工频耐压试验高海拔说明
高海拔地区电气设备选型
高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求1高海拔地区的特征一般来说,对于低压配电系统海拔在2000m以上,高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。
据测算,我国高海拔地区面积占全国总面积65%。
高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣,其特征为:(1)空气密度及气压较低。
(2)空气温度较低,温度变化较大。
(3)空气绝对湿度小。
(4)太阳辐射强度较高。
(5)降水量较少。
(6)大风日多。
(7)土壤温度较低,且冻结期长。
2高海拔地区户内中压开关柜的设计要求2.1气压及空气密度的降低,引起了外绝缘强度的降低2.1.1对绝缘介质强度的影响空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加,在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。
试验表明,海拔每升高1000m,平均气压则降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%。
2.1.2对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于电气间隙已固定,随着空气压力的降低,击穿电压也下降。
为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙和爬电距离。
在不同海拔海拔高度,不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如下表(单位:当海拔在2000要求。
通常断路器和隔离开关的相间距决定了柜中铜排的相间距,所以断路器和隔离开关的相间距应该根据海拔高度选用。
12kV的断路器和隔离开关相间距有210,230,250,275mm四种,通常采用的铜排宽度有50,60,80,100mm三种,在不同的断路器、隔离开关相间距和铜排宽度下,铜排相间距如下:210mm,铜排宽度不大于80mm时,电气间隙能够满足要求;铜排宽度为100mm时,海拔超过1000m就应该选用230 mm相间距的断路器和隔离开关。
对于12kV,不同海拔高度和铜排宽度,断路器和隔离开关相间距选择如下表:选用。
注意,KYN28-12柜型如果选择了相间距为275mm的断路器,柜宽应选用1000mm。
海拔高度对电器设备的影响
海拔高度对电器设备的影响标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]海拔高度对电气设备的影响随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:1、空气压力或空气密度降低的影响。
1)对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低~,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。
4)对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。
a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5)对介质冷却效应,即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低~,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。
高原地区地电气设计
高原地区的电气设计上海核工程研究设计院肖霞摘要:分析高海拔、空气稀薄、温度变化大等自然条件对电气设备的影响,在高原地区的电气设计有其特殊要求,应对高压开关设备、干式变压器、低压断路器等设备进行校验;在高海拔地区的特殊气候环境下,如何选择电力电缆及导线,如何敷设;高雷暴日的防雷措施,冻土地区的接地方式。
关键词:耐压试验电压;温升限值;额定电流校验;耐寒电线电缆;冻土降阻措施一、引言1.1海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。
高海拔地区,因空气稀薄,会使电工产品的散热效率降低,同时因气压降低和大气密度的减少,会使空气的绝缘强度降低。
以往我们所参照的电气参数及设备的数据均是在正常海拔的使用环境之下实验得到的,常规型电气设备的电气参数及设备数据是按正常使用环境制造的,一般均标注海拔不超过2000m,周围空气温度上限为+40ºC,下限为-5ºC。
因此,高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有很多不同之处。
1.2笔者以夏木拉矿泉水项目为例,对高海拔地区电气设计的设计选型及注意事项简单说明,供电气设计人员高原地区项目时参考。
条件资料如下:本项目位于青藏高原那曲安多县,用户环境条件为海拔高度4900多米,最低环境温度-25ºC;室外消防用水量为45L/s。
受当地地理环境限制,供电部门提供一路10kV高压电源进线,消防电源及部分重要负荷由柴油发电机提供第二路独立电源,以满足消防及重要负荷的二级负荷供电要求。
二、高海拔地区的电气开关设备选择2.1海拔为1000~5000m之间,每增高100m,气压约降低0.8~1kPa;气压降低容易使空气电离而降低介电强度,同时冷却效能下降,导致开关灭弧困难和电气温度升高。
虽然海拔升高,空气温度也会下降,但温度过低,又会使电气设备内某些材料变硬变脆,使有些油类的粘度增大或凝固,影响设备的正常动作。
日夜温差过大,易产生凝露,使零部件变形、开裂、瓷件碎裂等。
高海拔对电气设备的影响
海拔高度对电气产品的影响随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:1、空气压力或空气密度降低的影响1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。
4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。
a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5)对介质冷却效应,即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。
在海拔至5000 m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。
浅谈高海拔对风力发电机组的影响
浅谈高海拔对风力发电机组的影响发表时间:2018-10-14T10:55:43.513Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:周岸威1 赵磊2[导读] [摘要]根据GBT 20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品的标准,当海拔高度超过1000m时,就要考虑环境气候参数变化对风力发电机组影响。
(1广发惠东风电有限公司广东惠州 516357;2广州发展新能源股份有限公司广东广州 510623)[摘要]:根据GBT 20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品的标准,当海拔高度超过1000m时,就要考虑环境气候参数变化对风力发电机组影响。
随着海拔升高会对环境气候参数的大气压力、空气密度、气温、太阳辐射及雷暴频次等影响,进而影响风力发电机组运行工况,需要对风力发电机组功率特性、电气设备绝缘特性、防腐蚀技术及防雷可靠性等技术参数进行优化,以满足高海拔环境适应性。
[关键字]:高海拔风力发电机组环境气候参数一、前言随着煤炭、石油等石化能源的逐渐枯竭,我国对风力发电等可再生清洁能源越来越重视,风力发电装机容量占我国发电总装机容量比重也不断增加,随着风力发电行业的快速发展,风力发电项目已经走进云南、贵州、四川和青海等高海拔地区;但高海拔地区相对于平原地区环境气候差异较大,大气压力、空气密度和气温会随着海拔升高降低,太阳辐射及雷暴频次会随着海拔升高增加,这些环境气候参数对风力发电机组安全运行带来严峻考验,因此高海拔地区对风力发电机组性能要求更高。
本文基于低海拔生产的风力发电机组在高海拔地区使用则需要对风力发电机组技术参数修正。
二、海拔升高对环境气候的影响随着海拔高度的逐渐升高,大气压力和空气密度会随之降低,在温度相同的情况下,空气密度与大气压力成正比(,为空气密度kg/、P为大气压力N/m、R为常数、T为温度℃);高原空气密度只有平原地区75-80%,因为空气密度降低,太阳透光度增强,到达地面的辐射就越强,由表1-1可见海拔高度增加1000m,太阳直接辐射强度增加约60W/m2;在自由大气中,平均海拔高度每升高100m,气温约降低0.6℃,如海拔高度在3000m以上的川西高原,年平均气温仅为5℃;高海拔地区的云层较低,因而高度在60m以上的风力发电机组遇到雷击的几率大大提高,由于高原地区特殊的地理环境,高海拔地区的全年雷暴日要比平原地区多,如根据川西高原地区(平均海拔高度在3000m)的气象统计,该地区的年平均雷暴日达到55天,华北平原地区(平均海拔高度在80m)的气象统计,该地区的年平均雷暴日达到36.5天。
海拔对高低压柜的影响
海拔高度对中压开关设备的影响1.高海拔对电器产品的要求1)高海拔地区的主要特征是大气压力和空气密度的降低。
在此首先对低气压下的一些物理机理进行简单分析。
根据气体状态方式求得空气密度与海拔高度的关系为:ρH=ρ0(1-αΗ/Τ0)4.26式中:ρH为海拔高度为 H 时的空气密度;ρ0 为标准状态下空气密度,海平面在摄氏零度气温条件下的空气密度是 1292g/m3;H为海拔高度(m);Τ0 为绝对温度,为 273K;α为空气温度梯度,约为0.0065K/m。
通过上述方程式,计算出的结果见表1表 1 海拔高度与大气压力、空气密度、绝对湿度的关系海拔高度(m) 0 1000 2000 2500 3000 4000 5000相对大气压 1 0.881 0.774 0.724 0.677 0.591 0.514相对空气密度 1 0.903 0.813 0.770 0.730 0.653 0.583绝对湿度(g/m3) 11 7.64 5.30 4.42 3.68 2.54 1.77从表 1 中可以看出,海拔高度每升高 1000m,相对大气压大约降低12%,空气密度降低约 10%,绝对湿度随海拔高度的升高而降低。
另外,随着海拔高度的升高,空气温度也在降低,每升高 1000m,温度降低 6.5K。
空气密度降低后对中压电器产品带来的直接影响表现在两个方面;一是空气稀薄后在电场中更容易发生电离,从而导致绝缘性能的下降;二是空气稀薄后对流散热能力下降导致载流体载流能力的下降。
因此就对在高海拔地区使用的中压电器提出了一些特殊要求。
关于空气的电离,电离度和空气密度并不是线性的关系,在空气密度较大和接近真空的空气密度下都不利于气体分子的电离。
在空气密度较大的情况下,电子或自由电子附着在气体分子上形成的离子在电场中加速运动,由于气体分子间的间隙很小,分子间碰撞频繁,离子无法加速到足够的动能去碰撞其它分子使其电离。
而在接近真空的情况下,尽管在电场中荷能电子或离子可以加速到足够的动能,但与气体分子的碰撞概率大大降低,同样不利于气体介质的电离。
高原型高压电工产品几种高海拔试验方法的探讨
高原型高压电工产品几种高海拔试验方法的探讨高原型高压电工产品几种高海拔试验方法的探讨摘要:介绍我国对高原型电工产品的几种试验方法,不同的试验方法的特点、差异及不同方法下产生的试验结果差距的可能原因。
关键词:高海拔试验方法电工产品前言:随着国家“西部大开发〞战略的实施,西部经济开始了快速的开展,而经济的开展总与电力息息相关。
同时,由于西部有相当多的高海拔地区,所以高海拔地区电力设备的平安是保障西部经济快速开展的必要前提。
而保证高海拔地区电力设备的平安首先得保证对进入高海拔地区的电力设备必须进行高海拔试验。
1.高海拔特殊环境条件对高原型高压电工产品的影响1.1 高海拔环境条件对高压电工产品外绝缘的影响在研究用空气做外绝缘的高压电工产品中,我们不能忽略空气中的自由电荷,这些电荷由宇宙辐射和太阳活动引起。
随着海拔的升高,由于空气中离子漂移而产生的离子电导会随着海拔高度的升高而增加,而高度增加时大气的密度减少了,结果促使离子数增加,而且它们的自由行程变长。
当到达足够的高度时,电导就会高到使大气层成为类似于导体的电离层。
这也就是随着海拔的升高电工产品外绝缘性能下降的原因。
1.2 高海拔环境条件对高压电工产品温升的影响随着海拔的升高,气压降低,以空气对流和传导方式散热的高压电工产品的散热效率降低,影响冷却效果,致使产品温升升高。
2.高海拔试验的几种方法目前,依据国家标准,我国对高原型电工产品电气性能试验方法有如下几种:第一:在高海拔自然环境条件下对电工产品电气性能进行试验;第二:在人工模拟高海拔环境条件下对电工产品电气性能进行试验;第三:利用高海拔修正系数对电工产品电气性能进行试验。
3.几种试验方法的特点第一种试验方法的特点为:在高海拔自然环境条件下试验结果比拟接近真实,电工产品试验环境条件接近电工产品使用的现场环境条件。
但在高海拔自然环境下,所需试验的设备条件难以满足,如需进行试验,需大规模的搬运设备,故试验进行比拟困难,且消耗大,经济性差。
工频耐压试验装置操作说明书
X5系列手自一体工频耐压试验装置使用手册衷心地感谢您选择了我们的产品!为了您更好地使用本仪器,在使用前请务必仔细阅读使用说明,详细了解其主要性能以及使用方法。
在进行接线等相关操作时,请确保处于断电状态。
X5系列手自一体工频耐压试验装置一、概述:工频耐压试验装置,是根据国家最新行业试验标准而设计的试验设备,其安全可靠、功能强大、使用方便、维护简单,主要用于对各种电器产品、电气元件、绝缘材料等进行规定电压下的绝缘强度试验,以考核产品的绝缘水平,发现被试品的绝缘缺陷,衡量过电压的能力,是电力运行相关部门、电工电器制造企业、冶金、煤矿、电气化铁路相关部门、科研单位和高等院校等需要耐压试验设备的首选产品。
二、产品特点:1、电压、电流、时间,状态信息等数据4.7尺大屏液晶显示,读数清晰、直观;2、全中文界面,操作简单明了,可适应多种应用场合;3、轻触式面板按键操作,所有功能均可通过按键设定,提高了产品的安全性、可靠性;14、全数字式校准方式,摒弃了陈旧的电位器调整,现场使用极为方便,精度易于控制(带密码保护功能);5、按键直接设定电压变比(带密码保护功能),在连接不同电压等级的试验变压器时,应用灵活自如,真正做到一台控制设备可适应多台试验变压器;6、状态提醒功能,全中文引导式操作,即使在无说明书的情况下亦可熟练操控。
7、试验结果显示功能,可自动判断试验结果(试验通过或试验失败),并能记录试品过电流、闪洛或击穿时的电压;8、试验结果声音提醒功能,试验通过或试验失败时,设备会发出不同的提醒声音,试验人员可直接由声音辨认试验的结果。
9、暂停功能,在自动模式时,此功能可做到在任意点实现升压或降压的暂停,暂停时间可由试验人员灵活掌握,方便观察试验过程中的现象。
10、自动计时功能。
自动模式时,当电压自动上升至设定值时,设备自动开始计时,当计时时间到,显示试验结果,设备自动回到零位。
11、手动计时功能,在手动模式时,计时器可手动启动,当计时时间到,设备自动回到零位(仅台式设备有此功能)。
高海拔环境对电涌保护器性能的影响——安徽金力电气技术有限公司
高海拔环境对电涌保护器性能的影响1引言我国是世界上高原最为广阔的地区,海拔2000m以上的高原约为国土面积的33%。
由于高原地区存在气压低、太阳辐射强度大和气温低等特殊气候条件,对电工产品的使用有较大影响,因此在高原环境条件下使用的电工产品必须具有良好的环境适应性,具备相应的防护功能。
特别是我国西部地区,处于高原、干热和沙漠的严酷环境下,它对各类机械、电气、电子、通讯及仪器仪表等设备的耐久可靠使用带来严重的影响。
过去我国对一些物质材料和基础设备在上述特殊自然环境中的性能研究不多,对高原、干热和沙漠等特殊条件的数据也缺乏系统的采集和研究,如果不解决这些问题,将直接影响我国在特殊环境条件下重大工程项目的实施。
随着最近几年我国西部开发的加快,包括光伏电站在内的一系列重大工程项目在西部地区实施,为提高电工设备的环境适应性和使用可靠性与耐久性,电工设备在高原环境中的特性应充分被了解,应对高原环境的技术措施也应充分被研究。
2高海拔环境对低压电气设备的影响绝大多数常规性电工电子产品,海拔升高,气压降低,产品的外绝缘强度、温升、灭弧能力、电寿命和动作特性等都不同程度地受到影响,这是不利的影响,是客观存在的,不容忽视的。
高原气候的气压、温度和湿度等主要因素综合作用的结果,并不是使一个产品所有的电气性能都受到不利影响,只是使部分电气性能受到影响而变差,对于以空气为灭弧介质的低压电气产品,灭弧能力和电寿命的影响较为突出。
对于低压电气设备,海拔高度超过2000m的使用环境即为高海拔环境。
高海拔环境对电工设备的影响是多方面的,但主要是温升和外绝缘的问题。
当海拔高度增加时,空气密度降低,散热条件变坏,使电气设备在运行中的温升增加;同时,随着海拔的升高,空气变得稀薄,空气的绝缘强度减弱,使得电气设备外绝缘水平降低(对内绝缘没有影响),对于海拔高于2000m 但不超过5000m 的电气设备外绝缘,海拔每升高100m ,其外绝缘强度约降低1%。
高海拔绝缘等级
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1-1997
对用于海拔高于1000 m,但不超过4000 m处的设备的外绝缘及干式变压器的绝缘,海拔每升高100 m,绝缘强度约降低10%,在海拔不高于1000 m的地点试验时,其试验电压应按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正因数K,
式中:H—设备安装地点的海拔高度,m,
《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005
5.0.3 电器的正常使用条件规定为:周围空气温度不高于40℃
,海拔不高于1000m,当电器使用在周围空气温度高于40℃(但不高于60℃)时,允许低负荷长期工作。
推荐周围空气温度每增高1K,减少额定电流负荷的1.8%;当电器使用在周围空气温度低于40℃时,推荐周围空气温度每降低1K,增加额定电流负荷的0.5%,但其最大过负荷不得超过额定电流负荷的20%;当电器使用在海拔超过1000m(但不超过4000m)且最高周围空气温度为40℃时,其规定的海拔没超过100m(以海拔1000m为起点)允许温升降低0.3%。
1、提高绝缘等级,如400V回路用800V或690V绝缘等级的元件,对海拔4000米的低压电器,其工频耐压和冲击耐压的海拔修正系数为1.25;
2、按海拔修正系数选择元件的电流等级.(考虑温升的缘故),每增加100米海拔产品温升增加约0.4K;
3、按海拔修正系数选择元件的分断能力,对4000米海拔,其修正系数为0.78。
高海拔对电气设备的特殊要求
高海拔对电气设备的特殊要求电气设备在高海拔地区主要受到来自温升和绝缘两个方面的影响。
文章主要针对高海拔地区对电气设备影响的探讨,从而提出相关在高海拔地区电气设计时的注意事项及建议。
标签:高海拔;电气设备;特殊要求近年来我国国民经济正处于高速发展的阶段中,同时我国中西部地区的经济也获得了一定的发展,尤其是多项基本建设项目正在慢慢走进中西部地区。
但是,我国中西部地区所处的地区属于高海拔地区,在海拔2千米以上的地区上使用电气设备,需要予以高度的重视,因为高海拔地区由于气象的特殊性,对电气设备的使用产生特殊的影响,必须要求高海拔使用电气设备满足一定的要求。
在本文中主要针对高海拔电气设备使用的特殊要求进行综述。
1 高海拔地区的气象特征高海拔地区所指的是海拔高度超过1000米的地区,其气象特征表现为:海拔高度和气压水平成反比关系,也就是海拔高度越高,气压水平月底,空气密度越小越稀薄,湿度越低,越干燥,同时空气越稀薄,太阳日照辐射的穿透力越强,白天地面吸收热量越多,温度越高,晚上地面失去热量速度越快越多,温度越低,导致昼夜温差明显。
三者之间的关系如表1所示:根据表2,随着海拔高度的上升,空气温度随之下降,海拔高度升高1千米,最高温度和平均温度降低5摄氏度。
降温有利于电气设备的散热。
2 高海拔气象对电气设备的影响2.1 高海拔气象对低压电器的影响在高海拔地区使用低压电器,因为海拔高度升高,电器内部的元器件会不断升温。
海拔高度上升每100米,升温幅度约为0.1-0.5℃;同时,海拔高度的增加还还会导致气温的降低,海拔高度上升每100米,气温下降幅度约为0.5℃。
如果在室内使用低压电器,由于室内温度变化比较小,元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用并不明显,所以在高海拔地区使用低压电器在室内使用能够符合所规定的安全标准。
但是,当在市外使用低压电器的时候,室外环境气温变化比较大,此时元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用极为明显,所以在室外使用低压电器必须考虑到温度的补偿作用所带来的影响。
高海拔环境对低压断路器的影响
高海拔环境对低压断路器的影响摘要:随着我国经济的不断发展,许多工业项目在我国西部地区落地生根,给低压成套开关设备的发展带来更好的机遇,而在400V低压配电系统中低压断路器无疑成为使用最多的低压电器。
虽然近年来低压断路器技术得到了很大程度的提高,但在实际应用过程中,由于使用环境的不同,对使用于高海拔地区的低压断路器仍然是关注的重点。
本文就高海拔环境对低压断路器的影响进行了简要分析,并就高海拔地区低压断路器的选用提出了一些建议。
关键词:高海拔;环境;低压断路器;影响引言低压断路器是400V低压配电系统中使用最广、用量最多的配电电器,而用户在使用时普遍关心的是不同类型的低压断路器在高海拔地区如何使用。
在所有的低压断路器的产品使用说明书中,对其正常使用条件都规定了海拔高度不高于2000m。
随着高海拔地区低压成套设备使用量的不断增多,了解高海拔地区的环境条件对低压断路器的影响有着重要的现实意义。
一、高海拔地区的环境特点由于我国的国土面积辽阔,地理环境高低起伏,特别在西北和西南地区大部分都属于高海拔地区,海拔高度均在2000米以上,占全国陆地总面积的33%,这些地区随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:空气压力或空气密度较低;空气温度较低,温度变化较大;空气相对湿度较小;太阳辐射度较强;降水量较少;年大风日较多;土壤温度较低并且冻结期长。
在高海拔地区其空气压力、温度、湿度随海拔的升高而降低,太阳的辐射强度随着海拔的升高而增强。
根据高海拔地区的环境特点,对该地区使用的低压断路器主要有以下几方面的影响:1、对低压断路器绝缘介质强度的影响由于空气密度随海拔的增高而降低,空气的介电强度也相应下降,使空气间隔的放电电压明显降低,导致电器的外部绝缘强度下降,造成低压断路器在空气中灭弧困难。
一般海拔每升高100m,空气绝缘强度下降1%,从而使低压电器外绝缘强度降低。
根据经验公式(基准海拔高度为1000m时)U=U0(K-H/10000)-1U----使用于H高度时电器产品必须提高的耐压值kV;U0----标准大气压下的额定试验电压(耐受的工频电压)值kV;H-----电器产品使用所在地区的海拔高度m;K-----常数,一般取1.1。
高海拔对中压开关柜的影响及要求
高海拔对中压开关柜的影响及要求随着国家工业的迅猛发展和西部大开发的进程不断加快,越来越多的中压电器设备开始在西部地区进行着更广泛地使用。
而在我国西部各省市有很多地区在地域条件下处于高海拔地区。
随着海拔高度的增加,中压电器设备在设计、制造、安装和使用上与平原型地区产品有着较大的区别。
为保证中压电器设备在高海拔地区更加安全、可靠地运行,结合多年设计、制造及运行经验,浅谈高海拔地区条件对3.6~40.5kV电压等级中压开关柜设计、制造的影响及要求。
1 高海拔地区的定义及其气象条件的主要特征 一般来说,凡海拔高度在1000m以上的地区统称为高海拔地区。
高海拔地区气象条件的主要特征是:(1)气压和空气密度:随着海拔高度的增加,气压将逐渐减小,空气密度随之减小;(2)空气湿度:随着海拔高度的增加,空气湿度将下降;(3)空气温度:随着海拔高度的增加,太阳日照辐射强度大,昼夜温差也较大;(4)大气污秽程度:一般说来,海拔较高的地区重工业较少,由此产生的大气污秽程度较轻(但在省市中心城市除外)。
2 高海拔地区对中压电器设备性能的影响分析 一般说来,中压电器设备的正常可靠运行的重要表现在于工况条件下,带电部分与大地之间的间隙(空气或复合绝缘间隙)不能被击穿。
大量的实验室数据表明,当δ·S>0.26cm时(δ:气体相对密度;S:极间距离),极间间隙的击穿过程可以用流注理论来加以解释:由于电场分布的不均匀性,在外加电压还较低时,尖极处的电场强度较高,已可能超过临界值,尖极处即有可能出现自持性放电;随着外加电压的不断升高,尖极处的起始电子在极间间隙电场作用下运动,并不断引起碰撞游离,产生电子初崩,初崩随着电压的升高而不断发展;崩头积聚大量空间电荷,导致间隙发生强烈的电场畸变,形成主崩;同时由于大量正、负离子的复合,造成光游离并发展成为衍生电子崩;各衍生电子崩与主电子崩汇合发展形成流注;当流注通道发展到接近另一极时,随着间隙距离的减小,通道端部与另一极间的场强急剧升高并发生更强烈的游离,使通道温度升高到几千摄氏度,并发展成为热游离;于是,放电由流注过渡到火花或电弧,从而完成间隙的击穿。
高海拔对电气设备影响
高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。
对不同的电气设备影响的侧重点不同。
一、高压开关设备海拔升高,气压降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。
由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的,因此,根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点超过1000M以上时,应作适当的校正。
对于10KV开关柜来说,其额定电压为12KV;额定工频耐压值(有效值)为32KV(对隔离距离)和28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰值)为85KV(对隔离距离)和75KV(各相之间及对地)。
而随着海拔的升高,空气密度降低,散热条件变差,会使高压电器在运行中温升增加,但空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低,基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。
但对于阀式避雷器来说,情况就较为复杂。
由于避雷器自身并不密封,其阀片的间距不可调,因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响,所以应向设备厂商注明海拔高度,或使用高压型阀式避雷器。
二、干式变压器环氧树脂干式变压器,国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。
根据GB6450)《干式变压器》中第,对于在超过1000M海拔处运行,并在正常海拔进行试验的变压器,其温升限值应相应递减,超过1000M海拔部分以第500M为一级,温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小;额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。
三、低压电气设备对于低压电气设备,情况要稍好一些。
根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究,现有普通型低压电器在高原地区的使用如下:1、温度:现有一般低压电器产品,使用于高原地区时,其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。
其温升递增率为海拔每升高100M,温升增加0.1-0.5K,但大多数产品均小于0.4K。
而高原地区气温随海拔高度的增加而降低,其递减率为海拔每升高100M,气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。
海拔高度对电器设备的影响
海拔高度对电气设备的影响随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:1、空气压力或空气密度降低的影响。
1)对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。
4)对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。
a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5)对介质冷却效应,即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。
在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。
工频耐压试验规定
2)将A、C相接地,在B相施压;
3)将A、B相接地,在C相施压;
5.4.2开关设备的断口绝缘:被试品置于分闸位置,将断口一侧三相短接并接地,在另一侧三相短接并施加规定的试验电压;
5.4.3变压器类设备的相对地绝缘:将低压侧短接并接地,在高压侧三相短接并施加规定的试验电压值;
5.3.1工频耐压加至试验标准电压后的持续时间,无特殊要求的均为60S;
5.3.2工频试验前要进行绝缘电阻测量并合格;
5.3.3充油被试品试验前,要经过不少于24h的静置,以排除内部可能残存的空气;
5.3.4升压必须从零开始,不可冲击合闸,升压速度在75%试验电压前,可以是任意的,自75%电压开始要均匀升压,在15S左右时间升至目标值,并开始计时。
5.5.2检查空气湿度,核定湿度修整后的耐压试验值;
工频耐压试验规定
编 制:
审核:
批 准:
2018年1月10日发布
2018年1月10日实施
1.目的
为保证工频耐压试验的安全和试验质量,特制定本规定。
2.范围
适用于在公司内进行的所有产品(被试品)出厂试验、交接试验中的工频耐压试验,但不适应于半绝缘型PT、半绝缘型变压器的感应绝缘耐压试验。
3.职责
3.1试验人员负责耐压试验全过程的安全防护;
5.2.9将试验变压器按《耐压试验装置安全操作规程》要求连线、接地、接好电源。
1)检查试验变压器与试验控制台之间的接线是否正确;
2)检查试验控制台的电源接线电压是否正确(220V/380V);
3)检查被试品和试验变压器、控制台是否可靠接地;
4)检查试验变压器的高压引线对地距离是否满足安全要求;
5.3试验一般规定
高海拔对电气的影响
⾼海拔对电⽓的影响以下是⼀部分内容,有图有表,字数还有限制,不好发的,你可以在⽹上找,也可将邮箱告诉我,我给你发过去。
中华⼈民共和国国家标准电⽓装置安装⼯程电⽓设备交接试验标准GB 50150-91中华⼈民共和国建设部发布1992-07-01施⾏第⼀章总则第1.0.1条为适应电⽓装置安装⼯程电⽓设备交接试验的需要,促进电⽓设备交接试验新技术的推⼴和应⽤,特制订本标准。
第1.0.2条本标准适⽤于500kV及以下新安装电⽓设备的交接试验。
本标准不适⽤于安装在煤矿井下或其它有爆炸危险场所的电⽓设备。
第1.0.3条断电保护、⾃动、远动、通讯、测量、整流装置以及电⽓设备的机械部分等的交接试验,应分别按有关标准或规范的规定进⾏。
第1.0.4条电⽓设备应按照本标准进⾏耐压试验,但对110kV及以上的电⽓设备,当本标准条款没有规定时,可不进⾏交流耐压试验。
交流耐压试验时加⾄试验标准电压后的持续时间,⽆特殊说明时,应为1min。
耐压试验电压值以额定电压的倍数计算时,发电机和电动机应按铭牌额定电压计算,电缆可按电缆额定电压计算。
⾮标准电压等级的电⽓设备,其交流耐压试验电压值,当没有规定时,可根据本标准规定的相邻电压等级按⽐例采⽤插⼊法计算。
进⾏绝缘试验时,除制造⼚装配的成套设备外,宜将连接在⼀起的各种设备分离开来单独试验。
同⼀试验标准的设备可以连在⼀起试验。
为便于现场试验⼯作,已有出⼚试验记录的同⼀电压等级不同试验标准的电⽓设备,在单独试验有困难时,也可以连在⼀起进⾏试验。
试验标准应采⽤连接的各种设备中的最低标准。
油浸式变压器、电抗器及消弧线圈的绝缘试验应在充满合格油静置⼀定时间,待⽓泡消除后⽅可进⾏。
静置时间按产品要求,当制造⼚⽆规定时,对电压等级为500kV的,须静置72h以上;220~330kV的为48h 以上;110kV及以下的为24h以上。
第1.0.5条进⾏电⽓绝缘的测量和试验时,当只有个别项⽬达不到本标准的规定时,则应根据全⾯的试验记录进⾏综合判断,经综合判断认为可以投⼊运⾏者,可以投⼊运⾏。
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1. 工频耐压试验值在不同的海拔高度的值是一样的.但由于高海拔地区空气稀薄,故对于用空气绝缘的干式变压器来说其也绝缘性能也有所下降.如果在低海拔地区生产的干式变压器,要在高海拔地区使用则其出厂试验的工频耐压值必须要提高,否则无法保证在高海拔地区能通过工频耐压试验.
对于油浸式变压器因为线圈是浸泡在油中故内绝缘与海拔高度无关,只要考虑外绝缘(如采用更高电压等级的套管,增加套管带电部分之间的距离).其出厂的工频耐压试验值是一样的.
2. 同样由于高海拔地区的空气稀薄,故其散热性能也会下降.故需要降低其温升以免变压器运行时温度过高.(但如果使用地区的环境温度很低,也可以综合考虑两方面的因素,故温升未必一定要降低)。