高电压技术-电力系统的绝缘配合.ppt

一、绝缘配合、绝缘水平和试验电压 问题的提出 绝缘与过电压是高电压技术中的两大主要内容。随着电力系统电压等级的进一步提高，一方面输变电设备绝缘部分的投资占总设备投资的比重越来越大；另一方面，由于系统电压等级的提高，输送容量的增大，一旦出现故障，损失巨大。因此，在超高压系统中，绝缘配合的问题尤为重要！ 线路上发生事故主要是 绝缘子串的沿面放电 导线-杆塔、导线-导线间空气隙击穿 * * 高电压技术（第二版） 张一尘主编 第十一章 电力系统的绝缘配合 何为绝缘配合？ 根据设备在电力系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘耐受强度，把作用于电气设备上的各种电压所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上所能接受的水平。 1、绝缘配合 技术层面要处理好 过电压 绝缘水平 限压措施 三者的配合关系 经济层面要协调好 投资费用（设备造价） 维护费用 事故损失费用 三者的关系 绝缘配合是一个复杂的、综合性很强的技术经济问题！ 2、绝缘水平与试验电压 绝缘配合的最终目的：确定电气设备的绝缘水平。 电气设备的绝缘水平：指电气设备所能承受的试验 电压值（耐受电压）。 （1）绝缘水平是由作用与绝缘上的最大工作电压、大气过电压及内部过电压三者中最严重的一种来决定！ 不同电压等级中对这些作用电压的处置是不同的。 指该设备可以承受（不发生闪络、击穿或其他损坏）的试验电压标准。 ① 220KV及以下系统中，电气设备的绝缘水平有雷电过电压决定。 一般不采用专门限制内部过电压措施。限制雷电过电压的措施主 要是采用避雷器，其雷电冲击保护水平是确定设备绝缘水平的基 础。一般用1min工频耐压试验代替雷电冲击和操作冲击耐压试验。 对输电线路，要求达到一定的耐雷水平！ ②330KV及以上的超高压系统中，虽然内过电压成为主要矛盾，但通过 内过电压保护措施已限制到一定水平，所以仍由大气过电压来决定，须采 用专门限制内部过电压措施，将操作过电压限制到允许值。对超高 压电气设备规定了操作波试验电压。 由于限制过电压措施和要求不同，绝缘配合的做法不同。通常有 以下两种做法： ▲主要采用复合型磁吹型避雷器和过电压限制器限制操作过电压， ∴按避雷器的操作过电压保护性能确定设备的绝缘水平。（俄罗斯） ▲主要通过改进断路器的性能将操作过电压限制到预定水平，避雷器 是作为操作过电压的后备保护。按避雷器的雷电冲击过电压保护性能 确定设备的绝缘水平。（美国、日本、法国等） 无论哪种做法，均以避雷器保护特性为基础。对输电线路而言，仍以保证一定的耐雷水平为目标。 ③由于设备绝缘对不同作用电压的耐受力不同，所以同一绝缘对不同 的作用电压有其相应的耐受电压值。 ●短时（1min)工频耐受电压值——考核设备绝缘承受运行电压、工频过电压及等价操作过电压和雷电过电压的能力！ ●长时（1~2h）工频耐受电压值——考核绝缘承受运行电压和工频过电压作用下内绝缘老化和外绝缘耐污秽性能！ ●雷电冲击耐受电压值——考核绝缘承受雷电过电压作用的能力！ ●操作冲击耐受电压值——考核超高压设备绝缘承受操作过电压作用的能力！ ④电力系统的绝缘包括： 发电厂、变电站中电气设备绝缘； 输电线路的绝缘。 从绝缘结构和特性区分为：外绝缘和内绝缘。 外绝缘：指与大气直接接触的绝缘部件。 特点-耐受电压值与大气条件密切相关。沿面闪络和气隙击穿是 其丧失绝缘性能的常见形式，但事后能恢复其绝缘性能，属自恢 复型绝缘。 内绝缘：指不与大气直接接触的绝缘部件。 特点-一旦被击穿损坏，不能恢复原有绝缘性能，属非自恢复型绝缘。 ⑤ 绝缘配合的本质：合理处置作用电压与绝缘强度的关系。而电力 系统中各类作用电压与电力系统中性点运行方式有关，中性点运行方 式将直接影响系统绝缘水平的确定！ 对同一电压等级的电力系统，若中性点非有效接地，则其绝缘水平要 高于有效接地！ ⑥ 绝缘配合不考虑谐振过电压。输电线路绝缘与变电站电气设备绝缘 之间不存在配合问题！ ⑦ 允许绝缘水平的差异化！ 二、绝缘配合的方法 1、惯用法 按作用在绝缘上的最大过电压和最小的绝缘强度的概念进行绝缘配合。 首先：确定最危险电压 然后：根据运行经验乘上一个影响因子（系数），从而确定绝缘 应耐受的电压水平。 我国相对地计算用最大操作过电压的倍数（以电网最高运行