電力系統(tǒng)絕緣配合課件

第10章電力系統(tǒng)絕緣配合絕緣配合的基本概念絕緣配合慣用法輸變電設(shè)備以及輸電線路的絕緣配合絕緣配合統(tǒng)計(jì)法1第10章電力系統(tǒng)絕緣配合絕緣配合的基本概念1第1節(jié)絕緣配合的基本概念絕緣配合的任務(wù)、原則和問題絕緣配合中存在的問題舉例絕緣配合的發(fā)展過程2第1節(jié)絕緣配合的基本概念2一、絕緣配合的任務(wù)、原則和問題根本任務(wù)：正確處理過電壓和絕緣這一對(duì)矛盾，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)供電的目的；基本原則：綜合考慮電氣設(shè)備在系統(tǒng)中可能承受的各種電壓、保護(hù)裝置的特性和設(shè)備絕緣對(duì)各種作用電壓的耐受特性，合理的確定設(shè)備必要的絕緣水平，以使設(shè)備的造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備絕緣故障引起的事故的損失，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上和安全運(yùn)行上總體效益最高的目的。權(quán)衡技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面。技術(shù)：作用電壓、限壓措施、設(shè)備絕緣耐受能力經(jīng)濟(jì)：投資費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、事故損失費(fèi)用3一、絕緣配合的任務(wù)、原則和問題3核心問題：確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平（首要前提）。絕緣水平：電氣設(shè)備能承受的試驗(yàn)電壓值。試驗(yàn)電壓：短時(shí)（1min）工頻試驗(yàn)：檢測(cè)設(shè)備在工頻運(yùn)行電壓和暫時(shí)過電壓下的絕緣性能長(zhǎng)時(shí)間（1～2h）工頻試驗(yàn)：檢測(cè)內(nèi)絕緣老化和外絕緣污穢對(duì)工頻運(yùn)行電壓及過電壓下性能的影響雷電沖擊試驗(yàn)操作沖擊試驗(yàn)4核心問題：確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平（首要前提）。4二、絕緣配合中存在問題舉例1、架空線路和變電所之間的絕緣配合現(xiàn)代輸電線路的絕緣水平較變電設(shè)備絕緣水平高，主要有了避雷器的保護(hù)。降低變電設(shè)備的絕緣水平技術(shù)可行而且效益顯著。2、同桿架設(shè)的雙回線路之間的絕緣配合雙回線路的絕緣水平不平衡，一邊的絕緣子數(shù)量較多，另一邊較少，兩回線路絕緣水平的差距大小，為絕緣配合問題。3、電氣設(shè)備內(nèi)絕緣和外絕緣之間的絕緣配合在沒有獲得現(xiàn)代避雷器的可靠保護(hù)之前，曾將內(nèi)絕緣水平取得高于外絕緣水平，因?yàn)閮?nèi)絕緣擊穿的后果遠(yuǎn)比外絕緣閃絡(luò)更為嚴(yán)重。5二、絕緣配合中存在問題舉例54、各種絕緣之間的絕緣配合有部分設(shè)備的外絕緣不止一種，它們之間也有絕緣配合問題，如桿塔空氣間隙和絕緣子串放電電壓。5、各種保護(hù)裝置之間以及與被保護(hù)絕緣之間的絕緣配合如變電所防雷接線中的閥式避雷器與斷路器外側(cè)的管式避雷器放電特性之間的關(guān)系就是不同保護(hù)裝置之間的絕緣配合。三、絕緣配合的發(fā)展過程1、多級(jí)配合階段（1940以前）由于當(dāng)時(shí)所用的避雷器保護(hù)性能及電氣特性較差，不能把它的特性作為絕緣配合的基礎(chǔ)，因此采用多級(jí)配合的方法。多級(jí)配合的原則：價(jià)格越昂貴、修復(fù)越困難、損壞后果越嚴(yán)重的絕緣結(jié)構(gòu)，其絕緣水平應(yīng)選的越高。64、各種絕緣之間的絕緣配合62、兩級(jí)配合（慣用法）階段各種絕緣都接受避雷器的保護(hù)，僅僅與避雷器進(jìn)行絕緣配合，而不在各種絕緣之間尋求配合。

避雷器的保護(hù)特性成為絕緣配合的基礎(chǔ)，只要將它的保護(hù)水平乘上一個(gè)系數(shù)，就能確定該絕緣應(yīng)有的耐壓水平，該原則為現(xiàn)在仍廣泛使用的絕緣配合原則。3、絕緣配合統(tǒng)計(jì)法階段電力系統(tǒng)中的過電壓和絕緣的電氣強(qiáng)度都是隨機(jī)變量，要求絕緣在過電壓的作用下不發(fā)生任何的閃絡(luò)或擊穿，未免過于保守和不合理，正確做法為規(guī)定出某一可以接受的絕緣故障率，容許冒一定的風(fēng)險(xiǎn)?？傊?，用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)及方法來處理絕緣配合問題，以求獲得優(yōu)化的總經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。72、兩級(jí)配合（慣用法）階段7第2節(jié)絕緣配合慣用法雷電過電壓下的絕緣配合操作過電壓下的絕緣配合工頻絕緣水平的確定長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓實(shí)驗(yàn)

絕緣配合慣用法即由兩級(jí)配合原則出發(fā)，避雷器的保護(hù)水平就是確定電氣設(shè)備絕緣水平的基礎(chǔ)，其值就是避雷器上可能出現(xiàn)的最大電壓。絕緣配合時(shí)，將電壓分為兩個(gè)電壓等級(jí)：范圍Ⅰ：3.5kV≤Um≤252kV范圍Ⅱ：Um＞252kV8第2節(jié)絕緣配合慣用法8一、雷電過電壓下的絕緣配合

基本沖擊絕緣水平（BIL）：表示電氣設(shè)備在雷電過電壓下的絕緣水平。BIL=KLUp(L)Up(L)：閥式避雷器在過電壓下的保護(hù)水平，即URKL：雷電過電壓下的配合系數(shù)，1.2～1.4，若電氣設(shè)備與避雷器相距很遠(yuǎn)，KL為1.4，若較近KL為1.25；BIL=(1.25～1.4)UR9一、雷電過電壓下的絕緣配合9二、操作過電壓下的絕緣配合（SIL）1.避雷器不動(dòng)作（FD，范圍Ⅰ）SIL=KsK0UphKs：操作過電壓下的配合系數(shù)（1.15）K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)Uph：相電壓2.避雷器動(dòng)作（MOA、FCD，范圍Ⅱ）SIL=KsUP(s)=1.15～1.25UP(s）Uph(s）：MOA—等于規(guī)定的操作沖擊電流下的殘壓；FCD—等于以下兩個(gè)電壓的較大者，一是250/2500us標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓下的放電電壓，二是規(guī)定的操作沖擊電流下的殘壓值。10二、操作過電壓下的絕緣配合（SIL）10三、工頻絕緣水平的確定為了檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣是否達(dá)到了以上所確定的BIL和SIL，就需要進(jìn)行雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗(yàn)。它們對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試技術(shù)提出了很高的要求。對(duì)于330kV及以上的超高壓電氣設(shè)備來說，這樣的試驗(yàn)是完全必需的，但對(duì)于220kV及以下的高壓電氣設(shè)備來說，應(yīng)該設(shè)法用比較簡(jiǎn)單的高壓試驗(yàn)去等效地檢驗(yàn)絕緣耐受雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓的能力。11三、工頻絕緣水平的確定為了檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣是否短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)電壓值往往要比額定相電壓高出數(shù)倍，它的目的和作用是代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗(yàn)、等效地檢驗(yàn)絕緣在這兩類過電壓下的電氣強(qiáng)度。凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作過電壓作用下均能可靠地運(yùn)行。12短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)電壓值凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作過電壓作用下均能可靠地運(yùn)行（220kV及以下）。為了更加可靠和直觀，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定：1、對(duì)于300kV以下的電氣設(shè)備（1）絕緣在工頻工作電壓、暫時(shí)過電壓和操作過電壓下的性能用短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)；（2）絕緣在雷電過電壓下的性能用雷電沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)。2、對(duì)于300kV及以上的電氣設(shè)備（1）絕緣在操作過電壓下的性能用操作沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)；（2）絕緣在雷電過電壓下的性能用雷電沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)。13凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作四、長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)當(dāng)內(nèi)絕緣的老化和外絕緣的污染對(duì)絕緣在工頻工作電壓和過電壓下的性能有影響時(shí)，需作長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)。由于試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)時(shí)所加的試驗(yàn)電壓值和加壓時(shí)間均與短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)不同。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種電壓等級(jí)電氣設(shè)備以耐壓值表示的絕緣水平作出了規(guī)定。14四、長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)當(dāng)內(nèi)絕緣的老化和外絕緣的第3節(jié)輸變電設(shè)備以及輸電線路的絕緣配合輸變電設(shè)備的絕緣配合雷電過電壓下的絕緣配合操作過電壓下的絕緣配合架空輸電線路的絕緣配合絕緣子串中絕緣子片數(shù)的確定空氣間距的選擇15第3節(jié)輸變電設(shè)備以及輸電線路15一、輸變電設(shè)備的絕緣配合實(shí)質(zhì)：變壓器的絕緣水平與避雷器的保護(hù)水平的配合就代表了輸變電設(shè)備的絕緣配合。1、雷電過電壓下的絕緣配合BIL=(1.25～1.4)UR當(dāng)電氣設(shè)備與避雷器緊靠時(shí)，取1.25當(dāng)電氣設(shè)備與避雷器有一定距離時(shí)，取1.42、操作過電壓下的絕緣配合采用FCD保護(hù)的變壓器的SIL應(yīng)與避雷器的保護(hù)水平相配合。SIL=KsUP(s)=1.15～1.25UP(s）16一、輸變電設(shè)備的絕緣配合163～500kV輸變電設(shè)備的基準(zhǔn)絕緣水平173～500kV輸變電設(shè)備的基準(zhǔn)絕緣水平17二、架空輸電線路的絕緣配合1、絕緣子片數(shù)的選擇線路絕緣子串應(yīng)滿足三方面的要求：在工作電壓下不發(fā)生污閃；雨天時(shí)在操作過電壓下不發(fā)生閃絡(luò)（濕閃）；具有一定的雷電沖擊耐壓強(qiáng)度，保證一定的線路耐雷水平和線路跳閘率。選擇順序按機(jī)械負(fù)荷和環(huán)境選擇絕緣子型號(hào)；按工作電壓所要求的泄漏距離決定絕緣子片數(shù)，按操作過電壓要求選擇片數(shù)，取其中較大者；校驗(yàn)該線路耐雷水平與雷擊跳閘率是否符合規(guī)定要求。18二、架空輸電線路的絕緣配合18（1）按工作電壓要求為防止絕緣子串在工作電壓下不發(fā)生污閃，絕緣子應(yīng)有足夠的沿面爬電距離（總爬電比距）。n：絕緣子片數(shù)L0：每片絕緣子的幾何爬電距離（cm）Um：系統(tǒng)最高工作電壓有效值（kV）Ke：絕緣子爬電距離有效系數(shù)。為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數(shù)應(yīng)為：19（1）按工作電壓要求n：絕緣子片數(shù)為了避免污閃事故，所需的絕（2）按操作過電壓要求絕緣子串在操作過電壓的作用下，也不應(yīng)發(fā)生濕閃。即絕緣子串的濕閃電壓在考慮大氣狀態(tài)等影響因素并保持一定的裕度后，應(yīng)大于可能出現(xiàn)的操作過電壓，通常取10％的裕度。則n2’絕緣子的工頻或操作濕閃電壓為：K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算UW與n2’之間關(guān)系因此按操作過電壓確定的每串絕緣子片數(shù)為：n0：零值絕緣子片數(shù)20（2）按操作過電壓要求K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)因此按（3）按雷電過電壓要求一般情況下，大氣過電壓對(duì)確定絕緣子串的片數(shù)影響是不大的，因?yàn)槟屠姿讲煌耆Q于絕緣子片數(shù)，而主要取決于各項(xiàng)防雷措施的綜合效果，因此它僅作驗(yàn)算條件。即使耐雷水平達(dá)不到規(guī)程的下限值，也不一定必須增加絕緣子的片數(shù)，因?yàn)檫€可以采用降低桿塔接地電阻等措施來提高線路的耐雷水平。在特殊高桿塔或高海拔地區(qū)，雷電過電壓則成為確定絕緣子片數(shù)的決定因素。21（3）按雷電過電壓要求212、空氣間隙的選擇輸電線路的空氣間隙主要有：導(dǎo)線對(duì)大地：在選擇其空氣間距時(shí)主要考慮地面車輛和行人等的安全通過、地面電場(chǎng)強(qiáng)度及靜電感應(yīng)等問題。導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線：由導(dǎo)線弧垂最低點(diǎn)在風(fēng)力作用下，發(fā)生異步搖擺時(shí)耐受工作電壓的最小間隙確定，一般在低電壓下不碰線為原則。導(dǎo)線對(duì)架空地線：按雷擊于檔距中央避雷線上時(shí)不至于引起導(dǎo)、地線間氣隙擊穿這一條件來選定。導(dǎo)線對(duì)桿塔及橫擔(dān)：這將是下面要探討的重點(diǎn)內(nèi)容。222、空氣間隙的選擇22間隙承受電壓：工作電壓＜內(nèi)部過電壓＜雷電過電壓作用時(shí)間：工作電壓＞內(nèi)部過電壓＞雷電過電壓絕緣子串風(fēng)偏角及其對(duì)桿塔的距離示意圖23間隙承受電壓：絕緣子串風(fēng)偏角及其對(duì)桿塔的距離示意圖23（1）按工作電壓確定SpSp的工頻擊穿電壓幅值：K1：安全系數(shù)（2）按操作過電壓確定Sa為保證間隙在操作過電壓下不發(fā)生閃絡(luò)，其等值工頻放電電壓為：K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)K2：空氣間隙配合操作系數(shù)，取1.03（Ⅰ）或1.1（Ⅱ）。24（1）按工作電壓確定SpK1：安全系數(shù)24（3）按雷電過電壓確定SL通常取SL的50％雷電沖擊電壓等于絕緣子串的50％雷電沖擊閃絡(luò)電壓UCFO的85％，即當(dāng)確定上述三個(gè)量后，便可以求得絕緣子串處于垂直狀態(tài)時(shí)對(duì)桿塔應(yīng)有的水平距離：導(dǎo)線與桿塔的水平距離為：25（3）按雷電過電壓確定SL當(dāng)確定上述三個(gè)量后，便可以一般情況下，對(duì)空氣間隙的確定起決定作用的是雷電過電壓。26一般情況下，對(duì)空氣間隙的確定起決定作用的是雷電過電壓第四節(jié)絕緣配合統(tǒng)計(jì)法1、慣用法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：適用于自恢復(fù)能力絕緣和無自恢復(fù)能力絕緣缺點(diǎn)：在超高壓系統(tǒng)中，絕緣投資較大2、統(tǒng)計(jì)法利用已知的過電壓概率分布函數(shù)和絕緣強(qiáng)度的概率分布函數(shù)，得出絕緣放電電壓的概率分布曲線，并根據(jù)過電壓的概率分布和絕緣放電電壓的概率分布得出絕緣損壞的故障概率：f(U)：過電壓概率密度函數(shù)P(U)：絕緣的放電概率函數(shù)27第四節(jié)絕緣配合統(tǒng)計(jì)法f(U)：過電壓概率密度函數(shù)27陰影部分面積Ra：絕緣故障率減小故障率的措施：P(U)向右移結(jié)果：故障率減小但是成本增加適用范圍：330kV及以上的超高壓自恢復(fù)絕緣f(U)：過電壓概率密度函數(shù)P(U)：絕緣的放電概率函數(shù)28陰影部分面積Ra：絕緣故障率f(U)：過電壓概率密度函數(shù)28第10章電力系統(tǒng)絕緣配合絕緣配合的基本概念絕緣配合慣用法輸變電設(shè)備以及輸電線路的絕緣配合絕緣配合統(tǒng)計(jì)法29第10章電力系統(tǒng)絕緣配合絕緣配合的基本概念1第1節(jié)絕緣配合的基本概念絕緣配合的任務(wù)、原則和問題絕緣配合中存在的問題舉例絕緣配合的發(fā)展過程30第1節(jié)絕緣配合的基本概念2一、絕緣配合的任務(wù)、原則和問題根本任務(wù)：正確處理過電壓和絕緣這一對(duì)矛盾，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)供電的目的；基本原則：綜合考慮電氣設(shè)備在系統(tǒng)中可能承受的各種電壓、保護(hù)裝置的特性和設(shè)備絕緣對(duì)各種作用電壓的耐受特性，合理的確定設(shè)備必要的絕緣水平，以使設(shè)備的造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備絕緣故障引起的事故的損失，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上和安全運(yùn)行上總體效益最高的目的。權(quán)衡技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面。技術(shù)：作用電壓、限壓措施、設(shè)備絕緣耐受能力經(jīng)濟(jì)：投資費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、事故損失費(fèi)用31一、絕緣配合的任務(wù)、原則和問題3核心問題：確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平（首要前提）。絕緣水平：電氣設(shè)備能承受的試驗(yàn)電壓值。試驗(yàn)電壓：短時(shí)（1min）工頻試驗(yàn)：檢測(cè)設(shè)備在工頻運(yùn)行電壓和暫時(shí)過電壓下的絕緣性能長(zhǎng)時(shí)間（1～2h）工頻試驗(yàn)：檢測(cè)內(nèi)絕緣老化和外絕緣污穢對(duì)工頻運(yùn)行電壓及過電壓下性能的影響雷電沖擊試驗(yàn)操作沖擊試驗(yàn)32核心問題：確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平（首要前提）。4二、絕緣配合中存在問題舉例1、架空線路和變電所之間的絕緣配合現(xiàn)代輸電線路的絕緣水平較變電設(shè)備絕緣水平高，主要有了避雷器的保護(hù)。降低變電設(shè)備的絕緣水平技術(shù)可行而且效益顯著。2、同桿架設(shè)的雙回線路之間的絕緣配合雙回線路的絕緣水平不平衡，一邊的絕緣子數(shù)量較多，另一邊較少，兩回線路絕緣水平的差距大小，為絕緣配合問題。3、電氣設(shè)備內(nèi)絕緣和外絕緣之間的絕緣配合在沒有獲得現(xiàn)代避雷器的可靠保護(hù)之前，曾將內(nèi)絕緣水平取得高于外絕緣水平，因?yàn)閮?nèi)絕緣擊穿的后果遠(yuǎn)比外絕緣閃絡(luò)更為嚴(yán)重。33二、絕緣配合中存在問題舉例54、各種絕緣之間的絕緣配合有部分設(shè)備的外絕緣不止一種，它們之間也有絕緣配合問題，如桿塔空氣間隙和絕緣子串放電電壓。5、各種保護(hù)裝置之間以及與被保護(hù)絕緣之間的絕緣配合如變電所防雷接線中的閥式避雷器與斷路器外側(cè)的管式避雷器放電特性之間的關(guān)系就是不同保護(hù)裝置之間的絕緣配合。三、絕緣配合的發(fā)展過程1、多級(jí)配合階段（1940以前）由于當(dāng)時(shí)所用的避雷器保護(hù)性能及電氣特性較差，不能把它的特性作為絕緣配合的基礎(chǔ)，因此采用多級(jí)配合的方法。多級(jí)配合的原則：價(jià)格越昂貴、修復(fù)越困難、損壞后果越嚴(yán)重的絕緣結(jié)構(gòu)，其絕緣水平應(yīng)選的越高。344、各種絕緣之間的絕緣配合62、兩級(jí)配合（慣用法）階段各種絕緣都接受避雷器的保護(hù)，僅僅與避雷器進(jìn)行絕緣配合，而不在各種絕緣之間尋求配合。

避雷器的保護(hù)特性成為絕緣配合的基礎(chǔ)，只要將它的保護(hù)水平乘上一個(gè)系數(shù)，就能確定該絕緣應(yīng)有的耐壓水平，該原則為現(xiàn)在仍廣泛使用的絕緣配合原則。3、絕緣配合統(tǒng)計(jì)法階段電力系統(tǒng)中的過電壓和絕緣的電氣強(qiáng)度都是隨機(jī)變量，要求絕緣在過電壓的作用下不發(fā)生任何的閃絡(luò)或擊穿，未免過于保守和不合理，正確做法為規(guī)定出某一可以接受的絕緣故障率，容許冒一定的風(fēng)險(xiǎn)?？傊?，用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)及方法來處理絕緣配合問題，以求獲得優(yōu)化的總經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。352、兩級(jí)配合（慣用法）階段7第2節(jié)絕緣配合慣用法雷電過電壓下的絕緣配合操作過電壓下的絕緣配合工頻絕緣水平的確定長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓實(shí)驗(yàn)

絕緣配合慣用法即由兩級(jí)配合原則出發(fā)，避雷器的保護(hù)水平就是確定電氣設(shè)備絕緣水平的基礎(chǔ)，其值就是避雷器上可能出現(xiàn)的最大電壓。絕緣配合時(shí)，將電壓分為兩個(gè)電壓等級(jí)：范圍Ⅰ：3.5kV≤Um≤252kV范圍Ⅱ：Um＞252kV36第2節(jié)絕緣配合慣用法8一、雷電過電壓下的絕緣配合

基本沖擊絕緣水平（BIL）：表示電氣設(shè)備在雷電過電壓下的絕緣水平。BIL=KLUp(L)Up(L)：閥式避雷器在過電壓下的保護(hù)水平，即URKL：雷電過電壓下的配合系數(shù)，1.2～1.4，若電氣設(shè)備與避雷器相距很遠(yuǎn)，KL為1.4，若較近KL為1.25；BIL=(1.25～1.4)UR37一、雷電過電壓下的絕緣配合9二、操作過電壓下的絕緣配合（SIL）1.避雷器不動(dòng)作（FD，范圍Ⅰ）SIL=KsK0UphKs：操作過電壓下的配合系數(shù)（1.15）K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)Uph：相電壓2.避雷器動(dòng)作（MOA、FCD，范圍Ⅱ）SIL=KsUP(s)=1.15～1.25UP(s）Uph(s）：MOA—等于規(guī)定的操作沖擊電流下的殘壓；FCD—等于以下兩個(gè)電壓的較大者，一是250/2500us標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓下的放電電壓，二是規(guī)定的操作沖擊電流下的殘壓值。38二、操作過電壓下的絕緣配合（SIL）10三、工頻絕緣水平的確定為了檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣是否達(dá)到了以上所確定的BIL和SIL，就需要進(jìn)行雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗(yàn)。它們對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試技術(shù)提出了很高的要求。對(duì)于330kV及以上的超高壓電氣設(shè)備來說，這樣的試驗(yàn)是完全必需的，但對(duì)于220kV及以下的高壓電氣設(shè)備來說，應(yīng)該設(shè)法用比較簡(jiǎn)單的高壓試驗(yàn)去等效地檢驗(yàn)絕緣耐受雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓的能力。39三、工頻絕緣水平的確定為了檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣是否短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)電壓值往往要比額定相電壓高出數(shù)倍，它的目的和作用是代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗(yàn)、等效地檢驗(yàn)絕緣在這兩類過電壓下的電氣強(qiáng)度。凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作過電壓作用下均能可靠地運(yùn)行。40短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)電壓值凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作過電壓作用下均能可靠地運(yùn)行（220kV及以下）。為了更加可靠和直觀，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定：1、對(duì)于300kV以下的電氣設(shè)備（1）絕緣在工頻工作電壓、暫時(shí)過電壓和操作過電壓下的性能用短時(shí)（1min）工頻耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)；（2）絕緣在雷電過電壓下的性能用雷電沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)。2、對(duì)于300kV及以上的電氣設(shè)備（1）絕緣在操作過電壓下的性能用操作沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)；（2）絕緣在雷電過電壓下的性能用雷電沖擊耐壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)。41凡是合格通過工頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備絕緣在雷電和操作四、長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)當(dāng)內(nèi)絕緣的老化和外絕緣的污染對(duì)絕緣在工頻工作電壓和過電壓下的性能有影響時(shí)，需作長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)。由于試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)時(shí)所加的試驗(yàn)電壓值和加壓時(shí)間均與短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)不同。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種電壓等級(jí)電氣設(shè)備以耐壓值表示的絕緣水平作出了規(guī)定。42四、長(zhǎng)時(shí)間工頻高壓試驗(yàn)當(dāng)內(nèi)絕緣的老化和外絕緣的第3節(jié)輸變電設(shè)備以及輸電線路的絕緣配合輸變電設(shè)備的絕緣配合雷電過電壓下的絕緣配合操作過電壓下的絕緣配合架空輸電線路的絕緣配合絕緣子串中絕緣子片數(shù)的確定空氣間距的選擇43第3節(jié)輸變電設(shè)備以及輸電線路15一、輸變電設(shè)備的絕緣配合實(shí)質(zhì)：變壓器的絕緣水平與避雷器的保護(hù)水平的配合就代表了輸變電設(shè)備的絕緣配合。1、雷電過電壓下的絕緣配合BIL=(1.25～1.4)UR當(dāng)電氣設(shè)備與避雷器緊靠時(shí)，取1.25當(dāng)電氣設(shè)備與避雷器有一定距離時(shí)，取1.42、操作過電壓下的絕緣配合采用FCD保護(hù)的變壓器的SIL應(yīng)與避雷器的保護(hù)水平相配合。SIL=KsUP(s)=1.15～1.25UP(s）44一、輸變電設(shè)備的絕緣配合163～500kV輸變電設(shè)備的基準(zhǔn)絕緣水平453～500kV輸變電設(shè)備的基準(zhǔn)絕緣水平17二、架空輸電線路的絕緣配合1、絕緣子片數(shù)的選擇線路絕緣子串應(yīng)滿足三方面的要求：在工作電壓下不發(fā)生污閃；雨天時(shí)在操作過電壓下不發(fā)生閃絡(luò)（濕閃）；具有一定的雷電沖擊耐壓強(qiáng)度，保證一定的線路耐雷水平和線路跳閘率。選擇順序按機(jī)械負(fù)荷和環(huán)境選擇絕緣子型號(hào)；按工作電壓所要求的泄漏距離決定絕緣子片數(shù)，按操作過電壓要求選擇片數(shù)，取其中較大者；校驗(yàn)該線路耐雷水平與雷擊跳閘率是否符合規(guī)定要求。46二、架空輸電線路的絕緣配合18（1）按工作電壓要求為防止絕緣子串在工作電壓下不發(fā)生污閃，絕緣子應(yīng)有足夠的沿面爬電距離（總爬電比距）。n：絕緣子片數(shù)L0：每片絕緣子的幾何爬電距離（cm）Um：系統(tǒng)最高工作電壓有效值（kV）Ke：絕緣子爬電距離有效系數(shù)。為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數(shù)應(yīng)為：47（1）按工作電壓要求n：絕緣子片數(shù)為了避免污閃事故，所需的絕（2）按操作過電壓要求絕緣子串在操作過電壓的作用下，也不應(yīng)發(fā)生濕閃。即絕緣子串的濕閃電壓在考慮大氣狀態(tài)等影響因素并保持一定的裕度后，應(yīng)大于可能出現(xiàn)的操作過電壓，通常取10％的裕度。則n2’絕緣子的工頻或操作濕閃電壓為：K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算UW與n2’之間關(guān)系因此按操作過電壓確定的每串絕緣子片數(shù)為：n0：零值絕緣子片數(shù)48（2）按操作過電壓要求K0：操作過電壓計(jì)算倍數(shù)因此按（3）按雷電過電壓要求一般情況下，大氣過電壓對(duì)確定絕緣子串的片數(shù)影響是不大的，因?yàn)槟屠姿讲煌耆Q于絕緣子片數(shù)，而主要取決于各項(xiàng)防雷措施的綜合效果，因此它僅作驗(yàn)算條件。即使耐雷水平達(dá)不到規(guī)程的下限值，也不一定必須增加絕緣子的片數(shù)，因?yàn)檫€可以采用降低桿塔接地電阻等措施來提高線路的耐雷水平。在特殊高桿塔或高海拔地區(qū)，雷電過電壓則成為確定絕緣子片數(shù)的決定因素。49（3）按雷電過電壓要求212、空氣間隙的選擇輸電線路的空氣間隙主要有：