文档介绍：第10章电力系统绝缘配合
绝缘配合的基本概念
绝缘配合惯用法
输变电设备以及输电线路的绝缘配合
绝缘配合统计法
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第1节绝缘配合的基本概念
绝缘配合的任务、原则和问题
绝缘配合中存在的问题举例
绝缘配合的发展过程
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一、绝缘配合的任务、原则和问题
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;
基本原则:综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种电压、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性,合理的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的损失,达到经济上和安全运行上总体效益最高的目的。
权衡技术、经济两方面。
技术:作用电压、限压措施、设备绝缘耐受能力
经济:投资费用、维护费用、事故损失费用
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核心问题:确定各种电气设备的绝缘水平(首要前提)。
绝缘水平:电气设备能承受的试验电压值。
试验电压:
短时(1min)工频试验:检测设备在工频运行电压和暂时过电压下的绝缘性能
长时间(1~2h)工频试验:检测内绝缘老化和外绝缘污秽对工频运行电压及过电压下性能的影响
雷电冲击试验
操作冲击试验
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二、绝缘配合中存在问题举例
1、架空线路和变电所之间的绝缘配合
现代输电线路的绝缘水平较变电设备绝缘水平高,主要有了避雷器的保护。降低变电设备的绝缘水平技术可行而且效益显著。
2、同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
双回线路的绝缘水平不平衡,一边的绝缘子数量较多,另一边较少,两回线路绝缘水平的差距大小,为绝缘配合问题。
3、电气设备内绝缘和外绝缘之间的绝缘配合
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,因为内绝缘击穿的后果远比外绝缘闪络更为严重。
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4、各种绝缘之间的绝缘配合
有部分设备的外绝缘不止一种,它们之间也有绝缘配合问题,如杆塔空气间隙和绝缘子串放电电压。
5、各种保护装置之间以及与被保护绝缘之间的绝缘配合
如变电所防雷接线中的阀式避雷器与断路器外侧的管式避雷器放电特性之间的关系就是不同保护装置之间的绝缘配合。
三、绝缘配合的发展过程
1、多级配合阶段(1940以前)
由于当时所用的避雷器保护性能及电气特性较差,不能把它的特性作为绝缘配合的基础,因此采用多级配合的方法。
多级配合的原则:价格越昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构,其绝缘水平应选的越高。
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2、两级配合(惯用法)阶段
各种绝缘都接受避雷器的保护,仅仅与避雷器进行绝缘配合,而不在各种绝缘之间寻求配合。
避雷器的保护特性成为绝缘配合的基础,只要将它的保护水平乘上一个系数,就能确定该绝缘应有的耐压水平,该原则为现在仍广泛使用的绝缘配合原则。
3、绝缘配合统计法阶段
电力系统中的过电压和绝缘的电气强度都是随机变量,要求绝缘在过电压的作用下不发生任何的闪络或击穿,未免过于保守和不合理,正确做法为规定出某一可以接受的绝缘故障率,容许冒一定的风险。总之,用统计的观点及方法来处理绝缘配合问题,以求获得优化的总经济指标。
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第2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
长时间工频高压实验
绝缘配合惯用法即由两级配合原则出发,避雷器的保护水平就是确定电气设备绝缘水平的基础,其值就是避雷器上可能出现的最大电压。
绝缘配合时,将电压分为两个电压等级:
范围Ⅰ:≤Um≤252kV
范围Ⅱ:Um>252kV
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一、雷电过电压下的绝缘配合
基本冲击绝缘水平(BIL):表示电气设备在雷电过电压下的绝缘水平。
BIL=KLUp(L)
Up(L):阀式避雷器在过电压下的保护水平,即UR
KL:雷电过电压下的配合系数,~,若电气设备与避雷器相距很远,,;
BIL=(~)UR
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二、操作过电压下的绝缘配合(SIL)
(FD,范围Ⅰ)
SIL=KsK0Uph
Ks:操作过电压下的配合系数()
K0:操作过电压计算倍数
Uph:相电压
(MOA、FCD,范围Ⅱ)
SIL=KsUP(s)=~(s)
Uph(s):
MOA—等于规定的操作冲击电流下的残压;
FCD—等于以下两个电压的较大者,一是250/2500us标准操作冲击电压下的放电电压,二是规定的操作冲击电流下的残压值。
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