电力系统的绝缘配合.doc.doc

第十章 电力系统的绝缘配合 10.1 电力系统的绝缘配合 一、绝缘配合 1、绝缘配合：是指合理地确定系统中各个设备的绝缘水平,使综合性能、价格最优。 2、考虑因素： 作用于电气设备上的各种电压：长期工作电压、内部过电压、外部过电压。 在某一额定电压下，绝缘水平U越小投资越省，但可能导致频繁的闪络和绝缘击穿；绝缘水平U越大，则投资大大增加，造成浪费。 保护装置的性能。 如改善避雷器的性能和断路器的性能以限制过电压的数值，对于降低系统绝缘水平意义非常重大。 设备绝缘承受各种电压的能力。 如改善电气设备绝缘结构和绝缘材料的电气性能。 系统中性点接地方式。 中性点不接地系统的长期工作电压为线电压；中性点直接接地系统的长期工作电压为相电压。 3、绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝缘这一矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。 绝缘配合的基本原则是：综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维护费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到经济上和安全运行上总体效益最高目的。 绝缘配合的核心问题是：确定各种电气设备的绝缘水平，它是绝缘设计的首要前提。 二、绝缘水平 绝缘水平：指电气设备的绝缘可以承受的试验电压值，在此值下设备不发生火花放电闪络或击穿。 试验电压是模拟各种实际电压的，故有以下三种：工频交流试验电压、雷闪冲击试验电压、操作冲击试验电压。 绝缘水平的确定：一般情况下，绝缘水平由长期工作电压、内部过电压、外部过电压中最严格的一个决定。 220KV及以下系统，绝缘水平主要由大气过电压决定。 330KV及以上超高压系统，在绝缘配合中，操作过电压起主导作用。 污秽严重地方的电网处绝缘水平主要由系统最大运行电压决定。 三、绝缘配合的方法： 惯用法、统计法、简化统计法。 我国主要采用惯用法。 惯用法：首先确定设备上可能出现的最大过电压Umax，再乘以安全系数K，使之等于设备绝缘的最小耐受水平UW。 国际电工委员会规定：K一般取1.25～1.4。 目前，在惯用法中采用的最大雷电过电压是按避雷器的残压来决定的；最大操作过电压是根据实测记录结果确定，在超高压系统中还与避雷器的特性有关。 过电压保护规程对操作过电压倍数规定如下： 电网额定电压（kV）内部过电压倍数30~604.0110~2203.03302.755002.0或2.2 10.2 输变电设备绝缘水平的确定 一、220KV及以下输变电设备绝缘水平的确定 1、基本冲击绝缘水平（BIL）的确定 基本冲击绝缘水平：指设备绝缘耐受雷电冲击电压的水平，此水平是根据避雷器在大气过电压下的残压决定。 （1）内绝缘的冲击绝缘水平 采用1.5/50μs全波冲击电压检验。 即 BIL=1.1（1.1 Ub.5+15） 式中 Ub.5—阀型避雷器5kA放电（500kV时10kA）时的残压 （2）外绝缘的冲击电压水平 全波试验电压： UW1.5/50=1.1Ub+1/0.84 0.84—海拔1000m及以下地区的空气密度及湿度校正系数 2、操作冲击绝缘水平（SIL）的确定 操作冲击绝缘水平是指设备耐受内部过电压的水平 SIL根据内部过电压决定：对于220KV及以下设备不需考虑操作冲击绝缘水平。 3、工频试验电压的确定 设备的内、外绝缘的工频试验电压由内部过电压和冲击绝缘水平决定，分别求出各自对应的工频试验电压，取大值作为绝缘的工频试验电压。 二、330KV～500KV输变电设备绝缘水平的确定 与220KV及以下设备绝缘水平确定的主要区别是： （1）避雷器的残压按10KA放电电流决定 （2）需要做操作冲击试验 我国各级电压设备的试验电压规定（国标GB311、1—83）。 见表6—2。 10.3 输电线绝缘水平的确定 一、绝缘子串中绝缘子个数的确定 1、对绝缘子选择的要求 防污闪 防湿闪 防雷击闪络 2、确定的方法 （1）按工作电压下所要求的泄漏比距决定每串绝缘子的个数 （2）按操作过电压水平和耐雷水平的要求进行验算 泄漏比距S=nλ/Um 式中：n—每串绝缘子个数 λ—每片绝缘子的距离（cm） Um—系统最高线电压的有效值（KV） 要求：S S0 (S0—规定的绝缘子最小泄漏比距值，见表10-3) 表10-3 绝缘子最小泄漏比距值 外绝缘污秽等级最小泄漏比距值线 路电站设备01.391.48Ⅰ1.61.6Ⅱ2.02.0Ⅲ2.52.5Ⅳ3.13.1 每串绝缘子的个数： n1≥S0 Um/λ 3、实际线路杆塔每串绝缘子片数（对于直线杆塔）（见表1