011绝缘配合.ppt

高高电电压压技技术术第十一章第十一章电力系统的绝缘配合电力系统的绝缘配合 高高电电压压技技术术第十一章第十一章 电力系统绝缘配合电力系统绝缘配合第一节第一节 绝缘配合基本概念绝缘配合基本概念第二节第二节 输变电设备绝缘水平的确定输变电设备绝缘水平的确定第三节第三节 架架空输电线路绝缘水平的确定空输电线路绝缘水平的确定第四节第四节 绝缘配合绝缘配合举例举例 高高电电压压技技术术第一节第一节 绝缘配合基本概念绝缘配合基本概念一、绝缘配合：一、绝缘配合：确定各种电气设备的绝缘水平。确定各种电气设备的绝缘水平。1、绝缘水平：是指电气设备的绝缘可以承受的实、绝缘水平：是指电气设备的绝缘可以承受的实验电压值。验电压值。2、影响绝缘水平的因素：、影响绝缘水平的因素：作用于电气设备的各种电压。作用于电气设备的各种电压。保护装置的性能。保护装置的性能。设备绝缘承受各种电压的能力。设备绝缘承受各种电压的能力。中性点的接地方式。中性点的接地方式。它是由长期最大工作电压、大气过电压、内过电压它是由长期最大工作电压、大气过电压、内过电压三因素中最严格的一个来决定三因素中最严格的一个来决定 高高电电压压技技术术 3、绝缘配合：根据设备在电力系统中可能承受的各、绝缘配合：根据设备在电力系统中可能承受的各种电压，考虑保护装置的特性和设备的绝缘特性，来确定种电压，考虑保护装置的特性和设备的绝缘特性，来确定设备绝缘的耐受强度。把作用于设备上的各种电压所引起设备绝缘的耐受强度。把作用于设备上的各种电压所引起的绝缘损坏及影响设备连续运行的概率降低到经济和运行的绝缘损坏及影响设备连续运行的概率降低到经济和运行能接受的水平。能接受的水平。电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝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。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，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来表示。验电压来表示。高高电电压压技技术术 电力系统中绝缘配合问题的一些实例：电力系统中绝缘配合问题的一些实例：架空线路与变电所之间的绝缘配合。架空线路与变电所之间的绝缘配合。同杆架设的双回线路之间的绝缘配合。同杆架设的双回线路之间的绝缘配合。电气设备内绝缘与外绝缘的配合。电气设备内绝缘与外绝缘的配合。各种外绝缘之间的配合。各种外绝缘之间的配合。各种保护装置之间的绝缘配合。各种保护装置之间的绝缘配合。被保护绝缘与保护装置之间的绝缘配合，被保护绝缘与保护装置之间的绝缘配合，这是最基本和最重要的一种配合。这是最基本和最重要的一种配合。高高电电压压技技术术二、试验电压的种类：二、试验电压的种类：工频试验电压。工频试验电压。雷闪冲击试验电压。雷闪冲击试验电压。操作冲击试验电压。操作冲击试验电压。惯用法：惯用法：UW=KUMAX K 安全系数；一般取安全系数；一般取1.251.4；操作取；操作取1.15 UMAX 设备上可能出现的最大过电压。设备上可能出现的最大过电压。三、绝缘配合的方法：三、绝缘配合的方法：统计法。统计法。简易统计法。简易统计法。高高电电压压技技术术一：变压器的绝缘配合的原则：一：变压器的绝缘配合的原则：1、3220kv电压范围内，只需确定变压器的额定短时工电压范围内，只需确定变压器的额定短时工频耐压试验和雷闪冲击耐压试验，不需操作冲击耐压试验。频耐压试验和雷闪冲击耐压试验，不需操作冲击耐压试验。2、在超高压（、在超高压（330500kv）范围内需要雷闪冲击耐压试）范围内需要雷闪冲击耐压试验和操作冲击耐压试验。验和操作冲击耐压试验。第二节第二节 输变电设备绝缘水平的确定输变电设备绝缘水平的确定输变电设备最主要的是变压器。输变电设备最主要的是变压器。二、变压器绝缘水平的指标：二、变压器绝缘水平的指标：1、基本冲击绝缘水平、基本冲击绝缘水平(BIL)冲击耐压。冲击耐压。确定：确定：波形波形1.2/50us,P15 图图1-14 高高电电压压技技术术 保护物与避雷器直接相连时，取保护物与避雷器直接相连时，取1.25；二者有距离时；二者有距离时取取1.4。BIL=（1.251.4）Up Up 为避雷器特性参数中，残压、冲击放电电压上为避雷器特性参数中，残压、冲击放电电压上限和冲击波波前放电电压，取这三个参数的最大值。限和冲击波波前放电电压，取这三个参数的最大值。2、基本操作绝缘水平、基本操作绝缘水平(SIL)操作耐压。操作耐压。SIL=0.83BIL 是指承受是指承受250/2500 标准操作波最大幅值的能力。标准操作波最大幅值的能力。高高电电压压技技术术3 3、工频绝缘水平：、工频绝缘水平：避雷器雷电冲击保护水平避雷器雷电冲击保护水平 雷电过电压最大操作 过电压BILSIL等值工频耐压等值工频耐压绝缘的短时 工频耐压K1Ks11 比较取大者 K1 KS雷电与操作冲击配合系数雷电与操作冲击配合系数;1 S 雷电与操作冲击系数雷电与操作冲击系数 工频耐压水平与冲击耐压和操作耐压水平的关系工频耐压水平与冲击耐压和操作耐压水平的关系 高高电电压压技技术术避雷器雷电冲击保护水平避雷器雷电冲击保护水平 雷电过电压最大操作 过电压BILSIL等值工频耐压等值工频耐压绝缘的短时 工频耐压K1Ks11 比较取大者 结论：结论：220kv及以下电压等级的电气设备，通常都只作工及以下电压等级的电气设备，通常都只作工频耐压试验。频耐压试验。可见，工频耐压表明了绝缘承受工频过电压的能力，可见，工频耐压表明了绝缘承受工频过电压的能力，也在一定程度上代表绝缘承受雷击冲击过电压和操作冲击也在一定程度上代表绝缘承受雷击冲击过电压和操作冲击过电压的能力，是过电压的综合判据。过电压的能力，是过电压的综合判据。高高电电压压技技术术三、我国输变电设备的基准绝缘水平：表三、我国输变电设备的基准绝缘水平：表11113 3 高高电电压压技技术术第三节第三节 架空输电线路的绝缘配合架空输电线路的绝缘配合一、绝缘子串的选择一、绝缘子串的选择 选择要求：选择要求：在工作电压下不发生污闪；在工作电压下不发生污闪；在操作过电压下不发生湿闪；在操作过电压下不发生湿闪；具有足够的雷电冲击绝缘水平，能保具有足够的雷电冲击绝缘水平，能保证线路的耐雷水平与雷击跳闸率满足规定要求。证线路的耐雷水平与雷击跳闸率满足规定要求。主要确定线路绝缘子串的长度和确定线间及导主要确定线路绝缘子串的长度和确定线间及导线与杆塔之间的空气间隙线与杆塔之间的空气间隙 高高电电压压技技术术1、按工作电压要求选择：、按工作电压要求选择：(cm/kV)式中：式中：每片绝缘子的泄漏距离每片绝缘子的泄漏距离cm；n 绝缘子片数；绝缘子片数；UN 线路的额定电压线路的额定电压 kv。为了避免污闪事故，应使：为了避免污闪事故，应使：泄漏比距为：泄漏比距为：所以，需要的绝缘子片数为：所以，需要的绝缘子片数为：高高电电压压技技术术2、按操作过电压要求效验、按操作过电压要求效验 设操作过电压为设操作过电压为 K0Umpm；考虑；考虑10 的裕量，则绝缘子串的裕量，则绝缘子串的湿闪电压应满足：的湿闪电压应满足：Urf 1.1K0Umpm (kV)绝缘子的湿闪电压绝缘子的湿闪电压 Urf 为为 Urf 10+42n (kV)n绝缘子串的片数。绝缘子串的片数。3 所以：所以：增加一片零值绝缘子：增加一片零值绝缘子：高高电电压压技技术术 按上面所得的按上面所得的np 和和nrf，取较大的片数，再效验线，取较大的片数，再效验线路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合有关规程的规定。路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合有关规程的规定。3、按雷电过电压要求复核、按雷电过电压要求复核 如跳闸率过高，须增加零值绝缘子片数。如跳闸率过高，须增加零值绝缘子片数。线路的特殊地段，也须增加零值绝缘子片数。线路的特殊地段，也须增加零值绝缘子片数。高高电电压压技技术术二、导线于杆塔空气间距的确定二、导线于杆塔空气间距的确定间距要承受各种过电压的作用不闪络。间距要承受各种过电压的作用不闪络。同时要考虑风偏。同时要考虑风偏。各级电压输电线路的最小空气距离，各级电压输电线路的最小空气距离，具体情况查规范和设计手册具体情况查规范和设计手册 高高电电压压技技术术L2L1L3第四节第四节 变电所绝缘配合举例：变电所绝缘配合举例：110kv变电站主接线如图变电站主接线如图 设来波为：波头设来波为：波头2us，辐值，辐值960kv，波速为波速为300m/us，最大运行电压为最大运行电压为115kv，接地系数，接地系数a=1.35，最大短时（工频过电，最大短时（工频过电压）压）1.05倍倍。L1=15M L2=6M L3=60M。试确定变压器的试确定变压器的BIL和和SIL。高高电电压压技技术术1、刀闸；、刀闸；2、熔断器；、熔断器；作用为调压器操作和保护。作用为调压器操作和保护。3、调压器、调压器用于调整试验电压从零均匀地升到额定电压或从额定电压均匀用于调整试验电压从零均匀地升到额定电压或从额定电压均匀地降至零。地降至零。4、电磁开关、电磁开关控制升压变压器的分合。控制升压变压器的分合。5、升压变压器、升压变压器产生运行中遇产生运行中遇到的过电压。到的过电压。6、A2毫安表，监视泄漏电流。毫安表，监视泄漏电流。7、U2 高压电压表，监视试验电压。高压电压表，监视试验电压。8、接地刀闸、接地刀闸试验前调整电压及保护时，保护试验前调整电压及保护时，保护A2（短接）。（短接）。9、球隙、球隙保护试品。保护试品。11、R1保护电阻，保护试验变压器。保护电阻，保护试验变压器。12、R2保护电阻，保护球隙。保护电阻，保护球隙。13、CX试品。试品。工频交流耐压试验的接线图，各器件的作用工频交流耐压试验的接线图，各器件的作用