电力系统绝缘配合

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1、第三篇电力系统过电压与绝缘配合第十章电力系统绝缘配合§10.1绝缘配合基本概念根本任务：根据电气设备所在系统中可能出现的各种电气应力（工作电压合各种过电压），并考虑保护装置的保护性能合绝缘的电气特性，适当选择设备的绝缘水平，使之在各种电气应力的作用下，绝缘故障率和事故损失均处于经济上和运行上都能够承受的范围之内。绝缘配合的经济性投资费用运行维护费用事故损失绝缘配合的经济性绝缘配合的核心问题确定各种电气设备的绝缘水平确定各种电气设备的绝缘水平是一件很容易的事情吗绝缘配合举例1.架空线路与变电所之间的绝缘配合电网发展的早期两者如何配合现代电网两者如何配合2.同杆架设的双回线路之间的绝

2、缘配合3.电气设备内绝缘和外绝缘之间的配合4.各种外绝缘之间的配合5.各种保护装置之间的绝缘配合6.被保护绝缘与保护装置之间的配合绝缘配合的发展过程：1.多级配合（1940年以前）原则：价格越昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应选的越高变电所绝缘大于线路绝缘内绝缘大于外绝缘内绝缘外绝缘FFV以50％伏秒特性表示的变电所绝缘的多级配合2.两级配合（1940年以前）理论基础：各设备的绝缘都接受避雷器的保护，其绝缘仅仅需要和避雷器进行绝缘配合。只要将避雷器的保护水平乘上一个系数就可以确定设备的绝缘水平。评价：该绝缘配合方法直至今日仍在广泛使用3.绝缘配合统计法（60

3、年代开始出现）目的：获得优化的总经济指标。原则：电力系统中的过电压和绝缘的电气强度都是随机变量，要求绝缘在任何过电压下都不发生任何闪络或击穿现象过于保守。因此可以规定出某一可以接受的故障率，容许冒一定的风险，进行绝缘配合§10.2中性点接地方式对绝缘配水平的影响中性点接地方式非有效接地有效接地NL最大长期工作电压非有效接地有效接地雷电过电压雷电过电压的幅值和中性点的运行方式有关不管原有雷电波的幅值有多大，实际作用到绝缘上的雷电过电压的幅值均取决于阀式避雷器的保护水平。而阀式避雷器的灭弧电压是按最大长期工作电压选择的，因而有效接地系统中所选用的避雷器的灭弧电压较低，相应的冲击放电电

4、压和残压也低。内部过电压非有效接地有效接地内部过电压在相电压的基础上产生内部过电压有可能在线电压的基础上产生线§10.3绝缘配合惯用法理论基础：确定电气设备绝缘水平的基础是避雷器的保护水平(避雷器上可能出现的最大电压)。在避雷器的保护水平上再乘以一个配合系数(考虑一些影响因素和必要的安全裕度)就得到了设备应有的绝缘水平。绝缘配合的两个电压范围：范围1（高压）：范围2（超高压）：系统的最大工作电压雷电过电压下的绝缘配合电气设备在雷电过电压下的绝缘水平通常用他们的基本冲击绝缘水平（BIL）来表示：雷电过电压下的配合系数避雷器的保护水平操作过电压下的绝缘配合1.变电所装设的阀式避雷器只

5、用于雷电过电压的保护(电压范围1)；对这一类变电所来说：其操作冲击绝缘水平(SIL)可按下式求得：操作过电压计算倍数操作过电压下的配合系数系统额定电压中性点接地方式66及以下非有效接地4.035及以下有效接地（经小电阻）3.2110－220有效接地3.0操作过电压计算倍数2.EHV(电压范围2)电力系统（操作过电压的幅值得到避雷器的限制）：此时，操作过电压的幅值取决于避雷器在操作过电压下的保护水平。这一类变电所电气设备的操作冲击绝缘水平为：操作过电压下的配合系数操作过电压下的配合系数ks取值范围在1.15－1.25之间，小于雷电过电压下的配合系数kl（1.2-1.4）。工频绝缘水

6、平的确定如何检测电气设备的绝缘是否达到了规定的BIL和SIL超高压设备：进行雷电冲击和操作冲击耐压实验高压设备：用简单的高压实验（短时（1min）工频耐压实验）去等效检测雷电过电压避雷器雷电冲击保护水平BIL等值工频耐压最大操作过电压BIL等值工频耐压绝缘的短时工频耐压长时间工频高压试验为了检测内绝缘的老化和外绝缘的污染对绝缘在工频工作电压和过电压下的性能影响，需要进行长时间工频高压实验§10.4架空输电线路的绝缘配合主要内容：1.线路绝缘子串的选择2.确定线路上各空气间隙的极间距离－空气间距常用方法：惯用法一、绝缘子串的选择1.在工作电压下不发生污闪2.在操作电压下不发生湿闪3

7、.具有足够的雷电冲击绝缘水平，能保证线路的耐雷水平与雷击跳闸率满足规定要求。线路绝缘子串满足的要求：选择顺序：1.根据机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的型号；2.按工作电压所要求的泄漏距离选择串中片数；3.按操作过电压的要求计算应有的片数；4.按上面2，3步所得片数的较大者，校验该线路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合规定要求；（一）、按工作电压要求爬电比距绝缘子串的片数绝缘子爬电距离有效系数单片绝缘子的几何爬电距离系统最高工作（线）电压有效值(kV)绝缘子串的爬电比距：由各种绝