电力系统绝缘配合—电气设备绝缘水平确定(高电压技术课件)
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② 绝缘在雷电过电压下的性能用 雷电冲击耐压试验来检验。
(2) 对于300kV及以上的电气设备
① 绝缘在操作过电压下的性能用 操作冲击耐压试验来检验；
② 绝缘在雷电过电压下的性能用 雷电冲击耐压试验来检验。
BIL (1.25 ~ 1.4)U R
9.3.1过电压下绝缘配合
9.3.1.2操作过电压下的绝缘配合
一、内部过电压的绝缘配合
前提
内部过电压的绝缘配合主要考虑操作过电压； 谐振过电压尽量避免不考虑； 工频电压升高的影响包括在最大长期工作电压内。
二、操作过电压下的绝缘配合
1.变电所装设的阀式避雷器只用于雷电过电压的保护 (电压范围Ⅰ)
二、雷电过电压下的绝缘配合
在雷电过电压下的绝缘水平通常用基 本冲击绝缘水平（BIL）来表示
BIL KlU p(l )
Up(l)为阀式避雷器在雷电过电压下的保护水平（kV），通常可 简化为配合电流下的残压UR作为保护水平。 Kl 为雷电过电压下的配合系数，其值在1.2~1.4的范围内； 国际电工委员会（IEC）规定KL ≥1.2，我国规定：电气设备与 避雷器相距很近时取1.25，相距较远时取1.4，即：
由于试验的目的不同，长时间工 频高压试验时所加的试验电压值 和加压时间均与短时工频耐压试 验不同。
按照绝缘惯用法的计算，结合我 国的实际情况，并参考IEC推荐 的绝缘配合标准，我国国家标准 GB311.1-83对各种电压等级电 气设备以耐压值表示的绝缘水平 都有相应规定。
9.3.2绝缘水平确定
9.3.2.1工频绝缘水平的确定
短时（1min）工频耐压试验的要求：采 用的试验电压值比额定相电压要高出数倍
二、短时（1min）工频耐压试验
确定短时工频耐压值的流程
避雷器雷电冲击保护水平
雷电过电压
K1
BIL
最大操作过电压 K S
SIL
K1, KS
1, S
雷电与操作冲击配合系数 雷电与操作冲击系数
(1 2 ) 等值工频耐压
(S 2)
250/2500 μs标准冲击 波间隙放电电压的上限
规定操作冲击电流下 的残压
取最大值
避雷器 操作冲击保护水平
9.3.2绝缘水平确定
9.3.2.2长时间工频高压试验
长时间工频高压试验
长时间工频 高压试验
目的
特点
规定
当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 下的性能有影响时，尚需作长时 间工频高压试验。
等值工频耐压
比较 取大者
所以，凡经短时（1min）工频耐压试验合格的设备绝缘在雷电 和操作过电压下均能可靠地运行。
三、工频绝缘水平的确定
为了更加可靠和直观，国际电工 委员会（IEC）作如下补充规定：
Байду номын сангаас
(1) 对于300kV以下的电气设备
① 绝缘在工频工作电压、暂时过 电压和操作过电压下的性能用 短时（1min）工频耐压试验来 检验；
对于内部过电压，避雷器不动作以免损坏，但依靠别的降 压或限压措施加以抑制，而绝缘本身应能耐受可能出现的 内部过电压。
操作冲击绝缘水平（SIL） SIL KS K0U Ks为操作过电压下的配合系数，K0为操作过电压计算倍数， U
为相电压。
二、操作过电压下的绝缘配合
2.EHV(电压范围Ⅱ)电力系统（操作过电压的幅值得到避雷器的限制）
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Up(s)。
操作冲击绝缘水平 操作过电压下的配合系数
SIL K sU p(s)
Ks 1.15 ~ 1.25
小于雷电过电压下的配合系数kl （1.2-1.4）。
二、操作过电压下的绝缘配合
ZNO避雷器 磁吹避雷器
规定操作冲击电流下 的残压
避雷器 操作冲击保护水平
9.3.1过电压下绝缘配合
9.3.1.1雷电过电压下的绝缘配合
一、电气设备绝缘水平的确定
原则
在变电所的诸多电气设备中，以电力变压器最为重要，因此， 通常以确定电力变压器的绝缘水平为中心环节，再确定其它 设备的绝缘水平。
方法
采用惯用法。确定电气设备绝缘水平的基础是避雷器保护 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。
一、雷电冲击和操作冲击耐压试验
雷电冲击和操作冲击耐压试验 的目的：检验设备的绝缘是否 达到BIL和BSL
雷电冲击和操作冲击耐压试验的 特点：试验设备和测试技术要求 高
二、短时（1min）工频耐压试验
短时（1min）工频耐压试验的目的和作用： 代替雷电冲击和操作冲击耐压试验，等效地 检验绝缘在这两类过电压下的电气强度。
(2) 对于300kV及以上的电气设备
① 绝缘在操作过电压下的性能用 操作冲击耐压试验来检验；
② 绝缘在雷电过电压下的性能用 雷电冲击耐压试验来检验。
BIL (1.25 ~ 1.4)U R
9.3.1过电压下绝缘配合
9.3.1.2操作过电压下的绝缘配合
一、内部过电压的绝缘配合
前提
内部过电压的绝缘配合主要考虑操作过电压； 谐振过电压尽量避免不考虑； 工频电压升高的影响包括在最大长期工作电压内。
二、操作过电压下的绝缘配合
1.变电所装设的阀式避雷器只用于雷电过电压的保护 (电压范围Ⅰ)
二、雷电过电压下的绝缘配合
在雷电过电压下的绝缘水平通常用基 本冲击绝缘水平（BIL）来表示
BIL KlU p(l )
Up(l)为阀式避雷器在雷电过电压下的保护水平（kV），通常可 简化为配合电流下的残压UR作为保护水平。 Kl 为雷电过电压下的配合系数，其值在1.2~1.4的范围内； 国际电工委员会（IEC）规定KL ≥1.2，我国规定：电气设备与 避雷器相距很近时取1.25，相距较远时取1.4，即：
由于试验的目的不同，长时间工 频高压试验时所加的试验电压值 和加压时间均与短时工频耐压试 验不同。
按照绝缘惯用法的计算，结合我 国的实际情况，并参考IEC推荐 的绝缘配合标准，我国国家标准 GB311.1-83对各种电压等级电 气设备以耐压值表示的绝缘水平 都有相应规定。
9.3.2绝缘水平确定
9.3.2.1工频绝缘水平的确定
短时（1min）工频耐压试验的要求：采 用的试验电压值比额定相电压要高出数倍
二、短时（1min）工频耐压试验
确定短时工频耐压值的流程
避雷器雷电冲击保护水平
雷电过电压
K1
BIL
最大操作过电压 K S
SIL
K1, KS
1, S
雷电与操作冲击配合系数 雷电与操作冲击系数
(1 2 ) 等值工频耐压
(S 2)
250/2500 μs标准冲击 波间隙放电电压的上限
规定操作冲击电流下 的残压
取最大值
避雷器 操作冲击保护水平
9.3.2绝缘水平确定
9.3.2.2长时间工频高压试验
长时间工频高压试验
长时间工频 高压试验
目的
特点
规定
当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 下的性能有影响时，尚需作长时 间工频高压试验。
等值工频耐压
比较 取大者
所以，凡经短时（1min）工频耐压试验合格的设备绝缘在雷电 和操作过电压下均能可靠地运行。
三、工频绝缘水平的确定
为了更加可靠和直观，国际电工 委员会（IEC）作如下补充规定：
Байду номын сангаас
(1) 对于300kV以下的电气设备
① 绝缘在工频工作电压、暂时过 电压和操作过电压下的性能用 短时（1min）工频耐压试验来 检验；
对于内部过电压，避雷器不动作以免损坏，但依靠别的降 压或限压措施加以抑制，而绝缘本身应能耐受可能出现的 内部过电压。
操作冲击绝缘水平（SIL） SIL KS K0U Ks为操作过电压下的配合系数，K0为操作过电压计算倍数， U
为相电压。
二、操作过电压下的绝缘配合
2.EHV(电压范围Ⅱ)电力系统（操作过电压的幅值得到避雷器的限制）
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Up(s)。
操作冲击绝缘水平 操作过电压下的配合系数
SIL K sU p(s)
Ks 1.15 ~ 1.25
小于雷电过电压下的配合系数kl （1.2-1.4）。
二、操作过电压下的绝缘配合
ZNO避雷器 磁吹避雷器
规定操作冲击电流下 的残压
避雷器 操作冲击保护水平
9.3.1过电压下绝缘配合
9.3.1.1雷电过电压下的绝缘配合
一、电气设备绝缘水平的确定
原则
在变电所的诸多电气设备中，以电力变压器最为重要，因此， 通常以确定电力变压器的绝缘水平为中心环节，再确定其它 设备的绝缘水平。
方法
采用惯用法。确定电气设备绝缘水平的基础是避雷器保护 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。
一、雷电冲击和操作冲击耐压试验
雷电冲击和操作冲击耐压试验 的目的：检验设备的绝缘是否 达到BIL和BSL
雷电冲击和操作冲击耐压试验的 特点：试验设备和测试技术要求 高
二、短时（1min）工频耐压试验
短时（1min）工频耐压试验的目的和作用： 代替雷电冲击和操作冲击耐压试验，等效地 检验绝缘在这两类过电压下的电气强度。