電力百科｜什么是GIL？和GIS相比有何不同？

2019年9月26日，目前世界電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、單體 GIL 最長的蘇（蘇州）-通（南通）GIL綜合管廊工程正式投運(yùn)，打通了華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)，是特高壓輸電領(lǐng)域又一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新。該工程由國家電網(wǎng)公司牽頭，南京南瑞繼保電氣有限公司、西安交通大學(xué)等單位參與實(shí)施。

蘇-通GIL綜合管廊是華東地區(qū)1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的“咽喉要道”和控制性工程，使得淮南―浙北―上海1000千伏交流特高壓工程和淮南―南京―上海1000千伏交流特高壓工程連接成環(huán)，形成貫穿皖、蘇、浙、滬負(fù)荷中心的“Ο字型”華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)。該綜合管廊輸電電壓為1000千伏，總輸電容量達(dá)10GW，管廊內(nèi)布置有2000多個(gè)GIL單元，每個(gè)GIL單元長18米，最大單體重量約5.1噸。通過GIL輸電技術(shù)，將高達(dá)450米、寬度近百米的雙回1000千伏特高壓線路走廊，壓縮至內(nèi)徑10.5米隧道之中，是目前世界技術(shù)水平最高的GIL工程。

一、什么是GIL？

GIL是指氣體絕緣金屬封閉輸電線路的簡稱，本文將從從系統(tǒng)組成、產(chǎn)品制造、流通能力、成本核算4個(gè)方面比較了GIL與電纜系統(tǒng)的優(yōu)劣。

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系統(tǒng)組成

（1）電纜系統(tǒng)：主要由交聯(lián)聚乙烯電纜、電纜附件和接地箱。

（2）GIL系統(tǒng)：主要由鋁合金外殼、鋁合金導(dǎo)體、SF6絕緣氣體、環(huán)氧支撐件組成。

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產(chǎn)品制造

（1）電纜系統(tǒng)：首先電纜的制造，電纜制造過程主要依靠設(shè)備控制，質(zhì)量較易保證。控制好原材料質(zhì)量和工序流轉(zhuǎn)產(chǎn)品質(zhì)量也就比較穩(wěn)定。電纜附件，結(jié)構(gòu)相對(duì)來說較為復(fù)雜，其中的核心部件橡膠件和環(huán)氧件是一個(gè)對(duì)加工工藝要求十分高的零部件，同時(shí)需通過一整套監(jiān)測流程來保證質(zhì)量。特別是電纜附件的安裝目前對(duì)操作人員的技能水平要求很高，由于產(chǎn)品零部件必須到工程現(xiàn)場安裝，現(xiàn)場環(huán)境控制困難，導(dǎo)致產(chǎn)品故障率較高。

（2）GIL系統(tǒng)：GIL主要部件為：鋁合金外殼、鋁合金導(dǎo)體，相對(duì)來說都是加工工藝較為成熟的機(jī)械加工類產(chǎn)品，SF6絕緣氣體是一個(gè)十分穩(wěn)定，可靠的絕緣介質(zhì)，而且性能易于檢測，環(huán)氧澆注工藝目前相對(duì)來說也是較為成熟，產(chǎn)品質(zhì)量可控。GIL的大部分工作都是在工廠內(nèi)安裝完成的，減少了現(xiàn)場很多不可控因素。

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流通能力

電纜的通流能力是指電纜敷設(shè)在空氣中的載流量，是最好的散熱條件，其它敷設(shè)狀態(tài)通流能力更小。目前電纜截面最大只能到2500mm2，再向大截面發(fā)展，會(huì)給工藝、運(yùn)輸?shù)葞順O大困難，同時(shí)也影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

相比之下，GIL系統(tǒng)通常可以滿負(fù)荷運(yùn)行，顯著高于電纜載流能力，所以GIL在這方面有明顯優(yōu)勢。一回GIL輸送容量相當(dāng)于3回電纜。

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成本核算

220kV GIL與XLPE聚乙烯電纜成本比較來看，從產(chǎn)品本體價(jià)格GIL總價(jià)僅為XLPE聚乙烯電纜的75%，以相同輸送容量比，500kV成本相近。

應(yīng)用GIL經(jīng)濟(jì)效益：

●載流能力強(qiáng)，可減少電廠和變電站的輸電回路數(shù)目，降低總體成本；

●可解決部分特殊地區(qū)空間位置限制，不能使用架空線路問題；

●可靠運(yùn)行50年的設(shè)計(jì)使用壽命遠(yuǎn)超過電纜附件的預(yù)期壽命，降低總體成本；

●損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電纜和架空線，產(chǎn)生累積經(jīng)濟(jì)效益；

●敷設(shè)方式靈活方便，從而可以減小線路距離，減小土建和機(jī)電成本；

●單節(jié)管道單元較長，而且大部分工作可在工廠內(nèi)完成，安裝工期短，降低安裝調(diào)試成本；

●維護(hù)和檢修量少，可靠性高，有效提高電廠和變電站的可用率。

二、GIL與GIS結(jié)構(gòu)比較

GIL相當(dāng)于更長的GIS母線，它的結(jié)構(gòu)比GIS簡單的多，因GIL線路長，對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量因素有其自身的特點(diǎn)：

1、熱脹冷縮是影響產(chǎn)品可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素；

2、加工精度偏差以及裝配偏差的累積增大，必須有效控制；

3、管體的內(nèi)表處理和清洗困難；

4、現(xiàn)場安裝環(huán)境復(fù)雜。