特高压盾构管廊SF6泄漏模拟与通风系统优化

肖国锋，何娜萍

(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 510663)

近年来，直流输电技术发展迅速，中国的超高压和特高压直流输电技术发展走在世界前列。气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line，GIL)具有传输容量大、损耗小、占地少、可靠性高、对环境影响小等显著优点，其在地下管廊中的应用越来越广泛。GIL普遍采用SF6进行气体绝缘[1-2]，当GIL管内充注高压SF6气体时，存在由于设计、制造及安装隐患等引发SF6气体泄漏可能性[3-5]。

SF6是一种无色无味气体，密度约为空气的5倍，是典型的重质气体。地下管廊属于封闭型地下构筑物，当GIL管发生事故破裂时，SF6气体会大量泄漏，高浓度SF6气体会造成人员窒息等安全事故发生[6]。当管廊SF6泄漏事故发生时，人体安全逃生方向判定、高浓度SF6泄漏区域设计控制即人体安全逃生距离设计等问题为人体安全逃生设计带来一定挑战。

图1所示为具有6 km跨度、包含上腔和下腔的特高压GIL盾构管廊，本文以此为例，研究恶劣泄漏条件下，管廊内SF6泄漏扩散过程以及侧吸、下腔通风系统开启后，上、下腔通风系统对SF6吸收和排出的能力，并根据人体安全逃生要求对SF6泄漏通风系统进行相应设计及优化。

图1 特高压盾构GIL管廊截面图Fig.1 Cross section of UHV GIL shield tunnel

1 SF6泄漏事故通风系统及影响因素

1.1 SF6泄漏事故通风系统

本文特高压GIL盾构管廊[7]包含上、下腔结构，其中上腔通风方案设计考虑GIL的发热、巡视工况；侧吸和下腔通风方案设计考虑泄漏气体吸收和排放。管廊系统通风运行方案如图2所示，在泄漏事故发生后，侧吸、下腔风机系统开启，建立SF6泄漏气体吸收和排出条件。……