摘要:根据现有的生产运营模式而言,国内在绝缘配合方向还有较大的提升空间,本文首先研究了配电系统的低压设备绝缘配合基准原理,给出绝缘配合要点,包括绝缘配合和电力因子间的关联,如交直流电压,瞬态过电压,各种电场和环境下的绝缘配合。进而给出配电系统的低压设备绝缘配合试验分析,即额定冲击电压下的绝缘配合实验和替代冲击电压下的介电实验设计,并完成试验分析。
关键词:生产运营;绝缘配合;瞬态;过电压;冲击电压
1 引言
配电系统的低压设备在低压供电体系中的主要职能是完成电的监控,防护,测算,转化与配置。基于低压设备需要进入到各类工业生产企业,各种公共场所以及居民住宅区域等,因而但凡存在配电系统的场所均需要设置低压设备。国内全部电能的80%均采用低压配套装备供应,因而研究配电系统的低压设备绝缘配合机理和试验具有重要意义。
2 配电系统的低压设备绝缘配合基准原理
2.1 绝缘配合要点
绝缘配合即依据装备的应用标准和周边环境分析装备的电气绝缘属性,仅有在装备的设计过程中,能够在低压设备周期中设定所作用强度才能够达到绝缘配合。绝缘配合要点需要从装备应用条件,应用环境和绝缘材料选取三方面进行研究。
2.2 绝缘配合和电力因子间的关联
2.2.1 绝缘配合和电压关联概述
在研究绝缘配合和电压关系时,需要考量配电系统产生的电压和电压运转等级,人身安全与事故特征。配电系统中的电压包含工频型,暂时过电压(长时间运作的工频型电压),瞬态过电压。
2.2.2 交直流电压和绝缘配合关联
在整个配电系统运转进程中需要充分考量绝缘电压与实际工作电压,并应当结合国内电网的实际状况。
2.2.3 瞬态过电压和绝缘配合关联
由于配电系统内部的被控电压标准,在整个系统与装备之中,有多种模式的过电压,因而需要考量各类过电压的作用。配电系统中的过电压往往采用统计策略进行评判,并需要结合概率论知识综合判定。
2.3 配电系统的过电压种类
依据用电装备的应用标准和长期持续运转的电压级别,通常把低压电网中的用电装备的过电压划分为四个级别。过电压四级的装备指配电体系的电压设备,如电表与前级电流保护部分。过电压三级的装备则指配电系统的职责和装备的应用安全度与适用特征。过电压二级则指配电耗能装备,过电压一级则指过压保护电路。
2.4 绝缘配合和电场关联
由于电场可以分割为均匀电场和非均匀电场,因而在低压成套开关装备中,常作为非均衡电场,而针对频率则认为低频对绝缘配合的作用不高。高频对其作用较大,特别是绝缘材料。
2.5 绝缘配合和环境关联
由于设备处在的宏观环境对绝缘配合有较大程度的影响,而从当前的标准来说气压变化也需要被考量。而从微观环境来说,其外壳的不同保护级别,加热,通风和灰尘均会对微观环境产生作用,因而对设计提供了标准。
2.6 绝缘配合和绝缘材质
由于绝缘材质较为复杂,是一类被损坏后不能复原的材料,在产生过压状况时也会出现永久伤害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,绝缘材料在长期运用的过程中,会被放电事故,如热应力,温度和机械冲击等作用,因而会加速其老化进程。因而对绝缘材料的选择与应用带来了挑战,并针对局部放电等指标均不考量。
2.7 本章小结
本章主要研究了配电系统的低压设备绝缘配合基准原理,分析了绝缘配合要点,即在装备的设计过程中,能够在低压设备周期中设定所作用强度才能够达到绝缘配合。给出绝缘配合和电力因子间的关联,研究了交直流电压,瞬态过电压和绝缘配合关联,并给出需要考量的各类过电压的作用。并依据用电装备的应用标准和长期持续运转的电压级别,把低压电网中的用电装备的过电压划分为四个级别。分析宏观环境和微观环境下绝缘材料运用过程中的放电事故。
3 配电系统的低压设备绝缘配合试验分析
3.1 额定冲击电压下的绝缘配合实验
本文设定冲击电压为1.5/50 us的波形完成实验,并用该波形模拟电压,大气过电压状态和低压装备接通过程中出现的电压,冲击电压的阻抗值往往高于500欧姆,并需要依据装备的运用场合,过电压种类与装备运用电压情况判定。由于配电系统对湿度和温度并没有给出相应的约定,因而在实际运用的过程中需要根据参数范围及时调节。
3.2 替代冲击电压下的介电实验设计
针对低压成套装备,本文采用直流或者交流实验完成冲击电压的替代实验过程,该过程和冲击电压实验对比来说实验标准更加严格。而交流实验需要在交流状态下连续三个周期。直流实验则对各个相完成加压,并连续10毫秒左右。
3.3 配电系统的低压设备绝缘配合试验分析
结合各类信息与电力装备的实际可行度,当前最适合完成成套装备的绝缘监测实验为针对各种装备通过施加不同的额定冲击电压来完成。该实验操作更加简约,并且多种装备进行耐压实验进程中,其压强变化区间较大,因而可得到可行性高的值。
3.4 本章小结
本章主要给出配电系统的低压设备绝缘配合试验分析,设置了额定冲击电压下的绝缘配合实验,在冲击电压为1.5/50 us的波形完成实验,并用该波形模拟电压,大气过电压状态和低压装备接通过程中出现的电压,给出替代冲击电压下的介电实验设计,即采用直流或者交流实验完成冲击电压的替代实验过程。完成配电系统的低压设备绝缘配合试验分析,针对各种装备通过施加不同的额定冲击电压来完成绝缘配合试验。
4 本文总结
由于装备自身特征以及对居民经济生活的作用,给开关设备的绝缘配合带来压力和挑战。
本文对配电系统的低压设备绝缘配合机理和试验分析。主要研究了配电系统的低压设备绝缘配合基准原理,分析了绝缘配合要点。给出绝缘配合和电力因子间的关联,研究了交直流电压,瞬态过电压和绝缘配合关联。并依据用电装备的应用标准和长期持续运转的电压级别,把低压电网中的用电装备的过电压划分为四个级别。分析宏观环境和微观环境下绝缘材料运用过程中的放电事故。进而给出配电系统的低压设备绝缘配合试验分析,设置了额定冲击电压下的绝缘配合实验,在冲击电压为1.5/50 us的波形完成实验。给出替代冲击电压下的介电实验设计。完成配电系统的低压设备绝缘配合试验分析,针对各种装备通过施加不同的额定冲击电压来完成绝缘配合试验。本文在今后的设计和分析中将从研究,设计理念,制造和运用多个环节把控,将绝缘配合做到最好。
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论文作者:侯晓翼
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
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