9-电力系统内部过电压教程解决方案.ppt

2、操作过电压要求的净间距 要求 的正极性操作冲击波下的50％击穿电压 —计算用最大操作过电压 —空气间隙操作配合系数，对范围Ⅰ取1.03，对范围Ⅱ取1.1。 * 在缺乏空气间隙50％操作冲击击穿电压的实验数据时，亦可采取先估算出等值的工频击穿电压 ，然后求取应有的空气间距 的办法。 由于长气隙在不利的操作冲击波形下的击穿电压显著低于其工频击穿电压，其折算系数 ，如再计入分散性较大等不利因素，可取 ，即 * 3、雷电过电压所要求的净间距 通常取 的50％雷电冲击电压 等于绝缘子串的50％雷电冲击闪络电压 的85％，即 其目的是减少绝缘子串的沿面闪络，减少釉面受损的可能性。 * 求得以上的净间距后，即可确定绝缘子串处于垂直状态时对杆塔应有的水平距离 最后，选三者中最大的一个，就得出了导线与杆塔之间的水平距离L，即 —绝缘子串长度 * 表列出了各级电压线路所需的净间距值。当海拔高度超过1000m时，应按有关规定对净间距值进行校正；对于发电厂变电所，各个s值应再增加10％的裕度，以策安全。 * 小 结 通常按下列顺序对绝缘子串进行选择： 1、根据机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的型号； 2、按工作电压所要求的泄漏距离选择串中片数； 3、按操作过电压的要求计算应有的片数； 4、按上面2、3所得片数中的较大者，校验该线路的耐雷水平与雷击跳闸率是否符合规定要求。 输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间，导、地线之间，导线与杆塔之间。 * 绝缘配合统计法 * 随着超高压输电技术的发展，降低绝缘水平的经济效益越来越显著。 要求绝缘在过电压的作用下不发生闪络或击穿是要付出代价的，因而要和绝缘故障所带来的经济损失综合起来考虑，方能得出合理的结论。以综合经济指标来衡量，容许有一定的绝缘故障率反而较为合理。 * 在惯用法中，以绝缘的电气强度下限与过电压的上限作配合，还要留出足够大的安全裕度。实际上，过电压和绝缘的电气强度都是随机变量，无法严格地求出他们的上、下限，而且根据经验选定的安全裕度带有一定的随意性。这些做法从经济的视角去看，特别是对超、特高压输电系统来说，是不能容许的、不合理的。 * 采用统计法作绝缘配合的前提是充分掌握作为随机变量的各种过电压和各种绝缘电气强度的统计特性（概率密度、分布函数等）。 从20世纪60年代起，国际上开始探索新的绝缘配合思路，并逐步形成“统计法”，IEC于70年代初期对此作出正式推荐，目前已在一些国家采用于超高压外绝缘的设计中。 * 设过电压幅值的概率密度函数为 ，绝缘的击穿（或闪络）概率分布函数为 ，且 与 互不相关，如图所示。 为过电压在 附近的 范围内出现的概率，而 为在过电压 的作用下绝缘的击穿概率。由于它们是相互独立的，所以由概率积分的计算公式可写出出现这样高的过电压并使绝缘发生击穿的概率为 上式中的 称为微分故障率，即图中有斜线阴影的那一小块面积。 * 我们在统计电力系统中的过电压时，一般只按绝对值的大小，而不分极性。根据定义可知过电压幅值的分布范围应为 （ 为最大工作相电压幅值），因而绝缘故障率为 即图中的阴影部分总面积。它就是该绝缘在过电压作用下被击穿而引起故障的概率。 * 利用统计法进行绝缘配合时，安全裕度不再是一个带有随意性的量值，而是一个与绝缘故障率相联系的变数。 如果提高绝缘的电气强度，图中的 曲线向右移动，阴影部分的面积缩小，绝缘故障率降低，但设备投资将增大。可见采用统计法，我们就能按需要对某些因素作调整，例如根据优化总经济指标的要求，在绝缘费用与事故损失之间进行协调，在满足预定的绝缘故障率的前提下，选择合理的绝缘水平。 * 在实际工程中采用上述统计法来进行绝缘配合，是相当繁复和困难的。为此 IEC推荐了一种“简化统计法”，以利实际应用。 在简化统计法中，对过电压和绝缘电气强度的统计规律作了某些假设，这样，它们的概率分布曲线就可以用与某一参考概率相对应的点来表示，分别称为“统计过电压 ”和“统计绝缘耐压 ”。它们之间也由一个称为“统计安全因数 ”的系数联系着 * 简化统计法实质上是利用有关参数的概率统计特性，但沿用惯用法计算程序的一种混合型绝缘配合方法。把这种方法应用到概率特性为已知的自恢复绝缘上，就能计算出在不同的统计安全因数 下的绝缘故障率R，这对于评估系统运行可靠性是重要的。