《电力系统绝缘配合》PPT课件

2.75；500kV：2.0。
U xg
KS
KS 1.15～1.25 K 0
对范围Ⅱ电力系统，避雷器将同时用于限制雷电与操作过电压，这时计算最大操作过电压 幅值取决于避雷器操作冲击残压 值：
由于操作冲击波对绝缘作用的特殊性，以及不能肯定操作冲击电压与工频电压之间的等价 程度，故特规定其操作冲击耐受电压，而不能用工频耐受电压替代。
具体选择程序：按工作电压所要求的单位爬电距离决定绝缘子片数，再按操作过电压的要求 计算应有的片数，选择两种要求所得片数中的较大者；最后校验该线路的耐雷水平与雷击跳闸率 是否符合规定要求。 1.按工作电压要求
n1
U m
K e L0
n--每串绝缘子的片数；
λ--绝缘子串的爬电比距；
Um--系统最高工作线电压有效值； Ke--绝缘子爬电距离有效系数； L0--单片绝缘子的几何爬电距离。
绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平。 电气设备的绝缘水平，指该设备绝缘可以承受的试验电压标准，在试验电压作用下，设 备不应发生闪络或击穿。 电气设备的绝缘水平由系统最高运行电压、雷电过电压、操作过电压三因素中最严重的 一个来决定。
不同电压等级的系统中，各种作用电压的影响不 同，绝缘配合的原则、绝缘试验电压的类型也有相应 的差别。 （1）220kV及以下系统，绝缘水平主要由雷电过电压 决定； （2）超高压系统中，绝缘水平主要由操作过电压决 定； （3）严重污秽地区，电力系统外绝缘水平主要由系 统最高运行电压决定；
电气设备的绝缘可分为内绝缘和外绝缘两部分。 确定电气设备的绝缘水平就是确定设备绝缘的耐受电压试验值，包括额定短时工频耐受电 压（1min工频试验电压）、额定雷电冲击耐受电压（全波基本冲击绝缘水平）和额定操作冲击 耐受电压（基本操作冲击绝缘水平）。
针对作用于绝缘的典型过电压种类、幅值、防护措施以及绝缘的耐压试验项目、绝缘 裕度等方面的差异，在进行电力系统绝缘配合时，按系统最高运行电压值划分为两个范围 ： 范围Ⅰ：3.5kV≤ ≤252kV； 范围Ⅱ： ＞252kV。
第十章 电力系统绝缘配合
电力系统的绝缘在运行中除了要长期承受额定工作电压的作用外，有时还要承受系 统中出现的各种过电压的作用。绝缘配合就是要合理处理各种绝缘的绝缘水平和作用其上的 各种过电压之间的矛盾问题，以达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。
第一节 绝缘配合的基本概念
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（工作电压及过电 压）、限制过电压的措施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，达到在经济上和 安全运行上总体效益最高的目的。
1
、
为雷电冲击和
2
操作冲击电压换算成
等值工频电压的冲击
系数。
二、统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐电强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压幅
值和绝缘闪络电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘闪络的概率和线路的跳闸率，在技术经 济比较的基础上，正确的选择绝缘水平。
此方法能确定一个输电系统的最佳绝缘设计方案。
U PS
SIL KSU PS
第四节 架空输电线路绝缘水平的确 定 输电线路的绝缘是指线路绝缘子串的绝缘子片数及线路导线对杆塔、构架的空气距离。
一、绝缘子片数的确定
绝缘子片数的选择应满足：在工作电压下不发生雾闪（污闪），在操作过电压下不发生雨闪， 并具有一定的雷电冲击耐受强度，确保线路有一定的耐雷水平。
三、简化统计法 简化统计法是设定实际过电压和绝缘放电概率为正态分布规律，并已知其标准偏差。在此
设定基础上，上述两条概率分布曲线就可分别用某一参考概率相对应的点来表示，此两点对应 的值分别称为统计过电压和统计耐受电压。
330kV及以上的自恢复绝缘（输电线路）采用统计法。
第三节 电气设备绝缘水平的确定
Um Um
在范围Ⅰ的系统中，避雷器只是限制雷电过电压，在操作过电压作用时是不希望避雷器 动作的，即要求正常绝缘能承受操作过电压。通常只做短时工频耐受电压。
短时(1min)工频耐压试验所采用的试验电压值往往比电气设备额定相电压高出数倍，其 确定过程如图10-1所示。
220kV及以下设备的型式试验： 额定雷电冲击耐受电压（BIL）：
其中， 为标称雷电流下的避雷器残压； 为雷电冲击配合系数，IEC规定 定在电气设备与避雷器相距很近时取1.25，相距较远时取1.4。
BIL KIU PI
U PI
KI 1.2
，我国规
பைடு நூலகம்KI
额定操作冲击耐受电压（SIL）：
其中， 为系统最高相电压幅值； 为操作冲击配合系数，
； 为计算用操作过电压
SIL K K U 倍数，我国相对地操作过电压的计算倍数为：63SkV及0以下xg：4.0；110kV、220kV：3.0；330kV：
一、惯用法
惯用法是根据作用于绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来配合的，即首先确定设 备上可能出现的最危险的过电压，然后根据经验乘上一个考虑各种影响因素和具有一定裕度的配 合系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
确定电气设备绝缘水平的基础是避雷器的保护水平（雷电冲击和操作冲击保护水平），因 而需将设备的绝缘水平与避雷器的保护水平进行配合。雷电或操作冲击电压对绝缘的作用，在 某种程度上可以用工频耐压试验来等价。
（4）电力系统绝缘配合不考虑谐振过电压，在系统设计和运行中要避免谐振过电压的发生。 （5）输电线路绝缘与变电所电气设备绝缘之间不存在配合问题； （6）对同一电压等级，不同类型设备、不同地点，允许选择不同的绝缘水平，一般在电网建设 初期选用较高的绝缘水平，发展到中、后期，可选用较低的绝缘水平。
第二节 绝缘配合的基本方法
为过电压幅值的概率密度函数， 为绝缘击穿（或闪络）概率分布函数。
f (u)
p(u)
绝缘故障率为：
A p(u) f (u)du
U xg
利用统计法进行绝缘配合时，绝缘裕度不是选定的某个固定数，而是一个与绝缘故障率相 联系的变数。
实际工程中严格采用统计法的主要困难在于随机因素较多，而且各种统计数据的概率分布 有时并非已知，因而实际上采用得更多的是对某些概率进行一些假定后的简化统计法。