絕緣配合 第2部分：使用導則 現行
Insulation co-ordination—Part 2:Application guide
標準號：GB/T 311.2-2013
GB/T311的本部分將為正確執行GB311.1—2012《絕緣配合 第1部分:定義、原則和規則》提供指導,以便經濟合理地確定三相交流電力系統中輸變電設備或成套裝置的額定耐受電壓、選取相應于設備最高電壓Um的標準絕緣水平。本部分與GB311.1—2012相對應,適用于高壓交流輸變電設備的相對地絕緣、相間絕緣和縱絕緣,并按設備最高電壓分為兩個范圍,即范圍Ⅰ和范圍Ⅱ。與設備最高電壓的關聯性僅是為了絕緣配合的目的,本部分不包括對人員安全的要求。本部分適用于標稱電壓為1kV 以上的三相交流系統,給出或推薦的數值一般也僅適用于這些系統。但是,提供的基本原則對兩相和單相電力系統也是適用的。在導則中強調結合具體工程研究絕緣配合,以合理確定絕緣水平的必要性,這對范圍Ⅱ的設備更有意義。本部分不考慮例行試驗,有關例行試驗由相關設備委員會規定。本部分的內容嚴格遵循GB311.1—2012給出的絕緣配合的程序(GB311.1—2012中圖1)。本部分第2章至第5章與GB311.1—2012圖1中相應的框格對應,給出了如何掌握絕緣配合程序原則的詳細信息,求取要求耐受電壓。本部分強調,在絕緣配合程序的最初階段,必須充分考慮到運行中作用電壓的所有起因、分類以及類型,與設備最高電壓的范圍(范圍Ⅰ、范圍Ⅱ)無關。只有在程序的最后階段,在選取標準(額定)耐受電壓時,采用了用標準耐受電壓涵蓋特殊運行作用電壓的原則,給出了GB311.1—2012中標準絕緣水平與設備最高電壓之間的對應關系。附錄中給出了支撐標準正文闡述的原則或解釋所需的實例和詳細信息以及采用的基本分析技術。
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GB311《絕緣配合》已經或計劃發布以下部分: ———第1部分:定義、原則和規則; ———第2部分:使用導則; ———第3部分:高壓直流換流站絕緣配合程序; ———第4部分:電網絕緣配合及其模擬的計算導則。 本部分為GB311的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009和GB/T20000.2—2009給出的規則起草。 本部分代替GB/T311.2—2002《絕緣配合 第2部分:高壓輸變電設備的絕緣配合使用導則》。 本部分結合最新修訂的GB311.1—2012在主要技術內容上與IEC60071-2:1996等效,并結合我國實際進行補充和修改。 本部分與GB/T311.2—2002相比,除編輯性修改外主要技術變化如下: ———將“電壓修正因數Kvc”改為“確定性配合因數Kcd”,并更改了絕緣配合程序內容(見5.3); ———刪除了“為保證整套裝置滿足規定的沖擊耐受電壓的空氣間隙”附錄; ———絕緣配合程序的計算示例中增加了1100kV設備的絕緣配合程序和絕緣水平算例(見附錄G)。 本部分修改采用IEC60071-2:1996《絕緣配合 第2部分:使用導則》,與IEC60071-2:1996標準的技術性差異及其原因如下: ———根據我國實際情況在“緩波前過電壓”中增加“弧光接地過電壓”(見4.3.3); ———為了便于指導應用,在“絕緣配合程序”中增列了“絕緣配合方法的選用”的說明(見5.3); ———由于海拔修正已在GB311.1—2012中做了規定,因此本部分中不再說明; ———給出我國變電站實際接線方式圖(見8.1圖10); ———取我國典型設備最高電壓550kV 作為“線路合閘和重合閘產生的代表性緩波前過電壓的確定”的“數值算例”(見C.5); ———取我國四個典型的設備最高電壓:12kV、252kV、550kV 和1100kV 作為絕緣配合程序計算示例(見附錄G); ———因GB311.1僅是輸變電設備的絕緣配合,且架空線路的絕緣配合已有標準,故本部分未考慮 架空線路的絕緣配合,這與GB311.1—2012一致。 本部分與IEC60071-2:1996的上述主要差異涉及的條款已通過在其外側頁邊空白位置的垂直單線(|)進行了標示。 本部分由中國電器工業協會提出。 本部分由全國高電壓試驗技術和絕緣配合標準化技術委員會(SAC/TC163)歸口。 本部分負責起草單位:西安高壓電器研究院有限責任公司、國網電力科學研究院。 本部分參加起草單位:國家絕緣子避雷器質量監督檢驗中心、國家電力電容器質量監督檢驗中心、西安交通大學、中國電力科學研究院、昆明電器科學研究院、國網直流工程建設有限公司、南方電網技術研究中心、機械工業高壓電器產品質量檢測中心(沈陽)、陜西電力科學研究院、湖北省電力試驗研究院、西安西電開關電氣有限公司、新東北電氣(沈陽)高壓開關有限公司、河南平高電氣股份有限公司、西安西電變壓器有限責任公司、深圳電氣科學研究所、桂林電力電容器有限責任公司、湖北省電力公司生產 技術部、蘇州華電電氣股份有限責任公司、江西省電力科學研究院、西門子(中國)有限公司。 本部分主要起草人:王建生、谷定燮、崔東、周沛洪、賈濤、戴敏、王新霞、藺躍宏。 本部分參加起草人:王亭、王森、楊左、肖敏英、廖學理、馬為民、趙磊、周瓊芳、郭潔、左強林、鄧萬婷、 呂金壯、蔡漢生、黃瑩、葛棟、殷晶輝、李銀行、鄧永輝、張姝、吳文海、李新春、閻關星、曾其武、盧軍、程正、張鵬、余青、古龍江。 GB/T311的本部分所代替標準的歷次版本發布情況為: ———GB/T311.2—1988、GB/T311.2—2002。 |
| 前言 Ⅴ 1 范圍 1 2 規范性引用文件 1 3 符號及定義 2 4 運行中的代表性作用電壓 5 4.1 作用電壓的起源和分類 5 4.2 過電壓保護裝置的特性 5 4.2.1 一般說明 5 4.2.2 無間隙金屬氧化物避雷器 5 4.2.3 有串聯間隙的避雷器 6 4.2.4 火花間隙 6 4.3 代表性電壓和過電壓 6 4.3.1 持續(工頻)電壓 6 4.3.2 暫時過電壓 6 4.3.3 緩波前過電壓 9 4.3.4 快波前過電壓 13 4.3.5 特快波前過電壓 16 5 配合耐受電壓 17 5.1 絕緣強度特性 17 5.1.1 概述 17 5.1.2 極性和過電壓波形的影響 18 5.1.3 相間絕緣和縱絕緣 18 5.1.4 氣候條件對外絕緣的影響 18 5.1.5 絕緣的破壞性放電概率 19 5.2 性能指標 20 5.3 絕緣配合程序 21 5.3.1 概述 21 5.3.2 持續(工頻)電壓和暫時過電壓的絕緣配合 22 5.3.3 緩波前過電壓的絕緣配合 23 5.3.4 快波前過電壓下絕緣配合 25 6 要求耐受電壓 26 6.1 概述 26 6.2 大氣修正 26 6.2.1 概述 26 6.2.2 海拔修正 26 6.3 安全因數 26 6.3.1 概述 26 6.3.2 老化 27 6.3.3 生產和裝配的分散性 27 6.3.4 耐受電壓的偏差 27 6.3.5 推薦的安全因數(Ks) 27 7 標準(額定)耐受電壓和試驗程序 27 7.1 標準耐受電壓 27 7.1.1 概述 27 7.1.2 標準操作沖擊耐受電壓 28 7.1.3 標準雷電沖擊耐受電壓 28 7.2 試_______驗換算因數Kt 29 7.3 用型式試驗確定絕緣的耐受能力 29 7.3.1 絕緣類型與試驗方法 29 7.3.2 非自恢復絕緣 30 7.3.3 自恢復絕緣 30 7.3.4 復合絕緣 30 7.3.5 試驗程序的限制 31 7.3.6 型式試驗程序的選擇 31 7.3.7 型式試驗電壓的選擇 32 8 對變電站的特殊考慮 32 8.1 概述 32 8.1.1 典型變電站 32 8.1.2 運行電壓 33 8.1.3 暫時過電壓 33 8.1.4 緩波前過電壓 33 8.1.5 快波前過電壓 33 8.2 過電壓的絕緣配合 34 8.2.1 在范圍Ⅰ內Um為40.5kV及以下的配電系統中的變電站 34 8.2.2 在范圍Ⅰ內Um為72.5kV和252kV之間的系統中的變電站 34 8.2.3 在范圍Ⅱ內系統中的變電站 34 附錄A (資料性附錄) 接地故障引起的暫時過電壓 36 附錄B(資料性附錄) 維泊爾(Weibull)概率分布 39 B.1 一般說明 39 B.2 外絕緣的破壞性放電概率 39 B.3 過電壓的累積頻率分布 41 附錄C(資料性附錄) 線路合閘和重合閘產生的代表性緩波前過電壓的確定 43 C.1 一般說明 43 C.2 預期相對地過電壓代表性幅值的概率分布 43 C.3 預期相間過電壓代表性幅值的概率分布 43 C.4 絕緣特性 44 C.5 數值算例 46 附錄D(資料性附錄) 變壓器的傳遞過電壓 50 D.1 一般說明 50 D.2 傳遞暫時過電壓 50 D.3 容性傳遞沖擊波 51 D.4 感性傳遞沖擊波 52 附錄E(資料性附錄) 雷電過電壓 55 E.1 一般說明 55 E.2 確定臨界距離(Xp) 55 E.3 代表性雷電過電壓幅值的估算 56 E.4 簡化法 58 E.5 代表性雷電過電壓的設定最大值 59 E.6 代表性雷電過電壓的EMTP行波法計算值 60 附錄F(資料性附錄) 由實驗數據計算空氣間隙擊穿強度 61 F.1 一般說明 61 F.2 對工頻電壓的絕緣響應特性 61 F.3 對緩波前過電壓的絕緣響應 62 F.4 快波前過電壓的絕緣響應 62 附錄G (資料性附錄) 絕緣配合程序的示例 65 G.1 一般說明 65 G.2 范圍Ⅰ內系統(標稱電壓220kV)的數值示例 65 G.3 范圍Ⅱ設備的數值計算例 70 G.4 1100kV設備的數值計算例 75 G.5 范圍Ⅰ內Um=12kV配電系統中變電站設備的數值計算 79 參考文獻 83 |
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