中国迫切需要电力。全国各地都在建设大型电站，大量电力必须穿越数千公里，才能从电站输送到用户所在的特大城市。
　　在传输距离如此之长的情况下，输电线路中的功率损耗数量惊人。为此，中国国家电网公司（SGCC）决定在交流传输中采用1,100 kV 的电压等级，以尽量减少损耗，这是迈入电网新领域的关键一步。
　　在其合作伙伴和供应商的支持下，ABB 着手为该系统开发核心设备——一种气体绝缘组合电器产品，它可以利用这项开创性技术通过所需的全部测试。

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　　1 ABB生产GIS的历史：从第一个研究项目开始www.cechina.cn，ABB GIS安装量50年内达到全球第一

　　可靠的电力供应是现代经济支柱之一。电力系统能否安全可靠地工作，主要取决于电力系统的核心部分——高压开关设备。正常情况下，开关设备中的高压断路器是出现短路时保护大系统的最后一道防线。
　　同电网及其变电站一样，空气绝缘系统也为众人所熟知，依靠数十米以上的远距离www.cechina.cn，高压线路可以确保其与地和人之间的隔离。
　　另一种更为紧凑的高压开关变电站方案是采用气体绝缘设计，即气体绝缘组合电器（GIS）  。
　　1966 年，苏黎世市中心首次采用170kV GIS 建成地下变电站，GIS 技术由此开始进入市场。
　　1966 年， 苏黎世市中心首次采用170kV GIS 建成地下变电站，GIS 技术由此开始进入市场1 。1976 年，ABB向加拿大Claireville 交付了第一台500kV GIS。1986 年，第一台800 kV GIS在南非安装完成，证明ABB 在特高压（UHV）领域同样处于技术领先地位资料库2 。这座被称为“Alpha”的变电站迄今已运行20 多年，从未发生任何故障或意外中断。安装于巴西Itaipu的500kV GIS 目前仍然是世界最大的在用GIS 设备，但其世界第一的地位很快会被即将安装在中国三峡大坝上ABB GIS 所取代。
　　中国对GIS 创新技术的需求
　　中国幅员辽阔，发电设施主要分布于西部地区，而用电中心一般位于沿海地区——两者之间相距数千公里。随着电力消费需求的强劲增长，必须采用交流和直流UHV 系统来为现有输电系统提供支持［1，2］。ABB 最大的客户之一——中国国家电网公司（SGCC）几年前就开始设计额定电压为1,100kV的交流系统［3］。为此，它与研究机构和设备制造商一起开展了广泛的研发活动［4］。为了验证技术可行性，SGCC 邀请三家中国GIS 制造商、两家日本GIS 制造商以及ABB，为中国UHV 交流示范工程开发UHV GIS 设备。该项目将于2008 年在中国中部建设，包括近600 公里高压线路和分别位于荆门、南阳和晋东南的三座变电站。
　　UHV 交流示范工程包括近600 公里高压线路和分别位于荆门、南阳和晋东南的三座变电站。
　　ELK-5 UHV GIS 项目为了设计和安装1,100kVGIS 资料库3 ，ABB 与中国最大的GIS 供应商西安西开高压电气股份有限公司（西开电气）实施了被称为“ELK-5”（ELK 是ABB GIS 系统的产品名称，5 代表新的性能等级）的联合开发项目。在该项目中www.cechina.cn，ABB 负责混合GIS的总体设计、核心部件的制造和交付，西开电气则负责所有其他部件的生产、在SGCC 和KEMA 专家指导下进行产品的型式试验、组装以及在荆门的现场安装。SGCC 为开发项目设定的时间表十分紧张：项目于2006 年11 月开工，而在荆门安装的第一台设备必须于2008 年底以前加电。考虑到将GIS扩展至要求极高的新电压等级所需完成的工作，包括开发、验证、型式试验、制造、安装等，两年时间可谓创造了新世界纪录。为了迎接这项挑战，ABB 组成了一个20 位专家组成的项目组，并准备在需要时随时为项目优先提供其他专家和测试设施。
　　将电压等级提高一倍
　　GIS 的绝缘性能取决于众多参数，如气体压力、电极的几何参数、所施加电压脉冲的波形、极性或SF6 气体的纯度，还有很多其他参数。尽管根据研究，这些参数中很多都是电场强度的函数，但在不同的电场结构下，会发生截然不同的现象。针对新电压等级设计GIS 时，一个关键的方面是，必须清楚各种与电压存在依赖关系的电绝缘物理现象。每种器件都必须采用特定的定标法则，最后再决定整个系统的定标法则。设计中需要特别注意一个问题控制工程网版权所有，即那些随电压等级提高而变得明显的效应，例如在操作隔离开关时出现的所谓快速暂态过电压（VFT）。
　　一个特别棘手的问题是为这个极高的电压等级确定合适的气体压力。由于影响绝缘性能的不同参数与气体压力的相关性不同www.cechina.cn，有些参数与气体压力呈正相关关系，有些则为负相关，为此需要在不同参数之间寻求平衡。根据我们的研究结果，适当低的SF6 气体压力对UHV GIS 器件最为合适。
　　设计的鲁棒性和可操作性也是必须考虑