第15章 电力系统的绝缘配合
第章电力系统绝缘配合课件 (一)
第章电力系统绝缘配合课件 (一)第章电力系统绝缘配合课件为了提高人们对电力系统绝缘的理解和应用水平，第章电力系统推出了一份绝缘配合课件。
该课件从电力系统中各项电气设备、电力系统的分类、电力系统的运行方式、电力系统的故障类型、电气设备的运行状态等各种角度，阐述了绝缘配合的相关知识，旨在使读者在将来的实践工作中更为熟练，更为严谨、更为科学地进行电力系统绝缘配合工作。
一、电力系统中各项电气设备首先，课件介绍了电力系统中各项电气设备，包括变压器、配电柜、开关设备、电缆、架空线路等，针对每一种设备，阐明了其在电力系统运行中所起的作用，以及该设备有哪些绝缘特点，如何在绝缘配合中运用。
二、电力系统的分类课程还介绍了电力系统的分类，根据用途和电压等级的不同，将电力系统分为输变电系统、配电系统和用电系统三种。
同时，详细地介绍了每种系统的特点及其所使用的绝缘材料和绝缘方式，读者可以通过该部分内容了解不同系统电气设备之间的连通性和配合性。
三、电力系统的运行方式电力系统中的运行方式也是课件阐述的一个重点，包括平衡运行、故障运行和非常规运行等三种情况，其中介绍了运行方式对绝缘性能的影响，以及在不同运行方式下的绝缘检测方法等。
让读者理解电力系统的运行方式和绝缘配合之间的关系，更好地应对各种电力系统运行情况。
四、电力系统的故障类型电力系统的故障类型众多，有瞬时性故障也有长期性故障，还有闪络和击穿故障等，课件从不同故障类型的特点以及处理方法进行了详细介绍。
并且，还阐明了电力系统故障对绝缘性能的影响以及如何进行应急维护等，并提供了一些方便读者处理故障的方法和技能。
五、电气设备的运行状态在这部分内容中，课件介绍了电气设备的运行状态，如何判断电气设备的健康状况，从而准确预测设备的使用寿命，及时进行维护和更换。
此外，还从多个角度分析了电气设备使用过程中的电气性能和绝缘特点的演变过程，以及如何在设备使用期间合理维护绝缘性能，延长设备的使用寿命。
电力系统绝缘配合—绝缘配合任务及原则(高电压技术课件)
9.1.1.2绝缘配合的原则
一、绝缘配合的原则
原则
根据设备在系统中可能承受的工作电压及过 电压，考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性 来确定必要的耐压强度，以便把作用于设备上 的各种电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行 的概率，降低到在经济上和运行上能接受的水 平。
要求
在技术上处理好各种电压、限压措施和设备绝缘耐受能力 三者之间的配合关系；
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。
四、绝缘配合的具体原则
2、从经济方面考虑
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。
若绝缘配合不考虑谐振过电压， 则系统设计和运行中要避免谐振 过电压的发生。
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。
四、绝缘配合的具体原则
3、中性点对绝缘水平的影响
绝缘配合的本质是合理处置作用电压与绝 缘强度的关系，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。
中性点运行 方式
影响
对同一电压等级的电力系统，若中 性点非有效接地，则其绝缘水平更 高于有效接地。
三、绝缘配合的任务及目的
电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝
1 缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。
目的：就是确定各种电气设备的绝缘水平，即指设备绝
2 缘能够耐受的试验电压值，在此电压下，绝缘不发生闪
络、击穿或其它损坏现象。
四、绝缘配合的例子
1
架空线路与变电所之间的绝缘配合
2
同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
电力系统中性点接地方式与绝缘配合
文献综述题目：电力系统中性点接地方式与绝缘配合电力系统的中性点接地方式设计要结合系统的安全运行、供电可靠性、过电压和绝缘的配合、继电保护、接地设计等多个因素来考虑。
而且对通信和电子设备的电子干扰、人身安全等方面有重要影响。
电力系统中性点接地方式的确定是一个复杂的系统问题。
应该结合不同地区、不同电网、不同发展阶段和不同的用户统筹考虑。
1.中性点不接地系统中性点不接地方式，即中性点对地绝缘，它具有结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省的优点。
适用于农村10KV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
当一相发生接地故障时，其线电压的大小和相位差仍维持不变。
同时，这种系统中相对地的绝缘水平是根据线电压设计的，虽然未故障相对地的电压升高障时可以继续工作一段时间，供电可靠性高。
若是架空线路由于雷击引起的绝缘闪络，则绝缘可能自行恢复。
但是，不允许长期工作，因为长期运行时可能引起未故障相绝缘薄弱的地方损坏而造成相间短路。
为此，在这种系统中，一般应装设专门的绝缘检查装置或继电保护装置，当发生单相接地时，发出信号通知工作人员，工作人员得到信号后，应采取措施尽快找出故障点，并在最短时间内将故障消除。
中性点不接地系统中发生单相接地故障时，一般允许继续工作最多不超过两个小时。
但是随供电线路长度的增加和出现大量的电缆线路时，系统总的接地电容电流较大，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期的熄灭与重燃的电弧。
间歇电弧将引起相对地的过电压，对设备的绝缘造成威胁。
优点：系统发生单相接地故障时，三相用电设备仍能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此供电可靠性高。
缺点：系统发生单相接地故障时，其他两条完好相对地电压升到线电压，是2.中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地系统，即在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，绕组的电阻很小，电抗很大。
电力系统绝缘配合技术规程
电力系统绝缘配合技术规程引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一。
为确保电力系统的高效运行和安全稳定，绝缘配合技术的规范和标准非常重要。
本文将深入探讨电力系统绝缘配合技术的规程和标准。
一、绝缘配合技术的概念及重要性绝缘配合技术是电力系统中确保电气设备绝缘性能良好、能够正常工作的重要环节。
它包括绝缘设计、绝缘材料选择、绝缘监测和绝缘检测等多个方面。
绝缘配合技术的准确应用具有重要意义，它可以提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性。
合理的绝缘设计可以预防电弧、击穿和闪络等事故，降低因电气设备故障而导致的停电时间和维修费用。
二、绝缘配合技术规范的制定1.绝缘配合技术规范的背景与目的绝缘配合技术规范的制定是为了标准化绝缘配合技术的应用，提高电力系统的运行效率和安全性。
这些规范包括对绝缘设计的要求、绝缘材料的选择、绝缘监测和绝缘检测的方法等。
2.绝缘配合技术规范的制定过程绝缘配合技术规范的制定需要依据国家标准和相关法规，并结合电力系统的实际运行情况进行制定。
制定过程包括需求调研、技术方案论证、标准编写、专家评审和公示等。
三、绝缘配合技术规范的要求与考虑因素1.绝缘设计的要求绝缘设计应符合绝缘材料的特性要求和电力设备的工作条件。
针对不同电压等级和设备类型，绝缘设计需要考虑电场强度、电压分布、介质特性等因素，以确保绝缘系统能够承受电力系统运行中的各种负荷和故障情况。
2.绝缘材料的选择绝缘材料的选择应满足绝缘要求和环境条件，并考虑其物理、化学和电学特性。
常用的绝缘材料有绝缘胶、树脂、橡胶和绝缘涂层等。
不同绝缘材料适用于不同的设备和工作环境，需要根据实际情况进行选择。
3.绝缘监测与绝缘检测绝缘监测和绝缘检测是维持电力系统正常运行和安全稳定的关键环节。
绝缘监测包括绝缘电阻、京斯效应和绝缘损耗等参数的实时监测。
绝缘检测主要是通过检测绝缘电阻和绝缘材料的完整性来评估绝缘系统的可靠性和健康状况。
四、绝缘配合技术规范的应用实例和效果1.绝缘配合技术规范在输电线路上的应用通过合理的绝缘设计和绝缘材料选择，可以有效提高输电线路的抗电弧和击穿能力，减少因环境因素造成的故障概率。
电力系统的绝缘配合演示文稿
压值为“统计过电压”US，推荐闪络概率为10％、即耐受 概率为90％的电压为绝缘的“统计耐受电压”Uw，在这个 基础上可以得到不同的统计安全系数γ下绝缘的闪络概率。
UW
US
因为在正态分布下
工频耐压值，代表了绝缘对雷电、操作过电压的总的耐受 水平。 对于超高压电气设备(330-500kV)，考虑到操作波对绝缘 作用的特殊性，还需规定操作、雷电冲击试验电压。
8.2.2 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
念进行绝缘配合的。即首先确定设备上可能出现的 最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑 各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘 应耐受的电压水平。
8-4 8-5 由于在式(8-2)中u在-∞~0范围内用f(u)=0，以及u在0~Uphm范围 内f(u)≈0, 可得绝缘故障率为
8-6
通过变量置换进行积分运算，可以得到：
8-7
Uao及Uai分别为过电压的均值及绝缘的50％放电电压。 同理，若略去负极性下的故障率，得绝缘在操作过电压下故障率
的估算值： 8-8
➢绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平， 所谓电气设备的绝缘水平是指该电气设备能承受的试 验电压值。
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。
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。
电力系统的绝缘配合共27页
电力系统的绝缘配合
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等Leabharlann 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
电力系统绝缘配合—绝缘配合的方法(高电压技术课件)
三、统计法的特点与应用
统计法的特点 •对 统 计 规 律 的 认 识 有 待 资 料 累 积 和 完 善 ， 试 验 工 作 量 大 。 •当 降 低 绝 缘 水 平 具 有 显 著 的 经 济 效 益 时 ， 统 计 法 才 特 别 有 价 值 。 •应 用 •非 自 恢 复 绝 缘 配 合 仍 采 用 惯 用 法 。 •主 要 用 于 3 3 0 k V 及 以 上 系 统 中 自 恢 复 绝 缘 的 配 合 ， 主 要 是 输 变 电 设 备 的 外 绝 缘
9.2.2 绝缘配合的方法
9.2.2.3绝缘配合的简化统计法
一、简化统计法的概述
统计法存在的问题： 一些随机因素的概率分布有 时未知，非自恢复绝缘放电 概率测量成本太大，虽然合 理，不实用。
简化统计法：
对过电压和绝缘特性两条概率 曲线的形状，作出一些通常认 为合理的假定，并已知其标准 偏差。在此基础上可以计算绝 缘的故障率。
配合 系数取值具有一定的随意性和故障未知性 。
统计法：
02
在已知过电压幅值和绝缘放电电压的概率分布后，用 计算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，正确的确定绝缘水平。
统计法的优点：
03 不仅定量地给出设计的安全程度，并能按照使每年
设备折旧费、运行费及事故损失费最小的原则进行 优化设计
二、简化统计法
假设过电压与绝缘放电概率均符合正态分布，并已知它们的标准偏差，这样就可以用与某一参考概 率相对应的点来表示它们的分布曲线。
分别称为统计过电压US和统计绝缘耐压UW。
KS
UW US
KS：统计安全因数
电工委员会绝缘配合标准推荐采用概率为2%的过电压值为“统计过电压US”，推荐放电概率为10%、即 耐受概率为90%的耐受电压值为绝缘的统计耐受电压UW”。 绝缘故障率与这两个值有关，通过计算可以得出故障率R；再根据经济技术比较，确定能接受的R值，选择 相应的绝缘水平。
电力系统绝缘配合
电力系统绝缘配合大致可分为以下三个阶段：
（一）多级配合（1940以前）
采用多级配合的原则是：价格越昂贵、修复越困难、 损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应越高。
采用多级配合是由于当时所用的避雷器保护性能不 够稳定和完善，因而不能把它的保护特性作为绝缘 配合的基础。
根据两级配合的原则，确定电气设备绝缘水平的基 础是避雷器的保护水平，它就是避雷器上可能出现 的最大电压，如果再考虑设备安装点与避雷器间的 电气距离所引起的电压差值、绝缘老化所引起的电 气强度下降、避雷器保护性能在运行中逐渐劣化、 冲击电压下击穿电压的分散性、必要的安全裕度等 因素而在保护水平上再乘以一个配合系数，即可得 出应有的绝缘水平。
高电压技术
河北科技师范学院电气教研室
小 结
在110kV及以上的系统中，采用有效接地方式以降低 系统绝缘水平在经济上好处很大；在66kV及以下的系 统中，供电可靠性上升为首要考虑因素，一般均采用 中性点非有效接地方式。 随着6～35kV配电网的迅速发展，以电缆网络为主的 6～10kV大城市或大型企业配电网有一部分改用了中 性点经低值或中值电阻接地的方式，它们属于有效接 地系统。 （本节完）
高电压技术
河北科技师范学院电气教研室
结论：中性点有效接地系统的绝缘水平可比非有效接 地系统低20％左右。
但降低绝缘水平的经济效益大小与系统的电压等级有 很大的关系： 在110kV及以上的系统中，绝缘费用在总建设费用 中所占比重较大，因而采用有效接地方式以降低系统 绝缘水平在经济上好处很大。 在66kV及以下的系统中，绝缘费用所占比重不大， 降低绝缘水平在经济上的好处不明显，因而供电可靠 性上升为首要考虑因素，所以一般均采用中性点非有 效接地方式。
绝缘配合的基本方法
绝缘配合的基本方法一、绝缘配合的重要性1.1 绝缘配合就像是一场精心编排的舞蹈。
在电力系统这个大舞台上，各种电气设备都得各司其职，而绝缘配合就是确保它们能和谐共处的关键规则。
如果绝缘配合没做好，那就像跳舞的人乱了步伐，整个电力系统就可能陷入混乱。
这可不得了，电力系统一旦出问题，就像多米诺骨牌一样，影响的范围可广了，小到家庭停电，大到影响整个城市甚至更大区域的正常运转。
1.2 从安全角度看，绝缘配合就如同给电气设备穿上合适的铠甲。
电气设备在运行过程中，会面临各种各样的电压威胁，就像战士在战场上会遇到各种危险一样。
如果绝缘这个铠甲不合适，太薄弱了，设备就容易被电压“敌人”攻破，导致设备损坏，甚至引发安全事故，那可真是“城门失火，殃及池鱼”，周围的设备和人员都可能受到伤害。
2.1 确定绝缘水平这就好比给每个电气设备量体裁衣。
我们得先知道设备在正常运行和可能出现的异常情况下会遇到的电压情况。
比如说，一个变压器在正常运行时可能承受一定的额定电压，但在雷击或者系统故障时，就会遭受更高的过电压。
我们要根据这些情况，综合考虑各种因素，像设备的重要性、使用环境等，来确定这个设备的绝缘水平应该是多少。
这可不能马虎，要是绝缘水平定得太高，就像给一个小孩穿上大人的衣服，浪费资源不说，还可能影响设备的性能；要是定得太低，那就像给士兵穿了一件破铠甲，根本起不到保护作用。
2.2 选择绝缘材料这是绝缘配合里很关键的一环。
市场上有各种各样的绝缘材料，就像商店里琳琅满目的商品。
我们要根据设备的需求来挑选。
有些设备需要耐高温的绝缘材料，就像在高温环境下工作的烤箱相关的电气设备；有些设备需要高介电强度的绝缘材料，比如高压输电线路中的设备。
我们得像精明的购物者一样，在众多的绝缘材料中挑选出最适合的那一款。
这可不仅仅是看价格或者外观，而是要综合考虑材料的电气性能、机械性能、化学稳定性等多方面的因素。
2.3 考虑绝缘距离绝缘距离就像是设备之间的安全距离。
电力系统的绝缘配合
8.1 绝缘配合的基本概念与方法
绝缘配合的原则 就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种 电压(工作电压及过电压)、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、维修费用和设备绝缘故 障引起的事故损失，达到在经济上和安全运行上总体 效益最高的目的。
确定导线对杆塔的距离：垂直距离l、 水平距离： 在确定导线对杆塔间隙的大小时，必须考虑风吹导线使 绝缘子串倾偏摇摆偏向杆塔的偏角。 工作电压：按最大风速(约25—35m/s)计算，风偏角θp 最大； 内部过电压，按最大风速的50％计算，风偏角θs较小； 雷电过电压：计算风速一般采用10m／s，风偏角θl最小。
8-1
dR称为微分故障率。
通常只按过电压的绝对值进行统
计(正、负极性约各占一半)，
且高于最大运行相电压幅值
U≥Upn时才作为过电压，
图 绝缘故障率的估算
所以将上式在Upn到∞(或到某一 值为止)积分可得故障率R，即
R0 U pn P(U0 ) f (U0 )dU
8-2
一般，绝缘在负极性操作冲击下的耐压强度较高，若忽略负极
雷电冲击耐受电压
安全系数
=雷电冲击保护水平
确定避雷器操作冲击保护水平：
变压器的操作基本冲击绝绕水平与避雷器被保护水 平相配合，安全系数不低于1.15。
对于用不同的避常器保护或非将效保护的设备，应 选用较高雷电冲击耐受电压及与之对应的操作冲击 耐受电压。
有绕组绝缘的设备，应作雷电冲击截波试验。雷 电冲击截波耐受电压幅值一般比全波幅值高出10 ％左右。
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％。
电力系统绝缘配合—绝缘配合的发展(高电压技术课件)
由于冲击闪络和击穿电压的分散性，为了使上一级伏秒特性的下限高于下一级伏秒特性，并保持一定的裕度, 采用多级配合的方法会把设备的内绝缘水平抬得很高。
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.2两级配合
1940年后，避雷器保护特性和质量稳定性不断改善
9.1.3绝缘配合的对于超高压、特高压远距离输电，降低绝缘水平的经济效益日益重要
容许冒一定的风险（闪络、击穿概率），有效地减小绝缘裕度，获得优化的经济指标。
应用
发展
适用于具有自恢复能力的绝缘和无自恢复能力的绝缘
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.1多级配合
当时所用的避雷器保护性能不够稳定和完善，因而不能把它的保护特性作为绝缘配合的基础。
多级配合的原则是：价格越昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应越高。
1940年以前
变电所绝缘高于线路，设备内绝缘高于外绝缘
TODAY
时间
原则
由来
应用
图例 以50%伏秒特性表示的变电所绝缘的多级配合
变电所中的绝缘水平分为四级，(1)避雷器；（2）并联在套管上的放电间隙；（3）套管；（4）内绝缘
图 在套管上跨接放电间隙
2
由于避雷器的保护性能不够稳定和完善，因而把被保护绝缘的绝缘水平再分成若干档次，以减轻绝缘故障后果、减少施工损失。
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的。即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，以补偿在估计最大过电压和最低耐压强度时的误差，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
两级配合的方法
两级配合的特点
以两级配合为基本原则的惯用法至今仍在广泛应用。除了在330kV及以上的超高压线路绝缘的设计中采用统计法以外，其他情况下主要采用的仍为惯用法。
电力系统绝缘配合—绝缘配合的种类(高电压技术课件)
在没有获得现代避雷器的可靠保护之前，曾将内绝缘水平取得高于外绝缘水平，因为内绝缘的击穿后果远比外绝缘的闪络更加严重。
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.4各种外绝缘之间的绝缘配合
概念：不少电力设备的外绝缘不止一种，这些外绝缘之间存在的绝缘配合问题
例如架空线路塔头空气间隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压的绝缘配合
有避雷器的保护，降低了变电设备的绝缘水平，经济效益显著。
电力发展早期为了限制侵入变电所的过电压，线路绝缘水平低于变电所内电气设备的绝缘水平
MOA或阀式避雷器的安装，可靠的限制入侵波的幅值，现代输电线绝缘水平高于变电所设备
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.3电气设备内绝缘与外绝缘之间的绝缘配合
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.2同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
双回线是指同一杆塔上安装有不一定为相同电压与频率的两个回路的线路。
为了避免雷击线路引起两回线路同时跳闸停电的事故，双回路的绝缘水平采用不平衡方法，一边的绝缘子数量较多，而另外一边的较少。两回线路绝缘水平差距大小，为绝缘配合问题。
二、同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.1架空线路与变电所之间的绝缘配合
请替换文字内容
电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。
架空线路与变电所之间的绝缘配合
因为线路绝缘的后果没有变电设备绝缘故障严重，有一定合理性。
例如高压隔离开关的断开耐压水平必须设计得比支柱绝缘子的对地闪络电压更高一些，目的是保证人身安全。电力设来自不与空气接触的绝缘部分称为内绝缘。
内绝缘一般不受空气湿度与外界污秽程度等的影响，相对比较稳定。
绝缘配合使用方法
绝缘配合使用方法绝缘配合是一种用于保护人员免受电击的重要安全措施，它是在进行电气工作时，通过使用绝缘工具和个人防护装备，确保工作人员与电气设备之间的安全隔离。
下面将详细介绍绝缘配合的使用方法。
1.了解绝缘等级和绝缘材料的要求：在进行绝缘配合之前，首先要了解绝缘等级和绝缘材料的要求，以便正确选择适当的绝缘工具和个人防护装备。
绝缘等级通常分为1000V和1000V以下两种，而绝缘材料则有橡胶、塑料和绝缘涂层等多种选择。
2.工具绝缘：绝缘工具是在电气工作中最常用的绝缘配合工具，它们能够有效地防止电流通过工具传导到人体。
使用绝缘工具时要确保其绝缘材料完好无损，没有裂纹或磨损。
同时，还要定期检查绝缘工具的绝缘等级是否适用于当前的工作环境。
3.所有电气设备必须断电：在进行电气工作之前，必须确保所有相关电气设备已经断电，并使用相应的安全措施将其固定住，以免意外接通电源导致电击事故。
4.使用绝缘手套：绝缘手套是保护手部免受电击的重要个人防护装备，必须正确选择和使用。
绝缘手套应该符合国家和地区的安全标准，并经过定期的检查和测试。
在使用绝缘手套之前，要先检查手套是否损坏，然后穿戴手套，并确保其正确固定。
5.使用绝缘鞋和垫子：除了手套外，绝缘鞋和垫子也是保护人员免受电击的重要个人防护装备。
绝缘鞋通常由绝缘材料制成，可以有效地防止电流通过脚部传导到地面。
绝缘垫子则可以用于绝缘工作场所，将人员和地面有效地隔离开来，防止电流通过人体传导到地面。
6.注意绝缘工具的标记和标识：在使用绝缘工具时，要注意仔细阅读工具上的标记和标识，了解其绝缘等级和使用范围。
使用不同绝缘等级的工具时必须注意用途，不得超出其规定的工作范围。
7.避免潮湿和污染环境：潮湿和污染环境会降低绝缘材料的绝缘性能，增加电流通过的风险，因此，在绝缘配合过程中要避免进入这样的工作环境。
如果无法避免，可以使用绝缘胶带将绝缘材料包裹起来，增加其绝缘性能。
8.定期检查和维护：绝缘工具和个人防护装备必须定期检查和维护，确保其正常功能和良好绝缘性能。
绝缘配合在系统中的应用
绝缘配合在系统中的应用摘要：所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压（工作电压和过电压），保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受性能，合理地确定设备必要的绝缘水平，以便设备的造价、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的目的，即必须从技术、经济的角度全面权衡。
1 引言：电力系统运行的可靠性主要由停电次数和停电时间来衡量。
运行经验表明，电气设备的绝缘击穿是造成停电的主要原因之一。
因此，电力系统运行的可靠性，在很大程度上取决于设备的绝缘水平和工作状况。
电力系统的绝缘包括发、变电站电气设备的绝缘和线路的绝缘。
为了提高系统的运行可靠性，合理地确定设备绝缘水平具有非常重要的意义。
绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水平，这是绝缘设计的首要前提，往往以各种耐压试验所用的试验电压值来表示。
由于任何一种电气设备在运行中都不是孤立存在的，首先是它们一定和某些过电压保护装置一起运行并接受后者的保护；其次是各种电气设备绝缘之间、甚至各种保护装置之间在运行中都是相互影响的，所以在选择绝缘水平时，需要考虑的因素很多。
电力系统中存在很多绝缘配合方面的问题，如保护装置与被保护设备之间的绝缘配合，架空线路与变电站之间的绝缘配合，电气设备内、外绝缘之间的绝缘配合，各种外绝缘之间的绝缘配合，同杆架设的双回线路之间的绝缘配合等等。
2 绝缘配合的方法2.1 惯用法惯用法是一种两级配合的方法，以避雷器的保护水平为基础确定被保护的各种绝缘的耐受电压。
其按作用在绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来进行配合，即首先确定电气设备绝缘上可能出现的各类过电压的最大值，然后再根据运行经验，乘上一个考虑各种因素后的安全裕度系数来确定绝缘水平。
绝缘的最低耐受电压应大于过电压的最大值，但由于过电压幅值及绝缘强度都是随机变量，很难按照一个严格的规定去估计其上下限，因此，用这一原则决定绝缘水平，常要求有较大的裕度，而且也不可能定量地估计可能的事故率。
电力系统绝缘配合—架空输电线路绝缘水平确定(高电压技术课件)
计算值为 K0Uφ，其中
为操作过电压倍数。
K
0
由n‘片组成的绝缘子串 的工频湿闪电压幅值为
UW 1.1K0U (kV)
1.1为综合考虑各种影响 因素和必要裕度的一个 综合修正系数。
由上1、2步得片数n'，再 考虑需增加的零值绝缘子
片数 n0后，最后得出的操
作过电压所要求的片数为
n n'n0
三、预留零值绝缘子
9.4.1绝缘子串选择
9.4.1.1按工作电压选择
一一、、架架空空输输电电线线路路绝绝缘缘水水平平的的确确定定
架空输电线路绝缘
线路绝缘的性质
架空输电线路发生 的绝缘事故
自恢复绝缘
绝缘子串的沿面放电 导线对杆塔放电 导线与导线之间的放电
一一、、架架空空输输电电线线路路绝绝缘缘水水平平的的确确定定
架空输电线路绝 缘水平的确定
(nKe L0 ) /Umax （cm/kV）
n：每串绝缘子片数； Umax ： 系 统 最 高 工 作 电 压 （ 有 效
值），kV；
Ke:绝缘子爬电距离有效系数；
Ke由各种绝缘子几何泄漏 距离对提高污闪电压的有 效性来确定，以XP-70型 和XP-160型普通绝缘子为 基准，取为1。
三、按工作要求
02
如果耐雷水平达不到规程的下限值，也不一定必须增加绝缘子的片数， 因为还可以采用降低杆塔接地电阻等措施来提高线路的耐雷水平。
在特殊高杆塔或高海拔地区，雷电过电压则成为确定绝缘子片数的 决定因素。
03
9.4.2空气间隙选择
9.4.2.1输电线路空气间隙的分类
一、空气间隙的分类和选择
空气间隙的 分类和选择
采用方法 包括
技能培训专题电力系统绝缘配合
技能培训专题电力系统绝缘配合
电力系统绝缘配合是指电力系统中各种电器设备之间的绝缘互动，以确保系统的安全稳定运行。
为了保持良好的绝缘性能，需要
进行绝缘配合，具体包括如下方面。
一、绝缘材料的选择
绝缘材料是保证电气设备绝缘配合的基础。
优良的绝缘材料要
求电气性能稳定，机械强度高，绝缘性能好，耐腐蚀、耐热、耐寒
性强等。
为了保证绝缘配合的效果，电器设备中各种绝缘材料的选
用和使用要严格按照设计和使用要求进行。
二、绝缘层厚度的控制
绝缘层厚度是绝缘衰减和电场分布的重要因素。
对于不同电器
设备，要控制好绝缘层的厚度，以保证绝缘效果。
一般来说，绝缘
层的厚度应符合设计要求，并要在使用过程中进行定期检查和测试。
三、绝缘等级的匹配
绝缘等级是指电器设备中绝缘介质的耐受电压能力。
不同电器
设备的绝缘等级各不相同，要进行相应的配合才能保证系统的安全
运行。
一般来说，在设计和选择电器设备的时候，要根据电压等级、电气运行条件和使用环境等因素，选择合适的绝缘等级，以保证绝
缘系统的配合。
四、绝缘表面的清洗和干燥
电气设备的绝缘系统中，绝缘表面的污垢和水分等会对其绝缘
性能产生负面影响。
因此，在对绝缘系统进行维护和检修时，要对
绝缘表面进行清洗和干燥。
清洗时应选用适当清洁剂，干燥时应注意防止过度加热或过度曝晒。
绝缘配合是电力系统运行中重要环节之一，需要严格按照规定进行操作。
只有做到细心、认真、细致进行绝缘配合工作，才能保证电力系统的安全和稳定运行。
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统计法
绝缘配合的发展过程－三个阶段
多级配合
惯用法
善——两级保护。
20世纪40年代后期开始，避雷器保护特性和质量稳定性不断改
原则：各种绝缘都接受避雷器保护，仅与避雷器进行绝缘配合， 经不断完善，成为目前广泛使用的绝缘配合惯用法。 缺点：绝缘裕度较大，因此随着电压等级的提高，绝缘费用因
绝缘水平的提高急剧增大。
sl
sl + lsinθl
选择最大者
导线对杆塔的距离
高电压工程基础
110
额定电压 (kV) 35 60 直接 接地 非直
154
220 非直接 接地 17 （19） 330
XP型绝缘子 片数
3
5
7
10
10
13
工作电压要 求的间隙值 操作过电压 要求的间隙 值
《高电压工程基础》
华南理工大学电力学院
高电压工程基础
.
第15章 电力系统的绝缘配合
15.1 绝缘配合的基本概念与方法 15.2 输变电设备绝缘水平的确定 15.3 输电线路绝缘水平的确定
高电压工程基础
.
电力系统 绝缘
发电厂、变电所电气设备的绝缘 线路的绝缘
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
统计法
绝缘配合的发展过程－三个阶段
多级配合
惯用法 统计法
20世纪60年代开始出现 原则：规定某一可以接受的绝缘故障率，冒一定风险，减小 绝缘裕度，优化经济指标。 难点：不确定性因素多、且统计规律有待积累，该方法有待
完善。
高电压工程基础
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15.1.1 绝缘配合的原则
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 330kV 及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导作用 特高压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 不考虑谐振过电压；不考虑线路绝缘与变电站绝缘间的配合
绝缘子片数的确定
要求：
① 在工作电压下不发生污闪； ② 下雨天在操作过电压下不发生闪络；
③ 具有一定的雷电冲击耐受强度，保证线路
有一定的耐雷水平。
高电压工程基础
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方法：
（ 1 ）按工作电压下所要求的泄漏距离（爬电比 距）sp决定所需绝缘子片数
n sp U1
式中 n —— 每串绝缘子片数； λ —— 每片绝缘子的爬电距离，cm； U1 —— 线路的额定电压，kV。
高电压工程基础
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除型式试验外，一般电气设备出厂试验只做 l min 工频耐压试验。这不仅是为了试验的方便，也 是考虑到在某种程度上雷电冲击对绝缘的作用可用 工频电压来等价的缘故。
大气过电压下 的避雷器残压 雷电冲击 耐受电压 /β1 等值工频 耐受电压 工 频 试 验 电 压
内部 过电压
操作冲击 耐受电压
包括：短时工频试验电压、工频放电电压、长时 间工频试验电压、雷电冲击试验电压等。
绝缘配合的发展过程－三个阶段
多级配合
绝缘配合的基础。
1940年以前，避雷器的保护性能及电气特性差，不能作为 原则：变电站绝缘水平>线路绝缘水平，内绝缘>外绝缘>并 联间隙>避雷器。 缺点：将内绝缘水平提得很高。
惯用法
② 导线对导线的空气间隙
在低电压等级时以不碰线为原则。
③ 导线对架空地线的空气间隙
由雷击避雷线档距中间不引起对导线的气隙击穿来确定 。
④ 导线对杆塔及横担的空气间隙
高电压工程基础
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U p k1U ph
US 1.2k0Uph
绝缘子串50% 放电电压的85%
sp
ss
sp + lsinθp
ss + lsinθs
/β2
等值工频 耐受电压
高电压工程基础
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15.1.2 绝缘配合的方法
惯用法 首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后 根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响 和一定裕 度的系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。 惯用法对有自恢复能力的绝缘（如气体绝缘）和无 自恢复能力的绝缘（如固体绝缘）都是适用的。
高电压工程基础
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统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度的概 率分布，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，确定输电系统绝缘配合的最佳方案。 简化统计法 在简化统计法中，对过电压和绝缘特性两条概率曲 线的形状，作出一些通常认为合理的假定，并已知其标 准偏差。在此基础上可以计算绝缘的故障率。 绝缘配合的统计法至今只能用于自恢复绝缘，主要 是输变电设备的外绝缘。
高电压工程基础
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15.2 输变电设备绝缘水平的确定
标准放电电流的波形8/20us 和其幅值下的残压
1.2/50 μs标准雷电 冲击放电电压上限 冲击波波前放电电压 最大值除以 1.15 250/2500 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
以变压器为例
取最大值
避雷器 雷电冲击保护水平 BIL
10
20
25
40
35
55
55
90
25
50
70
80
100
110
145
195
270
雷电过电压 要求的间隙 值
45
65
100
100
140
140
190
330 2 3 0 （3 （ 260 ） 70）
Ush 1.1k0Uph
Uph为系统最高运行相电压 为了安全，需要增加一些绝缘子。目前我国规定，绝缘 子串中应预留的零值绝缘子数为：35 ~ 220kV线路，直 线杆 l 片，耐张杆 2 片；对于 330kV 及以上线路，直线 杆 1 ~ 2 片，耐张杆 2 ~ 3 片。
高电压工程基础
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（3）按大气过电压进行验算
绝缘配合 重要性
系统电压等级高，输送容量大， 一旦出现故障，损失巨大
高电压工程基础
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15.1 绝缘配合的基本概念与方法
绝缘配合就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作 用电压（工作电压和过电压）、保护装置的特性和设备绝缘
对各种电压的耐受特性，合理选择设备的绝缘水平，以使设
备的造价、维护费用和设备绝缘故障所引起的事故损失，达 到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的——原则。 绝缘配合的目的——确定电气设备绝缘水平。 绝缘配合包括保护装置和被保护装置之间、线路和变电站
高电压工程基础
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必须满足：
sp s0
s0 为不同污秽地区要求的泄漏比距。
不同污秽地区最小泄漏比距 外绝缘污秽等级 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 最小爬电比距（cm kV－1） 线路 1.39 1.6 2.0 2.5 3.1 电站设备 1.48 1.6 2.0 2.5 3.1
高电压工程基础
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（2）按内部过电压进行验算 目前一般是用绝缘子串的工频湿放电电压来代替绝 缘子串在内部过电压作用时的放电电压。这样，n’个绝 缘子的工频湿闪电压 Ush 则为
（换流站）之间、设备内绝缘和外绝缘之间、同杆架设双回
线路之间、各种外绝缘之间的绝缘配合等。
高电压工程基础
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技术上要处理好各种作用电压、限压措施及设备 绝缘耐受能力三者之间的相互配合关系； 经济上要协调投资费用、维护费用及事故损失费 用三者的关系。
电气设备的绝缘水平：指该电气设备能承受的试 验电压值。
15.1.2 绝缘配合的方法
绝缘配合的惯用法(确定性方法)
惯用法是按作用在绝缘上的“最大过电压”和“最小绝缘强度
BIL/BSL”的概念进行配合。首先确定绝缘上过电压设计计算值， 然后沿用长期累积运行经验乘上一个考虑了各种因素影响的系
数，即间隔系数KC来确定绝缘水平。
电力系统绝缘配合常用的惯用法： UW＝KC×Uex 其中： UW——绝缘水平，可耐受电压 Uex——过电压值（MOA残压） KC——间隔系数（配合系数） 不同国家， KC选值不同，一般在1.2－1.6之间。
一般情况下，大气过电压对确定绝缘子串的片
数影响是不大的，因为耐雷水平不完全决定于绝缘 子片数，而主要取决于各项防雷措施的综合效果。 但在特殊高杆塔或高海拔地区，雷电过电压则成为 确定绝缘子片数的决定因素。
高电压工程基础
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输电线路空气间隙的确定
① 导线对大地的空气间隙
主要考虑穿越导线下的最高物体与导线间的安全距离，以 及超高压输电线的静电感应问题。
取最大值
避雷器 操作冲击保护水平 BSL
高电压工程基础
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变压器BIL＝（1.25～1.4）避雷器BIL
（当电气设备与避雷器紧靠时，取 1.25，有一定距离时取 1.4。）
变压器BSL＝（1.15）避雷器BSL
（操作安全系数比较小，因为操作波比较平缓，距离效应不强烈 ）
高电压工程基础
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15.3 输电线路绝缘水平的确定