绝缘配合基础知识
第章电力系统绝缘配合课件 (一)
第章电力系统绝缘配合课件 (一)第章电力系统绝缘配合课件为了提高人们对电力系统绝缘的理解和应用水平，第章电力系统推出了一份绝缘配合课件。
该课件从电力系统中各项电气设备、电力系统的分类、电力系统的运行方式、电力系统的故障类型、电气设备的运行状态等各种角度，阐述了绝缘配合的相关知识，旨在使读者在将来的实践工作中更为熟练，更为严谨、更为科学地进行电力系统绝缘配合工作。
一、电力系统中各项电气设备首先，课件介绍了电力系统中各项电气设备，包括变压器、配电柜、开关设备、电缆、架空线路等，针对每一种设备，阐明了其在电力系统运行中所起的作用，以及该设备有哪些绝缘特点，如何在绝缘配合中运用。
二、电力系统的分类课程还介绍了电力系统的分类，根据用途和电压等级的不同，将电力系统分为输变电系统、配电系统和用电系统三种。
同时，详细地介绍了每种系统的特点及其所使用的绝缘材料和绝缘方式，读者可以通过该部分内容了解不同系统电气设备之间的连通性和配合性。
三、电力系统的运行方式电力系统中的运行方式也是课件阐述的一个重点，包括平衡运行、故障运行和非常规运行等三种情况，其中介绍了运行方式对绝缘性能的影响，以及在不同运行方式下的绝缘检测方法等。
让读者理解电力系统的运行方式和绝缘配合之间的关系，更好地应对各种电力系统运行情况。
四、电力系统的故障类型电力系统的故障类型众多，有瞬时性故障也有长期性故障，还有闪络和击穿故障等，课件从不同故障类型的特点以及处理方法进行了详细介绍。
并且，还阐明了电力系统故障对绝缘性能的影响以及如何进行应急维护等，并提供了一些方便读者处理故障的方法和技能。
五、电气设备的运行状态在这部分内容中，课件介绍了电气设备的运行状态，如何判断电气设备的健康状况，从而准确预测设备的使用寿命，及时进行维护和更换。
此外，还从多个角度分析了电气设备使用过程中的电气性能和绝缘特点的演变过程，以及如何在设备使用期间合理维护绝缘性能，延长设备的使用寿命。
高压输变电设备的绝缘配合知识
高压输变电设备的绝缘配合前言：在GB311.2“使用导则”中详尽阐明了本标准中给出的绝缘配合的所有规则，特别是设备最高电压与标准额定耐受电压之间的关系。
如果同一设备最高电压对应几组标准额定耐受电压时，给出了选取最佳一组标准额定耐受电压的导则。
第1部分：定义，原则和规则1 概述1.1 范围本标准建议选择的耐受电压应与设备的最高电压相关联。
该关联仅是为了绝缘配合的目的。
本标准中不包括对人员安全的要求。
本标准适用于设备最高电压在1kV以上的三相交流系统，规定了这些系统中的高压输变电设备和设施的相对地绝缘、相间绝缘和纵绝缘的额定耐受电压的选择原则，并给出了标准耐受电压列表，应从该列表中选择额定耐受电压。
尽管本标准的原则也适用输电线路的绝缘，但其耐受电压值可以与标准额定耐受电压不同。
在制定各设备标准时，应根据本标准的要求，规定适合于该类设备的额定耐受电压和试验程序。
1.1.1 适用范围本标准适用于设备最高电压在1kV以上三相交流电力系统中使用的下列户内和户外输变电设备。
a）变压器类：电力变压器、并联电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器；b）组合式（箱式）变电站；c）电力电容器、耦合电容器（包括电容式电压互感器）、并联电容器、交流滤波电容器；d）高压电力电缆；e）变电站绝缘子、穿墙套管；f）避雷器绝缘外套。
g）高压电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、熔断器、限流电抗器、电流互感器、封闭式开关设备、封闭式组合电器、组合电器等；1.1.2 不适用范围a）安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学沉积物的场合下的设备；b）相对湿度较高且易出现凝露场合的户内设备。
1.2 规范性引用标准下列标准所包含的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。
凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。
绝缘配合
工频电压下空气间隙
间隙距离的选择：特高压真型塔边相空气间隙工频放电电 压与间隙距离的关系见图1。放电电压试验值和要求值的 比较见表2。
工频电压下空气间隙
操作冲击下的空气间隙
本研究采用真型的特高压杆塔进行空气间隙的放电电 压试验。 在选择空气间隙距离时，要考虑下列因素: (1)沿线最大的统计（2%）操作过电压水平Us为1.7 p.u。 (2)计算中tf以1000us计。 U 50.1.和变异系数的影 r (3) 考虑多间隙并联对放电电压 * 响 m 。
操作冲击下的空气间隙
对于操作过电压下的线路空气间隙距离选择，并联间隙 数取决于线路上出现最大的操作统计过电压的部分线路长 度，或者说取决于沿线操作过电压分布的均匀程度。根据 晋东南－南阳－荆门特高压线路操作过电压的实际分布情 况取m=100。 U 50.1.c (4)考虑线路间隙放电电压为 （1-3σ）。 (5)计算风速为0.5Vm(Vm为最大风速)。 单空气间隙的操作冲击放电电压配合值：
2、变电站绝缘配合
线路绝缘子串片数选择
原则： 1、工作电压下不发生雾闪； 2、操作过电压下不发生湿闪； 3、具有一定冲击耐压能力，保证一定的线路耐雷水平。 方法： 1 、污耐压法 2、泄露比距法
污耐压法
首先需要对每种绝缘子在尽可能模拟实际污秽的各种 污秽度、污秽分布下做大量的人工污秽试验，从闪络电压 的试验结果中计算出绝缘子在不同污秽度下的闪络电压或 耐受电压。然后按照系统必须保证的耐受电压Us，计算出 需要的绝缘子片数。 线路单片绝缘子的闪络电压和盐密的关系如下 式中：S为盐密；a ,b是常数，通过污闪试验的拟合得出。 单片绝缘子耐受电压表示如下 un= ui50% (1 - 3σs) 式中：σs为绝缘子污秽闪络电压的变差系数，一般取8％。
第15章 电力系统的绝缘配合解读
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75
105
38
40
20
23.0－35源自40.5－63
69.0
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80
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450/480
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185
850
360
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950
395
850
330
363
950
2.85
－
1050
－
(460)
3.19
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1175
－
(510)
1050
绝缘放电概率函数
过电压概率密度函数
Ra
U pn
p(U ) fg (U )dU
总阴影面积
3）简化统计法
思路
假设已知过电压和绝缘放电电压的概率分布
方法
在假设的基础上，计算故障率，进而确定绝 缘水平
特点
简化 比较科学合理
输变电设备和线路的绝缘水平
在变电所中，确定电力变压器的绝缘水平是中 心环节
额定
最高工
额定操作冲击
额定雷电冲击
额定短时工频
电有压效值（kV作）电3压～500（峰kkV值V）输耐受变电电相压压电对（地设p过.u.）备的Ⅰ基峰耐值准受（电绝kV压）Ⅱ缘水平有Ⅰ效耐值受（电k压VⅡ）
3
3.5
－
－
20
40
10
18
6
绝缘配合的基本方法
绝缘配合的基本方法一、绝缘配合的重要性1.1 绝缘配合就像是一场精心编排的舞蹈。
在电力系统这个大舞台上，各种电气设备都得各司其职，而绝缘配合就是确保它们能和谐共处的关键规则。
如果绝缘配合没做好，那就像跳舞的人乱了步伐，整个电力系统就可能陷入混乱。
这可不得了，电力系统一旦出问题，就像多米诺骨牌一样，影响的范围可广了，小到家庭停电，大到影响整个城市甚至更大区域的正常运转。
1.2 从安全角度看，绝缘配合就如同给电气设备穿上合适的铠甲。
电气设备在运行过程中，会面临各种各样的电压威胁，就像战士在战场上会遇到各种危险一样。
如果绝缘这个铠甲不合适，太薄弱了，设备就容易被电压“敌人”攻破，导致设备损坏，甚至引发安全事故，那可真是“城门失火，殃及池鱼”，周围的设备和人员都可能受到伤害。
2.1 确定绝缘水平这就好比给每个电气设备量体裁衣。
我们得先知道设备在正常运行和可能出现的异常情况下会遇到的电压情况。
比如说，一个变压器在正常运行时可能承受一定的额定电压，但在雷击或者系统故障时，就会遭受更高的过电压。
我们要根据这些情况，综合考虑各种因素，像设备的重要性、使用环境等，来确定这个设备的绝缘水平应该是多少。
这可不能马虎，要是绝缘水平定得太高，就像给一个小孩穿上大人的衣服，浪费资源不说，还可能影响设备的性能；要是定得太低，那就像给士兵穿了一件破铠甲，根本起不到保护作用。
2.2 选择绝缘材料这是绝缘配合里很关键的一环。
市场上有各种各样的绝缘材料，就像商店里琳琅满目的商品。
我们要根据设备的需求来挑选。
有些设备需要耐高温的绝缘材料，就像在高温环境下工作的烤箱相关的电气设备；有些设备需要高介电强度的绝缘材料，比如高压输电线路中的设备。
我们得像精明的购物者一样，在众多的绝缘材料中挑选出最适合的那一款。
这可不仅仅是看价格或者外观，而是要综合考虑材料的电气性能、机械性能、化学稳定性等多方面的因素。
2.3 考虑绝缘距离绝缘距离就像是设备之间的安全距离。
高压电技术10-1~10-2 绝缘配合
绝缘子片数：
n1
U m
K e L0
小结
基本冲击绝缘水平（BIL） 操作冲击绝缘水平 (SIL) 变压器的绝缘水平与避雷器的保护水平的配合 绝缘子串选择：在工作电压下不发生污闪；雨天时在操作过电压下
不发生闪络（湿闪）；具有一定的雷电冲击耐压强度，保证一定的 线路耐雷水平和线路跳闸率。
绝缘子片数的选择
线路绝缘子串选择要求： 在工作电压下不发生污闪； 雨天时在操作过电压下不发生闪络（湿闪）； 具有一定的雷电冲击耐压强度，保证一定的线路耐雷水平和
线路跳闸率。
按工作电压要求 防止绝缘子串在工作电压下不发生污闪，应有足够的沿面爬电距离。
nKe L0
Um
n：绝缘子片数 L0：每片绝缘子的几何爬电距离（cm） Um：系统最高工作电压有效值（kV） Ke：绝缘子爬电距离有效系数。
THANK YOU
For Your Potential Watching
绝缘配合
根据设备在系统中可能承受的各种电压，考虑限压装置 的特性和设备的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便 把作用在设备上的各种电压所引起的绝缘损坏和影响连 续运行的概率降低到经济上和运行上能接受的水平。
核心问题：确定各种电气设备的绝缘水平。
绝缘配合的任务
正确处理过电压和绝缘这一对矛盾， 以达到优质、安全、经济供电的目的。
在绝缘配合中不考虑谐振过电压， 在电网设计和运行中应当避开谐振过电压的产生。
绝缘配合示例
架空线路和变电站之间的绝缘配合 同杆架设的双回线路之间的绝缘配合 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（杆塔空气间隙和绝缘子串） 各种保护装置之间以及与被保护绝缘之间的绝缘配合
电力系统绝缘配合—绝缘配合的种类(高电压技术课件)
在没有获得现代避雷器的可靠保护之前，曾将内绝缘水平取得高于外绝缘水平，因为内绝缘的击穿后果远比外绝缘的闪络更加严重。
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.4各种外绝缘之间的绝缘配合
概念：不少电力设备的外绝缘不止一种，这些外绝缘之间存在的绝缘配合问题
例如架空线路塔头空气间隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压的绝缘配合
有避雷器的保护，降低了变电设备的绝缘水平，经济效益显著。
电力发展早期为了限制侵入变电所的过电压，线路绝缘水平低于变电所内电气设备的绝缘水平
MOA或阀式避雷器的安装，可靠的限制入侵波的幅值，现代输电线绝缘水平高于变电所设备
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.3电气设备内绝缘与外绝缘之间的绝缘配合
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.2同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
双回线是指同一杆塔上安装有不一定为相同电压与频率的两个回路的线路。
为了避免雷击线路引起两回线路同时跳闸停电的事故，双回路的绝缘水平采用不平衡方法，一边的绝缘子数量较多，而另外一边的较少。两回线路绝缘水平差距大小，为绝缘配合问题。
二、同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
9.2.1 绝缘配合的种类9.2.1.1架空线路与变电所之间的绝缘配合
请替换文字内容
电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。
架空线路与变电所之间的绝缘配合
因为线路绝缘的后果没有变电设备绝缘故障严重，有一定合理性。
例如高压隔离开关的断开耐压水平必须设计得比支柱绝缘子的对地闪络电压更高一些，目的是保证人身安全。电力设来自不与空气接触的绝缘部分称为内绝缘。
内绝缘一般不受空气湿度与外界污秽程度等的影响，相对比较稳定。
绝缘配合使用方法
绝缘配合使用方法绝缘配合是一种用于保护人员免受电击的重要安全措施，它是在进行电气工作时，通过使用绝缘工具和个人防护装备，确保工作人员与电气设备之间的安全隔离。
下面将详细介绍绝缘配合的使用方法。
1.了解绝缘等级和绝缘材料的要求：在进行绝缘配合之前，首先要了解绝缘等级和绝缘材料的要求，以便正确选择适当的绝缘工具和个人防护装备。
绝缘等级通常分为1000V和1000V以下两种，而绝缘材料则有橡胶、塑料和绝缘涂层等多种选择。
2.工具绝缘：绝缘工具是在电气工作中最常用的绝缘配合工具，它们能够有效地防止电流通过工具传导到人体。
使用绝缘工具时要确保其绝缘材料完好无损，没有裂纹或磨损。
同时，还要定期检查绝缘工具的绝缘等级是否适用于当前的工作环境。
3.所有电气设备必须断电：在进行电气工作之前，必须确保所有相关电气设备已经断电，并使用相应的安全措施将其固定住，以免意外接通电源导致电击事故。
4.使用绝缘手套：绝缘手套是保护手部免受电击的重要个人防护装备，必须正确选择和使用。
绝缘手套应该符合国家和地区的安全标准，并经过定期的检查和测试。
在使用绝缘手套之前，要先检查手套是否损坏，然后穿戴手套，并确保其正确固定。
5.使用绝缘鞋和垫子：除了手套外，绝缘鞋和垫子也是保护人员免受电击的重要个人防护装备。
绝缘鞋通常由绝缘材料制成，可以有效地防止电流通过脚部传导到地面。
绝缘垫子则可以用于绝缘工作场所，将人员和地面有效地隔离开来，防止电流通过人体传导到地面。
6.注意绝缘工具的标记和标识：在使用绝缘工具时，要注意仔细阅读工具上的标记和标识，了解其绝缘等级和使用范围。
使用不同绝缘等级的工具时必须注意用途，不得超出其规定的工作范围。
7.避免潮湿和污染环境：潮湿和污染环境会降低绝缘材料的绝缘性能，增加电流通过的风险，因此，在绝缘配合过程中要避免进入这样的工作环境。
如果无法避免，可以使用绝缘胶带将绝缘材料包裹起来，增加其绝缘性能。
8.定期检查和维护：绝缘工具和个人防护装备必须定期检查和维护，确保其正常功能和良好绝缘性能。
第6章 电力系统的绝缘配合
泄漏比距 S=nλ/Um （6-8） λ ）
式中： 式中：n—每串绝缘子个数 λ—每片绝缘子的距 每串绝缘子个数 每片绝缘子的距 离（cm） ） Um—系统最高线电压的有效值（KV） 系统最高线电压的有效值（ ） 系统最高线电压的有效值
要求：S> S0 (S0—规定的绝缘子在不同的 要求： 规定的绝缘子在不同的 污秽区的最小泄漏比距值，见表6-3) 污秽区的最小泄漏比距值，见表 每串绝缘子的片数： 每串绝缘子的片数： n1≥S0 Um/λ （6-9） λ ） 计算结果已计及预留零值绝缘子1-3片 计算结果已计及预留零值绝缘子 片 已分别增加1-3片 （已分别增加 片）
绝缘配合的核心问题
确定各种电气设备的绝缘水平，它是绝缘 确定各种电气设备的绝缘水平， 设计的首要前提。 设计的首要前提。
二、绝缘水平
绝缘水平： 绝缘水平 ： 指电气设备的绝缘可以承受的试验 电压值， 电压值 ， 在此值下设备不发生火花放电闪络或击 穿。 试验电压是模拟各种实际电压的， 试验电压是模拟各种实际电压的，故有以下三 工频交流试验电压、雷闪冲击试验电压、 种 ： 工频交流试验电压 、 雷闪冲击试验电压 、 操 作冲击试验电压。 作冲击试验电压。
非有效接地 直接接地
按工作电压泄漏比距要求 决定n 决定 1 按内部过电压下湿闪电压 决定n 决定 2 按大气过电压下耐雷水平 决定n3 决定 实际采用值n 实际采用值
2 3 3 3
4 5 5
5
6~7 7 7 7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13
19 17 19 19
28 22
12~ 13
13
25~2 8
28
13
二、线路空气间隙距离的确定
（2）外绝缘的冲击电压水平 ） 全波试验电压： =(1 )/0 全波试验电压： UW1.5/50=(1.1Ub.5+1)/0.84 0.84—海拔 海拔1000m及以下地区的空气密度及 海拔 及以下地区的空气密度及 湿度校正系数
最新11.-第十章--电力系统的绝缘配合PPT课件
输电线路绝缘水平的确定
输电线路的绝缘水平： •绝缘子串的绝缘子片数 •线路绝缘的空气间隙
绝缘子串的片数选择 根据杆塔机械负荷选定绝缘子型式之后，需要确定绝缘子的片数，其要求如下：
在工作电压下不发生污闪 ❖下雨天在操作过电压下不发生闪络 具有一定的雷电冲击耐受强度，保证线路有一定的耐雷水平
(7)在特高压电网中，由于限压措施的不断完善，过电压可降低到 1.6~1.8 p.u. 或更低，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。
绝缘配合的方法
惯用法 ❖统计法 简化统计法
适用范围： 由于对非自恢复绝缘进行绝缘放电概率的测定，费用很高，目前难于使用统计 法，主要仍用惯用法。但是，现在国内外都正在致力于研究采用统计模拟的方 法解决非自恢复绝缘的配合问题。对于降低绝缘水平经济效益不是非常显著的 220kV及以下电压等级设备的绝缘，通常仍采用惯用法。在采用惯用法进行绝 缘配合时，无法定量预估绝缘的故障率，只是在确定绝缘水平时留有一定的安 全裕度，即所谓配合系数(或安全裕度系数)。对于330kV及以上设备的自恢复 绝缘，可以采用统计法进行绝缘配合，因此也可以用统计法对各项可靠性指标 进行预估。
Ush 1.1k0Uph
式中
1.1:综合考虑各种因素的修正系数 k0:操作过电压计算倍数 uph:系统最高运行相电压
（3）按大气过电压进行验算
一般情况下，大气过电压对确定绝缘子串的片数影响是不大的，因为耐雷 水平不完全决定于绝缘子片数，而主要取决于各项防雷措施的综合效果，因此 它仅作验算条件。即使耐雷水平达不到规程的下限值，也不一定必须增加绝缘 子片数，因为还可以采用降低杆塔接地电阻等措施来提高线路的耐雷水平。但 在特殊高杆塔或高海拔地区，雷电过电压则成为确定绝缘子片数的决定因素。