电气试验 电气试验 2.5 电力系统的绝缘配合.pptx

2018电气试验基础知识电力系统的绝缘配合重庆水利电力职业技术学院主讲老师：刘福玉电力系统的绝缘配合电力系统的绝缘配合1 绝缘配合的基本概念与方法2 输变电设备绝缘水平的确定3 输电线路绝缘水平的确定电力系统的绝缘配合发电厂、变电所电气设备的绝缘电力系统绝缘线路的绝缘输变电设备绝缘部分的投资占总设备投资的比重越来越大绝缘配合重要性系统电压等级高，输送容量大，一旦出现故障，损失巨大01绝缘配合的基本概念与方法Basic Concepts and Methods of Insulation Coordination1.绝缘配合的基本概念与方法绝缘配合：综合考虑电气设备在电力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，合理地确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修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效益最高的目的。 技术上要处理好各种作用电压、限压措施及设备绝缘耐受能力三者之间的相互配合关系；TEXT经济上要协调投资费用、维护费用及事故损失费用三者的关系。电气设备的绝缘水平：指该电气设备能承受的试 验电压值。 包括：短时工频试验电压、工频放电电压、长时间工频试验电压、雷电冲击试验电压等。1.绝缘配合的基本概念与方法短时（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试验电压：1.1 绝缘配合的原则 基本原则：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1.1 绝缘配合的原则 55%34%0201330kV 及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导作用 220kV 以下的电网，电气设备的绝缘水平主要由大气过电压决定87%67%0304特高压电网的绝缘水平可能由工频过电压及长时间工作电压决定不考虑谐振过电压；不考虑线路绝缘与变电站绝缘间的配合 工频试验电压/β1 /β2 内部过电压操作冲击耐受电压等值工频耐受电压大气过电压下的避雷器残压雷电冲击耐受电压等值工频耐受电压一、发展过程除型式试验外，一般电气设备出厂试验只做 l min 工频耐压试验。这不仅是为了试验的方便，也是考虑到在某种程度上雷电冲击对绝缘的作用可用工频电压来等价的缘故。绝缘配合中存在问题举例55%34%0201同杆架设的双回线路之间的绝缘配合架空线路和变电所之间的绝缘配合87%67%0304电气设备内绝缘和外绝缘之间的绝缘配合各种绝缘之间的绝缘配合5.各种保护装置之间以及与被保护绝缘之间的绝缘配合绝缘配合的发展过程1、多级配合阶段（1940以前）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。2、两级配合（惯用法）阶段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：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。1.2 绝缘配合的方法 惯用法首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响 和一定裕度的系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。惯用法对有自恢复能力的绝缘（如气体绝缘）和无自恢复能力的绝缘（如固体绝缘）都是适用的。 统计法统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度的概率分布，用计算的方法求出绝缘放电的概率和线路故障率，在技术经济比较的基础上，正确地确定绝缘水平。 简化统计法在简化统计法中，对过电压和绝缘特性两条概率曲线的形状，作出一些通常认为合理的假定，并已知其标准偏差。在此基础上可以计算绝缘的故障率。 1.2 绝缘配合的方法 绝缘配合的统计法至今只能用于自恢复绝缘，主要是输变电设备的外绝缘。 02输变电设备绝缘水平的确定Determination of Insulation Level of Power Transmission and Transformation Equipment标准放电电流的波形和其幅值下的残压取最大值避雷器雷电冲击保护水平BIL1.2/50 μs标准雷电冲击放电电压上限 冲击波波前放电电压最大值除以 1.15 250/2500 μs标准冲击波间隙放电电压的上限 取最大值避雷器操作冲击保护水平BSL规定操作冲击电流下的残压 2 输变电设备绝缘水平的确定变压器BIL＝（1.25～1.4）避雷器BIL（当电气设备与避雷器紧靠时，取 1.25，有一定距离时取 1.4。）变压器BSL＝（1.15）避雷器BSL（操作安全系数比较小，因为操作波比较平缓，距离效应不强烈 ）2 输变电设备绝缘水平的确定203输电线路