第二十章交流电器装置的.ppt

2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第二十章第二十章 交流电器装置的交流电器装置的 绝缘配合绝缘配合2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第一节第一节 中性点接地方式与绝缘水平中性点接地方式与绝缘水平第二节第二节 绝缘配合的基本概念绝缘配合的基本概念第三节第三节 绝缘配合的惯用法绝缘配合的惯用法、统计法统计法第五节第五节 架空输电线路的绝缘配合架空输电线路的绝缘配合绝缘配合绝缘配合2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录随着电力系统过电压等级的提高，随着电力系统过电压等级的提高，正确解决电力系统的绝缘配合问正确解决电力系统的绝缘配合问题变得越来越重要。题变得越来越重要。它是电力它是电力系统中涉及面最广的综合性科学系统中涉及面最广的综合性科学技术课题之一。技术课题之一。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第一节第一节 中性点接地方式与绝缘水平中性点接地方式与绝缘水平通常可以将电力系统中性点接地方式分为非有效接地通常可以将电力系统中性点接地方式分为非有效接地(x0/x13,r0/x11；包括不接地、经消弧线圈接地；包括不接地、经消弧线圈接地等等)和有效接地和有效接地(x0/x13,r0/x1 1；包括直接接地；包括直接接地)两大类。两大类。最大长期工作电压最大长期工作电压在非有效接地系统中，由于单相接地故障时在非有效接地系统中，由于单相接地故障时并不需要立即跳闸，而可以带故障运行一段时间，并不需要立即跳闸，而可以带故障运行一段时间，可见其最大长期工作电压为可见其最大长期工作电压为(1.11.5)Un。雷电过电压雷电过电压实际中不管原有的雷电过电压波幅值有多大，实际中不管原有的雷电过电压波幅值有多大，作用到绝缘上的雷电过电压幅值均取决与阀式避作用到绝缘上的雷电过电压幅值均取决与阀式避雷器的保护水平。雷器的保护水平。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第二节第二节 绝缘配合基本概念绝缘配合基本概念电力系统绝缘配合的根本任务是：正确处理过电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、压和绝缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。经济供电的目的。绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水平，它是绝缘设计的首要前提，往往以各水平，它是绝缘设计的首要前提，往往以各种耐压试验所用的试验电压来表示。种耐压试验所用的试验电压来表示。电力系统中存在着许多绝缘配合方面的问题，下电力系统中存在着许多绝缘配合方面的问题，下面就是一些例子：面就是一些例子：架空线路与变电所之间的绝缘配合架空线路与变电所之间的绝缘配合同杆架设的双回线路之间的绝缘配合同杆架设的双回线路之间的绝缘配合2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录电气设备内绝缘与外绝缘的配合电气设备内绝缘与外绝缘的配合各种外绝缘之间的配合各种外绝缘之间的配合各种保护装置之间的绝缘配合各种保护装置之间的绝缘配合被保护绝缘与保护装置之间的绝缘配合被保护绝缘与保护装置之间的绝缘配合这是最基本和最重要的一种配这是最基本和最重要的一种配合。合。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录内部过电压内部过电压在有效接地系统中，内部过电压是在有效接地系统中，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，因而前者也要比的基础上发生和发展，因而前者也要比后者低后者低20%30%左右。左右。综合以上三方面的原因，中性点有效接地的综合以上三方面的原因，中性点有效接地的绝缘水平可比非有效接地系统低绝缘水平可比非有效接地系统低20%30%。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第三节第三节 绝缘配合惯用法、统计法绝缘配合惯用法、统计法一、基本概念一、基本概念到目前为止，惯用法仍是采用最广泛的绝缘配合到目前为止，惯用法仍是采用最广泛的绝缘配合方法，除了在方法，除了在330KV及以上的超高压线路绝缘设及以上的超高压线路绝缘设计中采用统计法以外，其他情况主要采用惯用法。计中采用统计法以外，其他情况主要采用惯用法。分为两个电压范围分为两个电压范围(最大工作电压最大工作电压Um)范围范围:3.5kVUm252kV 范围范围:Um252kV2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录(一一)雷电过电压下的绝缘配合雷电过电压下的绝缘配合 电力设备在雷电过电压下的绝缘水平通常用它们的基本冲击绝缘水平(BIL)来表示(有时亦称为额定雷电冲击耐压水平)BIL=K1UP(1)UP(1)阀式避雷器在雷电过电压下的保护水平 K1 雷电过电压下的耐雷水平(1.21.4)2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录(二二)操作过电压下的绝缘配合操作过电压下的绝缘配合(1)变电所内所装的阀式避雷器只用作雷电过电压的保护;对于内部过电压,绝缘本身应能耐受可能出现的内部过电压.对于范围的 SIL=KSK0U(2)对于范围的,目前普遍采用氧化锌或磁吹式避雷器来同时限制雷电与操作过电压 SIL=KSUP(S)其中 KS=1.151.252004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录第四节第四节 架空输电线路的绝缘配合架空输电线路的绝缘配合一、绝缘子串的选择一、绝缘子串的选择要求：要求：（1）在工作电压下不发生污闪；）在工作电压下不发生污闪；（2）在操作过电压下不发生湿闪；）在操作过电压下不发生湿闪；（3）具有足够的雷电冲击绝缘水）具有足够的雷电冲击绝缘水平，能保证线路的耐雷平，能保证线路的耐雷水平水平与雷击跳闸率满足规定与雷击跳闸率满足规定要求。要求。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录（一）按工作电压要求（一）按工作电压要求式中：式中：爬电比距；爬电比距；n 绝缘子片数绝缘子片数;Um系统最高工作（线）电压有效系统最高工作（线）电压有效值，值，kV;Ke 绝缘子爬电距离有效系数。绝缘子爬电距离有效系数。(cm/kV)2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录为了避免污闪事故，所需绝缘子片数为：为了避免污闪事故，所需绝缘子片数为：2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录（二）按操作过电压要求二）按操作过电压要求UW=60n+14 (kV)UW=1.1K0U (kV)利用上式可求出利用上式可求出n2 n2=n2+n0 式中：式中：UW工频湿闪电压幅值；工频湿闪电压幅值；n 绝缘子片数；绝缘子片数；n0 零值绝缘子片数。零值绝缘子片数。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录 或用或用:U50%(S)KSUS 式中式中US对范围对范围(Um252kV),它为它为K0U 对范围对范围(Um252kV),它应为合空线、它应为合空线、单相重合闸、三相重合闸这三种操作单相重合闸、三相重合闸这三种操作过电压中的最大者过电压中的最大者;KS绝缘子串操作过电压配合系数绝缘子串操作过电压配合系数,对范围对范围取取1.17,对范围对范围取取1.25。2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录(三三)按雷电过电压要求按雷电过电压要求按上面所得的按上面所得的n1和和n2中较大的片数中较大的片数,效验线效验线路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合有关规程的规定路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合有关规程的规定.2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录二、空气间距的选择二、空气间距的选择输电线路的绝缘水平不仅取决于绝缘子的片数输电线路的绝缘水平不仅取决于绝缘子的片数,同时也取决于线路上各种空气间隙的极间距离同时也取决于线路上各种空气间隙的极间距离空气间距空气间距,而且后者的影响远远超过前者而且后者的影响远远超过前者.输电线上的空气间隙包括输电线上的空气间隙包括:(1)导线对地面导线对地面(2)导线之间导线之间(3)导、地线之间导、地线之间(4)导线与杆塔之间导线与杆塔之间为了使绝缘子串和空气间隙的绝缘能力都得到充为了使绝缘子串和空气间隙的绝缘能力都得到充分的发挥分的发挥,显然应使气隙的击穿电压与绝缘子串显然应使气隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压大致相等的闪络电压大致相等.2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录净空气间距的确定方法净空气间距的确定方法1.工作电压所要求的净间距工作电压所要求的净间距s0 s0的工频击穿电压幅值的工频击穿电压幅值U50=K1U 2.操作过电压所要求的净间距操作过电压所要求的净间距ss 要求要求ss的正极性操作冲击波下的的正极性操作冲击波下的50%击击穿电压穿电压U50%(S)=K2US=K2K0U 2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录2004/5上海交通大学电气工程系国家级精品课程上海交通大学电气工程系国家级精品课程1 第一节第一节 2 第二节第二节3 第三节第三节4 第四节第四节5 第五节第五节6 第六节第六节7 第七节第七节8 第八节第八节9 第九节第九节本章目录本章目录3.雷电过电压所要求的净间距雷电过电压所要求的净间距s1 通常取通常取s1的的50%雷电冲击击穿电压雷电冲击击穿电压U50%(1)等于绝缘子串的等于绝缘子串的50%雷电冲击闪络电压雷电冲击闪络电压UCFO的的85%,即即U50%(1)=0.85UCFO