高电压技术第十章电力系统绝缘配合分析报告.ppt

第十章 电力系统绝缘配合 随着电力系统过电压等级的提高，正确解决电力系统的绝缘配合问题变得越来越重要。 它是电力系统中涉及面最广的综合性科学技术课题之一。 第一节 绝缘配合基本概念 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来表示。 从电力系统的绝缘配合的发展过程来看，可以分以下三个阶段： (一)多级配合（1940年以前） 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。 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。 第二节 中性点接地方式对绝缘水平的影响 通常可以将电力系统中性点接地方式分为非有效接地(x0/x13, r0/x11；包括不接地、经消弧线圈接地等)和有效接地(x0/x1≤3, r0/x1 ≤1；包括直接接地)两大。在这两种不同的接地方式下，过电压和绝缘水平有很大的差别： 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，而可以带故障运行一段时间，可见其最大长期工作电压为(1.1~1.5)Un。 雷电过电压 实际中不管原有的雷电过电压波幅值有多大，作用到绝缘上的雷电过电压幅值均取决与阀式避雷器的保护水平。 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发生和发展的，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，因而前者也要比后者低20%~30%左右。 综合以上三方面的原因，中性点有效接地的绝缘水平可比非有效接地系统低20%~30%。 第三节 绝缘配合惯用法 一、基本概念 到目前为止，惯用法仍是采用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设计中采用统计法以外，其他情况主要采用惯用法。 分为两个电压范围(最大工作电压Um) 范围Ⅰ: 3.5kV≤Um≤252kV 范围Ⅱ: Um＞252kV 第四节 架空输电线路的绝缘配合 一、绝缘子串的选择 要求：（1）在工作电压下不发生污闪； （2）在操作过电压下不发生湿闪； （3）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。 （一）按工作电压要求 (10-5) 式中:λ —爬电比距； n —绝缘子片数; Um—系统最高工作（线）电压有效值kV; Ke —绝缘子爬电距离有效系数。 L0—每片绝缘子几何爬电距离(cm) 为了避免污闪事故，所需绝缘子片数为： （二）按操作过电压要求----经验公式 UW=60n+14 (kV) (10-7) UW=1.1K0Uφ (kV) (10-8) 利用上式可求出n2′ n2=n2′+n0 (10-9) 式中： UW—工频湿闪电压幅值； n —绝缘子片数； n0 —零值绝缘子片数。 K0---操作过电压计算倍数(见表9-3) 或用: 50%放电电压---- U50%(S) ≥ KSUS (10-10) 式中 US—对范围Ⅰ(Um≤252kV),它为K0Uφ 对范围Ⅱ(Um＞252kV),它应为合空线、单相重合闸、三相重合闸这三种操作过电压中的最大者; KS—绝缘子串操作过电压配合系数,对范围 Ⅰ取1.17,对范围Ⅱ取1.25。 (三)按雷电过电压要求 按上面所得的n1和n2中较大的片数,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. 主要影响因素:各种防雷措施的综合效果 二