电力系统绝缘配合
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)
(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
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。
7 电力系统的绝缘配合
第七章 电力系统的绝缘配合
主要内容
7.1 绝缘配合的原则和方法 7.2 输变电设备绝缘水平的确定
7.3 架空输电线路绝缘水平的确定
7.1 绝缘配合的原则和方法
绝缘配合的根本任务:
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。
绝缘配合的定义:
综合考虑电气设备在电力系统可能承受的各种电压(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,这三 方面综合费用最小,从而在经济上和安全运行上达到总体 效益最高的目的。
惯用法
统计法
简化统计法
7.1 绝缘配合的原则和方法 惯用法
在惯用法中,以绝缘的电气强度下限与过电压 的上限作配合,还要留出足够大的安全裕度。实 际上,过电压和绝缘的电气强度都是随机变量, 无法严格地求出他们的上、下限,而且根据经验 选定的安全裕度带有一定的随意性。这些做法从 经济的视角去看,特别是对超、特高压输电系统 来说,是不能容许的、不合理的。
7.1 绝缘配合的原则和方法
中性点接地方式对绝缘水平的影响
电力系统绝缘配合的本质是合理处理作用电压和绝缘强度的关 系,而电力系统中各类作用电压的大小与电力系统的中性点的 运行方式有关。
电力系统中性点接地方式分为非有效接地和有效接地两大类。 在这两类接地方式不同的电网中,过电压水平和绝缘水平都有 很大的差别.
3、内部过电压
在有效接地系统中,内部过电压是在相电压的基础上产生和发 展的,而在非有效接地系统中,则有可能在线电压的基础上发 生和发展,因而前者要比后者低20%~30%左右。 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。
第6章 电力系统的绝缘配合
第6章电力系统的绝缘配合6.1 电力系统的绝缘配合一、绝缘配合1、绝缘配合:是指合理地确定系统中各个设备的绝缘水平,使综合性能、价格最优。
2、考虑因素:1)作用于电气设备上的各种电压:长期工作电压、内部过电压、外部过电压。
在某一额定电压下,绝缘水平U越小投资越省,但可能导致频繁的闪络和绝缘击穿;绝缘水平U越大,则投资大大增加,造成浪费。
2)保护装置的性能。
如改善避雷器的性能和断路器的性能以限制过电压的数值,对于降低系统绝缘水平意义非常重大。
3)设备绝缘承受各种电压的能力。
如改善电气设备绝缘结构和绝缘材料的电气性能。
4)系统中性点接地方式。
中性点不接地系统的长期工作电压为线电压;中性点直接接地系统的长期工作电压为相电压。
3、绝缘配合的根本任务是:正确处理过电压和绝缘这一矛盾,以达到优质、安全、经济供电的目的。
绝缘配合的基本原则是:综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压、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目的。
绝缘配合的核心问题是:确定各种电气设备的绝缘水平,它是绝缘设计的首要前提。
二、绝缘水平绝缘水平:指电气设备的绝缘可以承受的试验电压值,在此值下设备不发生火花放电闪络或击穿。
试验电压是模拟各种实际电压的,故有以下三种:工频交流试验电压、雷闪冲击试验电压、操作冲击试验电压。
绝缘水平的确定:一般情况下,绝缘水平由长期工作电压、内部过电压、外部过电压中最严格的一个决定。
220KV及以下系统,绝缘水平主要由大气过电压决定。
330KV及以上超高压系统,在绝缘配合中,操作过电压起主导作用。
污秽严重地方的电网处绝缘水平主要由系统最大运行电压决定。
三、绝缘配合的方法:惯用法、统计法、简化统计法。
我国主要采用惯用法。
惯用法:首先确定设备上可能出现的最大过电压Umax,再乘以安全系数K,使之等于设备绝缘的最小耐受水平U W。
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。
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。
高电压技术 课后答案
第一章 电力系统绝缘配合1、解释电气设备的绝缘配合和绝缘水平的定义答:电气设备的绝缘配合是指综合考虑系统中可能出现的各种作用过电压、保护装置特性及设备的绝缘特性,最终确定电气设备的绝缘水平。
电气设备的绝缘水平是指电气设备能承受的各种试验电压值,如短时工频试验电压,长时工频试验电压,雷电冲击试验电压及各种操作冲击电压2、电力系统绝缘配合的原则是什么?答:电力系统绝缘配合的原则是根据电气设备在系统应该承受的各种电压,并考虑过电压的限压措施和设备的绝缘性能后,确定电气设备的绝缘水平。
3、输电线路绝缘子串中绝缘子片数是如何确定的?答:根据机械负荷确定绝缘子的型式后绝缘子片数的确定应满足:在工作电压下不发生雾闪;在操作电压下不发生湿闪;具有一定的雷电冲击耐受强度,保证一定的耐雷水平。
具体做法:按工作电压下所需的泄露距离初步确定绝缘子串的片数,然后按照操作过电压和耐雷水平进行验算和调整。
4、变电站内电气设备的绝缘水平是否应该与输电线路的绝缘水平相配合?为什么?答:输电线路绝缘与变电站中电气设备之间不存在绝缘水平相配合问题。
通常,线路绝缘水平远高于变电站内电气设备的绝缘水平,以保证线路的安全运行。
从输电线路传入变电站的过电压由变电站母线上的避雷器限制,而电气设备的绝缘水平是以避雷器的保护水平为基础确定的。
第二章 内部过电压1、有哪几种形式的工频过电压?答:主要有空载长线路的电感-电容效应引起的工频过电压,单相接地致使健全相电压升高引起的工频过电压以及发电机突然甩负荷引起的工频过电压等。
2、电源的等值电抗对空长线路的电容效应有什么影响?答:电源的等值电抗X S 可以加剧电容效应,相当于把线路拉长。
电源容量愈小,电源的等值电抗X S 愈大,空载线路末端电压升高也愈大。
3、线路末端加装并联电抗器对空长线路的电容效应有什么影响?答:在超高压电网中,常用并联电抗器限制工频过电压,并联电抗器接于线路末端,使末端电压下降。
电力系统绝缘配合
2.按操作过电压要求
绝缘子串在操作过电压的作用下,也不应发生 湿闪。对于最常用的XP-70(或X-4.5)型绝缘子来 说,其工频湿闪电压幅值可利用下面的经验公式求 得:
UW 60n 14 (kV)
绝缘子串的湿闪电压在考虑大气状态等影响因 素并保持一定裕度的前提下,应大于可能出现的过 电压,裕度一般取10%。此时应有的绝缘子片数
二、绝缘配合的发展阶段
1.多级配合 1940年以前,采用的多级配合的原则是:价格越
昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构,其 绝缘水平应选得越高。
2.两级配合 从20世纪40年代后期开始,阀式避雷器的保护特
性变成了绝缘配合的基础,只要将它的保护水平乘上 一个综合考虑各种影响因素和必要裕度的系数,就能 确定绝缘应有的耐压水平(惯用法)。
第十四章电力系统绝缘配合第一节概述第二节绝缘配合方法第三节输变电设备绝缘水平的确定第四节架空输电线路的绝缘配合一绝缘配合的基本概念二绝缘配合的发展阶段一绝缘配合的基本概念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工作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
KS UW /US
在过电压保持不变的情况下,如提高绝缘水平, 其统计绝缘耐压和统计安全因数均相应增大、绝缘 故障率减小。
第三节 输变电设备绝缘水平的确定
在变电站的诸多电气设备中,电力变压器是最重 要的电力设备,因此,通常以确定变压器的绝缘水 平为中心环节。
1. 雷电过电压下的绝缘配合 由绝缘配合惯用法可知:变压器的雷电冲击耐受
Umax 252kV
第十章电力系统绝缘配合
将应有的UW代入可得:
n2'
341 14 60
5.45
6
最后应得出的片数:
n2 n2' n0 6 1 7
各级电压线路悬垂串应有的绝缘子片数
线路额定电压(kV) 35 66 110 220 330 500
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn1
2 4 7 13 19 28
n2
3 5 7 12 17 22
n
3 5 7 13 19 28
(二)、按操作过电压要求:
绝缘子串(XP-70,X-4.5)的工频 湿闪电压幅值(用来代替绝缘子串在 操作波下的湿闪电压):
Uw 60n 14(kV )
电网中操作过电压的计算幅值:
U sm k0U
由n2’片绝缘子组成的绝缘子串的工频湿 闪电压幅值为:
Uw 1.1k0U
考虑到零值绝缘子的片数n0 有:
注意:绝缘子均为XP-70或X-4.5型。
如果以知绝缘子串的 U50%(s() 正极性) 与片数的关系,则可以用如下方法确 定绝缘子串的片数:
U50%(s) KsU s
绝缘子串操作过 电压配合系数( 与电压有关)
操作过电压(与 电压有关)
(三)、按雷电过电压要求:
根据前两步确定的片数校验线路的耐 雷水平和雷击跳闸率是否满足要求。
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
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。
第十章 电力系统绝缘配合
绝缘水平
所谓某一电压等级电气设备的绝缘水平, 就是指该设备可以承受(不发生闪络、击穿或 其他损坏)的试验电压标准。 工频试验电压(1min)
雷电冲击试验电压
操作冲击试验电压
为了决定电气设备的绝缘水平而进行的绝 缘配合的方法: 惯用法 统计法 惯用法是采用得最广泛的绝缘配合方法, 除了在330KV及以上的超高压线路绝缘(均为自 恢复绝缘)的设计中采用统计法以外,在其他 情况下主要采用的仍均为惯用法。
次作用下会出现累积效应而使 绝缘强度下降。故在决定其绝 缘水平时须留有裕度。
避雷器对电气设备的保护可以有两处方式:
1)避雷器只用来保护大气过电压而不用来保护 内部过电压。我国对220KV及以下电压等级的系统采 用这种方式。在这些系统中,内过电压对正常绝缘无危 险,避雷器在内过电压下不动作。
2)避雷器主要用来保护大气过电压,但也用作 内过电压的后备保护。我国对超高压系统采用这种 方式。在这些系统中,依靠改进断路器的性能将内过电 压限制到一定水平,在内过电压作用下,避雷器一般不 动作,只在极少数情况下,内过电压值超过既定的水平 时,避雷器才动作。
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 而供电可靠性上升成为首要考虑因素,一般均采 用中性点非有效接地方式(不接地或经消弧线圈 接地)。
6~35KV配电网往往发展很快,采用电缆的比 重也不断增加,且运行方式经常变化,给消弧线 圈的调谐带来困难,并易引起多相短路。故近年 来有些以电缆网络为主的6~10KV大城市或大型企 业配电网不再像过去那样一律采用非有效接地的 方式,有一部分改用了中性点经低值或中性电阻 接地的方式,它们属于有效接地系统,发生单相 接地故障时立即跳闸。
污秽 等级 爬电比距/cm.kV 线路 220KV及以下 330KV及以上
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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)
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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。
但是采用多级配合必然会把设备内绝缘水平抬得很 高,这是特别不利的。
高电压二十世纪40年代后期开始,越来越多的国家逐渐摒 弃多级配合的概念而转为采用两级配合的原则,即以 阀式避雷器的保护特性作为绝缘配合的基础,将它的 保护水平乘上一个综合考虑各种影响因素和必要裕度 的系数,就能确定绝缘应有的耐压水平。 (三)绝缘配合统计法 “统计法”:规定出某一可以接受的绝缘故障率,容 许冒一定的风险。 用统计的观点及方法来处理绝缘配合问题,以获得优 化的总经济指标。
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第二节 中性点接地方式对绝缘水平的影响
从最大长期工作电压、雷电过电压和内部过电压 三个方面来分析中性点接地方式对绝缘水平的影 响
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1、最大长期工作电压
在非有效接地系统中,由于单相接地故障时并不需要 立即跳闸,而可以继续带故障运行一段时间,这时健 全相上的工作电压升高到线电压,再考虑最大工作电 压可比额定电压 U n 高10%~15%,可见其最大长期工 Un 。 作电压为(1.1~1.15) 在有效接地系统中,最大长期工作电压仅为 U (1.1~1.15) 3
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小 结
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 。 绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水平 ,它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。 以两级配合为基本原则的惯用法至今仍在广泛应用。 随着输电电压的提高,绝缘配合统计法的经济效益越 来越显著。 (本节完)
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第三节 绝缘配合惯用法
雷电过电压下的绝缘配合 操作过电压下的绝缘配合
工频绝缘水平的确定
长时间工频高压试验
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到目前为止,惯用法仍是采用得最广泛的绝缘配 合方法,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 仍均为惯用法。
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由于220kV(其最大工作电压为252kV)及以下 电压等级和220kV以上电压等级电力系统在过电 压保护措施、绝缘耐压试验项目、最大工作电压 倍数、绝缘裕度取值等方面都存在差异,所以在 作绝缘配合时,可分为以下两个电压范围(以系 统的最大工作电压U m 来表示):
n
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2、雷电过电压 实际作用到绝缘上的雷电过电压幅值取决于阀式避雷 器的保护水平。由于阀式避雷器的灭弧电压是按最大 长期工作电压选定的,因而有效接地系统中所用避雷 器的灭弧电压约比同一电压等级、中性点为非有效接 地系统中的避雷器低20%左右。 3、内部过电压 在有效接地系统中,内部过电压是在相电压的基础上 产生和发展的,而在非有效接地系统中,则有可能在 线电压的基础上发生和发展,因而前者要比后者低20 %~30%左右。
第一节 绝缘配合基本概念
绝缘配合的根本任务和核心问题 电力系统中绝缘配合的例子
电力系统绝缘配合的发展过程
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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。
就绝缘配合算经济帐时,应该全面考虑投资费用、 运行维护费用和事故损失等三个方面,以求优化总 的经济指标。
绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水 平,它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。
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电力系统中绝缘配合的例子: 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
3、电气设备内绝缘与外绝缘之间的绝缘配合 4、各种外绝缘之间的绝缘配合 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绝缘配合
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但是,6~35kV配电网往往发展很快,采用电缆的比 重也不断增加,且运行方式经常变化,给消弧线圈的 调谐带来困难,并易引发多相短路。故近年来有些以 电缆网络为主的6~10kV大城市或大型企业配电网不 再象过去那样一律采用中性点非有效接地的方式,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,发生单相接地故障时立即跳 闸。