750kv设备绝缘配合和最小空气间隙研究

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1、甘肃电力技术25750kV设备绝缘配合和最小空气间隙研究张尊严郭吴阳。李诚(陕西省电力设计院，陕西省西安市710054国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市730050)【摘要】绝缘配合是根据作用在设备绝缘上的电压和设备的绝缘特性，从安全运行和经济合理两方面确定设备的绝缘水平。本文以某75OkV艾电站为例，在总结750kV变电站内过电压和雷电侵入波过电压研究的基础上，采用DL／T620-1997标准推荐的变电站绝缘配合方法、IEC60071-2推荐的海拔修正方法、1：1仿真间隙放电特性试验结果和国家相关标准，来确定750kV变电站最小空气间隙和设备的绝缘水平。【关键词】

2、变电站绝缘配合空气间隙0引言配合电流下的避雷器保护水平为基础进行绝缘配合。但根据本项工程操作过电压的研究结果，由于我国目前已建和在建的750kV变电站一般为枢线路断路器装有合闸电阻，相地和相间操作过电压纽变电站，在电力系统占有极其重要的地位。一旦最高分别为1．17p．u和1．94p．u，避雷器最大操作冲设备绝缘损害或间隙击穿，将会带来大面积的停电击电流几乎为零，因此取操作冲击2kA配合电流有和社会的不稳定因素，造成极大的政治和经济损失。很大的裕度。又根据本工程雷电侵入波研究结果，因此，应根据系统中可能出现的各种电压和保护装最大线路避雷器放电电流13kA，最大母线避雷器放置的特

3、性，来确定设备的绝缘水平，把作用在设备电电流6kA，变压器侧避雷器放电电流9kA，因此取上的各种电压所引起的设备损坏和影响降到最低。雷电冲击20kA配合电流也有很大的裕度。空气间隙受海拔高度、气象条件等影响，在工程设1．2气象条件计中必须根据实际通过计算来确定，达到安全稳定试验曲线是以标准气象条件为标准的，为了查运行的目的。本文以某750kV变电站为例，重点研放电曲线，需要将空气间隙的放电电压归算到标准究750kV设备绝缘配合和最小空气间隙。气象条件。考虑到构架高度，本文设定的海拔高度1确定750kV配电装置空气间隙的条件为1300m。标准气象条件是指：海拔高度为0m，气压为

4、1．01325×105Pa，温度20℃，绝对湿度llg／m3。1．1确定间隙上过电压的方法1．3避雷器参数空气间隙绝缘配合采用简化统计法，采用的方避雷器保护水平是绝缘配合的主要参数之一，法有《绝缘配合．第2部分应用导则》也是空气间隙设计的基础数据。设计空气间隙时以IEC60071-2-1996、《交流电气装置的过电压保护和避雷器的保护水平为准。绝缘配合》DL／T620—1997的方法。本文采用本文采用750kV避雷器参数作为确定最小空气DL／T620-1997的方法确定750kV变电站最小空气间间隙的基础。线路型和母线型避雷器的参数见表1。隙。该方法以避雷器在操作冲击2kA和

5、雷电冲击20kA750kV避雷器的保护水平表126750kV设备绝缘配合和最小空气间隙研究1．4放电曲线的选取a一相对地绝缘b一纵绝缘c一相间绝缘本文选取的放电曲线为武汉高压研究院试验得d一棒一板间隙(标准间隙)出的750kV变电所l：1模拟试品及间隙的一系列临图1m与操作冲击耐受电压的关系界波头放电电压曲线2750kV配电装置空气间隙的确定1．5绝缘配合的波形在《绝缘配合第l部分：定义、原则和规则》2．1变电站相一地空气间隙的计算GB311．卜2012、《交流电气装置的过电压保护和绝缘1)工频50放电电压确定的最小空气间隙配合》DL／T620—1997这两个标准中，对绝缘配

6、合的变电站相一地空气间隙(包括不受风偏影响的波形作了规定：间隙)的工频50％放电电压u应符合下式要求操作冲击波：到最大时间250uS，波尾2500uS。雷电冲击波：波头时间1．2S，波尾时间5OuS。K2(2)√3但根据本工程操作过电压的研究结果，线路操作波最短波头时间在2ms以上，长波头下间隙的操式中：作冲击放电电压提高，一般采用波头与间隙距离校：一空气间隙工频电压统计配合系数，取1．40；“m正系数，对空气间隙进行修正。本文研究偏严考虑，一系统最高运行电压，取800kV。未进行修正。因而采用临界波头放电电压曲线确定本文将安全系数取为1．4，其理由是可能会遇的间隙距离有一定

7、的裕度。到较高值的工频过电压，本工程计算的线路侧最大1．6绝缘放电电压的海拔修正工频过电压为1．19p．u，因此空气间隙有较大的0安全不同设计或试验标准推荐的外绝缘放电电压的裕度。OⅢ00m0O∞O∞O∞O气象修正方法存在着差异，经过对比分析，目前有工频放电电压确定最小空气间隙表2三种海拔修正方法有可能用于空气间隙的设计。分放电电压(kV)647别是《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》海拔高度(m)1300海拔修正系数1．175DL／T620—1997、《绝缘配合第1部分：定义、原则放电电压Un(kV