68绝缘子和套管的选择
68绝缘子和套管的选择资料
3. 按结构形式分 支柱式、套管式、盘形悬式
（1）电站绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子
4. 按用途分（2）电器绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子
（3）线路绝缘子:针式、悬式、蝴蝶式、瓷 横担
二、绝缘子的基本结构
1.主要结构部件
（1）绝缘件
电工瓷、钢化玻璃
（2）金属附件
作用：固定
四、支柱绝缘子和穿墙套管的选择
1.额定电压的选择 UN>UNs
2.额定电流的选择 IN > KImax
3.支柱绝缘子和套管的种类和型式选择
装置地点、环境选择屋内、屋外或防污式、使用要求
4.穿墙套管的热稳定校验 It2t ≥Qk
5.支柱绝缘子和套管的动稳定校验
Fmax
F1 F2 2
2.金属附件与瓷件的胶装方式
（1）外胶装 铸铁底座和圆形铸铁帽均用水泥胶合剂胶
装在瓷件的外表面
（2）内胶装 将绝缘子的上、下金属配件均胶装在瓷
（3）联合胶装件上孔金内属配件采用内胶装，下金属配件采
用外胶装
三、电站绝缘子的类型和特点
1.支柱绝缘子
（1）户内支柱绝缘子 （（2a））户外胶外装支式支柱柱绝绝缘缘子子
主要应逐用步在被6淘kV汰及以上屋外配电装置。
（2（.b盘a））内形针胶式悬装支式式柱支绝绝柱缘缘绝子缘子子
体积空小心、质可量击轻穿、结电构气，性较能笨好重等优，点易，老但机械强度较低
3.套化。管绝缘子(穿墙套主要管应/套用在管35) kV及以上屋外配电装置和架
导连导或出一内套接体体由部用用 壳，管端，由与户瓷分于载6尺于于外（ （ （一（为～用户以壳外套组户流（ 实 维寸潮使，c12户端63于外及内式、成内导）小湿b心护））～5有使内为母户向的套）接。k配、和体联不等户户5封导V多式线外壳载管棒0地泄湿电：合优可内外，闭电0伞套在电外流两式漏热法装k胶点击式式纯外部裙管V屋距带器引导端绝兰置装穿，瓷壳分）的安离地内体的出绝缘及的式结逐结的与。大区装户穿进载。缘子载载支构步构电地、在外过流行设流流柱，取，器 绝电式户墙计导绝代尺一气（ 缘壁：体缘针寸性般如 ，空或三能子小式断 并线天好、绝路 起路花、质缘器 到上板机量子、 支。械，。轻235变 持1强2303以1、0005压 作0度kkkk及k便VVVV器 用高V从—————于等 。，————屋—制适）3112内7片 394用造的片片 片 片向和载屋流外部引分出引， 矩形截面、圆形截面、母线型
第11讲-绝缘子及套管
高压套管材料
绝缘子及套管绝缘诊断
1、绝缘子电压分布测量诊断 （1）短路叉
绝缘子及套管绝缘诊断
（2）电阻\电容分压杆
绝缘子及套管绝缘诊断
2、绝缘子、套管绝缘电阻测量 清洁干燥的绝缘子绝缘电阻值很高。电瓷有裂纹时绝 缘电阻一般不会有明显的降低。 当电瓷龟裂处有湿气及灰尘、脏污时，绝缘电阻将显 著下降，这时阻值用兆欧表很容易测出。 绝缘子套管的绝缘电阻测量是为了初步检查其绝缘情 况，在进一步的交流耐压试验前后需进行。
绝缘子材料
高压电瓷 高压电瓷是目前高压绝缘子中主要的电介质，具有相 当良好的电气及机械性能、耐电晕和电弧性能、耐老化性 能，化学性能稳定，能较好的承受大气中各种不利条件的 作用。并且原料普遍，成本低廉。 高压电瓷在工频较为均匀的电场下，厚度为1.5mm左 右时，击穿电场强较高。当厚度增加或电场不均匀时，电 瓷的耐电强度大为下降。
绝缘子材料
高压电瓷
密度（g/cm3) 抗拉强度(N/m2) 抗压强度(N/m2) 抗弯强度(N/m2)
2.3~2.5 （300~400）×105 （4500~5500）×105 （800~1100）×105
在绝缘子设计中，电瓷机械强度比电气强度更重要。 电瓷的抗压强度比抗拉和抗弯高得多，因此在结构中要尽 可能使瓷不受张力和弯曲力，最好使瓷受压力。
绝缘子及套管绝缘诊断
1、绝缘子电压分布测量诊断 每一个绝缘子相当于一个电容器，因此一个绝缘子串 就相当于由许多电容器组成的串联回路。 由于每个绝缘子的电容量相等，因而在绝缘子串中， 每一片绝缘子分担的电压是相同的。 当绝缘子出现低值或零值时，绝缘子电压分布出现变 化，可通过电压分布测量方法对绝缘子进行诊断。
2第六节第七节裸导体、电缆、绝缘子和套管的选择
综合考虑投资、维护费、折旧费、损耗等因素，使年 综合费用最小所对应的导体截面称为导体的经济截面，所 对应的电流密度称为经济电流密度。 I 按经济电流密度选择导体截面按下式计算 S J max
J
注：1）应尽量选择接近上式计算的标准截面 2）按经济电流密度选择还应按长期发热进行校验。
经济电流密度值 A/mm2
2 12 sh
3条时， 条间中心距为2b, lb：两衬垫之间的距离 （一般为30-50cm）
1 f b 8( k12 k13 )i 10 9 b
②衬垫之间的距离校验工程条件为：
lb max 12( al ph )W fb
若lb实≤lbmax ，则动稳定性满足要求。 2、槽形导体应力计算
第六节裸导体的选择
主要内容 1.掌握裸导体的选择原则；
裸导体选择的项目一般包括：
① 导体材料、类型和布置方式;
②
③ ④ ⑤
导体截面;
热稳定; 动稳定等项进行选择和校验； 对于110kV以上导体要进行电晕的校验；
⑥对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。
一、导体选型 常用的导体材料有铜、铝和钢。铜的电阻率，机械强度 大，抗腐蚀性能好，是首选的母线材料。
f ph L2 M ph ( Pa ) W 10W
假设导体为自由支承在绝缘上的多跨距、匀载荷的梁，
在电动力作用的作用下，导体所受到的最大弯矩M
2 l M 1.73 i 2 sh 108 10 a f ph l 2 当跨距数等于2时，导体所受到的最大弯矩为： M 8 导体最大相间计算应力： σph=M/W （W：抗弯截面系数） 根本条件应满足： σph≤σal
4、按允许电压降校验 正常运行时，电缆的电压损失应不大于额定电压的5%，即
330KV枢纽变电站设计本科毕业设计
本科毕业设计（论文）题目：330KV枢纽变电站设计学院：电子信息学院专业班级：06级电气工程及其自动化2班指导教师：______职称：_______学生姓名：______-学号：40604040218摘要本设计主要介绍了330KV枢纽变电站的整个设计过程，原则和方法。
关于主变压器和主接线部分的内容是基础部分，主要介绍了主接线的形式，综合介绍了各种接线方式的特点，各自的优缺点及变压器的原则原则等，根据任务书要求最终选择满足设计任务的主接线方案。
短路电流是非常重要的部分，它主要介绍了短路计算的目的，原则，方法和具体的数据信息等，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备。
电气设备的选择及校验主要是录用对称短路的计算结果进行高压电气设备（断路器、隔离开关）的校验。
以及继电保护中配置的选择、整定和校验的原则、方法等。
关键词：主变压器、电气主接线、短路计算、继电保护ABSTRACTThis design introduces a 330KV substation hubs throughout the design process, principles and methods.Transformers and wiring in the Main part of the main part of the content is the foundation, introduces the main connection in the form of an overview of the characteristics of different connection methods, their advantages and disadvantages and the principle of the transformer principle, according to mandate of the book chose to meet the design requirements The main task of wiring options. Short-circuit current is a very important part, which introduces the purpose of calculating short-circuit, principles, methods and specific data information for the design needs of the choice of high voltage electrical equipment, setting, checking and so to prepare. Selection and verification of electrical equipment is mainly employed symmetrical short-circuit calculations for high-voltage electrical equipment (circuit breaker, disconnecting switch) validation. And protection of power configuration options, setting and calibration principles and methods.KEY WORDS: main transformer, main electrical wiring, relay, setting and calibration目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 设计的技术基础和前提 (2)1.2 现行变电站设计的基本思路 (4)1.3 主要设计原则 (4)第2章主变压器及电气主接线的选择 (6)2.1 主变压器的选择 (6)2.1.1 主变压器型式及范围 (6)2.1.2 变压器型号的表示含义 (8)2.2 电气主接线的选择 (9)2.2.1 电气主接线概念 (9)2.2.2 电气主接线的基本要求 (9)2.2.3 设计步骤和内容如下 (10)2.2.4 所选电气主接线 (11)2.3 无功补偿 (15)第3章短路电流计算 (17)3.1 短路电流计算 (17)3.2 短路电流和短路容量 (17)3.3 短路电流将引起下列严重后果 (17)3.4 限制短路电流的措施 (18)3.5 短路电流计算的目的和条件 (19)3.6计算过程 (20)第4章电气设备的选择 (29)4.1电气设备选择的一般原则 (29)4.2 电气设备的选择 (32)4.2.1 高压断路器的选择 (33)4.2.2 隔离开关的选择 (38)4.2.3 电流互感器的配置和选择 (42)4.2.4 电压互感器的配置和选择 (47)4.2.5 各级电压母线的选择 (50)4.2.6 绝缘子和穿墙套管的选择 (54)第5章变电站继电保护 (55)5.1 330kV配电装置 (55)5.2 电气总平面布置方案 (55)5.3继电保护及微机监控系统 (57)5.3.1 概述 (57)5.3.2 总的技术要求 (59)5.3.3 继电保护配置方案 (60)第6章绝缘配合、过电压保护及接地 (63)6.1 避雷器的配置 (63)6.2 避雷器的选择 (63)6.3 电气设备的绝缘配合 (63)6.3.1 330kV电气设备的绝缘配合 (63)6.3.2 110kV绝缘配合 (64)6.3.3 35kV绝缘配合 (66)6.4 电气设备外绝缘及绝缘子串泄漏距离的确定 (67)6.5 接地 (67)工作总结 (68)致谢 (69)参考文献 (70)附录 (71)附图一330kV设备选型 (72)附图二110kV设备选型 (73)附图三35kV设备选型 (74)附图四电气主接线 (75)前 言我国是世界能源消耗大国，煤炭消费总量居世界第一位，电力消费总量居世界第二位，但一次能源分布和生产力发展水平却很不均匀。
电气设备的选择与校验知识
(6-18)
式中 K2——可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时
K2=1.5～2.0；当一组电力电容器时K2=1.3～1.8)；
IN.C——电力电容器回路的额定电流。
(3) 熔断器开断电流校验。
I Noc Ish
(6-19)
对断于器非，I k限在流电熔流断达器最，大选值择之时前用电冲路击已电切流断的，有可效不值计非I sh周进期行分校量验的；影对响于，限而流采熔用
为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上
的计算作用力Fc
其中
Fc
Fmax
H1 H
(N)
(6-21)
H1 H b h / 2
式中 H——绝缘子高度；
H1——绝缘子底部到母线中心线的高度(mm)；
b ——母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线
图6-4 绝缘子受力示意图
= M F，(3当) L挡8 数大于2时， ＝ M F，(3)LL为10母线的挡距；
W
──母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时(图4.13)，
W b2h 6
，此处
b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度，b和h的单位均为m。
不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母 线一样。
I N.FE = K1I max
(6-17)
式中 K1——可靠系数(不计电动机自起动时K1=1.1～1.3；考虑电动机自起
动时K1=1.5～2)。
用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起
回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按
下式选择
I N.FE K2 I Ngc
I t2t
绝缘子选用
关于支持绝缘子及穿墙套管的选型和使用概述：在成套产品设计、装配过程中，常常发现支持绝缘子装得过密、选择过大，没有适当利用穿墙套管的支持作用的现象，造成了很多不必要的浪费。
在部分人员中存有一个不当的观念，认为绝缘子选择由母排大小决定，套管无支持作用，绝缘子间的跨距在0.8～1米之间不能超过1米这一错误观点。
这种观念在公司内外（用户）存有一定的普遍性，故在这里作一简单叙述以引起我们的重视，并作好为用户解释工作。
一、支持绝缘子的选用绝缘子是按额定电压、使用环境来选择的，并对动稳定作校验。
目前公司内使用的有10kV 、35kV 两类，使用环境均为户内防污Ⅱ级。
通常情况下，绝缘子的机械破坏负荷与绝缘子直径、下法兰孔大小成对应关系。
下法兰M16，直径φ78左右的10kV 环氧树脂绝缘子抗弯负荷在B 级以上其值为≥10kN 。
下法兰M20，直径φ110左右的10kV 环氧树脂绝缘子抗弯负荷可达D 级其值为≥20kN 。
而目前使用的35kV 环氧树脂绝缘子下法兰为M16，抗弯负荷在≥10～12kN 之间。
动稳定校验按Fc ≤0.6ph FFc ——作用于绝缘子上的计算力 ph F ——绝缘子机构破坏负荷（由样本查得） Fc=0.173*K*Dl c *2ch ic l ——绝缘子间跨距D ——相间距i——三相短路冲击电流，kAchK ——绝缘子受力系数若绝缘子按10kN计，则Fc只要≤6kN便可，由此得各相间距下的最大跨距（见下表）：二、穿墙套管的选用穿墙套管的选择是按额定电压、额定电流、使用环境来选择的同样需进行短路电流校验动稳定，热稳定。
对于过孔类套管额定电流，热稳定由母排决定这里不作介绍。
目前，市场上使用的穿墙套管大部为抗弯负荷≥8kN，按户内Ⅱ级污秽地区设计。
由于环氧树脂穿墙套管在使用初期，存在质量缺陷，在大规格主母排的安放过程中易造成损伤，带来事故隐患，造成了主母线对地短路事故，一些地方电力部门要求在母线室加支持绝缘子。
(完整版)绝缘子和穿墙套管
1）按额定电压选择绝缘子和穿墙套管
UN ≥ UNS
UN-------支柱绝缘子或穿墙套管的额定电压
UNS -------电网额定电压
2）按额定电流选择穿墙套管
K IN ≥ Imax
Imax -------所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
IN -------穿墙套管的额定电流
K ------温度修正系数
Fmax
Fmax
F1
F2 2
1.73 is2h
LC a
107 (N)
绝缘子：LC （L1 L2 ) / 2
套管：LC （L1 Lca ) / 2
10KV( 拉线 老式)棒 耐张 形悬式 合成 合成绝 绝缘 缘子 子
10K V绝 缘稳 线棒
新式 横担 合成 绝缘 子
FS-10/3 横担合 成绝缘 子
10K V针 式合 成绝 缘子
铁道用 双绝缘 悬式合 成绝缘 子
返回
参
数
500KV直流合成绝缘子
链 接
750KV合成绝缘子
户外棒形支柱绝缘子
当套管在环境温度高于+40℃，但不超过+60℃时，套管的工作电流建议按环境温度每增高1℃，额定
电流负荷降低1.8%。
套管按使用场所可分为：户内普通型、户外-户内普通型、户外-户内耐污型、户外-户内高原型、
户外-户内高原耐污型五种类型。
户内普通型:一般适用于安装地点海拔不超过1000m地区，但安装地点应是无明显污秽地区。
2.按安装地点分
（1）户内式（无伞裙） （2）户外式（有伞裙 ）
3. 按结构形式分 支柱式、套管式、盘形悬式
4.
按用途分
（1）电站绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子 （2）电器绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子
500千伏绝缘材料用量
500千伏绝缘材料用量简介500千伏绝缘材料用量是指在500千伏输电线路中所使用的绝缘材料的数量。
绝缘材料是用于隔离电力设备和导线，防止电流外泄和电力损耗的重要组成部分。
在500千伏输电线路中，绝缘材料的选择和使用对于电力传输的安全性和效率至关重要。
绝缘材料的种类在500千伏输电线路中，常见的绝缘材料包括以下几种：1.绝缘子：绝缘子是用于支撑和固定导线的绝缘材料。
它们通常由陶瓷、玻璃纤维增强塑料等材料制成，具有良好的绝缘性能和机械强度。
绝缘子的用量取决于输电线路的长度和设计要求。
2.绝缘套管：绝缘套管是用于保护导线和电缆的绝缘材料。
它们通常由橡胶、聚氯乙烯等材料制成，具有良好的柔韧性和绝缘性能。
绝缘套管的用量取决于导线和电缆的数量和长度。
3.绝缘胶带：绝缘胶带是用于包裹导线和连接绝缘件的绝缘材料。
它们通常由橡胶、聚乙烯等材料制成，具有良好的粘附性和绝缘性能。
绝缘胶带的用量取决于绝缘件的数量和连接方式。
4.绝缘漆：绝缘漆是用于涂覆导线和电缆的绝缘材料。
它们通常由聚氨酯、环氧树脂等材料制成，具有良好的绝缘性能和耐热性能。
绝缘漆的用量取决于导线和电缆的长度和直径。
绝缘材料用量的计算500千伏绝缘材料的用量计算需要考虑以下几个因素：1.输电线路的长度：输电线路的长度决定了绝缘材料的总用量。
通常情况下，输电线路越长，所需的绝缘材料越多。
2.导线和电缆的数量和长度：导线和电缆的数量和长度决定了绝缘套管和绝缘胶带的用量。
通常情况下，导线和电缆越多、越长，所需的绝缘套管和绝缘胶带越多。
3.绝缘件的数量：绝缘件的数量决定了绝缘子和绝缘胶带的用量。
通常情况下，绝缘件越多，所需的绝缘子和绝缘胶带越多。
4.导线和电缆的直径：导线和电缆的直径决定了绝缘漆的用量。
通常情况下，导线和电缆越粗，所需的绝缘漆越多。
绝缘材料用量的实际案例以某500千伏输电线路为例，该线路总长度为100公里，共有10条导线，每条导线长度为10公里，直径为2厘米。
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四、支柱绝缘子和穿墙套管的选择
1.额定电压的选择 UN>UNs
2.额定电流的选择 IN > KImax
3.支柱绝缘子和套管的种类和型式选择
装置地点、环境选择屋内、屋外或防污式、使用要求
4.穿墙套管的热稳定校验
I
2 t
t
≥Qk
5.支柱绝缘子和套管的动稳定校验
F m axF 1 2F 21.73ik 2la c10 7(N )
主要应逐用步在被6淘kV汰及以上屋外配电装置。
（2（.b盘a））内形针胶式悬装支式式柱支绝绝柱缘缘绝子缘子子
体积空小心、质可量击轻穿、结电构气，性较能笨好重等优，点易，老但机械强度较低
3.套化。管绝缘子(穿墙套主要管应/套用在管35) kV及以上屋外配电装置和架
导连导或出一内套体接体由部用用壳端，管与，由户瓷分于载6尺于于外（ （ （为一（～用户以壳外套组户流（ 实 维寸潮，使c12户端63于外及内式成、内导）小湿b护心））～5使有内为母的户向套）。接k配、和体联等不户户5封导V式多线载外壳管棒0地泄湿电：合可优外内，闭电0套伞在流电外两式漏热法装k胶击点式式纯外部管裙V屋距带导器引端绝兰置装，穿瓷壳分）安的离地内体的出绝缘及的式逐结结与的。大区装户穿进载。缘子载载支步构构地电、在外过行流设流流柱取，，器绝电户 式墙计导绝尺代一气（缘壁：体缘寸针性般如，空或三能子式小断并线天好绝、起路路花、缘质器到上板机子量、支。械，轻。235变持1强2303以1、0005压作0度kkkk及k便VVVV器用高V从—————于等。，————屋—制适）3112内7片 394用造的片片 片 片向和载屋流外部引分出引， 矩形截面、圆形截面、母线型
各有什么特点？
三、电站绝缘子的类型和特点
户内支柱绝缘子
三、电站绝缘子的类型和特点
户外式支柱绝缘子
针式支柱绝缘子 棒式绝缘子
三、电站绝缘子的类型和特点
悬式绝缘子
三、电站绝缘子的类型和特点
套管绝缘子
THANKS
谢谢聆听
68绝缘子和套管的选择
《发电厂变电站电气设备》
用：支持和固定裸载流导体，并使裸载流 导体与地绝缘，或使装置中处于不同电位的载流 导体之间绝缘。
1.按额定电压分 （1）高压绝缘子（1000V以上）
（2）低压绝缘子（1000V及以下）
2.按安装地点分 （1）户内式（无伞裙）
2.金属附件与瓷件的胶装方式
（1）外胶装 铸铁底座和圆形铸铁帽均用水泥胶合剂胶
装在瓷件的外表面
（2）内胶装 将绝缘子的上、下金属配件均胶装在瓷
（3）联合胶装件上孔金内属配件采用内胶装，下金属配件采
用外胶装
三、电站绝缘子的类型和特点
1.支柱绝缘子
（1）户内支柱绝缘子 （（2a））户外胶外装支式支柱柱绝绝缘缘子子
短路时作用在支柱绝缘子绝缘子帽上的计算作用力
FcoFm axH 1/H(N)
支柱绝缘子绝缘子帽上的计算作用力Fco及套管的最大受力应不大 于60%支柱绝缘子的抗弯破坏负荷0.6Fph。Fph由所选绝缘子给定。
思考练习
思考练习
1.绝缘子作用是什么？按用途分几类？ 2.电站绝缘子按结构形式可分为几大类？
（2）户外式（有伞裙 ）
3. 按结构形式分 支柱式、套管式、盘形悬式
（1）电站绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子
4. 按用途分（2）电器绝缘子:支柱绝缘子和套管绝缘子
（3）线路绝缘子:针式、悬式、蝴蝶式、瓷 横担
二、绝缘子的基本结构
1.主要结构部件
（1）绝缘件
电工瓷、钢化玻璃
（2）金属附件
作用：固定