{设备管理}高压输变电设备的绝缘配合知识{设备管理}高压输变电设备的绝缘配合知识高压输变电设备的绝缘配合前言：在GB311.2“使用导则”中详尽阐明了本标准中给出的绝缘配合的所有规则，特别是设备最高电压与标准额定耐受电压之间的关系。如果同一设备最高电压对应几组标准额定耐受电压时，给出了选取最佳一组标准额定耐受电压的导则。第1部分：定义，原则和规则1概述1.1范围本标准建议选择的耐受电压应与设备的最高电压相关联。该关联仅是为了绝缘配合的目的。本标准中不包括对人员安全的要求。本标准适用于设备最高电压在1kV以上的三相交流系统，规定了这些系统中的高压输变电设备和设施的
{设备管理}高压输变电设备的绝缘配合知识高压输变电设备的绝缘配合前言：在GB311.2“使用导则”中详尽阐明了本标准excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载格式标准下载中给出的绝缘配合的所有规则，特别是设备最高电压与标准额定耐受电压之间的关系。如果同一设备最高电压对应几组标准额定耐受电压时，给出了选取最佳一组标准额定耐受电压的导则。第1部分：定义，原则和规则1概述1.1范围本标准建议选择的耐受电压应与设备的最高电压相关联。该关联仅是为了绝缘配合的目的。本标准中不包括对人员安全的要求。本标准适用于设备最高电压在1kV以上的三相交流系统，规定了这些系统中的高压输变电设备和设施的相对地绝缘、相间绝缘和纵绝缘的额定耐受电压的选择原则，并给出了标准耐受电压列表，应从该列表中选择额定耐受电压。尽管本标准的原则也适用输电线路的绝缘，但其耐受电压值可以与标准额定耐受电压不同。在制定各设备标准时，应根据本标准的要求，规定适合于该类设备的额定耐受电压和试验程序。1.1.1适用范围本标准适用于设备最高电压在1kV以上三相交流电力系统中使用的下列户内和户外输变电设备。a）变压器类：电力变压器、并联电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器；b）组合式（箱式）变电站；c）电力电容器、耦合电容器（包括电容式电压互感器）、并联电容器、交流滤波电容器；d）高压电力电缆；e）变电站绝缘子、穿墙套管；f）避雷器绝缘外套。g）高压电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、熔断器、限流电抗器、电流互感器、封闭式开关设备、封闭式组合电器、组合电器等；1.1.2不适用范围a）安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学沉积物的场合下的设备；b）相对湿度较高且易出现凝露场合的户内设备。1.2规范性引用标准下列标准所包含的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议离婚协议书模板免费下载离婚协议模板下载离婚协议书范本免费下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。GB156标准电压GB/T16927.1高电压试验技术——第1部分：一般定义和试验要求GB7327交流系统用碳化硅阀式避雷器GB2900.19电工术语高电压试验技术和绝缘配合GB/T16927.2高电压试验技术——第2部分：测量系统GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器正常和特殊使用条件1.3正常环境条件涉及到绝缘配合以及通常可以从表2和表3中选取耐受电压的正常环境条件如下：a)周围空气温度不超过40℃且24h内测到的平均值不超过35℃。最低周围空气温度，对于“-10℃户外”为-10℃；对于“-25℃户外”为-25℃以及对于“-40℃”为-40℃。b)海拔不超过1000m。c)周围空气没有显著地被灰尘、烟雾、腐蚀性气体、蒸汽或盐雾污染。污秽不超过Ⅱ级污秽——GB/T311.2的表1中的中等。d)通常会出现凝露和沉积。考虑了以露水、凝露、雾、雨、雪或积霜形式出现的沉积物。注：沉积物的绝缘特性见GB/T16927.1，其他特性见GB/T311.2。1.4标准参考大气条件标准化的耐受电压适用的标准参考大气条件为：a）温度：=20℃b）压力：=101.3kPa（1013mbar）c）绝对湿度：。1.5特殊环境条件2.3.1对周围环境空气温度高于40C处的设备，其外绝缘在干燥状态下的试验电压应取本标准的额定耐受电压值乘以温度校正因数Kt式中，T——环境空气温度，C。2.3.2对于海拔高于1000m，但不超过4000m处的设备的外绝缘及干式变压器的绝缘，海拔每升高100m，绝缘强度约降低1%，在海拔不高于1000m的地点试验时，其试验电压应按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正因数Ka式中，H——设备安装地点的海拔高度，m。指数m与电压类型有关：工频、雷电和相间操作冲击电压m=1；纵绝缘操作冲击电压m=0.9；相对地操作冲击电压m=0.75。2.4设备适用于电力系统中性点的接地方式，最高电压110kV以下为非有效接地系统或有效（直接）接地系统，最高电压126kV及以上应为有效（直接）接地系统。2术语和定义为了便于本标准的使用，下列术语和定义适用。绝缘配合insulationco-ordination考虑所采用的过电压保护措施后，决定设备上可能的作用电压，并根据设备的绝缘特性及可能影响绝缘特性的因素，从安全运行和技术经济合理性两方面确定设备的绝缘强度。[GB2900.19-1994，修改过]注：所谓设备的“绝缘强度”指的是分别按3.35和3.36中定义的额定绝缘水平或标准绝缘水平。外绝缘externainsulation空气间隙及设备固体绝缘外露在大气中的表面，它承受作用电压并受大气和其它现场的外部条件，如污秽、湿度、虫害等的影响。[GB2900.19-1994]注：外绝缘可以是气候防护的或者非气候防护的，分别设计运行在掩体的内部或外部。内绝缘internalinsulation不受大气和其它外部条件影响的设备的固体、液体或气体绝缘的内部间隙。[GB2900.19-1994]自恢复绝缘self-restoringinsulation在试验期间的破坏性放电后，经过短的时间，完全可恢复其绝缘特性的绝缘。[GB2900.19-1994，修改过]注：此类绝缘一般是外绝缘，但不是必须的。非自恢复绝缘nonselfrestoringinsulation在试验期间的破坏性放电之后，丧失或不能完全恢复其绝缘特性的绝缘。[GB2900.19-1994]注：3.4和3.5的定义仅适用于绝缘试验期间由试验电压的作用而引起的放电。然而，在运行时产生的放电可能引起自恢复绝缘部分或完全丧失其原来的绝缘特性。绝缘结构端子insulationconfigurationterminal可将电压施于绝缘上的任何两个端子间的任一端子。端子的种类有：a）相端子：运行时在其和中性点之间施加系统的相对中性点电压；b）中性点端子：相当于系统中性点或是接到系统的中性点的端子（变压器的中性点端子等）；c）接地端子：在运行中总是固定接地的端子（变压器的箱体，隔离开关的基座，杆塔的构架，接地板等）。绝缘结构insulationconfiguration运行中由绝缘体和全部端子组成的绝缘的完整的几何结构。它包括影响介电特性的全部元件（绝缘件和导电件）。绝缘结构分以下几类：3.7.1三相绝缘结构three-phaseinsulationconfiguration具有三个相端子、一个中性点端子和一个接地端子的结构。3.7.2相对地（p-e）绝缘结构phase-to-earth(p-e)insulationconfiguration不计两个相端子的一个三相绝缘结构，且除特殊情况外，中性点端子是接地的。3.7.3相间（p-p）绝缘结构phase-to-phase(p-p)insulationconfiguration不计一个相端子的一个三相绝缘结构。在特殊情况下，中性点端子和接地端子也忽略不计。3.7.4纵（t-t）绝缘结构longitudinal(t-t)insulationconfiguration具有两个相端子和一个接地端子的绝缘结构。（两个）相端子属于三相系统中的同一相，其被暂时地分为两个独立的带电部分（例如，分闸的开关装置）。属于其它两相的四个端子不计或接地。在特殊情况下，认为两个相端子之一是接地的。系统的标称电压nominlvoltagofasystem用于表示或识别系统的合适而近似的电压值。[GB2900.19-1994]系统的最高电压Ushighestvoltageofasystem在正常运行条件下，系统中任一点在任一时刻所出现的相间运行电压（r.m.s.）的最高值。[GB2900.19-1994，修改过]设备的最高电压highestvoltageforequipmentUm根据设备绝缘以及其与相关的设备标准关联的其它特性设计的相间电压的最高有效值。在正常运行条件下由相关的设备委员会规定，该电压可以连续施加到设备上。[G
B2900.19-1994，修改过]中性点绝缘系统isolatedneutralsystem除了用于保护或测量的目的而经高阻抗接地外，中性点无意与地连接的系统。[GB2900.19-1994]中性点固定接地系统solidlyearthedneutralsystem中性点直接接地的系统。[GB2900.19-1994]（中性点）阻抗接地系统impedanceearthed(neutral)system为限制接地故障电流，中性点通过阻抗接地的系统。[GB2900.19-1994]（中性点）谐振接地系统resonanearthed(neutral)system一个或多个中性点通过能够近似补偿单相接地故障电流的容性分量的电抗器接地的系统。[GB2900.19-1994］注：谐振接地系统中流过故障点的残余电流被限制到空气中弧光故障通常能够自熄的程度。接地故障因数earthfaulfactorK在一给定系统结构的三相系统的给定点上，在对系统任一点的一相或多相均有影响的故障期间，健全相的相对地最高工频电压有效值与无故障时该点相对地工频电压有效值之比。[GB2900.19-1994]过电压overvoltage任何电压：--一相导体和地之间或者纵绝缘的电压峰值超过系统最高电压除以；[GB2900.19-1994，修改过]，或者--相导体之间的电压峰值超过系统最高电压的幅值。[GB2900.19-1994，修改过]注：除非另有明确说明，例如对于避雷器，过电压值用p.u.（等于）表示。电压和过电压分类classificatioofvoltaeandoveroltage按其波形和持续时间，电压和过电压可分为下列几种：注：表1中也给出了关于下述六个第一电压和过电压更详细的情况。3.17.1持续（工频）电压continuous(powerfrequency)voltage有着恒定r.m.s.值、持续地加在某一绝缘结构的任一对端子上的工频电压。3.17.2暂时过电压temporaryovervoltage较长持续时间的工频过电压。[GB2900.19-1994，修改过］注：过电压可能是无阻尼的或弱阻尼的。在某些情况下，其频率可能比工频低数倍或高数倍。3.17.3瞬时过电压transientovervoltage几毫秒或更少的短持续时间的过电压，通常是高阻尼振荡的或非振荡的。[GB2900.19-1994］注：瞬态过电压可能直接跟在暂时过电压后出现，在这种情况下，认为这两种过电压是两个独立的过程。瞬时过电压分为：3.17.3.1缓波前过电压slow-frontovevoltageSFO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值的时间为20μs＜≤5000μs，而波尾持续时间≤20ms。3.17.3.2快波前过电压fast-frontovervoltageFFO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值时间为0.1μs＜≤20μs，波尾持续时间＜300μs。3.17.3.3陡波前过电压very-fast-frontovervoltageVFFO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值的时间≤0.1μs，有或者没有叠加的振荡，其振荡频率在30kHz＜＜100MHz之间。3.17.4联合过电压binedvoltage由同时施加于相间（或纵）绝缘的两个相端子的每一个和地之间的两个电压分量组成。它被归于具有较高峰值分量（暂时、缓波前、快波前和陡波前）的一类。用于试验的标准电压波形standardvoltageshapesfortest下列电压波形是标准化的：注：关于下述三个第一标准电压更详细的情况在GB/T16927.1以及表1中给出。3.18.1标准短时工频电压standardshort-durationpower-frequencyvoltage具有频率在48Hz到62Hz之间，持续时间为60s的正弦电压。3.18.2标准操作冲击电压standardswitchingimpulse具有峰值时间为250μs和半峰值时间为2500μs的冲击电压。3.18.3标准雷电冲击电压standardlightningimpulse具有波前时间为1.2μs和半峰值时间为50μs的冲击电压。3.18.4标准联合操作冲击电压standardbinedswitchingimpulse对于相间绝缘，有着相等峰值和相反极性的两个分量的联合冲击电压。正极性分量是标准操作冲击电压，而负极性分量是峰值时间和半峰值时间不应小于正极性冲击电压的对应值的操作冲击电压。两个冲击应在同一瞬间到达峰值。因而联合电压的峰值是这些分量峰值之和。3.18.5标准联合电压standardbinedvoltage对纵绝缘，联合电压是一个端子上为标准冲击电压，另一个端子上为工频电压。冲击分量施加于反极性工频电压的峰值。典型过电压repesentativeovervoltageUrp假设在绝缘上产生与在运行时由于各种原因产生的某一给定种类的过电压相同介电效应的过电压。它们由这种类别的标准波形的电压组成并可以用表示运行条件特性的一个数值或一组数值或某一频率分布值来定义。注：此定义也适用于表示运行电压对绝缘影响的连续工频电压。过电压限制装置overvoltagelimitingdevice用来限制过电压的峰值或持续时间或两者都限制的装置。它们可以分为防护装置（如预接入电阻器）或保护装置（如避雷器）。雷电（或操作）冲击保护水平Upl[或Ups]lightning(orswitching)impulseprotectivelevel在规定条件下，保护装置的端子上承受雷电（或操作）冲击的最大允许电压峰值。[GB2900.19-94]性能指标peformancecriterion选择绝缘的基准，以使得作用于设备上的各类电压所引起损伤设备的绝缘或影响连续运行的概率降低到经济上和运行上可接受的水平。通常用术语——绝缘结构可接受的故障率（每年故障数，两次故障之间年数，故障风险率等）来表示这个指标。耐受电压withstandvoltage在规定的条件下进行耐压试验时施加的试验电压值，在耐压试验期间规定击穿放电次数是允许的。规定的耐受电压为：a）惯用的设定耐受电压，当允许的破坏性放电的次数为零时。认为其相对应的耐受概率＝100％。b）统计耐受电压，当允许的破坏性放电次数与规定的耐受概率有关时。本标准中规定的概率＝90％。注：在本标准中，对非自恢复绝缘规定用惯用的设定耐受电压；而对自恢复绝缘规定用统计耐受电压。配合耐受电压co-ordinationwithstandvoltageUcw在实际运行条件下，对每类电压，绝缘结构的耐受电压值满足性能指标。配合因数co-ordinationfactorKc为了得到配合耐受电压值，必须与典型过电压值相乘的因数。标准参考大气条件standardreferenceatmosphericconditions标准耐受电压适用的大气条件（见5.9）。要求的耐受电压requiredwithstandvoltageUrw在标准耐受试验中，绝缘必须耐受的试验电压以保证绝缘满足实际运行条件下和整个运行期间内承受一给定种类过电压时的性能指标。要求的耐受电压具有配合耐受电压的波形，并规定参照所选择的全部标准耐受试验的条件来检验它。大气校正因数atmosphericcorrectionfactorKt用于配合耐受电压的因数，用来考虑运行时平均大气条件和标准参考大气条件之间的差别。对于所有的海拔，此因数仅适用于外绝缘。注1：考虑了试验期间实际的大气条件和标准参考大气条件之间的差异，系数Kt允许对试验电压进行修正。对于系数Kt，考虑的大气条件有大气压力、温度和湿度。注2：为了绝缘配合的目的，通常仅需要考虑空气压力修正。海拔修正系数altitudecorrectionfactorKa用于配合耐受电压的的因数，用来考虑运行时海拔相应的平均压力和标准参考压力之间绝缘强度的差异。注：海拔修正系数Ka是大气修正系数Kt的一部分。安全因数safetyfactorKs用
于配合耐受电压的总的因数，应用大气校正因数后（如果需要）得到要求的耐受电压，用来考虑使用寿命期间的运行条件和标准耐受点试验时的条件之间绝缘强度的所有其它差异。设备和绝缘结构的实际耐受电压bactualwithstandvoltageofanequipmentorinsulationconfigurationUaw标准耐受电压试验中能够施加到设备和绝缘结构上的试验电压最高可能的值。试验转换系数testconversionfctorKtc对于给定的设备和绝缘结构，在选择的耐受电压试验的标准耐受波形是不同类别的过电压的波形时，用于给定过电压类别要求的耐受电压的系数。注：对一给定的设备和绝缘结构：标准电压波形（a）到标准电压波形（b）的转换系数必须高于或等于标准电压波形（a）的实际耐受电压和标准电压波形（b）的实际耐受电压的比值。额定耐受电压ratedwithstandvoltage标准耐受电压试验中施加的试验电压值，证明绝缘满足一个或多个要求的耐受电压。是设备绝缘的额定值。标准额定耐受电压standardratedwithstandvoltageUw本标准规定了额定耐受电压的标准值（见5.6和5.7）。额定绝缘水平ratedinsulationlevel表示绝缘介电强度的一组标准耐受电压。标准绝缘水平standardinsulationlevel本标准中规定的与Um有关的一组标准额定耐受电压（见表2和表3）。标准耐受电压试验standardwithstandvoltagetest在规定条件下，为了验证绝缘满足标准额定耐受电压所进行的绝缘试验。注1：本标准包括：--短时工频电压试验；--操作冲击试验；--雷电冲击试验；--联合操作冲击试验；--联合电压试验。注2：在GB16927.1中给出有关标准耐受电压试验更详细的资料（试验电压波形亦可见表1）。注3：如有要求，陡波冲击标准耐受电压试验应由相关设备委员会规定。3符号和缩写3.1概述本清单仅包含了对于绝缘配合有用的、最频繁使用的符号和缩写。3.2下标p-e与相对地有关的t-t与纵绝缘有关的max最大的（IEC60633）p-p与相间有关的3.3字母符号频率接地故障系数大气修正系数海拔修正系数配合系数安全系数试验转换系数耐受概率波前时间降低电压的半值时间峰值时间总的过电压持续时间设备和绝缘结构的实际耐受电压配合耐受电压设备的最高电压系统的标称电压避雷器的雷电冲击保护水平避雷器的操作冲击保护水平典型过电压要求的耐受电压系统的最高电压标准额定耐受电压3.4缩写FFO快波前过电压ACWV设备或绝缘结构的标准额定短时工频耐受电压LIPL避雷器的雷电冲击保护水平SIPL避雷器的操作冲击保护水平LIWV设备或绝缘结构的标准额定雷电冲击耐受电压SFO缓波前过电压SIWV设备或绝缘结构的标准额定操作冲击耐受电压TOV暂态过电压VFFO陡波前过电压4绝缘配合4.1绝缘配合方法绝缘配合方法有确定性法（惯用法）、统计法及简化统计法。由于在试验时设备绝缘需要施加的冲击电压次数较多，电压幅值会超过额定耐受电压值，并需对系统的过电压进行广泛深入的研究，故绝缘配合统计法在实际应用上受到某些限制，但用于各种因素影响的敏感度分析是很有效的。当降低绝缘水平具有显著经济效益，特别是当操作过电压成为控制因素时，统计法才特别有价值。因此，在本标准中统计法仅用于范围II的设备的操作过电压下的绝缘配合。在所有电压范围内，当设备绝缘主要是非自恢复型时，为检验耐受强度是否得到保证，一般只能加有限次数的冲击（如在给定条件下加3次），因此，尚不能考虑将绝缘故障率作为定量的设计指标，统计法至今仅用于自恢复型绝缘。4.1.1绝缘配合方法的选择4.1.1.1统计法设备绝缘故障具有统计特性，统计法旨在对绝缘故障率定量并将其作为绝缘设计中的一个性能指标。当对某种过电压计算绝缘故障率时，需要给出此过电压及设备的绝缘特性两者各自的分布规律。4.1.1.2简化统计法在简化统计法中，对概率曲线的形状作了若干假定（如已知标准偏差的正态分布），从压”，其概率不大于2%，而在耐受电压曲线中则称该点的纵坐计冲击耐受电压”，设备的冲击耐受电压的参考概率取为90%。绝缘配合的简化统计法是对某类过电压在统计冲击耐受电压和统计过电压之间选取一个统计配合系数，使所确定的绝缘故障率从系统的运行可靠性和费用两方面来看是可以接受的。额定操作和雷电冲击耐受电压宜从本标准5.8条的标准值中选取。4.1.1.3确定性法（惯用法）绝缘配合的确定性法（惯用法）的原则是在惯用过电压（即可接受的接近于设备安装点的预期最大过与耐受电压之间，按设备制造和电力系统的运行经验选取适宜的配合系数，相应的耐受电压宜从5.7和5.8的标准值中选取。4.1.2持续工频电压和暂时过电压下的绝缘配合对范围I的设备所规定的短时工频耐受电压，一般均能满足在正常运行电压和暂时过电压下的要求。为检验设备老化对内绝缘性能、污秽对外绝缘性能的影响所进行的长时间工频试验，应在有关设备标准中规定，下面仅给出应遵循的一般规则。a）对正常运行条件，绝缘应能长期耐受设备最高电压。b）设备在预电压可高于，而持续时间由系统工况决定。同时应使所有元件上的作用电压与运行时的值成比例。c）在有关设备标准中期的寿命期内不致因局部放电而使绝缘显著劣化以及在最苛刻的工况下，绝缘不会失去热稳定性。为尽可能符合实际，应用工频电压试验检验，试验时所加可规定设备耐受工频电压升高的允许时间，并确定有关的试验程序、试验电压及试验条件。4.1.3操作和雷电过电压的绝缘配合在所有情况下，进行绝缘配合时应考虑，设备安装点的预期过电压值、系统与设备的电气特性、类似的系统的运行经验以及所有保护装置的限压效果。设备的相对地绝缘的额定耐受电压是确定设备的相间绝缘和纵绝缘额定耐受电压的基础。4.1.3.1雷电过电压的绝缘配合a)相对地绝缘对受避雷器保护的设备，其额定雷电冲击耐受电压由避雷器的雷电冲击保护水平乘以配合因数KO计算选定。b)相间绝缘在所有电压范围内，相间绝缘的额定雷电冲击耐受电压均取相应的相对地绝缘耐受电压值。c)开关设备的纵绝缘——范围I的设备纵绝缘的额定雷电冲击耐受电压一般等于相对地绝缘的耐压值，但隔离断口的耐受电压可高于相应的相对地的数值，宜在开关设备标准中规定。——范围II的设备纵绝缘的额定雷电冲击耐受电压由两个分量组成，一为相对地的额定雷电冲击耐受电压；另一为反极性的工频电压，其幅值为（0.71.0）。4.1.3.2操作过电压下的绝缘配合a)相对地绝缘——范围I的设备根据设备上的统计操作过电压水平或避雷器的操作冲击保护水平和设备的绝缘特性，并取一定的配合因素KC计算、选取额定短时工频耐受电压。——范围II的设备根据设备上的统计操作过电压水平或避雷器的操作冲击保护水平和设备的绝缘特性，并取一定的配合因素KC计算、选取设备额定操作冲击耐受电压。b)相间绝缘——范围I的设备其相间绝缘的额定短时工频耐受电压取相应的相对地绝缘的耐受电压值。应保证两类绝缘均满足要求。——范围II的设备其相间绝缘的额定操作冲击耐受电压等于相应的相对地绝缘的耐受电压值乘以系数Kpe，通常Kpe1.5。c)开关设备的纵绝缘——范围I的设备其纵绝缘的额定短时工频耐受电压一般取相应的相对地绝缘的耐受电压值。但隔离断口的耐受电压可高于相应的相对地的数值，宜在开关设备标准中规定。——范围II的设备其纵绝缘的额定操作冲击耐受电压（表3栏7）由两个分量组成，其一为相对地的额定操作冲击耐受电压，另一为反极性的工频电压，其幅值为。配合因数KC选取KC时应考虑到下列因素：绝缘类型及其特性；性能指标；过电压幅值及分布特性；大气条件；设备生产、装配中的分散性及安装质量；绝缘在预期寿命期间的老化，试验条件及其它未知因素。对雷电冲击：根据我国情况，一般取KC1.4；对操作冲击：一般取KC1.15。4.2绝缘配合程序的一般概况绝缘配合程序由选择设备的最高电压以及与之相应的、表征应用需要的设备绝缘
特性的一组标准耐受电压组成。图1中画出了程序的框图，5.3到5.6描述了其步骤。选择一组Uw的最佳化可能需要重新考虑某些输入数据及重复此程序的某些部分。应从5.7和5.8给出的标准额定耐受电压列表中选择额定耐受电压。所选择的这组标准电压构成额定绝缘水平。按照5.10，如果标准额定耐受电压也与相同的有关，则此组电压构成标准绝缘水平。系统分析(5.3)注：括号中的是相应条款号。要求输入的参量；实际步骤；获得的结果。图1确定额定或标准绝缘水平的流程图4.3典型电压和过电压（）的确定应当用包括过电压防护和限制装置的选择和配置在内的系统分析法，按幅值、波形和持续时间来确定作用于绝缘上的电压和过电压。对于每一类型的过电压，这种分析方法应在考虑了相应于系统中电压和过电压波形不同性能以及表1中给出的标准耐受电压试验施加的标准电压波形的绝缘特性后再确定其典型电压和过电压。表1过电压的类型和波形，标准电压波形以及标准耐受电压试验类低频电压瞬态电压绝缘特性性能指标(3.22)统计分布（+）输入数据的不准确度（+）（+）影响综合成为配合系数Kc(3.25)要求耐受电压Urw(3.27)别连续暂时缓波前快波前陡波前电压波形电压波形范围f=50Hz或60HzTt≥3600s10Hz＜f＜500Hz0.02s≤Tt≤3600s20μs＜Tp≤5000μsT2≤20ms0.1μs＜T1≤20μsT2≤300μsTf≤100ns0.3MHz＜f1＜100MHz30kHz＜f2＜300kHz标准电压波形f=50Hz或60HzTt*48Hz≤f≤62HzTt=60sTp=250μsT2≤2500μsT1=1.2μsT2=50μs*标准耐压试*短时工频试验操作冲击试验雷电冲击试验*验*由有关设备委员会规定。典型电压和过电压可以用下述表示其特性：——设定最大值，或——某一组峰值，或——峰值的完整统计分布。注：在最后一种情况下．可能必须考虑过电压波形的附加特性。当认为采用设定的最大值足够时，各种类型的典型过电压应是：——持续的工频电压：有效值等于系统最高电压，且持续时间与设备寿命相当的工频电压。——暂时过电压：有效值等于暂时过电压的设定最大值除以的标准短时工频电压。——缓波前过电压：具有峰值等于缓波前过电压设定最大峰值的标准操作冲击电压。——快波前过电压：具有峰值等于相对地快波前过电压设定最大峰值的标准雷电冲击电压。注：对于三相外壳的GIS和GIL，对于给定的的绝缘水平选择其中最低的值，可能需要考虑相间过电压。——陡波前过电压：这种类型过电压的特性由有关的设备委员会来规定。——缓波前相间过电压：具有峰值等于缓波前相间过电压设定最大峰值的标准联合操作冲击电压。——缓波前或快波前纵向过电压：由标准操作[或雷电]冲击电压和工频电压组成的一种联合电压，其每一分量的峰值分别等于相对应的设定最大峰值，而其冲击的峰值时刻与反极性工频峰值时刻相一致。4.4配合耐受电压（）的确定配合耐受电压的确定是由在运行条件下当遭受到典型过电压作用时确定满足性能指标的绝缘耐受电压的最低值。绝缘的配合耐受电压具有相应类型的典型过电压的波形，其值由典型过电压值乘以配合系数得到。配合系数值取决于依据经验对典型过电压的估计精确性或依据统计方法估算的过电压和绝缘特性的分布。配合耐受电压可用惯用设定耐受电压或统计电压来确定。这影响了确定程序和配合因数的值。过电压过程的模拟与利用有关的绝缘特性同时估算的失效风险相结合，允许不经确定典型过电压的中间步骤而直接确定统计配合耐受电压。4.5要求的耐受电压（）的确定绝缘所要求的耐受电压的确定，由把配合耐受电压转换到适当的标准试验条件构成。用配合耐受电压乘以补偿绝缘在实际运行和标准耐受试验时的条件间的差别的系数来达到。施加的系数应通过大气修正系数来补偿大气条件以及通过安全系数补偿下述影响。安全系数中包括的影响有：——设备总装中的差别；——产品质量的分散性；——安装的质量；——在预期寿命期间绝缘的老化；——其它未知影响。然而，如果这些影响不能逐个地估算，应采用根据经验得出的总的安全系数（见GB/T311.2）。大气修正系数仅适用于外绝缘。施加的应考虑标准参考大气条件和预期的运行条件之间的差别。对于海拔修正，海拔修正系数仅考虑了所适用的海拔相应的平均空气压力。无论海拔如何，都必须施加海拔修正系数。4.6额定绝缘水平的选择额定绝缘水平的选择是指选取足以证明满足全部所要求的耐受电压最经济的一组绝缘的标准额定耐受电压（）设备最高电压选为等于或高于设备所安装的系统的最高电压的下一个标准值。对于安装在与绝缘相关的正常环境条件中的设备，至少应等于。对于安装在与绝缘相关的正常环境条件以外的设备，根据所涉及的特殊需要，可以选择高于下一个等于或高于的标准值。注：作为例子，如果设备安装在海拔高于1000m的场合，为了补偿外绝缘耐受电压的降低，可能出现选择的高于下一等于或高于的标准值。试验的标准化以及证明满足的有关试验电压的选择，由有关的设备委员会完成（如污秽试验、局部放电试验等）。为了验证满足要求的暂时、缓波前及快波前耐受电压的耐受电压，对于相对地、相间和纵绝缘的耐受电压的波形可与要求耐受电压的波形相同，也可以不同，最终应根据绝缘的固有特性来选取。额定耐受电压值应从5.7和5.8给出的标准额定耐受电压的系列中选取等于或高于下述情况的下一个标准值：——相同波形情况下所要求的耐压值；——在不同波形情况下所要求的耐受电压乘以有关的试验转换系数。注：允许采用单个标准额定耐受电压验证满足多个要求的耐受电压，于是给出减少额定耐受电压数量的可能性，即规定一个额定绝缘水平（例如，见5.10）。对于用于正常环境条件的设备，额定绝缘水平应优先从与适用的设备最高电压相应的表2和表3中选取，以满足这些额定耐受电压。验证满足陡波前所要求耐受电压的标准额定耐受电压的选择应由有关的设备委员会考虑。对于避雷器，绝缘外管要求的耐受电压基于按照设备标准GB11032采用合适的安全系数后的保护水平和。因此，总的来说，耐受电压不应从5.7和5.8的清单中选取。4.7标准额定短时工频耐受电压系列下列为标准化了的以kV表示的工频电压有效值：10，20，28，38，50，70，95，115，140，185，23O，275，325，36O，395，46O,510，570，630，680，710，740，790，830，880，960，975，1050，1100，1200。4.8标准额定冲击耐受电压的清单下列为标准化了的以kV表示的耐受电压峰值：20，40，60，75，95，125，145，17O，200，25O，325，380，450，550，650，75O，85O，95O，105O，1175，1300，1425，155O，1675，1800，1950，2100，225O，2400，2550，2700，2900，3100。4.9设备最高电压的范围设备最高电压分为两个范围：范围Ⅰ：1kV以上252kV及以下（表2）。此范围包括输电和配电系统。因此，这种不同运行方式应在选择设备额定绝缘水平时予以考虑。范围Ⅱ：252kV以上（表3）。此范围主要为输电系统。4.10标准绝缘水平的选择为了加强标准化以及充分利用按标准设计的系统的运行经验，标准额定耐受电压与设备的最高电压之间的关联已标准化。标准额定耐受电压与设备的最高电压相关联，对范围I按表2，范围Ⅱ按表3。这些标准额定耐受电压对于正常环境条件有效且已经修正到标准参考大气条件。只有表中同一横栏中的一组绝缘水平才能构成标准绝缘水平。此外，下面是相间绝缘和纵绝缘标准化的组合：——对于范围I内的相间绝缘，标准额定短时工频和雷电冲击相间耐受电压等于相应的相对地耐受电压（表2）。然而，在括号内的数值可能不足以证明满足所要求的耐受电压而可能需要附加相间耐受电压试验。——对于范围Ⅱ内的相间绝缘，相间标准雷电冲击耐受电压等于相对地雷电冲击耐受电压。——对于范围I内的纵绝缘，标准额定短时工频和雷电冲击耐受电压等于相应的相
对地耐受电压（表2）。——对于范围Π内的纵绝缘，联合耐受电压的标准操作冲击分量在表3中给出，而反极性工频分量的峰值为。——对于范围Π内的纵绝缘，联合耐受电压的标准雷电冲击分量等于相应的相对地耐受电压（表3），而反极性工频分量的峰值为(0.71.0)×。考虑到不同的性能指标或过电压类型，对大多数设备的最高电压可预计到不只一种优先选用的组合。对此种优先选用的组合，仅两种标准额定耐受电压足以确定设备的额定绝缘水平：——对于范围I内的设备：a）标准额定雷电冲击耐受电压，和b）标准额定短时工频耐受电压。——对于范围Ⅱ内的设备：a）标准额定操作冲击耐受电压，和b）标准额定雷电冲击耐受电压。如果经过技术上和经济上的论证也可以采用其它组合。在每一种情况中应遵循5.1至5.9中的建议。因此，把最后得到的这组标准额定耐受电压称为额定绝缘水平。特殊的例子是：——外绝缘，对范围I内较高的值，规定用标准额定操作冲击耐受电压代替标准额定短时工频耐受电压可能更经济。——对范围Ⅱ内的内绝缘，高的暂时过电压可能要求标准额定短时工频耐受电压。4.10.1设备的绝缘水平与所考虑的设备类型有关,并且无论用统计法或惯用法，这些绝缘水平都可选用。4.10.2对同一设备最高电压，有的在表2和表3中给出两个及以上的绝缘水平。在选用设备的额定耐受电压及其组合时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性能、设备类型及绝缘特性、可接受的绝缘故障率等。4.10.3在某些情况下，可能需要不同于表2或表3中的额定耐受电压值，此时宜从本标准5.7和5.8的标准值中选取。4.10.4各类输变电设备,可取与变压器相同的或高一些的绝缘水平,应在有关设备标准中规定.为便于制定有关设备标准。表4和表5分类给出设备的额定耐受电压值。4.10.4.1各类设备的额定雷电冲击耐受电压列于表4。对变压器类设备应进行雷电冲击截波耐受电压试验，其幅值可比额定雷电冲击耐受电压值高10%左右。截波刺激试验系统的构成应使记录混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载的冲击截波的跌落时间尽可能短。截波过零系数不大于0.3；截断跌落时间一般不大于0.7s。4.10.4.2各类设备的短时工频耐受电压列于表5。4.10.4.3分级绝缘电力变压器中性点的绝缘水平列于表6。表2范围Ⅰ（1kV＜≤252kV）的标准绝缘水平kV额定雷电冲击耐受电压（峰值）系统标称电压（有效值）设备最高电压（有效值）系列I系列II额定短时工频耐受电压（有效值）33.620401867..060759030/423);351517.5759510540;452024.09512550;553540.5185/2001)80/953);856672.0/4801)185;200(750)2)(325)2)252(1050)2)(460)2)注:系统标称电压3-15kV所对应设备的系列I的绝缘水平,在我国仅用于中性点直接接地系统。1)该栏斜线下之数据仅用于变压器类设备的内绝缘。2)220kV设备，括号内的数据不推荐采用。3)为设备外绝缘在干燥状态下之耐受电压。表3范围Ⅱ（＞252kV）的标准绝缘水平kV额定操作冲击耐受电压（峰值）额定雷电冲击耐受电压（峰值）额定短时工频耐受电压（有效值）系统标称电压(有效值)设备最高电压(有效值)相对地相间相间与相对地之比纵绝缘2)相对地纵绝缘相对地3)85013001.501050(460)251.50950850(+295)1)1175.601425.501550(680)050(+450)1)1675见5.9规定.701950(900).7015501425(+650)1)2100.80027001.5018001675(+900)1)2400(1100)/(1200)1）7中括号中之数值是加在同一极对应端子上的反极性工频电压的峰值。2）绝缘的操作冲击耐受电压选取栏6或栏7之数值，决定于设备的工作条件，在有关设备标准中规定。3）栏10括号内之短时工频耐受电压值，仅供参考。表4各类设备的雷电冲击耐受电压kV额定雷电冲击耐受电压（峰值）截断雷电冲击耐受电压（峰值）系统标称电压（有效值）设备最高电压（有效值）变压器并联电抗器耦合电容器、电压互感器高压电力电缆高压电器母线支柱绝缘子、穿墙套管变压器类设备的内绝缘33.640.2606060-5-.5185/2001)185/2001)185/2001)2.0/4801)450/4801)450/4801)640注：1)斜线下之数据仅用于该类设备的内绝缘。2)对高压电力电缆是指热态状态下的耐受电压。表5各类设备的短时（1min）工频耐受电压（有效值）kV内、外绝缘（干试与湿试）母线支柱绝缘子系统标称电压（有效值）设备最高电压（有效值）变压器并联电抗器耦合电容器、高压电器、电压互感器和穿墙套管高压电力电缆湿试干试1231）41）52）62）7833.6181818/25182567.2252523/0/3530/3530/0/4540/4540/5540/0/5550/5550/6550/5550683540.580/8580/8580/9580/.5/200185/200185/200185/001100注：表中3301000kV设备之短时工频耐受电压仅供参考。1)该栏斜线下之数据为该类设备的内绝缘和外绝缘干状态之耐受电压。2)该栏斜线下的数据为该类设备的外绝缘干耐受电压。表6电力变压器中性点绝缘水平系统标称电压（有效值）设备最高电压（有效值）中性点接地方式雷电全波和截波耐受电压（峰值）短时工频耐受电压（有效值）（内、外绝缘，干试与湿试）110126不固定接地25095固定接地不固定接地400200固定接地不固定接地550230固定接地经小电抗接地325140固定接地750800经小电
抗接地固定接地11001100经小电抗接地4.11标准绝缘水平的背景4.11.1概述表2和表3中给出的标准绝缘水平反应了世界的经验，并考虑了现代的保护装置和过电压限制措施。特定的标准绝缘水平的选择应该基于符合GB/T311.2中规定的绝缘配合程序并考虑到所涉及的设备的绝缘特性。在范围Ⅰ中，标准额定短时工频耐受电压或者标准额定雷电冲击耐受电压应覆盖了要求的相对地和相间操作冲击耐受电压以及要求的纵绝缘耐受电压。在范围Ⅱ中，如果相关的设备委员会没有要求具体的数值，标准额定操作冲击耐受电压应该覆盖了要求的短时工频耐受电压。为了满足这些一般要求，要求的耐受电压应该利用转换系数转换成规定的标准额定耐受电压的波形。对于额定耐受电压，根据已有的结果确定的转换系数提供了一个保守的值。验证设备在内绝缘和外部污秽方面的老化而进行的长期工频试验的问题由有关设备委员会考虑。4.11.2额定操作冲击耐受电压表3中，与每一个设备最高电压关联的标准额定操作冲击耐受电压在考虑了下述因素后选取：a）对于经过避雷器防护操作过电压的设备：——暂态过电压的预期值；——现场可用避雷器的特性；——避雷器的保护水平和设备的操作冲击耐受电压之间的配合和安全因数。b)对不受避雷器保护操作过电压的设备：——考虑到设备安装地点出现过电压可能的范围、破坏性放电的可接受风险；——通常认为过电压控制的程度是经济的，并通过仔细选择开关装置和系统设计。4.11.3标准额定雷电冲击耐受电压表3中，与每一个设备最高电压关联的标准额定雷电冲击耐受电压在考虑了下述因素后选取：a）对于有避雷器保护的设备，雷电冲击耐受电压的较低值是可以接受的。考虑到可能通过避雷器获得的雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平的比值以及增加适当的裕度后选取；b）对于未经避雷器保护（或者没有有效的保护）的设备，应该采用雷电冲击耐受电压中较高的值。这些较高的值基于设备（例如，断路器、隔离开关、互感器等）外绝缘的雷电和操作冲击的典型比值。它们应该根据主要取决于外绝缘耐受操作冲击试验电压能力的绝缘设计来确定。c）在很少的极端情况下，对于较高的雷电冲击耐受电压值应采取必要的措施。该较高的数值应从5.7和5.8给出的标准值系列中选取。5标准耐受电压试验的要求5.1一般要求进行标准耐受电压试验以证明在合适的置信限下绝缘的实际耐受电压不低于相应规定的耐受电压。除非有关的设备委员会另有规定，在耐受电压试验中所施加的电压是标准耐受电压。通常，耐受电压试验包括在标准情况下（由有关设备委员会规定的试验布置和标准参考大气条件）进行的干试验。然而，对无气候防护的外绝缘，标准短时工频耐受电压试验和操作冲击耐受电压试验包括GB/T16927.1中规定条件下的湿试验。湿试验期间，在加电压情况下雨水同时淋在试品所在周围空间和绝缘表面上。如果在试验室中的大气条件与标准参考大气条件不同，则试验电压应按照GB/T16927.1进行修正。所有冲击耐压试验应以两种极性检验，除非有关设备委员会仅规定一种极性。当证实在某一条件（干试或湿试）或某一极性或这些的组合情况下的试验呈现最低耐受电压时，则耐受电压试验可仅在这种特定条件进行。在试验期间产生的绝缘损坏是做为试品合格与否的根据。有关的设备委员会应规定损坏的情况和检测它的方法。如果相间绝缘（或纵绝缘）的标准耐受电压等于相对地绝缘的标准耐受电压时，推荐相间（或纵）绝缘试验和相对地试验合并进行（两个相端子中的一个端子接地）。5.2标准短时工频耐受电压试验标准短时工频耐压试验是对绝缘结构端子施加一规定的标准额定耐受电压,持续时间为60s。除非有关的设备委员会另有规定，如果没有出现破坏性放电，则认为绝缘试验通过。然而，如果在湿试验期间自恢复绝缘上发生一次破坏性放电，可再重复试验一次，如果不再发生破坏性放电，则认为设备通过了试验。当不能进行试验时（例如具有不均匀绝缘的变压器），有关设备委员会可规定频率达数百赫兹持续时间小于60s。除非另有规定，试验电压应是相同的。5.3标准冲击耐受电压试验标准冲击耐受电压试验是对绝缘结构端子施加规定次数的标准额定耐受电压。可以选择不同的试验程序以验证耐受电压满足于运行经验表示的可以接受的置信度。设备委员会应从下列标准化了的和在GB/T16927.1中充分说明了的试验程序中选择试验程序：--3次冲击耐压试验，不允许有破坏性放电。——--15次冲击耐受试验中，在自恢复绝缘上允许2次破坏性放电。——3次冲击耐受试验，若在自恢复绝缘上发生1次破坏性放电，则再增加9次冲击试验，在试验期间不允许发生破坏性放电。——在每个电压水平进行7次升降冲击耐受试验，试验期间在自恢复绝缘上允许有破坏性放电。——在每个电压水平上进行1次升降冲击试验，此仅在GB/T16927.1中规定的惯用偏差已知情况下推荐使用。如果使用时建议的数值为:对操作冲击＝6％；雷电冲击=3％，而只有在已知操作冲击≤6％，雷电冲击≤3％时使用，否则应该使用其它方法。上述全部试验程序，在非自恢复绝缘上不允许发生破坏性放电。当选择设备中有非自恢复绝缘与自恢复绝缘并联情况的所进行的15次冲耐受电压试验时，采用GB/T16927.1规定的15次冲击耐受电压试验程序并用来验证在非自恢复绝缘上没有破坏性放电。对每一个极性的15次冲击耐受电压试验中的2次所采用的试验程序如下：——冲击次数至少15次；——非自恢复绝缘上不应出现破坏性放电；这通过出现破坏性放电后连续5次冲击耐受来确认；——破坏性放电的次数不应超过2次。所采用的15次冲击耐受电压试验程序中的2次可能最终导致对每一个极性的最多25次冲击。对于不允许出现破坏性放电的3次冲击耐受电压没有给出统计方法（假设为100%）。该程序仅限于在非自恢复绝缘上多次施加电压可能损坏的情况。如果设备存在自恢复绝缘和非自恢复绝缘并联的试验时，应慎重考虑在某些试验程序中所施电压可能高于额定耐受电压，而可能发生多次破坏性放电。5.4替代试验当在标准试验场所进行耐压试验太昂贵或太困难，或甚至不可能时，设备委员会应该规定检验有关标准额定耐受电压的最好办法。一种可能的办法是进行替代试验。注：一个典型的例子是基座绝缘时对纵绝缘试验使用一单个电压源代替联合电压试验。在这种情况下，上述有关破坏性放电的发展对替代试验是非常严格的条件。5.5范围I内设备的相间和纵绝缘的标准耐受电压试验5.5.1工频试验对于某些123kV≤≤252kV的设备可能要求相间（或纵）绝缘工频耐受电压高于表2中列出的相对地工频耐受电压。在此情况下最好用两个电压源进行试验。一端加相对地工频耐受电压而另一端加相间（或纵绝缘）工频耐受电压与相对地工频耐受电压的差值。接地端子应接地。试验可选择下述之一进行：——用两个相等的反相工频电压源，每相端子上施加二分之一相间（或纵）绝缘工频耐受电压。接地端子应接地。——用一个工频电压源。可允许接地端子承受足以避免对地或对接地端击穿放电的对地电压。注：如果在运行中接地的端子在试验时出现对相端子上的电气强度有影响的电压，（如≥72.5kV的压缩气体中的纵绝缘），应采取措施保持这个电压尽可能地接近于相间（或纵）缝缘试验电压和相对地绝缘试验电压之间的差值。5.5.2相间（或纵）绝缘雷电冲击试验相间（或纵）绝缘需要的雷电冲击耐受电压可能高于表2中列出的标准相对地耐受电压。在这种情况下，应在相对地绝缘试验之后不改变试验布置升高电压，直接进行有关的试验。在评价试验结果时，不考虑导致对地发生破坏性放电的冲击。如果放电次数不允许进行试验时，应采用联合试验，其冲击分量等于相对地雷电冲击耐受电压，而具有反极性峰值的工频分量等于相间（或纵绝缘）雷电冲击耐受电压和相对地雷电冲击耐受电压之差。换句话讲，对外绝缘，有关设备委员会可能规定增加相对地绝缘。5.6范围Ⅱ内设备的相间和纵绝缘的标准耐受电压试验应进行满足下列要求的联合电压耐受试验：——试验布置应适合再现运行布置，特别是有关接地平面的影响；——试验电压的每个分量应为5.10规定的数值；——接地端子应接地；
