10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響10.2絕緣配合的原則和方法10.3變電站電氣設備絕緣水平的確定10.4架空輸電線路絕緣水平的確定第10章電力系統絕緣配合返回10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響第10章電力系10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響系統中性點接地方式非有效接地有效接地不接地經消弧線圈接地直接接地10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響系統中性點接地方10.1.1最大長期工作電壓有效接地系統：最大長期工作電壓為非有效接地系統：最大長期工作電壓為10.1.1最大長期工作電壓有效接地系統：最大長期工作電壓10.1.2雷電過電壓閥型避雷器的滅弧電壓按最大長期工作電壓選定。有效接地系統：滅弧電壓低，火花間隙和閥片數較少，沖擊放電電壓和殘壓也比較低，結構尺寸小。10.1.3內部過電壓有效接地系統內部過電壓比非有效接地系統低20%~30%。10.1.2雷電過電壓閥型避雷器的滅弧電壓按最大長期工作電10.2絕緣配合的原則和方法絕緣配合根據電氣設備在系統中可能承受的各種電壓,并考慮過電壓的限制措施和設備的絕緣性能后來確定電氣設備的絕緣水平，以便把作用于電氣設備上的各種電壓（正常工作電壓及過電壓）所引起的絕緣損壞降低到經濟上和運行上所能接受的水平。其核心問題為確定設備的絕緣水平。絕緣水平設備可以承受(不發生閃絡、擊穿或其他損壞）的試驗電壓標準。10.2絕緣配合的原則和方法絕緣配合絕緣水平電氣設備絕緣水平的確定

考慮到設備在運行時要承受運行電壓、工頻過電壓、雷電過電壓及操作過電壓的作用，對電氣設備絕緣規定了以下試驗電壓:短時工頻試驗電壓（1min）；雷電沖擊試驗電壓；操作沖擊試驗電壓；對外絕緣規定了干濕狀態下的工頻放電電壓；考慮到在長期工作電壓和工頻過電壓作用下內絕緣的老化和外絕緣的抗污穢性能，規定了設備的長時間工頻試驗電壓。電氣設備絕緣水平的確定考慮到設備在運行時電氣設備絕緣配合的慣用法

確定電氣設備絕緣水平的基礎是避雷器的保護水平。避雷器的保護水平是以避雷器殘壓為基礎確定。電氣設備絕緣配合的慣用法確定電氣設避雷器對設備的保護可有以下兩種方式:（1）避雷器只用作雷電過電壓的保護,而不用來保護內部過電壓；220kV及以下系統都采用此種方式,內部過電壓對正常絕緣無危險；（2）避雷器主要于雷電過電壓的保護,但也用作內部過電壓的后備保護；超高壓系統中采用，依靠斷路器將內部過電壓限制在一定水平。避雷器在內過電壓下一般不動作，只有很大時才動作。10.3變電站電氣設備絕緣水平的確定避雷器對設備的保護可有以下兩種方式:10.3變電站電氣設備220kV(最大工作電壓為252kV)及以下等級和220kV以上電壓等級在過電壓保護措施、絕緣耐壓試驗、最大工作電壓倍數、絕緣裕度等方面都存在差異，可分為以下兩部分：范圍I：范圍II:220kV(最大工作電壓為252kV)及以下等級和220kV10.3.1雷電過電壓下的絕緣配合10.3.2操作過電壓下的絕緣配合10.3.3工頻絕緣水平的確定10.3.4長時間工頻高壓試驗10.3.1雷電過電壓下的絕緣配合1、雷電過電壓下的絕緣配合電氣設備在雷電過電壓下的絕緣水平通常用它們的基本沖擊絕緣水平（BIL）來表示：我國使用的經驗公式：

Ur為標稱雷電流下的避雷器殘壓在電氣設備與避雷器相距很近時取1.25，相距較遠時取1.4。為閥式避雷器在雷電過電壓下的保護水平，為雷電過電壓下的配合系數。1、雷電過電壓下的絕緣配合電氣設備在雷電過電壓下在系統設計和選擇運行方式時均應設法避免諧振過電壓的出現，在按內部過電壓作絕緣配合時，通常不考慮諧振過電壓一般不單獨考慮工頻電壓升高，而把它的影響包括在最大長期工作電壓（比額定電壓高10%-15%）內部過電壓的配合歸結為操作過電壓下的絕緣配合。2、操作過電壓下的絕緣配合在系統設計和選擇運行方式時均應設法避免諧振過電壓的出現，在按對于范圍Ⅰ這一類變電所中的電氣設備來說，其操作沖擊絕緣水平（SIL）為

式中KS為操作過電壓下的配合系數，K0:操作過電壓計算倍數對于范圍Ⅱ

式中操作過電壓下的配合系數

分兩種情況來討論：對于范圍Ⅰ這一類變電所中的電氣設備來說，其操作沖擊絕緣水平（3、工頻絕緣水平的確定為了檢驗電氣設備絕緣是否達到了以上所確定的BIL和SIL，就需要進行雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗。對于330kV及以上的超高壓電氣設備來說，必需做雷電沖擊和操作沖擊試驗對于220kV及以下的高壓電氣設備來說，應設法用比較簡單的工頻高壓試驗去等效地檢驗絕緣耐受雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓的能力。3、工頻絕緣水平的確定為了檢驗電氣設備絕緣是否達到了以上短時工頻耐壓試驗所采用的試驗電壓值往往要比額定相電壓高出數倍，它的目的和作用是代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗、等效地檢驗絕緣在這兩類過電壓下的電氣強度。雷電沖擊系數,取1.48操作沖擊系數，66kV及以下1.3，110kV及以上取1.35短時工頻耐壓試驗所采用的試驗電壓值往往要比額定4、長時間工頻高壓試驗當內絕緣的老化和外絕緣的污染對絕緣在工頻工作電壓和過電壓下的性能有影響時，尚需作長時間工頻高壓試驗。由于試驗目的不同，長時間工頻高壓試驗時所加的試驗電壓值和加壓時間均與短時工頻耐壓試驗不同。返回4、長時間工頻高壓試驗當內絕緣的老化和外絕緣的11.3架空輸電線路絕緣水平的確定架空輸電線路絕緣配合的主要內容為絕緣子串中絕緣子片數的確定導線對桿塔的空氣間距的確定11.3架空輸電線路絕緣水平的確定架空輸電線路絕緣配合的主1、絕緣子串中絕緣子片數的確定在工作電壓下不發生污閃；雨天時在操作過電壓下不發生閃絡（濕閃）；具有一定的雷電沖擊耐壓強度，保證一定的線路耐雷水平。線路絕緣子串應滿足三方面的要求：1、絕緣子串中絕緣子片數的確定線路絕緣子串應滿足三方面的要求按工作電壓要求

線路的閃絡率與該線路的爬電比距密切相關，根據線路所在地區的污穢等級來選定值，就能保證必要的運行可靠性。n：絕緣子片數L0：每片絕緣子的幾何爬電距離，cmKe：為絕緣子爬電距離有效系數。Um：系統最高工頻電壓有效值按工作電壓要求線路的閃絡率與該線路的爬電比距為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數應為為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數應為按操作過電壓要求用工頻濕閃電壓近似代替操作濕閃電壓,對于最常用的ＸＰ－７０型絕緣子,其工頻濕閃電壓為

1.1為考慮各種影響因素和裕度的修正系數。電網中計算出的操作過電壓為根據以上兩式,可求出所需的絕緣子串片數,加上零值絕緣子片數后,即為操作過電壓下所要求的絕緣子片數.按操作過電壓要求用工頻濕閃電壓近似代替操作濕閃電壓,對于最常按大氣過電壓進行驗算

一般情況下，大氣過電壓對確定絕緣子串的片數影響是不大的，因為耐雷水平不完全取決于絕緣子片數，而主要取決于各項防雷措施的綜合效果，因此它僅作驗算條件。即使耐雷水平達不到規程的下限值，也不一定必須增加絕緣子的片數，因為還可以采用降低桿塔接地電阻等措施來提高線路的耐雷水平。按大氣過電壓進行驗算一般情況下，大氣過電壓對確表10.5各級電壓線路懸垂串應有的絕緣子片數線路額定電壓/kV3566110220330500n1247131928n2357121722實際采用值n357131928表10.5各級電壓線路懸垂串應有的絕緣子片數線路額定電壓/2、導線對桿塔的空氣間距的確定（1）導線對大地：在選擇其空氣間距時主要考慮地面車輛和行人等的安全通過、地面電場強度及靜電感應等問題。（2）導線對導線：應考慮相間過電壓的作用、相鄰導線在大風中因不同步擺動或舞動而相互靠近等問題。（3）導線對架空地線：按雷擊于檔距中央避雷線上時不至于引起導、地線間氣隙擊穿這一條件來選定。（4）導線對桿塔及橫擔：這將是下面要探討的重點內容。2、導線對桿塔的空氣間距的確定（1）導線對大地：在選擇其空氣就塔頭空氣間隙上可能出現的電壓幅值來看，一般是雷電過電壓最高、操作過電壓次之、工頻工作電壓最低。而三種情況下可能出現的風偏角則剛好相反由于工作電壓長期作用在導線上，其可能引起的風偏角最大雷電過電壓持續時間最短，可能出現的風偏角最小操作過電壓持續時間較短，可能出現風偏角介于以上兩者之間風偏角的影響就塔頭空氣間隙上可能出現的電壓幅值來看，一般是（1）工作電壓要求的凈間距的工頻擊穿電壓幅值為綜合考慮工頻電壓升高、氣象條件、必要的安全裕度等因素的空氣間隙工頻配合系數。66kV及以下的線路取1.2；110-220kV取1.35；范圍II取1.4各種電壓下所要求的凈間距（1）工作電壓要求的凈間距的工頻擊穿電壓幅值（2）操作過電壓要求的凈間距要求的正極性操作沖擊波下的50％擊穿電壓

—計算用最大操作過電壓

—空氣間隙操作配合系數，對范圍Ⅰ取1.03，對范圍Ⅱ取1.1。（2）操作過電壓要求的凈間距要求的正極性操作沖擊波下的（3）雷電過電壓要求的凈間距通常取的50％雷電沖擊電壓等于絕緣子串的50％雷電沖擊閃絡電壓的85％，即

其目的是減少絕緣子串的沿面閃絡，減少釉面受損的可能性。（3）雷電過電壓要求的凈間距通常取的50％雷電沖擊電壓下表為各級電壓線路的最小空氣間隙。當海拔高度超過1000m時，應按有關規定對凈間距值進行校正；下表為各級電壓線路的最小空氣間隙。當海拔高度超過10求得以上凈間距后,結合風偏角,可求各種過電壓下所對應的最小距離導線與桿塔之間的水平距離由下式決定導線與桿塔之間距離的確定返回求得以上凈間距后,結合風偏角,可求各種過電壓下所對應的最小距10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響10.2絕緣配合的原則和方法10.3變電站電氣設備絕緣水平的確定10.4架空輸電線路絕緣水平的確定第10章電力系統絕緣配合返回10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響第10章電力系10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響系統中性點接地方式非有效接地有效接地不接地經消弧線圈接地直接接地10.1系統中性點接地方式及其對絕緣的影響系統中性點接地方10.1.1最大長期工作電壓有效接地系統：最大長期工作電壓為非有效接地系統：最大長期工作電壓為10.1.1最大長期工作電壓有效接地系統：最大長期工作電壓10.1.2雷電過電壓閥型避雷器的滅弧電壓按最大長期工作電壓選定。有效接地系統：滅弧電壓低，火花間隙和閥片數較少，沖擊放電電壓和殘壓也比較低，結構尺寸小。10.1.3內部過電壓有效接地系統內部過電壓比非有效接地系統低20%~30%。10.1.2雷電過電壓閥型避雷器的滅弧電壓按最大長期工作電10.2絕緣配合的原則和方法絕緣配合根據電氣設備在系統中可能承受的各種電壓,并考慮過電壓的限制措施和設備的絕緣性能后來確定電氣設備的絕緣水平，以便把作用于電氣設備上的各種電壓（正常工作電壓及過電壓）所引起的絕緣損壞降低到經濟上和運行上所能接受的水平。其核心問題為確定設備的絕緣水平。絕緣水平設備可以承受(不發生閃絡、擊穿或其他損壞）的試驗電壓標準。10.2絕緣配合的原則和方法絕緣配合絕緣水平電氣設備絕緣水平的確定

考慮到設備在運行時要承受運行電壓、工頻過電壓、雷電過電壓及操作過電壓的作用，對電氣設備絕緣規定了以下試驗電壓:短時工頻試驗電壓（1min）；雷電沖擊試驗電壓；操作沖擊試驗電壓；對外絕緣規定了干濕狀態下的工頻放電電壓；考慮到在長期工作電壓和工頻過電壓作用下內絕緣的老化和外絕緣的抗污穢性能，規定了設備的長時間工頻試驗電壓。電氣設備絕緣水平的確定考慮到設備在運行時電氣設備絕緣配合的慣用法

確定電氣設備絕緣水平的基礎是避雷器的保護水平。避雷器的保護水平是以避雷器殘壓為基礎確定。電氣設備絕緣配合的慣用法確定電氣設避雷器對設備的保護可有以下兩種方式:（1）避雷器只用作雷電過電壓的保護,而不用來保護內部過電壓；220kV及以下系統都采用此種方式,內部過電壓對正常絕緣無危險；（2）避雷器主要于雷電過電壓的保護,但也用作內部過電壓的后備保護；超高壓系統中采用，依靠斷路器將內部過電壓限制在一定水平。避雷器在內過電壓下一般不動作，只有很大時才動作。10.3變電站電氣設備絕緣水平的確定避雷器對設備的保護可有以下兩種方式:10.3變電站電氣設備220kV(最大工作電壓為252kV)及以下等級和220kV以上電壓等級在過電壓保護措施、絕緣耐壓試驗、最大工作電壓倍數、絕緣裕度等方面都存在差異，可分為以下兩部分：范圍I：范圍II:220kV(最大工作電壓為252kV)及以下等級和220kV10.3.1雷電過電壓下的絕緣配合10.3.2操作過電壓下的絕緣配合10.3.3工頻絕緣水平的確定10.3.4長時間工頻高壓試驗10.3.1雷電過電壓下的絕緣配合1、雷電過電壓下的絕緣配合電氣設備在雷電過電壓下的絕緣水平通常用它們的基本沖擊絕緣水平（BIL）來表示：我國使用的經驗公式：

Ur為標稱雷電流下的避雷器殘壓在電氣設備與避雷器相距很近時取1.25，相距較遠時取1.4。為閥式避雷器在雷電過電壓下的保護水平，為雷電過電壓下的配合系數。1、雷電過電壓下的絕緣配合電氣設備在雷電過電壓下在系統設計和選擇運行方式時均應設法避免諧振過電壓的出現，在按內部過電壓作絕緣配合時，通常不考慮諧振過電壓一般不單獨考慮工頻電壓升高，而把它的影響包括在最大長期工作電壓（比額定電壓高10%-15%）內部過電壓的配合歸結為操作過電壓下的絕緣配合。2、操作過電壓下的絕緣配合在系統設計和選擇運行方式時均應設法避免諧振過電壓的出現，在按對于范圍Ⅰ這一類變電所中的電氣設備來說，其操作沖擊絕緣水平（SIL）為

式中KS為操作過電壓下的配合系數，K0:操作過電壓計算倍數對于范圍Ⅱ

式中操作過電壓下的配合系數

分兩種情況來討論：對于范圍Ⅰ這一類變電所中的電氣設備來說，其操作沖擊絕緣水平（3、工頻絕緣水平的確定為了檢驗電氣設備絕緣是否達到了以上所確定的BIL和SIL，就需要進行雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗。對于330kV及以上的超高壓電氣設備來說，必需做雷電沖擊和操作沖擊試驗對于220kV及以下的高壓電氣設備來說，應設法用比較簡單的工頻高壓試驗去等效地檢驗絕緣耐受雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓的能力。3、工頻絕緣水平的確定為了檢驗電氣設備絕緣是否達到了以上短時工頻耐壓試驗所采用的試驗電壓值往往要比額定相電壓高出數倍，它的目的和作用是代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗、等效地檢驗絕緣在這兩類過電壓下的電氣強度。雷電沖擊系數,取1.48操作沖擊系數，66kV及以下1.3，110kV及以上取1.35短時工頻耐壓試驗所采用的試驗電壓值往往要比額定4、長時間工頻高壓試驗當內絕緣的老化和外絕緣的污染對絕緣在工頻工作電壓和過電壓下的性能有影響時，尚需作長時間工頻高壓試驗。由于試驗目的不同，長時間工頻高壓試驗時所加的試驗電壓值和加壓時間均與短時工頻耐壓試驗不同。返回4、長時間工頻高壓試驗當內絕緣的老化和外絕緣的11.3架空輸電線路絕緣水平的確定架空輸電線路絕緣配合的主要內容為絕緣子串中絕緣子片數的確定導線對桿塔的空氣間距的確定11.3架空輸電線路絕緣水平的確定架空輸電線路絕緣配合的主1、絕緣子串中絕緣子片數的確定在工作電壓下不發生污閃；雨天時在操作過電壓下不發生閃絡（濕閃）；具有一定的雷電沖擊耐壓強度，保證一定的線路耐雷水平。線路絕緣子串應滿足三方面的要求：1、絕緣子串中絕緣子片數的確定線路絕緣子串應滿足三方面的要求按工作電壓要求

線路的閃絡率與該線路的爬電比距密切相關，根據線路所在地區的污穢等級來選定值，就能保證必要的運行可靠性。n：絕緣子片數L0：每片絕緣子的幾何爬電距離，cmKe：為絕緣子爬電距離有效系數。Um：系統最高工頻電壓有效值按工作電壓要求線路的閃絡率與該線路的爬電比距為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數應為為了避免污閃事故，所需的絕緣子片數應為按操作過電壓要求用工頻濕閃電壓近似代替操作濕閃電壓,對于最常用的ＸＰ－７０型絕緣子,其工頻濕閃電壓為

1.1為考慮各種影響因素和裕度的修正系數。電網中計算出的操作過電壓為根據以上兩式,可求出所需的絕緣子串片數,加上零值絕緣子片數后,即為操作過電壓下所要求的絕緣子片數.按操作過電壓要求用工頻濕閃電壓近似代替操作濕閃電壓,對于最常按大氣過電壓進行驗算

一般情況下，大氣過電壓對確定絕緣子串的片數影響是不大的，因為耐雷水平不完全取決于絕緣子片數，而主要取決于各項防雷措施的綜合效果，因此它僅作驗算條件。即使耐雷水平達不到規程的下限值，也不一定必須增加絕緣子的片數，因為還可以采用降低桿塔接地電阻等措施來提高線路的耐雷水平。按大氣過電壓進行驗算一般情況下，大氣過電壓對確表10.5各級電壓線路懸垂串應有的絕緣子片數線路額定電壓/kV3566110220330500n1247131928n2357121722實際采用值n357131928表10.5各級電壓線路懸垂串應有的絕緣子片數線路額定電壓/2、導線對桿塔的空氣間距的確定（1）導線對大地：在選擇其空氣間距時主要考慮地面車輛和行人等的安全通過、地面電場強度及靜電感應等問題。（2）導線對導線：應考慮相間過電壓的作用、相鄰導線在大風中因