金属微粒未发生跳动时，不会对GIL产生较大影响，一旦其发生运动，则会产生剧烈放电。2.2导体和筒壁上的金属尖刺GIL在安装过程中会产生一些金属尖刺，如在导杆、腔体筒壁上的一些金属毛刺。采用550kVGIL典型尺寸进行仿真，为突出尖刺对GIL腔体内电场分布的畸变，设计了2种尖刺模型，分别为位于高压导杆上和外壳内表面上的金属尖刺，长为5cm、尖端曲率半径为80μm的金属尖刺，材质为钢，结构如图7所示。选取SF6气体的相对介电常数为1.0031，采用ANASYS进行仿真，将73kV电压分别施加在高压导杆及其上的金属尖刺表面，分别将腔体内表面及其上的金属尖刺接地，金属尖刺在导体上的场分布如图8所示。金属尖刺在外壳上的电场分布如图9所示。由仿真结果图可见，无论尖刺位于高压导体还是筒壁上，针尖部位对电场的畸变最为严重；尖刺底部对电场强度有所削弱；当尖刺位于高压导体上时，针尖部位的电场值大约是尖刺位于筒壁上时的3倍，因此当尖刺位于高压导体上时容易发生击穿。金属尖刺对GIL内部电场的畸变非常稳定，在运行电压下，针尖部位的电场集中，形成稳定的电晕放电。在电晕火花的烧蚀下，尖刺逐渐钝化，电场集中程度降低，从而放电强度变弱，以致电晕放电长期而稳定存在。在过电压的作用下，尖刺放电很可能会导致气体绝缘击穿，造成金属性接地故障。3GIL现场雷电冲击耐压试验的过电压仿真根据国网公司的规划，苏通特高压GIL管廊工程将采用2回6km长的1100kVGIL设备。特高压GIL（a）金属尖刺在导体上（b）金属尖现场耐压试验技术-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机    本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name