（河南平高東芝高壓開(kāi)關(guān)有限公司，河南 平頂山 467013）

淺析高海拔環(huán)境下瓷套的選擇

王春艷

（河南平高東芝高壓開(kāi)關(guān)有限公司，河南 平頂山 467013）

文中首先分析了高海拔環(huán)境對(duì)瓷套外絕緣的影響特性，接著就高海拔地區(qū)瓷套的選擇設(shè)計(jì)完成了闡述，上述探析對(duì)于高海拔環(huán)境下高壓電氣設(shè)備的安全應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

高海拔；瓷套；絕緣；特性；設(shè)計(jì)

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在我國(guó)西部，海拔在1 000m以上的地區(qū)約占全國(guó)總面積的60%。該地區(qū)空氣稀薄，氣壓較低，瓷套的外絕緣強(qiáng)度下降。本文基于這一背景，針對(duì)高海拔環(huán)境對(duì)瓷套外絕緣的影響進(jìn)行了淺析，并對(duì)套管的選擇設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，這一探究對(duì)于高壓電氣設(shè)備的安全應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

1 高海拔對(duì)高壓瓷套外絕緣的影響特性

在海拔較高的地區(qū)，自然環(huán)境可簡(jiǎn)分為兩種情況：一來(lái)，有很大一部分地區(qū)的植被比較茂盛，空氣也比較清新，加上由于考慮到海拔高在瓷套設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)對(duì)外絕緣進(jìn)行加強(qiáng)，所以，這一部分區(qū)域的污閃情況并不嚴(yán)重，絕緣放電主要表現(xiàn)為沖擊電壓下發(fā)生氣隙擊穿；二來(lái)，在城區(qū)及其周邊、工業(yè)區(qū)、山峰密集等地區(qū)存在較多污染物且很難擴(kuò)散，這一部分區(qū)域容易發(fā)生污閃事故，嚴(yán)重的還可能對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。經(jīng)調(diào)查顯示，在海拔較高的云南地區(qū)，所有事故當(dāng)中有四分之一的為污閃事故；而在同樣高海拔的蘭州地區(qū)，即便有著較大的泄漏比距，污閃事故還是偶有發(fā)生。所以，我們要對(duì)海拔較高地區(qū)的過(guò)電壓、污閃電壓和大氣條件之間的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的研究，為高海拔地區(qū)的絕緣水平及配合問(wèn)題提供參考。

2 高海拔地區(qū)瓷套的選擇

瓷套的選擇主要考慮以下兩種因素：（1）結(jié)合使用地區(qū)的海拔高度，基于平原地區(qū)環(huán)境對(duì)瓷套的干弧距離進(jìn)行修正；（2）結(jié)合使用環(huán)境的污區(qū)分級(jí)選擇對(duì)應(yīng)的爬電比距。

2.1 瓷套的干弧距離選擇

針對(duì)瓷套高海拔環(huán)境下的干弧距離修正，根據(jù)GB 1094.3-2003《電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》第16.1節(jié)：“如果變壓器在海拔高于1 000m的地區(qū)運(yùn)行時(shí)，其所需的空氣間隙，應(yīng)按每增加100m（對(duì)1 000m海拔而言），最小空氣間隙加大1%來(lái)計(jì)算。”根據(jù)GB311.1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》中第3.4節(jié)：“對(duì)應(yīng)用于海拔高于1 000m，但不超過(guò)4 000m處的設(shè)備的外絕緣及干式變壓器的絕緣，海拔每升高100m，絕緣強(qiáng)度約降低1%?！?/p>

同時(shí)，對(duì)于瓷套的外絕緣承受能力，根據(jù)海拔高度需對(duì)短時(shí)工頻放電電壓、雷電沖擊放電電壓、操作沖擊放電電壓通過(guò)海拔校正系數(shù)進(jìn)行修正：

雷電沖擊放電電壓和操作沖擊放電電壓可根據(jù)IEC60071-2-1996《絕緣配合使用導(dǎo)則》中的海拔校正因數(shù)進(jìn)行計(jì)算：Ka=em（H/8150），其中指數(shù) m 取值為：對(duì)配合雷電沖擊放電電壓，m=1；對(duì)配合操作沖擊放電電壓。

2.2 瓷套的爬電距離選擇

瓷套爬電距離的選擇可采取以下兩種方法：（1）結(jié)合污區(qū)的等級(jí)，選擇對(duì)應(yīng)的爬電比距。（2）結(jié)合由試驗(yàn)所得出的不同污染級(jí)別下瓷套的耐污閃電壓，使瓷套的耐污閃電壓比輸電線路的最大運(yùn)行電壓還要高，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)陌踩６取?/p>

第一種方法首先是對(duì)各地區(qū)的污區(qū)進(jìn)行定級(jí)，定級(jí)的依據(jù)為輸電線路所跨地區(qū)的污染情況及環(huán)境、鹽密測(cè)量值、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等，接著對(duì)污區(qū)的爬電比距進(jìn)行確定，根據(jù)GB/T 5582-1993《高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)》、GB/T 16434-1996《高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級(jí)及外絕緣選擇標(biāo)準(zhǔn)》、JB/T 5895-1991《污穢地區(qū)絕緣子使用導(dǎo)則》定義的術(shù)語(yǔ)“爬電比距”電力設(shè)備外絕緣的爬電距離與設(shè)備最高電壓之比。設(shè)備最高電壓并不是設(shè)備上的直接承受的電壓。對(duì)于線對(duì)地絕緣，此“統(tǒng)一爬電比距”產(chǎn)生的值將是GB/T 5582-1993《高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)》定義的“爬電比距”給出值得倍。對(duì)于高海拔地區(qū)變電站內(nèi)一次電氣設(shè)備絕緣子爬電距離確定以下兩點(diǎn)原則：

（1）變電站戶外電氣一次設(shè)備外絕緣爬電距離不進(jìn)行海拔修正。

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（2）考慮到目前國(guó)內(nèi)缺乏高海拔、超高壓、污穢條件下的放電曲線試驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效爬電距離按式計(jì)算確定。其中：Kd、λ、Um分別代表絕緣子爬電距離的有效系數(shù)、絕緣子的爬電比距、系統(tǒng)額定電壓。

第一種方法比較簡(jiǎn)單且適用，一目了然，也比較容易操作，因此被廣泛的應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)中，實(shí)踐也表明了這種方法是可行的。第二種方法則直接關(guān)系到實(shí)際瓷套的污閃耐受水平，所涉及的實(shí)驗(yàn)非常多，除此之外，還需做很多工作對(duì)人工污穢試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與自然污穢絕緣子污閃電壓的一致性問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證，在實(shí)際應(yīng)用中所需做的工作比我們想象的要多，換句話說(shuō)，該方法還有待完善，工程設(shè)計(jì)中用的并不多。

[1]龍玉華.高壓電氣設(shè)備外絕緣的高海拔修正系數(shù)[J].環(huán)境條件與試驗(yàn),1984,01:26-32.

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