《电力系统的绝缘配合》.ppt

电力系统的绝缘配合;8.1 绝缘配合的基本概念与方法;对应于设备绝缘可能承受的各种作用电压，在进行绝缘试验时，有以下几种试验类型： ①短时(一分钟)工频试验； ②长时间工频试验： ③操作冲击试验； ④雷电冲击试验。;要做到符合绝缘配合总的原则，必须计及不同电压等级、系统结构等诸因素的影响，具体情况，灵活处理。 在不同电压等级的系统中，正常运行条件下的工频电压不会超过系统的最高工作电压，这是绝缘配合的基本参数。然而，其他几种作用电压在绝缘配合中的作用则因系统电压等级的不同而不同，因此在高压及越高压系统中绝缘配合的具体原则不同，绝缘试验类型的选择亦有差别。 首先，对不同电压等级系统，配合原则是不同的。 对220kV以下的电网，电气设备的绝缘水平主要由大气过电压决定。 对330kV及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导作用。 处在污秽地区的电网的外绝缘水平应主要由系统最大运行电压决定。 在特高压电网中，电网的绝缘水平可能由工频过电压及长时间工作电压决定。;第二，在技术上要力求做到作用电压与绝缘强度的全伏秒特性配合。为此要求具有一定伏秒特性和伏安特性的避雷器能将过电压限制在设备绝缘耐受强度以下，这个要求是通过避雷器与设备绝缘强度的全伏秒特件配合来实现的。在绝缘配合中不考虑谐振过电压。 第三，为了兼顾设备造价、运行费用和停电损失等的综合经济效益．绝缘配合的原则需因不同的系统结构、不同的地区以及不同的发展阶段而有所不同。 第四，对于输电线路的绝缘水平，一般不需要考虑与变电所的绝缘配合。通常是以保证一定的耐雷水平为前提，基本上由工作电压和操作过电压决定。但是，在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平则主要由最大工作电压决定。 第五，应从运行可靠性的角度出发，选择合理的绝缘水平，以使各种作用电压下设备绝缘的等效安全系数都大致相同。;通常，除型式试验外，一般电气设备出厂试验只做1min工频耐压试验。 1)试验的方便；2) 在某种程度上雷电冲击对绝缘的作用可用工频电压来等价。 电气设备的工频试验电压是按如下程序来确定的：;8.2.2 绝缘配合的方法;2.统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压幅值和绝缘放电电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘放电的概率和线路故障率，在技术经济比较的基础上，正确地确定绝缘水平。这种方法不仅定量地给出设计的安全裕度，并能按照使用设备费、每年的运行费以及每年的事故损失费的总和为最小的原则，确定一个输电系统绝缘配合的最佳方案。;图 绝缘故障率的估算;3. 简化统计法;通过变量置换进行积分运算，可以得到：;因为在正态分布下;8.2 中性点接地方式的影响;中性点直接接地系统有很大的优越性： ①最大长期工作电压(指相对地绝缘所承受的电压)为相电压。中性点非直接接地系统单相故障时并不立即跳闸，可以继续带故障运行一定时间，因而它的最大长期工作电压可达线电压，即Un。考虑到调压的需要，实际运行电压可能较Un高出10-15％，因此最大长期运行电压为(1.1-1.15) Un 。中性点直接接地系统相电压为 220kV及以下取1.15; 330kV及以上取1.1。这样，对避雷器 的灭弧条件比较有利，避雷器的阀片数目及间隙均可减少，避雷器的结构尺寸可以减小。;②大气过电压低。由于设备绝缘上所承受大气过电压的数值取决于避雷器的特性，而在中性点直接接地系统中，根据较低的最大长期运行电压确定的阀片及间隙的数目也少，因此其残压和冲击放电电爪也较中性点非直接接地系统为低，一般约低20％。 ③内部过电压低。在中性点非直接接地系统中，内部过电压是在线电压的基础上发生和发展的，而中性点直接接地系统中内部过电压是在相电压的基础上发生和发展的，因而数值较低，一般较中性点非直接接地系统低20％-30％。 基于以上三个方面的考虑，在中性点直接接地系统中的设备绝缘水平可比在中性点非直接接地系统中降低20％左右。这正是超高压系统采用中性点直接接地的方式的理由：减少绝缘费用，降低造价。对低电压等级，直接接地优势不突出且直接接地的缺点可成为主要问题。;中性点直接接地的缺点是： ①在电力系统中，单相接地故障所占比例很大，若中性点直接接地，一旦出现很大的单相短路电流，线路立即跳闸，不但给断路器造成严重的负担，也造成突然停电，影响供电的可靠性。 ②中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，故障电流很小，不会对邻近通信线路产生很强的干扰；而中性点直接接地系统中很大的故障电流的电磁感应作用很强，将在邻近通信线路上产生很危验的感应电压，造成对设备或人身的危害。 ③中性点直接接地系统中发生单相接地