电力系统的绝缘配合演示文稿
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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。
高电压技术-电力系统的绝缘配合PPT课件
高电压技术（第二版）
张一尘主编
精选PPT课件
1
第十一章
电力系统的绝缘配合
精选PPT课件
2
一、绝缘配合、绝缘水平和试验电压
• 问题的提出
绝缘与过电压是高电压技术中的两大主要内容。随 着电力系统电压等级的进一步提高，一方面输变电设 备绝缘部分的投资占总设备投资的比重越来越大；另 一方面，由于系统电压等级的提高，输送容量的增大， 一旦出现故障，损失巨大。因此，在超高压系统中， 绝缘配合的问题尤为重要！
空气间隙所承受的电压由高到低依次为： 雷电过电压——操作过电压——工作电压
但作用时间则恰恰相反！
精选PPT课件
18
三种电压作用下空气间隙的计算方法如下：
（1）按工作电压确定风偏后的间隙SP,其对应的工频放电电压为
UP k1Uph
k1 安全系数
220kv中性点有效接地系统：1.6
330kv～500kv线路：1.7 非有效接地电网：2.5
对输电线路，要求达到一定的耐雷水平！
②330KV及以上的超高压系统中，虽然内过电压成为主要矛盾，但通过 内过电压保护措施已限制到一定水平，所以仍由大气过电压来决定，须采 用专门限制内部过电压措施，将操作过电压限制到允许值。对超高 压电气设备规定了操作波试验电压。
由于限制过电压措施和要求不同，绝缘配合的做法不同。通常有 以下两种做法： ▲主要采用复合型磁吹型避雷器和过电压限制器限制操作过电压， ∴按避雷器的操作过电压保护精性选P能PT确课件定设备的绝缘水平。（俄罗斯）7
——操作冲击电压值 操作冲击耐压试验电压值
电气设备的各种耐压试验电压都是以避雷器在雷电冲击电压和 操作冲击电压下的残压为基础来决定的。
GB311.1-1997对各电压等级电气设备的试验电压作出了规定。
张一尘主编
精选PPT课件
1
第十一章
电力系统的绝缘配合
精选PPT课件
2
一、绝缘配合、绝缘水平和试验电压
• 问题的提出
绝缘与过电压是高电压技术中的两大主要内容。随 着电力系统电压等级的进一步提高，一方面输变电设 备绝缘部分的投资占总设备投资的比重越来越大；另 一方面，由于系统电压等级的提高，输送容量的增大， 一旦出现故障，损失巨大。因此，在超高压系统中， 绝缘配合的问题尤为重要！
空气间隙所承受的电压由高到低依次为： 雷电过电压——操作过电压——工作电压
但作用时间则恰恰相反！
精选PPT课件
18
三种电压作用下空气间隙的计算方法如下：
（1）按工作电压确定风偏后的间隙SP,其对应的工频放电电压为
UP k1Uph
k1 安全系数
220kv中性点有效接地系统：1.6
330kv～500kv线路：1.7 非有效接地电网：2.5
对输电线路，要求达到一定的耐雷水平！
②330KV及以上的超高压系统中，虽然内过电压成为主要矛盾，但通过 内过电压保护措施已限制到一定水平，所以仍由大气过电压来决定，须采 用专门限制内部过电压措施，将操作过电压限制到允许值。对超高 压电气设备规定了操作波试验电压。
由于限制过电压措施和要求不同，绝缘配合的做法不同。通常有 以下两种做法： ▲主要采用复合型磁吹型避雷器和过电压限制器限制操作过电压， ∴按避雷器的操作过电压保护精性选P能PT确课件定设备的绝缘水平。（俄罗斯）7
——操作冲击电压值 操作冲击耐压试验电压值
电气设备的各种耐压试验电压都是以避雷器在雷电冲击电压和 操作冲击电压下的残压为基础来决定的。
GB311.1-1997对各电压等级电气设备的试验电压作出了规定。
电力系统绝缘配合—绝缘配合任务及原则(高电压技术课件)
9.1.1 绝缘配合任务及原则
9.1.1.2绝缘配合的原则
一、绝缘配合的原则
原则
根据设备在系统中可能承受的工作电压及过 电压，考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性 来确定必要的耐压强度，以便把作用于设备上 的各种电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行 的概率，降低到在经济上和运行上能接受的水 平。
要求
在技术上处理好各种电压、限压措施和设备绝缘耐受能力 三者之间的配合关系；
处在污秽地区的电网的外绝缘水 平应主要由系统最大运行电压决 定。
四、绝缘配合的具体原则
2、从经济方面考虑
绝缘配合的原则需因不同的 系统结构、不同的地区以及 不同的发展阶段而有所不同。
若绝缘配合不考虑谐振过电压， 则系统设计和运行中要避免谐振 过电压的发生。
应从运行可靠性的角度出发，选 择合理的绝缘水平，以使各种作 用电压下设备绝缘的等效安全系 数都大致相同。
四、绝缘配合的具体原则
3、中性点对绝缘水平的影响
绝缘配合的本质是合理处置作用电压与绝 缘强度的关系，电力系统中各类作用电压 与电力系统中性点运行方式有关。中性点 运行方式将直接影响系统绝缘水平的确定。
中性点运行 方式
影响
对同一电压等级的电力系统，若中 性点非有效接地，则其绝缘水平更 高于有效接地。
三、绝缘配合的任务及目的
电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝
1 缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。
目的：就是确定各种电气设备的绝缘水平，即指设备绝
2 缘能够耐受的试验电压值，在此电压下，绝缘不发生闪
络、击穿或其它损坏现象。
四、绝缘配合的例子
1
架空线路与变电所之间的绝缘配合
2
同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
9.1.1.2绝缘配合的原则
一、绝缘配合的原则
原则
根据设备在系统中可能承受的工作电压及过 电压，考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性 来确定必要的耐压强度，以便把作用于设备上 的各种电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行 的概率，降低到在经济上和运行上能接受的水 平。
要求
在技术上处理好各种电压、限压措施和设备绝缘耐受能力 三者之间的配合关系；
处在污秽地区的电网的外绝缘水 平应主要由系统最大运行电压决 定。
四、绝缘配合的具体原则
2、从经济方面考虑
绝缘配合的原则需因不同的 系统结构、不同的地区以及 不同的发展阶段而有所不同。
若绝缘配合不考虑谐振过电压， 则系统设计和运行中要避免谐振 过电压的发生。
应从运行可靠性的角度出发，选 择合理的绝缘水平，以使各种作 用电压下设备绝缘的等效安全系 数都大致相同。
四、绝缘配合的具体原则
3、中性点对绝缘水平的影响
绝缘配合的本质是合理处置作用电压与绝 缘强度的关系，电力系统中各类作用电压 与电力系统中性点运行方式有关。中性点 运行方式将直接影响系统绝缘水平的确定。
中性点运行 方式
影响
对同一电压等级的电力系统，若中 性点非有效接地，则其绝缘水平更 高于有效接地。
三、绝缘配合的任务及目的
电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电压和绝
1 缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。
目的：就是确定各种电气设备的绝缘水平，即指设备绝
2 缘能够耐受的试验电压值，在此电压下，绝缘不发生闪
络、击穿或其它损坏现象。
四、绝缘配合的例子
1
架空线路与变电所之间的绝缘配合
2
同杆架设的双回线路之间的绝缘配合
高压教材第三篇绝缘配合惯用法-完整版PPT课件
（四）长时间工频高压试验
当内绝缘的老化和外绝缘的污染对绝缘在工频工 作电压和过电压下的性能有影响时，尚需作长时间工 频高压试验。
由于试验目的不同，长时间工频高压试验时所加 的试验电压值和加压时间均与短时工频耐压试验不同。
我国国家标准对各种电压等级电气设备以耐压值 表示的绝缘水平作出如表10-1所示的规定。
表 10 - 1
3 SOOkV 输变 电设备的标准绝缘 水 平
kV
B. 电压范围］］( U阶，＞2S2kV）的设备
系统标 称电压 〈有效值）
设备＆ 高电压 （有效值 〉
相对地
tli定操作冲击耐受电压 ｛峰值〉
相间
将间与相 对他之比
纵绝缘D
锁定雷电冲击耐 受电压 （古董值）
相对地 纵量也吉辈
额定短竹工颜 耐受电压 〈有效值〉
我国使用的经验公式： BIL (1.25~1.4)UR
在电气设备与避雷器相距很近时取1.25，相距较远 时取1.4。
（二）操作过电压下的绝缘配合
在按内部过电压作绝缘配合时，通常不考虑谐振 过电压，因为在系统设计和选择运行方式时均应设法 避免谐振过电压的出现；此外，也不单独考虑工频电 压升高，而把它的影响包括在最大长期工作电压内， 这样一来，就归结为操作过电压下的绝缘配合了。
第三节 绝缘配合惯用法
到目前为止，惯用法仍是采用得最广泛的绝缘配合 方法，除了在有些330kV及以上的超高压线路绝缘设计 中采用统计法以外，其他情况下主要采用的仍均为惯用 法。
根据两级配合的原则，确定电气设备绝缘水平的基 础是避雷器的保护水平，它就是避雷器上可能出现的最 大电压，如果再考虑设备安装点与避雷器间的电气距离 所引起的电压差值、绝缘老化所引起的电气强度下降、 避雷器保护性能在运行中逐渐劣化、冲击电压下击穿电 压的分散性、必要的安全裕度等因素而在保护水平上再 乘以一个配合系数，即可得出应有的绝缘水平。
电力系统绝缘配合31页PPT
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
电力系统绝缘配合
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
电力系统绝缘配合
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
电力系统的绝缘配合 高电压技术 教学PPT课件
Uω1.5/40=
1.1Uc.5 15 0.84
= 1.1 670+15 895.3kV
0.84
5．外绝缘的截波冲击试验电压
Uω1.5/2=
1.25(1.1Uc.5 0.84
15)
=
1.25 (1.1 670+15) 1119kV 0.84
例题：已知系统额定电压UN =220kV，FZ-220避雷 器5kA下的残压为U＝664~670kV，内过电压计算 倍数K0 =3，试计算各种试验电压。 6．内绝缘的工频试验电压
空气间隙的确定起决定作用的是雷电过电压。
第三节 电气设备试验电压的确定
确定电气设备的绝缘水平即是确定其耐受电压 试验值，包括额定短时工频耐受电压、额定雷电冲击 耐受电压和额定操作冲击耐受电压等。
➢额定短时工频耐受电压，即1min工频试验电压； ➢额定雷电冲击耐受电压，用全波雷电冲击电压进行试 验，称为基本冲击绝缘水平（BIL）； ➢额定操作冲击耐受电压，用规定波形操作冲击电压进 行，称为操作冲击绝缘水平（SIL）。
在实际运行中，还要考虑零值绝缘子存在 的可能性，因此每串绝缘子片数应为：
n2 n2' n0 （8-4）
式中n0为预留的零值绝缘子片数，见表8-2
（三）按雷电过电压确定每串绝缘子的片数
要求具有一定的雷电冲击绝缘水平，保证 线路的耐雷水平和雷击跳闸率满足规定要求。 一般情况下，按雷电过电压要求的片数通常不 一定就大于和，雷电过电压不一定成为确定值 的决定性因素。但在特殊高杆塔或高海拨地区， 则会大于和。表8-3 为各级电压线路直线杆每 串绝缘子片数。
二、 内、外绝缘的工频试验电压
(1) 内绝缘1min工频试验电压。内绝缘工频试验电 压为
电力系统绝缘配合—绝缘配合的发展(高电压技术课件)
1
由于冲击闪络和击穿电压的分散性，为了使上一级伏秒特性的下限高于下一级伏秒特性，并保持一定的裕度, 采用多级配合的方法会把设备的内绝缘水平抬得很高。
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.2两级配合
1940年后，避雷器保护特性和质量稳定性不断改善
9.1.3绝缘配合的对于超高压、特高压远距离输电，降低绝缘水平的经济效益日益重要
容许冒一定的风险（闪络、击穿概率），有效地减小绝缘裕度，获得优化的经济指标。
应用
发展
适用于具有自恢复能力的绝缘和无自恢复能力的绝缘
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.1多级配合
当时所用的避雷器保护性能不够稳定和完善，因而不能把它的保护特性作为绝缘配合的基础。
多级配合的原则是：价格越昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应越高。
1940年以前
变电所绝缘高于线路，设备内绝缘高于外绝缘
TODAY
时间
原则
由来
应用
图例 以50%伏秒特性表示的变电所绝缘的多级配合
变电所中的绝缘水平分为四级，(1)避雷器；（2）并联在套管上的放电间隙；（3）套管；（4）内绝缘
图 在套管上跨接放电间隙
2
由于避雷器的保护性能不够稳定和完善，因而把被保护绝缘的绝缘水平再分成若干档次，以减轻绝缘故障后果、减少施工损失。
按作用在绝缘上的最大过电压和最小的绝缘强度的概念进行绝缘配合的。即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，以补偿在估计最大过电压和最低耐压强度时的误差，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
两级配合的方法
两级配合的特点
以两级配合为基本原则的惯用法至今仍在广泛应用。除了在330kV及以上的超高压线路绝缘的设计中采用统计法以外，其他情况下主要采用的仍为惯用法。
由于冲击闪络和击穿电压的分散性，为了使上一级伏秒特性的下限高于下一级伏秒特性，并保持一定的裕度, 采用多级配合的方法会把设备的内绝缘水平抬得很高。
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.2两级配合
1940年后，避雷器保护特性和质量稳定性不断改善
9.1.3绝缘配合的对于超高压、特高压远距离输电，降低绝缘水平的经济效益日益重要
容许冒一定的风险（闪络、击穿概率），有效地减小绝缘裕度，获得优化的经济指标。
应用
发展
适用于具有自恢复能力的绝缘和无自恢复能力的绝缘
9.1.3绝缘配合的发展 9.1.3.1多级配合
当时所用的避雷器保护性能不够稳定和完善，因而不能把它的保护特性作为绝缘配合的基础。
多级配合的原则是：价格越昂贵、修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应越高。
1940年以前
变电所绝缘高于线路，设备内绝缘高于外绝缘
TODAY
时间
原则
由来
应用
图例 以50%伏秒特性表示的变电所绝缘的多级配合
变电所中的绝缘水平分为四级，(1)避雷器；（2）并联在套管上的放电间隙；（3）套管；（4）内绝缘
图 在套管上跨接放电间隙
2
由于避雷器的保护性能不够稳定和完善，因而把被保护绝缘的绝缘水平再分成若干档次，以减轻绝缘故障后果、减少施工损失。
按作用在绝缘上的最大过电压和最小的绝缘强度的概念进行绝缘配合的。即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，以补偿在估计最大过电压和最低耐压强度时的误差，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
两级配合的方法
两级配合的特点
以两级配合为基本原则的惯用法至今仍在广泛应用。除了在330kV及以上的超高压线路绝缘的设计中采用统计法以外，其他情况下主要采用的仍为惯用法。
10_电力系统绝缘配合.pptx
第10章 电力系统绝缘配合
➢绝缘配合的基本概念 ➢绝缘配合惯用法 ➢输变电设备以及输电线路的绝缘配合 ➢绝缘配合统计法
1
第1节 绝缘配合的基本概念
➢绝缘配合的任务、原则和问题 ➢绝缘配合中存在的问题举例 ➢绝缘配合的发展过程
2
绝缘水平与绝缘配合
❖绝缘配合
最终目的：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；
❖方法
➢已知过电压和绝缘放电电压的概率分布 ➢计算出绝缘放电的概率和线路故障率 ➢在技术经济比较的基础上，确定绝缘水平
❖特点
➢能够给出定量的安全裕度，确定的绝缘水平更趋合 理和科学
➢过电压和绝缘放电电压的概率分布很难获得
9
绝缘故障率的估算示意图
绝缘放电概率函数 过电压概率密度函数
减小故障 率的措施：
综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的 各种电应力（工作电压和过电压）并考虑保 护装置的保护性能和绝缘的电气特性，适当 的选择设备的绝缘水平，使之在各种电气应 力的作用下，绝缘故障率和事故损失均处于 经济上和运行上都能接受的合理范围内
3
➢核心问题：确定各种电气设备的绝缘水平（首要前 提）。 ✓绝缘水平：电气设备能承受的试验电压值。 ✓试验电压： •短时（1min）工频试验：检测设备在工频运行电压 和暂时过电压下的绝缘性能 •长时间（1～2h）工频试验：检测内绝缘老化和外绝 缘污秽对工频运行电压及过电压下性能的影响 •雷电冲击试验 •操作冲击试验
13
3、内部过电压 • 在有效接地系统中，内部过电压是在相电
压的基础上发生和发展的，而在非有效接 地系统中，则有可能在线电压的基础上发 生和发展，因而前者比后者低20％～30％。
14
第三节 绝缘配合惯用法
➢绝缘配合的基本概念 ➢绝缘配合惯用法 ➢输变电设备以及输电线路的绝缘配合 ➢绝缘配合统计法
1
第1节 绝缘配合的基本概念
➢绝缘配合的任务、原则和问题 ➢绝缘配合中存在的问题举例 ➢绝缘配合的发展过程
2
绝缘水平与绝缘配合
❖绝缘配合
最终目的：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；
❖方法
➢已知过电压和绝缘放电电压的概率分布 ➢计算出绝缘放电的概率和线路故障率 ➢在技术经济比较的基础上，确定绝缘水平
❖特点
➢能够给出定量的安全裕度，确定的绝缘水平更趋合 理和科学
➢过电压和绝缘放电电压的概率分布很难获得
9
绝缘故障率的估算示意图
绝缘放电概率函数 过电压概率密度函数
减小故障 率的措施：
综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的 各种电应力（工作电压和过电压）并考虑保 护装置的保护性能和绝缘的电气特性，适当 的选择设备的绝缘水平，使之在各种电气应 力的作用下，绝缘故障率和事故损失均处于 经济上和运行上都能接受的合理范围内
3
➢核心问题：确定各种电气设备的绝缘水平（首要前 提）。 ✓绝缘水平：电气设备能承受的试验电压值。 ✓试验电压： •短时（1min）工频试验：检测设备在工频运行电压 和暂时过电压下的绝缘性能 •长时间（1～2h）工频试验：检测内绝缘老化和外绝 缘污秽对工频运行电压及过电压下性能的影响 •雷电冲击试验 •操作冲击试验
13
3、内部过电压 • 在有效接地系统中，内部过电压是在相电
压的基础上发生和发展的，而在非有效接 地系统中，则有可能在线电压的基础上发 生和发展，因而前者比后者低20％～30％。
14
第三节 绝缘配合惯用法
电力系统绝缘配合—绝缘配合的种类(高电压技术课件)
与空气接触的绝缘部分称为外绝缘。
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。
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。
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。
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因此只要已知Uao及Uai即可根据式(8-8)很快算得故障率R。 国际电工委员会绝缘配合标准推荐采用出现概率为2％的过电
压值为“统计过电压”US，推荐闪络概率为10％、即耐受 概率为90％的电压为绝缘的“统计耐受电压”Uw，在这个 基础上可以得到不同的统计安全系数γ下绝缘的闪络概率。
UW
US
因为在正态分布下
工频耐压值，代表了绝缘对雷电、操作过电压的总的耐受 水平。 对于超高压电气设备(330-500kV)，考虑到操作波对绝缘 作用的特殊性，还需规定操作、雷电冲击试验电压。
8.2.2 绝缘配合的方法
1.惯用法 按作用在绝缘上的最大过电压和最小的绝缘强度的概
念进行绝缘配合的。即首先确定设备上可能出现的 最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑 各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘 应耐受的电压水平。
8-4 8-5 由于在式(8-2)中u在-∞~0范围内用f(u)=0，以及u在0~Uphm范围 内f(u)≈0, 可得绝缘故障率为
8-6
通过变量置换进行积分运算，可以得到：
8-7
Uao及Uai分别为过电压的均值及绝缘的50％放电电压。 同理，若略去负极性下的故障率，得绝缘在操作过电压下故障率
的估算值： 8-8
➢绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平， 所谓电气设备的绝缘水平是指该电气设备能承受的试 验电压值。
对应于设备绝缘可能承受的各种作用电压，在进行绝 缘试验时，有以下几种试验类型： ①短时(一分钟)工频试验； ②长时间工频试验： ③操作冲击试验； ④雷电冲击试验。
➢ 要做到符合绝缘配合总的原则，必须计及不同电压等级、系统 结构等诸因素的影响，具体情况，灵活处理。
损失费的总和为最小的原则，确定一个输电系统绝缘 配合的最佳方案。
设：fg (U ) : 过电压概率密度函数；
二者互不相关(独立)的
P(U ) : 绝缘放电概率分布函数；
f(U)dU：过电压在U0附近dU范围内出现的概率； P(U0) ：过电压U0作用下绝缘放电的概率； 由概率积分的计算公式得到出现这样高的过电压并使绝缘
✓ 第五，应从运行可靠性的角度出发，选择合理的绝缘水平， 以使各种作用电压下设备绝缘的等效安全系数都大致相同。
通常，除型式试验外，一般电气设备出厂试验只做 1min工频耐压试验。 1)试验的方便；2) 在某种程度上雷电冲击对绝缘的作 用可用工频电压来等价。 电气设备的工频试验电压是按如下程序来确定的：
✓ 第三，为了兼顾设备造价、运行费用和停电损失等的综合经 济效益．绝缘配合的原则需因不同的系统结构、不同的地区 以及不同的发展阶段而有所不同。
✓ 第四，对于输电线路的绝缘水平，一般不需要考虑与变电所 的绝缘配合。通常是以保证一定的耐雷水平为前提，基本上 由工作电压和操作过电压决定。但是，在污秽地区或操作过 电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平则主要由最 大工作电压决定。
2.统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度都是随机 变量的实际情况，在已知过电压幅值和绝缘放电电压 的概率分布后，用计算的方法求出绝缘放电的概率和
线路故障率，在技术经济比较的基础上，正确地确定 绝缘水平。这种方法不仅定量地给出设计的安全裕度， 并能按照使用设备费、每年的运行费以及每年的事故
在不同电压等级的系统中，正常运行条件下的工频电压不会 超过系统的最高工作电压，这是绝缘配合的基本参数。然而， 其他几种作用电压在绝缘配合中的作用则因系统电压等级的不 同而不同，因此在高压及越高压系统中绝缘配合的具体原则不 同，绝缘试验类型的选择亦有差别。
✓ 首先，对不同电压等级系统，配合原则是不同的。
电力系统的绝缘配合演示文稿
（优选）电力系统的绝缘配合.
8.1 绝缘配合的基本概念与方法
➢绝缘配合的原则 就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种 电压(工作电压及过电压)、保护装置的特性和设备绝缘 对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的 绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故 障引起的事故损失，达到在经济上和安全运行上总体 效益最高的目的。
放电的概率是：
dR P(U0 ) f g (U0 )du
8-1
dR称为微分故障率。
通常只按过电压的绝对值进行统
计(正、负极性约各占一半)，
且高于最大运行相电压幅值
U≥Upn时才作为过电压，
图 绝缘故障率的估算
所以将上式在Upn到∞(或到某一 值为止)积分可得故障率R，即
R0 U pn P(U0 ) f (U0 )dU
对220kV以下的电网，电气设备的绝缘水平主要由大气过电 压决定。
对330kV及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导 作用。
处在污秽地区的电网的外绝缘水平应主要由系统最大运行电 压决定。
在特高压电网中，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。
✓ 第二，在技术上要力求做到作用电压与绝缘强度的全伏秒特 性配合。为此要求具有一定伏秒特性和伏安特性的避雷器能 将过电压限制在设备绝缘耐受强度以下，这个要求是通过避 雷器与设备绝缘强度的全伏秒特件配合来实现的。在绝缘配 合中不考虑谐振过电压。
8-2
一般，绝缘在负极性操作冲击下的耐压强度较高，若忽略负极
性下的故障率，则绝缘在操作过电压下故障率的估计值为
1
R0 2 U pn P(U0 ) f (U0 )dU
8-3
绝缘强度↑ ，P(U)→，R↓，投资成本↑。
3. 简化统计法
在简化统计法中，对过电压和绝缘特性两条概率曲线的形状作 出一些通常认为合理的假定，即假定它们均服从正态分布，而 且己知它们的标准偏差分别为σ0及σi；则过电压的概率密度函 数f(u)及绝缘放电的概率函数P(u)：
(US ,UW , 0 , i ) (Uao ,Uai ) R; (US ,UW ) ; R~
8.2 中性点接地方式的影响
1.有效接地(包括直接接地及经小阻抗接地) 2.非有效接地(包括经消弧线圈接地)定、系统的运行可靠性、保护设备的工作条件以 及对通信线路的干扰等。
压值为“统计过电压”US，推荐闪络概率为10％、即耐受 概率为90％的电压为绝缘的“统计耐受电压”Uw，在这个 基础上可以得到不同的统计安全系数γ下绝缘的闪络概率。
UW
US
因为在正态分布下
工频耐压值，代表了绝缘对雷电、操作过电压的总的耐受 水平。 对于超高压电气设备(330-500kV)，考虑到操作波对绝缘 作用的特殊性，还需规定操作、雷电冲击试验电压。
8.2.2 绝缘配合的方法
1.惯用法 按作用在绝缘上的最大过电压和最小的绝缘强度的概
念进行绝缘配合的。即首先确定设备上可能出现的 最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑 各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘 应耐受的电压水平。
8-4 8-5 由于在式(8-2)中u在-∞~0范围内用f(u)=0，以及u在0~Uphm范围 内f(u)≈0, 可得绝缘故障率为
8-6
通过变量置换进行积分运算，可以得到：
8-7
Uao及Uai分别为过电压的均值及绝缘的50％放电电压。 同理，若略去负极性下的故障率，得绝缘在操作过电压下故障率
的估算值： 8-8
➢绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平， 所谓电气设备的绝缘水平是指该电气设备能承受的试 验电压值。
对应于设备绝缘可能承受的各种作用电压，在进行绝 缘试验时，有以下几种试验类型： ①短时(一分钟)工频试验； ②长时间工频试验： ③操作冲击试验； ④雷电冲击试验。
➢ 要做到符合绝缘配合总的原则，必须计及不同电压等级、系统 结构等诸因素的影响，具体情况，灵活处理。
损失费的总和为最小的原则，确定一个输电系统绝缘 配合的最佳方案。
设：fg (U ) : 过电压概率密度函数；
二者互不相关(独立)的
P(U ) : 绝缘放电概率分布函数；
f(U)dU：过电压在U0附近dU范围内出现的概率； P(U0) ：过电压U0作用下绝缘放电的概率； 由概率积分的计算公式得到出现这样高的过电压并使绝缘
✓ 第五，应从运行可靠性的角度出发，选择合理的绝缘水平， 以使各种作用电压下设备绝缘的等效安全系数都大致相同。
通常，除型式试验外，一般电气设备出厂试验只做 1min工频耐压试验。 1)试验的方便；2) 在某种程度上雷电冲击对绝缘的作 用可用工频电压来等价。 电气设备的工频试验电压是按如下程序来确定的：
✓ 第三，为了兼顾设备造价、运行费用和停电损失等的综合经 济效益．绝缘配合的原则需因不同的系统结构、不同的地区 以及不同的发展阶段而有所不同。
✓ 第四，对于输电线路的绝缘水平，一般不需要考虑与变电所 的绝缘配合。通常是以保证一定的耐雷水平为前提，基本上 由工作电压和操作过电压决定。但是，在污秽地区或操作过 电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平则主要由最 大工作电压决定。
2.统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度都是随机 变量的实际情况，在已知过电压幅值和绝缘放电电压 的概率分布后，用计算的方法求出绝缘放电的概率和
线路故障率，在技术经济比较的基础上，正确地确定 绝缘水平。这种方法不仅定量地给出设计的安全裕度， 并能按照使用设备费、每年的运行费以及每年的事故
在不同电压等级的系统中，正常运行条件下的工频电压不会 超过系统的最高工作电压，这是绝缘配合的基本参数。然而， 其他几种作用电压在绝缘配合中的作用则因系统电压等级的不 同而不同，因此在高压及越高压系统中绝缘配合的具体原则不 同，绝缘试验类型的选择亦有差别。
✓ 首先，对不同电压等级系统，配合原则是不同的。
电力系统的绝缘配合演示文稿
（优选）电力系统的绝缘配合.
8.1 绝缘配合的基本概念与方法
➢绝缘配合的原则 就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种 电压(工作电压及过电压)、保护装置的特性和设备绝缘 对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的 绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故 障引起的事故损失，达到在经济上和安全运行上总体 效益最高的目的。
放电的概率是：
dR P(U0 ) f g (U0 )du
8-1
dR称为微分故障率。
通常只按过电压的绝对值进行统
计(正、负极性约各占一半)，
且高于最大运行相电压幅值
U≥Upn时才作为过电压，
图 绝缘故障率的估算
所以将上式在Upn到∞(或到某一 值为止)积分可得故障率R，即
R0 U pn P(U0 ) f (U0 )dU
对220kV以下的电网，电气设备的绝缘水平主要由大气过电 压决定。
对330kV及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导 作用。
处在污秽地区的电网的外绝缘水平应主要由系统最大运行电 压决定。
在特高压电网中，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。
✓ 第二，在技术上要力求做到作用电压与绝缘强度的全伏秒特 性配合。为此要求具有一定伏秒特性和伏安特性的避雷器能 将过电压限制在设备绝缘耐受强度以下，这个要求是通过避 雷器与设备绝缘强度的全伏秒特件配合来实现的。在绝缘配 合中不考虑谐振过电压。
8-2
一般，绝缘在负极性操作冲击下的耐压强度较高，若忽略负极
性下的故障率，则绝缘在操作过电压下故障率的估计值为
1
R0 2 U pn P(U0 ) f (U0 )dU
8-3
绝缘强度↑ ，P(U)→，R↓，投资成本↑。
3. 简化统计法
在简化统计法中，对过电压和绝缘特性两条概率曲线的形状作 出一些通常认为合理的假定，即假定它们均服从正态分布，而 且己知它们的标准偏差分别为σ0及σi；则过电压的概率密度函 数f(u)及绝缘放电的概率函数P(u)：
(US ,UW , 0 , i ) (Uao ,Uai ) R; (US ,UW ) ; R~
8.2 中性点接地方式的影响
1.有效接地(包括直接接地及经小阻抗接地) 2.非有效接地(包括经消弧线圈接地)定、系统的运行可靠性、保护设备的工作条件以 及对通信线路的干扰等。