高海拔环境中压开关柜设计思路

《高海拔环境中压开关柜设计思路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、高海拔环境中压开关柜设计思路随着国家工业的迅猛发展和丙部大幵发进程的不断加快，越来越多的中压电器设备在西部高海拔地区有了更广泛的应用，海拔高度的增加对中压电器设备在设计、制造、安装和使用上与平原地区有着很大的区别。如何使中低压开关柜突破上述海拔高度的限制，这是摆在各电气成套）*家及元件制造商家需要解决的问题。为了保证中压电器设备能在高海拔环境下安全、可靠的运行，我们必须要对高海拔环境对中压电器设备有那些影响规律要有一个全面的了解。一、高原海拔条件对电工产品的影响一般来说，海拔高度在1000m以上的地区统称力高海拔地区。据测算，我国1000m以上高海拔地

2、区面积占全国总面积65%，而1000m以下国土面积仅占35°%。高海拔地区具有较恶劣的自然气候条件，其特征为：a.空气压力及空气密度较低；b.空气温度较低，温度变化较大；c.空气绝对湿度小；d.太阳辐射照度较高；e.降水量较少；f.年大风曰多；g.土壤温度较低，且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响1）对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7〜10.5kPa，外绝缘强度降低8%〜13%.低气压对输配电设

3、备的影响主要表现在对输配电设备的外绝缘性能下降上：当海拔升高时，空气密度降低，散热条件变差，高压元器件在运行中温升要增加。其额定电流可以保持不变，但空气绝缘强度在减弱，这就使得元器件外表绝缘强度也随之减弱，极易发生绝缘击穿或闪络等破坏性放电事故。我们知道输配电首先要考虑的问题之一是绝缘问题，绝缘水平对运行的安全至关重要，也是影响线路和设备造价的一个主要因数。随着海拔高度的增加，外绝缘放电电压会相应降低，这不仅影响输配电变电设备外绝缘的选择，而且影响线路绝缘子型式和片数的选择，影响线路杆塔塔尖和变电构架的尺寸大小。高海拔的影响实际是大气参数，主要是空气密

4、度和湿度的影响，空气密度减少引起热传递效率降低，外绝缘会随着空气密度的减小和湿度的降低而降低，使通常正常的绝缘距离显得不足，从而使绝缘强度受到影响。2）对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品，由于其电气间隙匕经固定，随空气压力的降低，其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.电气间隙按海拔每上升1000米增加10%;使用地点的海拔高度/m010002000300040005000相皮大气气压/kPa101.390.079.570.161.754.0电气间隙修正系数以

5、零海拔为基准1.001.131.271.451.641.88以1000mm海拔为棊准0.891.001.131.281.461.67以2000mm海拔为基准0.780.881.001.131.291.473）对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。d、电晕和无线电干扰是高海拔输配电的又一突出问题。电气设备和线路导线的起晕电压会随海拔的升高而降低，高度越高，起晕电压

6、越低。例如昆明地区，海拔近2000m，相对空气密度为0.8左右，如果直接采用平原地区使用的导线、绝缘子和金具等产品，运行电压下电晕问题将十分突出，它会加大线损和无线电干扰，严重时还可能发生线路电晕舞动，对线路的安全经济运行造成威胁。电晕不但增加电能损耗，而且会加速绝缘老化。4）对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降

7、低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。在海拔至5000m范围内，每升高1000m,即平均气压每降低7.7〜10.5kPa,温升增加3%〜10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m—般在0.4K以内，但对高发热电器，如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关，其增加率每100m为：油浸自冷，额定温升的0.4%;干式自冷，额定温升的0.5%;油浸强边风冷，额定温升的0.6%;干式强

8、边风冷，额定温升的1.0%;c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。6）对