电力系统中的绝缘协调

电力系统中的绝缘协调是如何安排电气的绝缘水平不同的组件电力系统包括传输网络,以这样的方式,使绝缘子的失败如果发生,请围绕到系统最少的地方,易于修复和更换,以及对电源的结果最不扰动。
当任何电压出现在电力系统中,那么可能存在绝缘系统的可能性。绝缘失败的可能性,在最近过电压源的最弱绝缘点处高。在电力系统和传输网络中,提供给所有设备和组件的绝缘。

绝缘体在某些点,与其他点相比,易于更换和可修复。某些点的绝缘不是那么容易更换,可修复,更换和修复可能非常昂贵并且需要长时间的电力中断。此外,这些点处的绝缘体的失败可能导致更大的电气网络超出服务。因此,希望在绝缘体故障的情况下,只有易于更换和可修复的绝缘体失败。旨在的整体目标绝缘协调是将绝缘失效引起的成本和干扰降低到经济上和操作上可接受的水平。在绝缘协调法中,系统各部分的绝缘必须分级,如果发生闪过,闪过必须在指定的点。
为了正确理解绝缘协调我们必须先了解电力系统的一些基本术语。让我们讨论。

标称系统电压

标称系统电压是相到相吗电压该系统通常为其设计。如11kv、33kv、132kv、220kv、400kv等系统。

最大系统电压

最大系统电压是在没有电力系统的负载或低负载条件下可能发生的最大允许功率频率电压。它也以相位为相位方式测量。
不同的列表标称系统电压他们的对象最大系统电压下面给出参考,

额定系统电压(KV) 11 33 66. 132 220 400
系统最大电压(KV) 12 36 72.5 145 245 420

NB -由上表可以看出,在电压等级达到220 KV时,系统电压最大值一般为相应标称系统电压的110%,在电压等级达到400 KV及以上时,系统电压最大值为105%。

接地因子

这是在接地故障期间对RMS相位到相位功率频率电压的相位功率电压的最高RMS相位与地球功率频率电压的比率将在没有故障的情况下在所选位置获得。
该比率通常是从所选故障位置观察的系统的接地条件。

有效接地系统

如果一个系统的接地系数不超过80%,则称为有效接地;如果超过80%,则称为非有效接地。
中性点隔离接地系统接地系数为100%,实心接地系统接地系数为57.7%(1/√3 = 0.577)。

绝缘水平

每种电气设备在其整个使用寿命期内,在不同的时间内都会出现不同的异常暂态过电压情况。设备可能必须承受雷击脉冲、开关脉冲和/或短时工频过电压.取决于脉冲电压的最大值短时工频过电压一个电力系统元件可以承受绝缘水平确定了高压电力系统的功率。
在确定系统的绝缘水平期间,额定值小于300 kV,耐雷电冲击电压短时间工频耐压被认为是。对于额定电压大于或等于300kv的设备,开关耐冲击电压并考虑了短时工频耐压。

雷电冲击电压

由自然雷电引起的系统扰动,可以用三种不同的基本波形来表示。如果一个雷电冲击电压沿着沿着一定的距离旅行输电线路在到达绝缘体之前,其波形接近全波,称为1.2/50波。如果在移动过程中,闪电扰动波在绝缘体上引起闪光,其形状就变成斩波。如果雷击直接击中绝缘体,那么雷电冲击电压可能会急剧上升,直到因闪过而得到缓解,从而导致电压突然急剧下降。这三种波在持续时间和形状上都有很大的不同。

开关脉冲

在切换操作期间,系统中可能出现单极电压。可以定期阻尼或振荡的波形。切换冲动波形具有较陡的前缘和较长的阻尼振荡段。

短持续时间功率耐电压

短时间工频耐压是规定的RMS值电气设备的正弦功率频率电压通常在60秒内承受特定时间段。

保护装置的保护电平电压

过电压保护装置,如避雷器或雷电避雷器设计用于承受一定水平的瞬态过电压,超过此电压,器件将浪涌能量排到地面,从而将瞬态过电压维持到特定水平。因此,瞬态过电压不能超过该水平。过电压保护装置的保护等级是过电压保护装置的终端在施加开关脉冲和雷电脉冲时不应超过的最高电压峰值值。

现在让我们逐个讨论一下绝缘的协调方法

使用屏蔽线或地线

屏蔽线
由于直接击中闪电笔划,可能会引起闪电浪涌。它可以通过在顶部的合适高度提供屏蔽线或地线来保护它导体输电线路。导电屏蔽线是否连接正确铁塔机体和塔体正确接地,所有处于接地线保护角下的导线均可避免直接雷击。过头接地线或接地线或屏蔽线也用于过头电力变电站保护不同的电气设备免受雷击。

常规的绝缘配合方法

绝缘协调
如上所述,电力系统的一个部件可能受到不同程度的瞬态电压应力、开关冲击电压和雷电冲击电压。达到元件瞬态过电压的最大幅值,可采用类似保护装置加以限制雷电避雷器在系统中。如果我们维持所有电力系统部件的绝缘水平以上保护装置的保护级别,那么理想情况下,任何组件的绝缘都没有机会。由于交叉后瞬态过电压达到绝缘体,因此电涌保护装置将具有幅度等于保护水平电压和保护水平电压脉冲绝缘水平的组件。
一般来说,脉冲绝缘水平设定在保护装置的保护电平电压以上15 - 25%。

绝缘协调的统计方法

绝缘协调
在较高的传输电压下,绝缘子串的长度和在空气中的间隙不随电压线性增加,而是近似于V1.6.下面示出了用于不同电压的悬架串中所需的绝缘盘数量。可以看出,光盘数量的增加仅为220 kV系统,超过2至3.5的过电压系数增加,但750 kV系统中存在快速增加。因此,虽然在高压系数为3.5(例如)的过电压系数上,但在高压系数上可以经济上可行,但在较高电压线上具有超过约2至2.5的过电压系数绝对不可行的情况下绝对不可行.在较高的电压系统中,它是占主导地位的电压的切换。然而,这些可以通过适当的开关装置的设计来控制。

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