配电系统对高压开关的要求课件

二二.配电系统对高压开关的要求配电系统对高压开关的要求2024/7/251PDS-CB二二.配电系统对高压开关的要求配电系统对高压开关的要求(1).(1).断路器断路器,负荷开关在电力系统中的作用负荷开关在电力系统中的作用;(2).(2).配电系统中的短路配电系统中的短路 (3).(3).配电系统中的各种电压配电系统中的各种电压;(4).(4).高压开关中的各种绝缘高压开关中的各种绝缘.2024/7/252PDS-CB(1).断路器断路器,负荷开关在电力系统中负荷开关在电力系统中的作用的作用断路器断路器,负荷开关的主要功能负荷开关的主要功能断路器断路器,负荷开关的负荷开关的 正常合闸开断正常合闸开断断路器与其他主要电力设备的配合断路器与其他主要电力设备的配合;2024/7/253PDS-CB断路器断路器,负荷开关的主要功能负荷开关的主要功能断路器断路器:正常情况下开断，关合电力线路。正常情况下开断，关合电力线路。故障情况下开断线路，保护电力设备故障情况下开断线路，保护电力设备负荷开关负荷开关:开合正常额定电流；开合正常额定电流；开合过载电流开合过载电流;2024/7/256PDS-CB断路器的开断能力断路器的开断能力熄弧后熄弧后-间隙间隙介质恢复强度介质恢复强度与与恢复电压恢复电压灭弧或重燃灭弧或重燃燃弧时燃弧时-灭弧能力灭弧能力开断短路电流有大，有小：开断短路电流有大，有小：开断大短路电流开断大短路电流-灭弧、发热、电动力，灭弧、发热、电动力，开断小短路电流开断小短路电流-过电压过电压2024/7/257PDS-CB间隙介质恢复强度间隙介质恢复强度恢复电压恢复电压熄弧后熄弧后-间隙间隙介质恢复强度介质恢复强度与与恢复电压恢复电压灭弧或重燃灭弧或重燃2024/7/258PDS-CBEAEBECPCABCEAEBECPCABC开断短路电流有大，有小：开断短路电流有大，有小：开断大短路电流开断大短路电流-灭弧、发热、电动力，灭弧、发热、电动力，开断小短路电流开断小短路电流-过电压过电压-灭弧或重燃灭弧或重燃2024/7/259PDS-CB断路器的分类断路器的分类多油断路器、多油断路器、少油断路器；少油断路器；真空断路器；真空断路器；SF6断路器；断路器；压缩空气断路器；压缩空气断路器；2024/7/2510PDS-CB断路器与其他主要电力设备的配合断路器与其他主要电力设备的配合发电机保护用断路器发电机保护用断路器:电压不太高，电压不太高，电流较大，电流较大，短路电流极大，短路电流极大，固有分闸时间略长固有分闸时间略长2024/7/2511PDS-CB供电用断路器供电用断路器:电压较低，电压较低，开断电流往往由限流电抗器限制。开断电流往往由限流电抗器限制。用量大，种类多。用量大，种类多。要求经济、可靠、维护方便要求经济、可靠、维护方便变电站用断路器变电站用断路器:包括：输电用断路器，包括：输电用断路器，配电用断路器。配电用断路器。电压高，电压高，短路开断电流可能略小短路开断电流可能略小分闸时间短，分闸时间短，往往有自动重合闸功能。往往有自动重合闸功能。2024/7/2512PDS-CB负荷开关负荷开关的主要特点的主要特点负荷开关用来开断和闭合负载电流和一定的负荷开关用来开断和闭合负载电流和一定的过载电流。过载电流。负荷开关有一定的灭弧能力。负荷开关有一定的灭弧能力。它和隔离开关一样有明显可见的断点。它和隔离开关一样有明显可见的断点。负荷开关不能开断短路电流。负荷开关不能开断短路电流。负荷开关和熔断器配合，能替代断路器。负荷开关和熔断器配合，能替代断路器。(成本较低、维护简单）成本较低、维护简单）负荷开关主要用在中压配电系统。负荷开关主要用在中压配电系统。2024/7/2513PDS-CB负荷开关负荷开关-熔断器组合电器熔断器组合电器结构简单结构简单保护特性好保护特性好回转压气式回转压气式SF6负荷开关负荷开关+限流熔断器限流熔断器元器件质量是关键！元器件质量是关键！2024/7/2514PDS-CBIECTC420（1990），），GB169261997：1。工作电流范围工作电流范围：负荷开关单独完成开断：负荷开关单独完成开断额定电流额定电流2。过负荷范围过负荷范围：由熔断器撞击，使负荷开：由熔断器撞击，使负荷开关动作。由负荷开关开断三相，熄弧。关动作。由负荷开关开断三相，熄弧。3。转移电流区域转移电流区域：熔断器与负荷开关共同：熔断器与负荷开关共同配合完成开断任务。配合完成开断任务。4。限流范围限流范围：熔断器动作并熄弧。：熔断器动作并熄弧。负荷开关和熔断器配合负荷开关和熔断器配合2024/7/2515PDS-CB(2).配电系统中的短路配电系统中的短路断路器开断短路电流及其对断路器的要求断路器开断短路电流及其对断路器的要求.灭弧灭弧电动力电动力(电电,磁磁,力的关系力的关系)温升温升2024/7/2516PDS-CB电力系统短路与断路器电力系统短路与断路器电力系统短路分类电力系统短路分类电力系统短路的重要性电力系统短路的重要性电力系统短路的电力系统短路的影响影响:电弧及灭弧电弧及灭弧,短路短路电动力电动力,短路发热短路发热2024/7/2517PDS-CB电力系统中的短路可以由以下电力系统中的短路可以由以下几种原因引起几种原因引起:1.由过电压引起击穿由过电压引起击穿;2.由绝缘污秽引起放电由绝缘污秽引起放电;3.由机械原因导致短路由机械原因导致短路.2024/7/2518PDS-CB短路的分类短路的分类:1.单相对地故障单相对地故障故障率最高故障率最高:大约为总事故的大约为总事故的6570%;2.相对相故障相对相故障大约占大约占1015%;3.两相对地故障两相对地故障约占约占1020%;4.三相短路三相短路(对地对地)故障故障最严重的故障最严重的故障,较易于计算。较易于计算。仅约占仅约占5%.2024/7/2519PDS-CB故障分析的主要目的是故障分析的主要目的是:1.决定最大及最小三相短路电流决定最大及最小三相短路电流;2.决定单相决定单相,二相及开路不对称短路故障的电流二相及开路不对称短路故障的电流;3.研究继电保护的动作情况研究继电保护的动作情况;4.决定断路器的额定开断容量决定断路器的额定开断容量;5.决定故障期间故障电流分布和母线电压水平决定故障期间故障电流分布和母线电压水平.2024/7/2520PDS-CB架空线路故障的原因架空线路故障的原因(66kV及以上及以上)Faults/160kmoflineRatio(%)雷电雷电1.5979.5露露,雾雾0.157.5雪雪,冰冰0.010.5盐污盐污0.010.5大风大风0.2412.0在总计的在总计的232次事故中次事故中,每每160km发生发生2次次.2024/7/2521PDS-CB短路故障的分析短路故障的分析:短路故障点短路故障点;短路持续时间短路持续时间;短路电流的大小短路电流的大小;短路故障的影响短路故障的影响.2024/7/2522PDS-CB1DL2DL3DL4DLF1F2d1d2d3d4d5d62024/7/2523PDS-CB短路点的选择短路点的选择验算的电器计算短路点验算用短路电流发电机断路器1DL发电机电压出线断路器2DL发电机电压母线主变高压侧断路器3DL高压出线断路器4DL高压侧母线d1及d2d3d2d4及d5d5及d6d5通过1DL的短路电流通过2DL的短路电流短路点的总短路电流通过3DL的短路电流通过4DL的短路电流短路点的总短路电流1DL2DL3DL4DLF1F2d1d2d3d4d5d62024/7/2524PDS-CB正确确定短路的计算时间正确确定短路的计算时间它包括它包括td=tb+tfd其中其中:td 短路作用时间短路作用时间tb 主保护作用时间主保护作用时间(主保护起动机构及执行主保护起动机构及执行机构动作时间机构动作时间)tfd 断路器的分闸时间断路器的分闸时间(断路器固有分闸时间断路器固有分闸时间及电弧持续时间及电弧持续时间)2024/7/2525PDS-CB短路故障的影响短路故障的影响:1.短路电弧及灭弧短路电弧及灭弧2.短路电动力短路电动力3.短路发热短路发热2024/7/2526PDS-CB灭弧方式分类灭弧方式分类:(羊角间隙的灭弧羊角间隙的灭弧)横向灭弧横向灭弧纵向灭弧纵向灭弧纵横向灭弧纵横向灭弧2024/7/2527PDS-CB横向灭弧横向灭弧2024/7/2528PDS-CB纵向灭弧纵向灭弧2024/7/2529PDS-CB短路电动力短路电动力电动力的产生电动力的产生:电电,磁磁,力间的关系力间的关系电动力方向的确定电动力方向的确定:右手螺旋定则右手螺旋定则,左手定则左手定则.电动力的计算电动力的计算:两根平行导线两根平行导线三相平行导线通过交流电三相平行导线通过交流电2024/7/2530PDS-CB电动力方向的确定电动力方向的确定:左手定则左手定则2024/7/2531PDS-CB右手螺旋定则右手螺旋定则FI 2024/7/2532PDS-CB电动力举例电动力举例多油断路器中的多油断路器中的灭弧灭弧,及合闸及合闸2024/7/2533PDS-CB2024/7/2534PDS-CB同一平面内两根无限长平行导体间的同一平面内两根无限长平行导体间的电动力电动力(?)i2024/7/2535PDS-CB单相交流电动力单相交流电动力电流隨时间作正弦变化电流隨时间作正弦变化,导体间的电动力随导体间的电动力随时间作脉动变化时间作脉动变化.电流最大值时电流最大值时,电动力最大电动力最大,方向不隨电流方方向不隨电流方向而变向而变.不同导体中流过同一电流不同导体中流过同一电流2024/7/2536PDS-CB2024/7/2537PDS-CB三相交流电动力三相交流电动力同一瞬间三相电流各不相同同一瞬间三相电流各不相同FiAiBiCiA=Imsin(t)iB=Imsin(t-1200)iC=Imsin(t-2400)2024/7/2538PDS-CB2024/7/2539PDS-CB2024/7/2540PDS-CB2024/7/2541PDS-CB交流三相平行导线的电动力交流三相平行导线的电动力A相B相C相 t=750+n-0.808+0.866-0.058 t=1650+n+0.058-0.866+0.8082024/7/2542PDS-CB交流三相平行导线短路时的电动力交流三相平行导线短路时的电动力A相B相C相最大电动力最大电动力-3.23+3.46-3.232024/7/2543PDS-CB2024/7/2544PDS-CB短路热稳定短路热稳定发热发热传热的三种方式：传热的三种方式：传导传导-液体中液体中,固体间固体间对流对流-空气中空气中,液体中液体中辐射辐射-空气中空气中热平衡：发热热平衡：发热=散热散热2024/7/2545PDS-CB电力设备中的几种损耗发热电力设备中的几种损耗发热：电阻损耗电阻损耗Q=I2Rt铁磁损耗铁磁损耗:磁滞损耗及涡流损耗磁滞损耗及涡流损耗介质损耗介质损耗:有机绝缘及无机绝缘有机绝缘及无机绝缘2024/7/2546PDS-CB电器和载流体发热分为电器和载流体发热分为：正常工作情况下的持续发热正常工作情况下的持续发热故障情况下的短时发热故障情况下的短时发热2024/7/2547PDS-CB正常工作情况下的持续发热正常工作情况下的持续发热经经3-4T时温升达稳定时温升达稳定散热系数为常数散热系数为常数持续发热产生的热量持续发热产生的热量=向周围介质散失的热量向周围介质散失的热量(热平衡热平衡)影响因素：表面涂漆影响因素：表面涂漆,导体截面积导体截面积,周围介质周围介质2024/7/2548PDS-CB正常工作情况下的持续发热正常工作情况下的持续发热2024/7/2549PDS-CB故障情况下的短时发热故障情况下的短时发热故障短路电流很大，但作用时间短故障短路电流很大，但作用时间短向周围散热很少，认为是绝热过程向周围散热很少，认为是绝热过程2024/7/2550PDS-CB故障情况下的短时发热故障情况下的短时发热2024/7/2551PDS-CB发电机的短路阻抗发电机的短路阻抗,短短路电流与断路器路电流与断路器2024/7/2552PDS-CB2024/7/2553PDS-CBX d发电机阻抗发电机阻抗Xd发电机暂态阻抗发电机暂态阻抗Xd”发电机次暂态阻抗发电机次暂态阻抗发电机短路阻抗和短路电流发电机短路阻抗和短路电流2024/7/2554PDS-CB系数系数：断路器开断时间:8cycle(0.16s),系数为1;断路器开断时间:3cycle(0.06s),系数为1.2;断路器开断时间:2cycle(0.04s),系数为1.4;断路器开断时间与开断短路电流的断路器开断时间与开断短路电流的关系关系2024/7/2555PDS-CB配电系统中的各种电压配电系统中的各种电压过电压的特点、重要性过电压的特点、重要性过电压的分类过电压的分类(雷电过电压雷电过电压,感应过电压感应过电压,工工频电压升高，谐振过电压频电压升高，谐振过电压)过电压的限制过电压的限制;高压开关试验电压的确定高压开关试验电压的确定.(3).(3).配电系统中的各种电压配电系统中的各种电压2024/7/2556PDS-CB配电系统中的各种电压配电系统中的各种电压50or60Hz交流电压交流电压高频电压高频电压(高频振荡电压，高次谐波高频振荡电压，高次谐波)直流电压直流电压脉冲电压脉冲电压(暂态电压暂态电压,短脉冲电压短脉冲电压)各种过电压各种过电压2024/7/2557PDS-CB电力系统中的各种高电力系统中的各种高(过过)电压电压工频工频电压电压短时短时过电压过电压操作操作过电压过电压雷电雷电过电压过电压2024/7/2558PDS-CB什么是过电压什么是过电压过电压的特征过电压的特征:电压幅值高电压幅值高(运行电压运行电压),持续时间短持续时间短(sms),在电力系统中传播在电力系统中传播.2024/7/2559PDS-CB研究过电压的重要性研究过电压的重要性是决定电力设备绝缘水平的主要因素是决定电力设备绝缘水平的主要因素是造成电力设备各种事故的主要原因是造成电力设备各种事故的主要原因配电系统对高压开关绝缘的要求配电系统对高压开关绝缘的要求2024/7/2560PDS-CB例如例如:500kV线路通常每串需要线路通常每串需要24-27片标准片标准悬式绝缘子悬式绝缘子.每片绝缘子重约每片绝缘子重约5kg.每串绝缘子重约每串绝缘子重约100多公斤多公斤.在在500kV线线路路中中，每每串串绝绝缘缘子子承承受受的的额额定定电电压压仅为仅为408kV但绝缘子串能耐受但绝缘子串能耐受1400kV冲击电压冲击电压!2024/7/2561PDS-CB过电压与行波理论过电压与行波理论行波行波瞬态过电压会以电磁波同样的速度在电瞬态过电压会以电磁波同样的速度在电力系统中传播力系统中传播于是，过电压会损坏传播过程中绝缘于是，过电压会损坏传播过程中绝缘不够强的电力设备不够强的电力设备2024/7/2562PDS-CBTravellingWavesofVoltageandCurrent:(1).Inforwarddirection,(2).InBackwarddirection,(3).SuperpositionofWaves.2024/7/2563PDS-CB当线路末端开路当线路末端开路(断路器开断断路器开断)时，过电时，过电压行波到达时会由于能量转移使电压幅压行波到达时会由于能量转移使电压幅值增加一倍值增加一倍于是，高一倍的电压更可能损坏线路于是，高一倍的电压更可能损坏线路末端的电力设备末端的电力设备2024/7/2564PDS-CBTravelingSwitchingOvervoltagesonaLine2024/7/2565PDS-CB电力系统中过电压的分类电力系统中过电压的分类外部外部(引起的引起的)过电压过电压雷电雷电(过电压过电压)内部内部(引起的引起的)过电压过电压操作操作 过电压过电压2024/7/2566PDS-CB外部外部(引起的引起的)过电压过电压?雷电过电压雷电过电压与电力系统运行电压无关与电力系统运行电压无关(eithertheSource,Value,LocationorOccurrence)直击雷直击雷过电压过电压感应雷感应雷过电压过电压2024/7/2567PDS-CB内部内部(引起的引起的)过电压过电压电力系统内部因运行状态电力系统内部因运行状态(条件条件)改变引起改变引起的过电压的过电压,例如：合闸、分闸。例如：合闸、分闸。包括正常操作和为消除故障而进行包括正常操作和为消除故障而进行的各种操作的各种操作与系统运行电压有关，持续时间较长，原与系统运行电压有关，持续时间较长，原因多、参数不一，因此种类多。因多、参数不一，因此种类多。2024/7/2568PDS-CB雷电过电压雷电过电压Lightning雷电雷电LightningOvervoltages雷电过电压雷电过电压LightningOvervoltageProtection雷电过电压的防护雷电过电压的防护2024/7/2569PDS-CB雷电过电压的波形：雷电过电压的波形：快速上升波头，缓慢下降波尾。1.2/50幅值：几百千伏至几兆伏。雷电流波形雷电流波形：几微秒至几十微秒：几微秒至几十微秒：4/10，8/10幅值：几几kAto250kA.大多为大多为负极性。负极性。雷电通道内的温度高达雷电通道内的温度高达：150000Cto200000C.雷电过电压波形雷电过电压波形2024/7/2570PDS-CB直击雷过电压直击雷过电压直击雷的雷电通道直接由雷云至导线，引起雷击点的电位急剧上升过电压。直直击击雷雷能能损损害害各各种种雷雷击击物物：树树木木、牛牛马马、人人员员，以及房屋建筑等等。以及房屋建筑等等。.直击雷的雷击点可以是：(1).杆塔顶端，杆塔顶端，(2).屏蔽线，屏蔽线，(3).架空导线架空导线.2024/7/2571PDS-CB电力系路上的雷电点电力系路上的雷电点3212024/7/2572PDS-CBLightningStrokeDirectlyontheTower2024/7/2573PDS-CB反击反击雷击于接地点，雷击于接地点，由于地电由于地电位升高造成向带电体放电位升高造成向带电体放电。地电位升高可能造成绝缘子串或绝缘地电位升高可能造成绝缘子串或绝缘套管表面放电，空气间隙击穿。套管表面放电，空气间隙击穿。2024/7/2574PDS-CBTheInstallationofLightningRod2024/7/2575PDS-CB雷击于架空线附近地面时，在电力线路上会引雷击于架空线附近地面时，在电力线路上会引起起(三相三相)感应过电压。感应过电压。幅值可达几百千伏。也会在系统中传播。幅值可达几百千伏。也会在系统中传播。无论在输电线路中或配电系统中都会形成，并无论在输电线路中或配电系统中都会形成，并导致电力设备或低压控制及通讯设备损坏。导致电力设备或低压控制及通讯设备损坏。感应过电压感应过电压近年来这类事故已大量发生，造成巨大损近年来这类事故已大量发生，造成巨大损失。失。2024/7/2576PDS-CB雷电过电压的防护雷电过电压的防护(1).输电线路的雷电过电压防护输电线路的雷电过电压防护(2).发电厂、变电站的过电压防护发电厂、变电站的过电压防护2024/7/2577PDS-CB1.(羊角羊角)外间隙外电器外间隙外电器工作电压下不动作，遭雷电过电压时放工作电压下不动作，遭雷电过电压时放电。电。放电后形成电弧。电弧由拉长，及自然放电后形成电弧。电弧由拉长，及自然冷却熄弧。冷却熄弧。没有灭弧功能，不能熄灭工频续流。没有灭弧功能，不能熄灭工频续流。熄弧取决于自然条件。熄弧取决于自然条件。2024/7/2578PDS-CB羊角羊角间隙放隙放电器示意器示意图电弧上升弧上升及拉及拉长2024/7/2579PDS-CB影响因素：影响因素：高度（保护角或保护范围），高度（保护角或保护范围），接地电阻值。接地电阻值。2.避雷避雷针2024/7/2580PDS-CB 安装于架空线上方，安装于架空线上方，可以是单线，也可以是双线，可以是单线，也可以是双线，由屏蔽角决定保护范围，由屏蔽角决定保护范围，3.避雷避雷线2024/7/2581PDS-CB2024/7/2582PDS-CBDoubleShieldingWire2024/7/2583PDS-CB避避雷雷器器由由间间隙隙和和阀阀片片組組成成，外外面面由由瓷瓷套套作作为外绝缘为外绝缘.阀阀片片为为非非线线性性电电阻阻，即即在在大大电电流流时时呈呈现现小小电阻，小电阻下为大电阻。电阻，小电阻下为大电阻。避雷器避雷器功能及原理功能及原理2024/7/2584PDS-CBFunctionofSurgeArresters2024/7/2585PDS-CB避雷器的功用避雷器的功用OperationVoltage1.过电压波到达前过电压波到达前-对高压线绝缘对高压线绝缘2.过电压波到达时过电压波到达时-对地放电对地放电3.放电后放电后-对高压线对高压线再次断开，绝缘再次断开，绝缘2024/7/2586PDS-CB避雷器的安装位置避雷器的安装位置避雷器应安装在靠近被保护设备处避雷器应安装在靠近被保护设备处atVl2024/7/2587PDS-CB变压器端部器端部 （被保（被保护设备)上的上的电压UT 被保护设备上的电压U10 避雷器压10kA下的残压lm 避雷器与被保护设备间的距离a 侵入波的波前陡度V 行波速度2024/7/2588PDS-CB4.内过电压及其控制内过电压及其控制内过电压的重要性内过电压的重要性产生内过电压的原因产生内过电压的原因内过电压的控制内过电压的控制2024/7/2589PDS-CB两个主要的原因：两个主要的原因：1。内部过电压的幅值与运行电压等级有关。内部过电压的幅值与运行电压等级有关2。外绝缘在内过电压波前时间范围内。外绝缘在内过电压波前时间范围内(50to500)放电电压较低放电电压较低2024/7/2590PDS-CB标准操作波电压波波形标准操作波电压波波形(250/2500uS)2024/7/2591PDS-CB例一例一:空载线路合闸过电压空载线路合闸过电压LRCVS(t)VC(t)is(t)SR2024/7/2592PDS-CB2024/7/2593PDS-CB例二。例二。短时过电压短时过电压由正常计划合闸或非计划合闸引起由正常计划合闸或非计划合闸引起例如：例如：1。末端开路的线路合闸；。末端开路的线路合闸；2。一相短路时，非故障相对地电压的上升；。一相短路时，非故障相对地电压的上升；3。铁磁共振引起的过电压。铁磁共振引起的过电压。2024/7/2594PDS-CB1.末端开路的空末端开路的空载线载线路合路合闸闸后，沿后，沿线电压线电压U(x)USUR0lxURUSESRXS2024/7/2595PDS-CB2.单相对地故障单相对地故障当发生单相对地故障时，不论是中性点绝缘，当发生单相对地故障时，不论是中性点绝缘，或经高阻值接地，都会在健全相引起电压升或经高阻值接地，都会在健全相引起电压升高。高。2024/7/2596PDS-CBABCNUA0=UAC=UAUB0=UBC=UAUC 0=0 UB0UA0EAEBECPCABCY形形连接，中性点接，中性点绝缘的系的系统。非故障相对地电压将增加非故障相对地电压将增加倍。倍。2024/7/2597PDS-CB实际大小取决于比大小取决于比值：如果：如果：则对地地电压将达：将达：(10kV系系统)其中其中,X0为系统零序阻抗；为系统零序阻抗；X1为系统正序阻抗。为系统正序阻抗。2024/7/2598PDS-CB 形形连接的系接的系统CBAISC=0非故障相非故障相对地地电压将增大将增大倍倍2024/7/2599PDS-CB例三。铁磁共振过电压例三。铁磁共振过电压铁磁共振铁磁共振LCE:whenusually,CLCLwwww11=发生共振发生共振2024/7/25100PDS-CBNetworkDiagramofPhuthamonthonArea一次合一次合闸引起引起8亇避避雷器雷器损坏坏!2024/7/25101PDS-CB合闸引起的铁磁共振过电压合闸引起的铁磁共振过电压2.2P.U.2024/7/25102PDS-CB2.4P.U.分闸引起的铁磁共振过电压分闸引起的铁磁共振过电压2024/7/25103PDS-CB2024/7/25104PDS-CB2024/7/25105PDS-CB内部过电压的控制内部过电压的控制安装避雷器安装避雷器接入电阻接入电阻,阻尼过电压阻尼过电压2024/7/25106PDS-CB(R-接入接入电阻阻K1-电弧触弧触头,K2-主触主触头)RK1K2C.B.接入电阻接入电阻,阻尼过电压阻尼过电压2024/7/25107PDS-CB避雷器及其应用避雷器及其应用避雷器的功用避雷器的功用避雷器的非线性特征避雷器的非线性特征（碳化硅及氧化锌）（碳化硅及氧化锌）避雷器阀片的吸热容量限度避雷器阀片的吸热容量限度2024/7/25108PDS-CB各种电压与伏各种电压与伏-秒特性秒特性2024/7/25109PDS-CB过电压与绝缘配合过电压与绝缘配合2024/7/25110PDS-CB避雷器与绝缘配合避雷器与绝缘配合2024/7/25111PDS-CBInsulationCoordinationin138kVSubstationfor1.2/50uswave:1.Transformer;2.LineInsulation(9units);3.Disconnector;4.BusInsulator(10units);5.Max.1.2/50wavepermitted.6.DischargeofArresterfor1.2/50usfullwave.2024/7/25112PDS-CB(4).配电系统对高压开关绝缘配电系统对高压开关绝缘的要求的要求外绝缘外绝缘,内绝缘内绝缘,空气绝缘空气绝缘,真空绝缘真空绝缘;SF6气体绝缘气体绝缘;绝缘性能的影响因素及改善措施绝缘性能的影响因素及改善措施.2024/7/25113PDS-CB电气绝缘的重要性电气绝缘的重要性高压开关高压开关中有哪些绝缘？中有哪些绝缘？电力设备中如何维持高电压电力设备中如何维持高电压?电气绝缘与高电压是一对矛盾电气绝缘与高电压是一对矛盾!有电就有绝缘有电就有绝缘用电就要绝缘用电就要绝缘2024/7/25114PDS-CB电气绝缘性能的影响因素电气绝缘性能的影响因素周围环境周围环境:气压气压,温度温度,湿度湿度电场分布电场分布电气绝缘性能与外施高电压的关系电气绝缘性能与外施高电压的关系外施高电压的幅值外施高电压的幅值(高低高低)外施高电压的时间外施高电压的时间(长短长短)2024/7/25115PDS-CB内内(部部)绝缘绝缘-不接触大不接触大(空空)气气外外(部部)绝缘绝缘-直接接触大直接接触大(空空)气气按绝缘按绝缘(周围周围)环境分类环境分类按绝缘性能分类按绝缘性能分类自恢复绝缘自恢复绝缘不可恢复绝缘不可恢复绝缘2024/7/25116PDS-CB按绝缘材料分类按绝缘材料分类固体绝缘固体绝缘液体绝缘液体绝缘气体绝缘气体绝缘无机绝缘材料无机绝缘材料有机绝缘材料有机绝缘材料按材料按材料(化学化学)分类分类按材料按材料(物理物理)分类分类2024/7/25117PDS-CB固体绝缘固体绝缘:木木,纸纸,瓷瓷,玻璃玻璃,塑料塑料,橡胶橡胶,聚氯乙烯聚氯乙烯,聚乙烯聚乙烯,聚四氟乙烯聚四氟乙烯,环氧树脂环氧树脂,硅橡胶硅橡胶,有机玻璃有机玻璃,交联聚乙烯交联聚乙烯,云母云母,沥青沥青,松香松香.按材料按材料(物理物理)分类分类2024/7/25118PDS-CB液体绝缘液体绝缘:绝缘油绝缘油(变压器油变压器油)三氯联苯三氯联苯(去离子去离子)水水气体绝缘气体绝缘:空气空气真空真空六氟化硫六氟化硫2024/7/25119PDS-CB空气绝缘特性空气绝缘特性:放电电压与距离放电电压与距离;放电电压与电压极性放电电压与电压极性,外施电压波形外施电压波形(时间时间);放电电压与气体压力放电电压与气体压力;放电电压的分散牲放电电压的分散牲;放电电压与空气状态放电电压与空气状态(温度温度,气压气压,湿度湿度).2024/7/25120PDS-CBEffectofPolarityandWaveform2024/7/25121PDS-CB真空绝缘及高气压绝缘真空绝缘及高气压绝缘2024/7/25122PDS-CB六氟化硫的六氟化硫的物理物理,化学化学性能性能SFFFFFF无色无臭无色无臭;分子量大分子量大:146(比空气重比空气重);在在-400C;0.8Mpa状态下状态下为气体为气体;六氟化硫气体的绝缘性能六氟化硫气体的绝缘性能2024/7/25123PDS-CB六氟化硫气体的绝缘性能六氟化硫气体的绝缘性能2024/7/25124PDS-CB2024/7/25125PDS-CB金属微粒的影响金属微粒的影响电极表面粗糙度的影响电极表面粗糙度的影响放电电压与气体压力放电电压与气体压力2024/7/25126PDS-CB六氟化硫的毒性六氟化硫的毒性六氟化硫六氟化硫化学性能化学性能非常稳定非常稳定SF6气体为无毒气体气体为无毒气体SF6在高温在高温(1000K)下会分解成一些低氟化合下会分解成一些低氟化合物物(SOF2,SF4,HF).腐蚀性很强腐蚀性很强!SF6比空气重比空气重,会积聚在地面会积聚在地面,可能造成窒息可能造成窒息!2024/7/25127PDS-CB电气绝缘性能与电场分布电气绝缘性能与电场分布电场分布分类电场分布分类:均匀电场均匀电场;不均匀电场不均匀电场;稍不均匀电场稍不均匀电场.2024/7/25128PDS-CB2024/7/25129PDS-CB2024/7/25130PDS-CB稍不均匀电场应用实例稍不均匀电场应用实例电力电缆电力电缆GIS全封闭组合电器全封闭组合电器球间隙球间隙同轴圆桂形结构同轴圆桂形结构,电场电场2024/7/25131PDS-CB电力电缆电力电缆内部内部电场分布与电场计算电场分布与电场计算Rrx0E2024/7/25132PDS-CB电气绝缘性能与外施高电压的关系电气绝缘性能与外施高电压的关系外施高电压的幅值外施高电压的幅值(高低高低)外施高电压的时间外施高电压的时间(长短长短)2024/7/25133PDS-CB2024/7/25134PDS-CB电气放电与绝缘损坏电气放电与绝缘损坏耐闪络耐闪络耐击穿耐击穿耐老化耐老化耐游离耐游离,耐局部放电耐局部放电,耐电弧耐电弧,耐高温耐高温2024/7/25135PDS-CB耐压试验耐压试验为什么要进行为什么要进行耐压试验耐压试验如何确定试验电压值如何确定试验电压值冲击电压与工频电压的等价性冲击电压与工频电压的等价性型式试验型式试验,出厂试验出厂试验,投运接收试验投运接收试验.耐压试验耐压试验是一种破坏性试验是一种破坏性试验电气绝缘性能试验电气绝缘性能试验2024/7/25136PDS-CBStandardLightningImpulseWaveform(1.2/50uS)2024/7/25137PDS-CB投运接收试验投运接收试验:检查运输检查运输,安装的影响安装的影响.型式试验型式试验:确定和检查设计确定和检查设计,定型定型(包括材料选用包括材料选用,参数确定参数确定).出厂试验出厂试验:检查工艺质量检查工艺质量.2024/7/25138PDS-CB局部放电局部放电树枝放电树枝放电局部放电试验局部放电试验早期诊断试验早期诊断试验2024/7/25139PDS-CBCmCbCgCmCmCbCbCg2024/7/25140PDS-CBCnCMCKAun2024/7/25141PDS-CBENDOFPARTIIThanksforyourcoming2024/7/25142PDS-CB