淺析高海拔環境下瓷套的選擇

（河南平高東芝高壓開關有限公司，河南 平頂山 467013）

淺析高海拔環境下瓷套的選擇

王春艷

（河南平高東芝高壓開關有限公司，河南 平頂山 467013）

文中首先分析了高海拔環境對瓷套外絕緣的影響特性，接著就高海拔地區瓷套的選擇設計完成了闡述，上述探析對于高海拔環境下高壓電氣設備的安全應用具有一定的參考價值。

高海拔；瓷套；絕緣；特性；設計

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在我國西部，海拔在1 000m以上的地區約占全國總面積的60%。該地區空氣稀薄，氣壓較低，瓷套的外絕緣強度下降。本文基于這一背景，針對高海拔環境對瓷套外絕緣的影響進行了淺析，并對套管的選擇設計進行了詳細闡述，這一探究對于高壓電氣設備的安全應用具有一定的參考價值。

1 高海拔對高壓瓷套外絕緣的影響特性

在海拔較高的地區，自然環境可簡分為兩種情況：一來，有很大一部分地區的植被比較茂盛，空氣也比較清新，加上由于考慮到海拔高在瓷套設計時會對外絕緣進行加強，所以，這一部分區域的污閃情況并不嚴重，絕緣放電主要表現為沖擊電壓下發生氣隙擊穿；二來，在城區及其周邊、工業區、山峰密集等地區存在較多污染物且很難擴散，這一部分區域容易發生污閃事故，嚴重的還可能對電力系統的安全運行帶來負面影響。經調查顯示，在海拔較高的云南地區，所有事故當中有四分之一的為污閃事故；而在同樣高海拔的蘭州地區，即便有著較大的泄漏比距，污閃事故還是偶有發生。所以，我們要對海拔較高地區的過電壓、污閃電壓和大氣條件之間的關系進行進一步的研究，為高海拔地區的絕緣水平及配合問題提供參考。

2 高海拔地區瓷套的選擇

瓷套的選擇主要考慮以下兩種因素：（1）結合使用地區的海拔高度，基于平原地區環境對瓷套的干弧距離進行修正；（2）結合使用環境的污區分級選擇對應的爬電比距。

2.1 瓷套的干弧距離選擇

針對瓷套高海拔環境下的干弧距離修正，根據GB 1094.3-2003《電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》第16.1節：“如果變壓器在海拔高于1 000m的地區運行時，其所需的空氣間隙，應按每增加100m（對1 000m海拔而言），最小空氣間隙加大1%來計算。”根據GB311.1-1997《高壓輸變電設備的絕緣配合》中第3.4節：“對應用于海拔高于1 000m，但不超過4 000m處的設備的外絕緣及干式變壓器的絕緣，海拔每升高100m，絕緣強度約降低1%。”

同時，對于瓷套的外絕緣承受能力，根據海拔高度需對短時工頻放電電壓、雷電沖擊放電電壓、操作沖擊放電電壓通過海拔校正系數進行修正：

雷電沖擊放電電壓和操作沖擊放電電壓可根據IEC60071-2-1996《絕緣配合使用導則》中的海拔校正因數進行計算：Ka=em（H/8150），其中指數 m 取值為：對配合雷電沖擊放電電壓，m=1；對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）結合污區的等級，選擇對應的爬電比距。（2）結合由試驗所得出的不同污染級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行電壓還要高，同時保持適當的安全裕度。

第一種方法首先是對各地區的污區進行定級，定級的依據為輸電線路所跨地區的污染情況及環境、鹽密測量值、運行經驗等，接著對污區的爬電比距進行確定，根據GB/T 5582-1993《高壓電力設備外絕緣污穢等級》、GB/T 16434-1996《高壓架空線路和發電廠、變電所環境污區分級及外絕緣選擇標準》、JB/T 5895-1991《污穢地區絕緣子使用導則》定義的術語“爬電比距”電力設備外絕緣的爬電距離與設備最高電壓之比。設備最高電壓并不是設備上的直接承受的電壓。對于線對地絕緣，此“統一爬電比距”產生的值將是GB/T 5582-1993《高壓電力設備外絕緣污穢等級》定義的“爬電比距”給出值得倍。對于高海拔地區變電站內一次電氣設備絕緣子爬電距離確定以下兩點原則：

（1）變電站戶外電氣一次設備外絕緣爬電距離不進行海拔修正。

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（2）考慮到目前國內缺乏高海拔、超高壓、污穢條件下的放電曲線試驗數據，有效爬電距離按式計算確定。其中：Kd、λ、Um分別代表絕緣子爬電距離的有效系數、絕緣子的爬電比距、系統額定電壓。

第一種方法比較簡單且適用，一目了然，也比較容易操作，因此被廣泛的應用于工程設計中，實踐也表明了這種方法是可行的。第二種方法則直接關系到實際瓷套的污閃耐受水平，所涉及的實驗非常多，除此之外，還需做很多工作對人工污穢試驗數據結果與自然污穢絕緣子污閃電壓的一致性問題進行驗證，在實際應用中所需做的工作比我們想象的要多，換句話說，該方法還有待完善，工程設計中用的并不多。

[1]龍玉華.高壓電氣設備外絕緣的高海拔修正系數[J].環境條件與試驗,1984,01:26-32.

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