第十章 电力系统绝缘配合.pptVIP

第十章电力系统绝缘配合高电压技术第1页，共31页，星期日，2025年，2月5日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。第一节绝缘配合的基本概念第2页，共31页，星期日，2025年，2月5日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。第3页，共31页，星期日，2025年，2月5日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；第4页，共31页，星期日，2025年，2月5日（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5页，共31页，星期日，2025年，2月5日第二节绝缘配合的基本方法一、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。第6页，共31页，星期日，2025年，2月5日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。、为雷电冲击和操作冲击电压换算成等值工频电压的冲击系数。第7页，共31页，星期日，2025年，2月5日二、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。第8页，共31页，星期日，2025年，2月5日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。绝缘故障率为：第9页，共31页，星期日，2025年，2月5日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。第10页，共31页，星期日，2025年，2月5日三、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11页，共31页，星期日，2025年，2月5日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）。第三节电气设备绝缘水平的确定第12页，共31页，星期日，2025年，2月5日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13页，共31页，星期日，2025年，2月5日在范围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