高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合第1部分：定義原則和規(guī)則

1、gb 311.4200高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合-第1部分：定義，原則和規(guī)則insulation co-ordination-part 1：definitions,principles and rules（iec 60071-1：2006 insulation co-ordination-part 1：definitions,principles and rules ,mod）（2008-08）1gb 311.1200目 次前言ii1 概述12 正常和特殊使用條件23 術(shù)語和定義24 符號和縮寫95 絕緣配合116 標準耐受電壓試驗的要求23附錄a （規(guī)范性）保證規(guī)定的沖擊耐受電壓的空氣間隙26

2、a.1 概述26a.2 范圍26a.3 范圍27ii前 言本標準的全部技術(shù)內(nèi)容為強制性的。本標準修改采用iec 60071-1：2006絕緣配合-第1部分：定義，原則和規(guī)則對gb311.1-1997進行修訂。與gb311.1-1997的主要差異如下： 增加了有關(guān)術(shù)語； 海拔修正因數(shù)采納iec60071-1的公式； 給出了典型過電壓波形和參數(shù)； 給出了絕緣配合流程及各相關(guān)電壓的確定原則； 增加了um為800kv和1100kv輸變電設(shè)備的絕緣水平； 增加了附錄a：保證規(guī)定的沖擊電壓的空氣間隙。本標準與iec 60071-1：2006的主要差異如下： 按gb/t1.1-2000的規(guī)定，對標準的語言表

3、述和格式做了修改；刪除了國際標準的前言，增加了本標準的前言。 本標準中的附錄a規(guī)范性附錄。本標準由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國高電壓試驗技術(shù)和絕緣配合標準化技術(shù)委員會（sac/tc163）歸口。本標準由全國高電壓試驗技術(shù)和絕緣配合標準化技術(shù)委員會解釋。本標準主要起草單位：絕緣配合-第1部分：定義，原則和規(guī)則1 概述1.1 范圍本標準適用于設(shè)備最高電壓在1kv以上的三相交流系統(tǒng)，規(guī)定了這些系統(tǒng)中的高壓輸變電設(shè)備和設(shè)施的相對地絕緣、相間絕緣和縱絕緣的額定耐受電壓的選擇原則，并給出了標準耐受電壓列表，應(yīng)從該列表中選擇額定耐受電壓。本標準建議選擇的耐受電壓應(yīng)與設(shè)備的最高電壓相關(guān)聯(lián)。該關(guān)聯(lián)僅是為了

4、絕緣配合的目的。本標準中不包括對人員安全的要求。盡管本標準的原則也適用輸電線路的絕緣，但其耐受電壓值可以與標準額定耐受電壓不同。在制定各設(shè)備標準時，應(yīng)根據(jù)本標準的要求，規(guī)定適合于該類設(shè)備的額定耐受電壓和試驗程序。注： 在gb311.2“使用導(dǎo)則”中詳盡闡明了本標準中給出的絕緣配合的所有規(guī)則，特別是設(shè)備最高電壓與標準額定耐受電壓之間的關(guān)系。如果同一設(shè)備最高電壓對應(yīng)幾組標準額定耐受電壓時，給出了選取最佳一組標準額定耐受電壓的導(dǎo)則。1.1.1 適用范圍本標準適用于設(shè)備最高電壓在1kv以上三相交流電力系統(tǒng)中使用的下列戶內(nèi)和戶外輸變電設(shè)備。a）變壓器類：電力變壓器、并聯(lián)電抗器、消弧線圈和電磁式電壓互感器

5、；b）高壓電器：斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、接地短路器、熔斷器、限流電抗器、電流互感器、封閉式開關(guān)設(shè)備、封閉式組合電器、組合電器等；c）組合式（箱式）變電站；d）電力電容器、耦合電容器（包括電容式電壓互感器）、并聯(lián)電容器、交流濾波電容器；e）高壓電力電纜；f）變電站絕緣子、穿墻套管；g）避雷器絕緣外套。1.1.2 不適用范圍a）安裝在嚴重污穢或帶有對絕緣有害的氣體、蒸汽、化學(xué)沉積物的場合下的設(shè)備；b）相對濕度較高且易出現(xiàn)凝露場合的戶內(nèi)設(shè)備。1.2 規(guī)范性引用標準下列標準所包含的條款，通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用標準，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用

6、于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些標準的最新版本。凡是不注日期的引用標準，其最新版本適用于本標準。gb 156 標準電壓gb/t 16927.1 高電壓試驗技術(shù)第1部分：一般定義和試驗要求gb/t 16927.2 高電壓試驗技術(shù)第2部分：測量系統(tǒng)gb 11032 交流無間隙金屬氧化物避雷器gb 7327 交流系統(tǒng)用碳化硅閥式避雷器gb 2900.19 電工術(shù)語 高電壓試驗技術(shù)和絕緣配合gb 311.2 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合使用導(dǎo)則2 正常和特殊使用條件2.1 正常環(huán)境條件涉及到絕緣配合以及通?？梢詮谋?和表3中選取耐受電壓的正常環(huán)境條件如下：a)周圍空氣溫度不超

7、過40 且24 h內(nèi)測到的平均值不超過35 。最低周圍空氣溫度，對于“-10 戶外”為-10 ；對于“-25 戶外”為-25 以及對于“-40 ”為-40 。b)海拔不超過1 000 m。c)周圍空氣沒有顯著地被灰塵、煙霧、腐蝕性氣體、蒸汽或鹽霧污染。污穢不超過級污穢gb/t311.2的表1中的中等。d)通常會出現(xiàn)凝露和沉積?？紤]了以露水、凝露、霧、雨、雪或積霜形式出現(xiàn)的沉積物。注： 沉積物的絕緣特性見gb/t16927.1，其他特性見gb/t311.2。2.2 標準參考大氣條件標準化的耐受電壓適用的標準參考大氣條件為：a）溫度：=20 b）壓力：=101.3 kpa（1 013 mbar）c

8、）絕對濕度：。2.3 特殊環(huán)境條件2.3.1 對周圍環(huán)境空氣溫度高于40 c處的設(shè)備，其外絕緣在干燥狀態(tài)下的試驗電壓應(yīng)取本標準的額定耐受電壓值乘以溫度校正因數(shù)kt式中，t環(huán)境空氣溫度，c。2.3.2 對于海拔高于1000 m，但不超過4000 m處的設(shè)備的外絕緣及干式變壓器的絕緣，海拔每升高100 m，絕緣強度約降低1%，在海拔不高于1000 m的地點試驗時，其試驗電壓應(yīng)按本標準規(guī)定的額定耐受電壓乘以海拔校正因數(shù)ka式中，h設(shè)備安裝地點的海拔高度， m。指數(shù)m與電壓類型有關(guān)：工頻、雷電和相間操作沖擊電壓 m=1；縱絕緣操作沖擊電壓 m=0.9；相對地操作沖擊電壓 m=0.75。2.4 設(shè)備適用

9、于電力系統(tǒng)中性點的接地方式，最高電壓110 kv以下為非有效接地系統(tǒng)或有效（直接）接地系統(tǒng)，最高電壓126kv及以上應(yīng)為有效（直接）接地系統(tǒng)。3 術(shù)語和定義為了便于本標準的使用，下列術(shù)語和定義適用。3.1絕緣配合 insulation co-ordination考慮所采用的過電壓保護措施后，決定設(shè)備上可能的作用電壓，并根據(jù)設(shè)備的絕緣特性及可能影響絕緣特性的因素，從安全運行和技術(shù)經(jīng)濟合理性兩方面確定設(shè)備的絕緣強度。gb2900.19-1994，修改過注： 所謂設(shè)備的“絕緣強度”指的是分別按3.35和3.36中定義的額定絕緣水平或標準絕緣水平。3.2外絕緣 externa insulation 空

10、氣間隙及設(shè)備固體絕緣外露在大氣中的表面，它承受作用電壓并受大氣和其它現(xiàn)場的外部條件，如污穢、濕度、蟲害等的影響。gb2900.19-1994注： 外絕緣可以是氣候防護的或者非氣候防護的，分別設(shè)計運行在掩體的內(nèi)部或外部。3.3內(nèi)絕緣 internal insulation不受大氣和其它外部條件影響的設(shè)備的固體、液體或氣體絕緣的內(nèi)部間隙。gb2900.19-19943.4自恢復(fù)絕緣 self-restoring insulation在試驗期間的破壞性放電后，經(jīng)過短的時間，完全可恢復(fù)其絕緣特性的絕緣。gb2900.19-1994，修改過注： 此類絕緣一般是外絕緣，但不是必須的。3.5非自恢復(fù)絕緣 n

11、on selfrestoring insulation在試驗期間的破壞性放電之后，喪失或不能完全恢復(fù)其絕緣特性的絕緣。gb2900.19-1994注： 3.4和3.5的定義僅適用于絕緣試驗期間由試驗電壓的作用而引起的放電。然而，在運行時產(chǎn)生的放電可能引起自恢復(fù)絕緣部分或完全喪失其原來的絕緣特性。3.6絕緣結(jié)構(gòu)端子 insulation configuration terminal可將電壓施于絕緣上的任何兩個端子間的任一端子。端子的種類有：a）相端子：運行時在其和中性點之間施加系統(tǒng)的相對中性點電壓；b）中性點端子：相當于系統(tǒng)中性點或是接到系統(tǒng)的中性點的端子（變壓器的中性點端子等）；c）接地端子：

12、在運行中總是固定接地的端子（變壓器的箱體，隔離開關(guān)的基座，桿塔的構(gòu)架，接地板等）。3.7絕緣結(jié)構(gòu) insulation configuration運行中由絕緣體和全部端子組成的絕緣的完整的幾何結(jié)構(gòu)。它包括影響介電特性的全部元件（絕緣件和導(dǎo)電件）。絕緣結(jié)構(gòu)分以下幾類：3.7.1三相絕緣結(jié)構(gòu) three-phase insulation configuration具有三個相端子、一個中性點端子和一個接地端子的結(jié)構(gòu)。3.7.2相對地（p-e）絕緣結(jié)構(gòu) phase-to-earth(p-e)insulation configuration不計兩個相端子的一個三相絕緣結(jié)構(gòu)，且除特殊情況外，中性點端子是接

13、地的。3.7.3相間（p-p）絕緣結(jié)構(gòu) phase-to-phase(p-p)insulation configuration不計一個相端子的一個三相絕緣結(jié)構(gòu)。在特殊情況下，中性點端子和接地端子也忽略不計。3.7.4縱（t-t）絕緣結(jié)構(gòu) longitudinal(t-t)insulation configuration具有兩個相端子和一個接地端子的絕緣結(jié)構(gòu)。（兩個）相端子屬于三相系統(tǒng)中的同一相，其被暫時地分為兩個獨立的帶電部分（例如，分閘的開關(guān)裝置）。屬于其它兩相的四個端子不計或接地。在特殊情況下，認為兩個相端子之一是接地的。3.8系統(tǒng)的標稱電壓 nominl voltag of a syst

14、em 用于表示或識別系統(tǒng)的合適而近似的電壓值。gb2900.19-19943.9系統(tǒng)的最高電壓 us highest voltage of a system在正常運行條件下，系統(tǒng)中任一點在任一時刻所出現(xiàn)的相間運行電壓（ r.m.s.）的最高值。gb2900.19-1994，修改過3.10設(shè)備的最高電壓 highest voltage for equipment um 根據(jù)設(shè)備絕緣以及其與相關(guān)的設(shè)備標準關(guān)聯(lián)的其它特性設(shè)計的相間電壓的最高有效值。在正常運行條件下由相關(guān)的設(shè)備委員會規(guī)定，該電壓可以連續(xù)施加到設(shè)備上。gb2900.19-1994，修改過3.11中性點絕緣系統(tǒng) isolated neut

15、ral system除了用于保護或測量的目的而經(jīng)高阻抗接地外，中性點無意與地連接的系統(tǒng)。gb2900.19-19943.12中性點固定接地系統(tǒng) solidly earthed neutral system中性點直接接地的系統(tǒng)。gb2900.19-19943.13（中性點）阻抗接地系統(tǒng) impedance earthed(neutral)system為限制接地故障電流，中性點通過阻抗接地的系統(tǒng)。gb2900.19-19943.14（中性點）諧振接地系統(tǒng) resonan earthed(neutral)system一個或多個中性點通過能夠近似補償單相接地故障電流的容性分量的電抗器接地的系統(tǒng)。gb2

16、900.19-1994注： 諧振接地系統(tǒng)中流過故障點的殘余電流被限制到空氣中弧光故障通常能夠自熄的程度。3.15接地故障因數(shù) earth faul factor k 在一給定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三相系統(tǒng)的給定點上，在對系統(tǒng)任一點的一相或多相均有影響的故障期間，健全相的相對地最高工頻電壓有效值與無故障時該點相對地工頻電壓有效值之比。gb2900.19-1994 3.16過電壓 overvoltage任何電壓：- 一相導(dǎo)體和地之間或者縱絕緣的電壓峰值超過系統(tǒng)最高電壓除以；gb2900.19-1994，修改過，或者- 相導(dǎo)體之間的電壓峰值超過系統(tǒng)最高電壓的幅值。gb2900.19-1994，修改過注： 除非另

17、有明確說明，例如對于避雷器，過電壓值用p.u.（等于）表示。3.17電壓和過電壓分類 classificatio of voltae and overoltage按其波形和持續(xù)時間，電壓和過電壓可分為下列幾種：注： 表1中也給出了關(guān)于下述六個第一電壓和過電壓更詳細的情況。3.17.1持續(xù)（工頻）電壓 continuous(power frequency)voltage有著恒定r.m.s.值、持續(xù)地加在某一絕緣結(jié)構(gòu)的任一對端子上的工頻電壓。3.17.2暫時過電壓 temporary overvoltage較長持續(xù)時間的工頻過電壓。gb2900.19-1994，修改過注： 過電壓可能是無阻尼的或弱

18、阻尼的。在某些情況下，其頻率可能比工頻低數(shù)倍或高數(shù)倍。3.17.3瞬時過電壓 transient overvoltage幾毫秒或更少的短持續(xù)時間的過電壓，通常是高阻尼振蕩的或非振蕩的。 gb2900.19-1994注： 瞬態(tài)過電壓可能直接跟在暫時過電壓后出現(xiàn)，在這種情況下，認為這兩種過電壓是兩個獨立的過程。瞬時過電壓分為：3.17.3.1緩波前過電壓 slow-front ovevoltage sfo一種瞬態(tài)過電壓，通常為單向的，到達峰值的時間為20 s5 000 s，而波尾持續(xù)時間20 ms。3.17.3.2快波前過電壓 fast-front overvoltage ffo一種瞬態(tài)過電壓，通

19、常為單向的，到達峰值時間為0.1 s20 s，波尾持續(xù)時間300 s。3.17.3.3陡波前過電壓 very-fast-front overvoltage vffo 一種瞬態(tài)過電壓，通常為單向的，到達峰值的時間0.1 s，有或者沒有疊加的振蕩，其振蕩頻率在30 khz100 mhz之間。3.17.4聯(lián)合過電壓 combined voltage由同時施加于相間（或縱）絕緣的兩個相端子的每一個和地之間的兩個電壓分量組成。它被歸于具有較高峰值分量（暫時、緩波前、快波前和陡波前）的一類。3.18用于試驗的標準電壓波形 standard voltage shapes for test下列電壓波形是標準化

20、的：注： 關(guān)于下述三個第一標準電壓更詳細的情況在gb/t16927.1以及表1中給出。3.18.1標準短時工頻電壓 standard short-duration power-frequency voltage具有頻率在48 hz到62 hz之間，持續(xù)時間為60s的正弦電壓。3.18.2標準操作沖擊電壓 standard switching impulse具有峰值時間為250 s和半峰值時間為2 500 s的沖擊電壓。3.18.3標準雷電沖擊電壓 standard lightning impulse具有波前時間為1.2 s和半峰值時間為50 s的沖擊電壓。3.18.4標準聯(lián)合操作沖擊電壓 st

21、andard combined switching impulse對于相間絕緣，有著相等峰值和相反極性的兩個分量的聯(lián)合沖擊電壓。正極性分量是標準操作沖擊電壓，而負極性分量是峰值時間和半峰值時間不應(yīng)小于正極性沖擊電壓的對應(yīng)值的操作沖擊電壓。兩個沖擊應(yīng)在同一瞬間到達峰值。因而聯(lián)合電壓的峰值是這些分量峰值之和。3.18.5標準聯(lián)合電壓 standard combined voltage對縱絕緣，聯(lián)合電壓是一個端子上為標準沖擊電壓，另一個端子上為工頻電壓。沖擊分量施加于反極性工頻電壓的峰值。3.19典型過電壓repesentative overvoltage urp 假設(shè)在絕緣上產(chǎn)生與在運行時由于各種

22、原因產(chǎn)生的某一給定種類的過電壓相同介電效應(yīng)的過電壓。它們由這種類別的標準波形的電壓組成并可以用表示運行條件特性的一個數(shù)值或一組數(shù)值或某一頻率分布值來定義。注： 此定義也適用于表示運行電壓對絕緣影響的連續(xù)工頻電壓。3.20過電壓限制裝置 overvoltage limiting device用來限制過電壓的峰值或持續(xù)時間或兩者都限制的裝置。它們可以分為防護裝置（如預(yù)接入電阻器）或保護裝置（如避雷器）。3.21雷電（或操作）沖擊保護水平 upl或ups lightning(or switching)impulse protective level在規(guī)定條件下，保護裝置的端子上承受雷電（或操作）沖擊

23、的最大允許電壓峰值。gb2900.19-943.22性能指標 peformance criterion選擇絕緣的基準，以使得作用于設(shè)備上的各類電壓所引起損傷設(shè)備的絕緣或影響連續(xù)運行的概率降低到經(jīng)濟上和運行上可接受的水平。通常用術(shù)語絕緣結(jié)構(gòu)可接受的故障率（每年故障數(shù)，兩次故障之間年數(shù)，故障風(fēng)險率等）來表示這個指標。3.23耐受電壓 withstand voltage在規(guī)定的條件下進行耐壓試驗時施加的試驗電壓值，在耐壓試驗期間規(guī)定擊穿放電次數(shù)是允許的。規(guī)定的耐受電壓為：a）慣用的設(shè)定耐受電壓，當允許的破壞性放電的次數(shù)為零時。認為其相對應(yīng)的耐受概率100。b）統(tǒng)計耐受電壓，當允許的破壞性放電次數(shù)與規(guī)

24、定的耐受概率有關(guān)時。本標準中規(guī)定的概率90。注： 在本標準中，對非自恢復(fù)絕緣規(guī)定用慣用的設(shè)定耐受電壓；而對自恢復(fù)絕緣規(guī)定用統(tǒng)計耐受電壓。3.24配合耐受電壓 co-ordination withstand voltage ucw在實際運行條件下，對每類電壓，絕緣結(jié)構(gòu)的耐受電壓值滿足性能指標。3.25配合因數(shù) co-ordination factor kc為了得到配合耐受電壓值，必須與典型過電壓值相乘的因數(shù)。3.26標準參考大氣條件 standard reference atmospheric conditions標準耐受電壓適用的大氣條件（見5.9）。3.27要求的耐受電壓 required

25、withstand voltage urw 在標準耐受試驗中，絕緣必須耐受的試驗電壓以保證絕緣滿足實際運行條件下和整個運行期間內(nèi)承受一給定種類過電壓時的性能指標。要求的耐受電壓具有配合耐受電壓的波形，并規(guī)定參照所選擇的全部標準耐受試驗的條件來檢驗它。3.28大氣校正因數(shù) atmospheric correction factor kt用于配合耐受電壓的因數(shù)，用來考慮運行時平均大氣條件和標準參考大氣條件之間的差別。對于所有的海拔，此因數(shù)僅適用于外絕緣。注 1：考慮了試驗期間實際的大氣條件和標準參考大氣條件之間的差異，系數(shù)kt允許對試驗電壓進行修正。對于系數(shù)kt，考慮的大氣條件有大氣壓力、溫度和濕

26、度。注 2：為了絕緣配合的目的，通常僅需要考慮空氣壓力修正。3.29海拔修正系數(shù) altitude correction factor ka用于配合耐受電壓的的因數(shù)，用來考慮運行時海拔相應(yīng)的平均壓力和標準參考壓力之間絕緣強度的差異。注： 海拔修正系數(shù)ka是大氣修正系數(shù)kt的一部分。3.30安全因數(shù) safety factor ks用于配合耐受電壓的總的因數(shù)，應(yīng)用大氣校正因數(shù)后（如果需要）得到要求的耐受電壓，用來考慮使用壽命期間的運行條件和標準耐受點試驗時的條件之間絕緣強度的所有其它差異。3.31設(shè)備和絕緣結(jié)構(gòu)的實際耐受電壓 bactual withstand voltage of an equ

27、ipment or insulation configuration uaw 標準耐受電壓試驗中能夠施加到設(shè)備和絕緣結(jié)構(gòu)上的試驗電壓最高可能的值。3.32試驗轉(zhuǎn)換系數(shù) test conversion fctorktc對于給定的設(shè)備和絕緣結(jié)構(gòu)，在選擇的耐受電壓試驗的標準耐受波形是不同類別的過電壓的波形時，用于給定過電壓類別要求的耐受電壓的系數(shù)。注： 對一給定的設(shè)備和絕緣結(jié)構(gòu)：標準電壓波形（a）到標準電壓波形（b）的轉(zhuǎn)換系數(shù)必須高于或等于標準電壓波形（a）的實際耐受電壓和標準電壓波形（b）的實際耐受電壓的比值。3.33額定耐受電壓 rated withstand voltage標準耐受電壓試驗中施

28、加的試驗電壓值，證明絕緣滿足一個或多個要求的耐受電壓。是設(shè)備絕緣的額定值。3.34標準額定耐受電壓 standard rated withstand voltage uw 本標準規(guī)定了額定耐受電壓的標準值（見5.6和5.7）。3.35額定絕緣水平 rated insulation level表示絕緣介電強度的一組標準耐受電壓。3.36標準絕緣水平 standard insulation level本標準中規(guī)定的與um有關(guān)的一組標準額定耐受電壓（見表2和表3）。3.37標準耐受電壓試驗 standard withstand voltage test在規(guī)定條件下，為了驗證絕緣滿足標準額定耐受電壓所

29、進行的絕緣試驗。注 1：本標準包括：- 短時工頻電壓試驗；- 操作沖擊試驗；- 雷電沖擊試驗；- 聯(lián)合操作沖擊試驗；- 聯(lián)合電壓試驗。注 2：在gb16927.1中給出有關(guān)標準耐受電壓試驗更詳細的資料（試驗電壓波形亦可見表1）。注 3：如有要求，陡波沖擊標準耐受電壓試驗應(yīng)由相關(guān)設(shè)備委員會規(guī)定。4 符號和縮寫4.1 概述本清單僅包含了對于絕緣配合有用的、最頻繁使用的符號和縮寫。4.2 下標p-e 與相對地有關(guān)的t-t 與縱絕緣有關(guān)的max 最大的（iec 60633）p-p 與相間有關(guān)的4.3 字母符號 頻率 接地故障系數(shù) 大氣修正系數(shù) 海拔修正系數(shù) 配合系數(shù) 安全系數(shù) 試驗轉(zhuǎn)換系數(shù) 耐受概率

30、波前時間 降低電壓的半值時間 峰值時間 總的過電壓持續(xù)時間 設(shè)備和絕緣結(jié)構(gòu)的實際耐受電壓 配合耐受電壓 設(shè)備的最高電壓 系統(tǒng)的標稱電壓 避雷器的雷電沖擊保護水平 避雷器的操作沖擊保護水平 典型過電壓 要求的耐受電壓 系統(tǒng)的最高電壓 標準額定耐受電壓4.4 縮寫ffo 快波前過電壓acwv 設(shè)備或絕緣結(jié)構(gòu)的標準額定短時工頻耐受電壓lipl 避雷器的雷電沖擊保護水平sipl 避雷器的操作沖擊保護水平liwv 設(shè)備或絕緣結(jié)構(gòu)的標準額定雷電沖擊耐受電壓sfo 緩波前過電壓siwv 設(shè)備或絕緣結(jié)構(gòu)的標準額定操作沖擊耐受電壓tov 暫態(tài)過電壓vffo 陡波前過電壓5 絕緣配合5.1 絕緣配合方法絕緣配合方

31、法有確定性法（慣用法）、統(tǒng)計法及簡化統(tǒng)計法。由于在試驗時設(shè)備絕緣需要施加的沖擊電壓次數(shù)較多，電壓幅值會超過額定耐受電壓值，并需對系統(tǒng)的過電壓進行廣泛深入的研究，故絕緣配合統(tǒng)計法在實際應(yīng)用上受到某些限制，但用于各種因素影響的敏感度分析是很有效的。當降低絕緣水平具有顯著經(jīng)濟效益，特別是當操作過電壓成為控制因素時，統(tǒng)計法才特別有價值。因此，在本標準中統(tǒng)計法僅用于范圍ii的設(shè)備的操作過電壓下的絕緣配合。在所有電壓范圍內(nèi)，當設(shè)備絕緣主要是非自恢復(fù)型時，為檢驗?zāi)褪軓姸仁欠竦玫奖ＷC，一般只能加有限次數(shù)的沖擊（如在給定條件下加3次），因此，尚不能考慮將絕緣故障率作為定量的設(shè)計指標，統(tǒng)計法至今僅用于自恢復(fù)型絕緣

32、。5.1.1 絕緣配合方法的選擇5.1.1.1 統(tǒng)計法設(shè)備絕緣故障具有統(tǒng)計特性，統(tǒng)計法旨在對絕緣故障率定量并將其作為絕緣設(shè)計中的一個性能指標。當對某種過電壓計算絕緣故障率時，需要給出此過電壓及設(shè)備的絕緣特性兩者各自的分布規(guī)律。5.1.1.2 簡化統(tǒng)計法在簡化統(tǒng)計法中，對概率曲線的形狀作了若干假定（如已知標準偏差的正態(tài)分布），從而可用與一給定概率相對應(yīng)的點來代表一條曲線。在過電壓概率曲線中稱該點的縱坐標為“統(tǒng)計過電壓”，其概率不大于2%，而在耐受電壓曲線中則稱該點的縱坐標為“統(tǒng)計沖擊耐受電壓”，設(shè)備的沖擊耐受電壓的參考概率取為90%。絕緣配合的簡化統(tǒng)計法是對某類過電壓在統(tǒng)計沖擊耐受電壓和統(tǒng)計過電

33、壓之間選取一個統(tǒng)計配合系數(shù)，使所確定的絕緣故障率從系統(tǒng)的運行可靠性和費用兩方面來看是可以接受的。額定操作和雷電沖擊耐受電壓宜從本標準5.8條的標準值中選取。5.1.1.3 確定性法（慣用法）絕緣配合的確定性法（慣用法）的原則是在慣用過電壓（即可接受的接近于設(shè)備安裝點的預(yù)期最大過電壓）與耐受電壓之間，按設(shè)備制造和電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗選取適宜的配合系數(shù)，相應(yīng)的耐受電壓宜從5.7和5.8的標準值中選取。5.1.2 持續(xù)工頻電壓和暫時過電壓下的絕緣配合對范圍i的設(shè)備所規(guī)定的短時工頻耐受電壓，一般均能滿足在正常運行電壓和暫時過電壓下的要求。為檢驗設(shè)備老化對內(nèi)絕緣性能、污穢對外絕緣性能的影響所進行的長時間工

34、頻試驗，應(yīng)在有關(guān)設(shè)備標準中規(guī)定，下面僅給出應(yīng)遵循的一般規(guī)則。a）對正常運行條件，絕緣應(yīng)能長期耐受設(shè)備最高電壓。b）設(shè)備在預(yù)期的壽命期內(nèi)不致因局部放電而使絕緣顯著劣化以及在最苛刻的工況下，絕緣不會失去熱穩(wěn)定性。為盡可能符合實際，應(yīng)用工頻電壓試驗檢驗，試驗時所加電壓可高于，而持續(xù)時間由系統(tǒng)工況決定。同時應(yīng)使所有元件上的作用電壓與運行時的值成比例。c）在有關(guān)設(shè)備標準中可規(guī)定設(shè)備耐受工頻電壓升高的允許時間，并確定有關(guān)的試驗程序、試驗電壓及試驗條件。5.1.3 操作和雷電過電壓的絕緣配合在所有情況下，進行絕緣配合時應(yīng)考慮，設(shè)備安裝點的預(yù)期過電壓值、系統(tǒng)與設(shè)備的電氣特性、類似的系統(tǒng)的運行經(jīng)驗以及所有保護裝

35、置的限壓效果。設(shè)備的相對地絕緣的額定耐受電壓是確定設(shè)備的相間絕緣和縱絕緣額定耐受電壓的基礎(chǔ)。5.1.3.1 雷電過電壓的絕緣配合a)相對地絕緣對受避雷器保護的設(shè)備，其額定雷電沖擊耐受電壓由避雷器的雷電沖擊保護水平乘以配合因數(shù)ko計算選定。b)相間絕緣在所有電壓范圍內(nèi)，相間絕緣的額定雷電沖擊耐受電壓均取相應(yīng)的相對地絕緣耐受電壓值。c)開關(guān)設(shè)備的縱絕緣 范圍i的設(shè)備縱絕緣的額定雷電沖擊耐受電壓一般等于相對地絕緣的耐壓值，但隔離斷口的耐受電壓可高于相應(yīng)的相對地的數(shù)值，宜在開關(guān)設(shè)備標準中規(guī)定。 范圍ii的設(shè)備縱絕緣的額定雷電沖擊耐受電壓由兩個分量組成，一為相對地的額定雷電沖擊耐受電壓；另一為反極性的工

36、頻電壓，其幅值為（0.71.0）。5.1.3.2 操作過電壓下的絕緣配合a)相對地絕緣 范圍i的設(shè)備根據(jù)設(shè)備上的統(tǒng)計操作過電壓水平或避雷器的操作沖擊保護水平和設(shè)備的絕緣特性，并取一定的配合因素kc計算、選取額定短時工頻耐受電壓。 范圍ii的設(shè)備根據(jù)設(shè)備上的統(tǒng)計操作過電壓水平或避雷器的操作沖擊保護水平和設(shè)備的絕緣特性，并取一定的配合因素kc計算、選取設(shè)備額定操作沖擊耐受電壓。b) 相間絕緣 范圍i的設(shè)備其相間絕緣的額定短時工頻耐受電壓取相應(yīng)的相對地絕緣的耐受電壓值。應(yīng)保證兩類絕緣均滿足要求。 范圍ii的設(shè)備其相間絕緣的額定操作沖擊耐受電壓等于相應(yīng)的相對地絕緣的耐受電壓值乘以系數(shù)kpe，通常kpe

37、1.5。c)開關(guān)設(shè)備的縱絕緣 范圍i的設(shè)備其縱絕緣的額定短時工頻耐受電壓一般取相應(yīng)的相對地絕緣的耐受電壓值。但隔離斷口的耐受電壓可高于相應(yīng)的相對地的數(shù)值，宜在開關(guān)設(shè)備標準中規(guī)定。 范圍ii的設(shè)備其縱絕緣的額定操作沖擊耐受電壓（表3欄7）由兩個分量組成，其一為相對地的額定操作沖擊耐受電壓，另一為反極性的工頻電壓，其幅值為。配合因數(shù)kc選取kc時應(yīng)考慮到下列因素：絕緣類型及其特性；性能指標；過電壓幅值及分布特性；大氣條件；設(shè)備生產(chǎn)、裝配中的分散性及安裝質(zhì)量；絕緣在預(yù)期壽命期間的老化，試驗條件及其它未知因素。對雷電沖擊：根據(jù)我國情況，一般取kc1.4；對操作沖擊：一般取kc1.15。5.2 絕緣配合

38、程序的一般概況絕緣配合程序由選擇設(shè)備的最高電壓以及與之相應(yīng)的、表征應(yīng)用需要的設(shè)備絕緣特性的一組標準耐受電壓組成。圖1中畫出了程序的框圖，5.3到5.6描述了其步驟。選擇一組uw的最佳化可能需要重新考慮某些輸入數(shù)據(jù)及重復(fù)此程序的某些部分。應(yīng)從5.7和5.8給出的標準額定耐受電壓列表中選擇額定耐受電壓。所選擇的這組標準電壓構(gòu)成額定絕緣水平。按照5.10，如果標準額定耐受電壓也與相同的有關(guān)，則此組電壓構(gòu)成標準絕緣水平。作用電壓的來源和分類（3.16和3.17）過電壓限制設(shè)備的保護水平(3.21)絕緣特性系統(tǒng)分析(5.3)典型電壓和過電壓urp(3.19)絕緣特性性能指標(3.22)統(tǒng)計分布（+）輸入

39、數(shù)據(jù)的不準確度（+）（+）影響綜合成為配合系數(shù)kc(3.25)滿足性能指標絕緣的選擇(5.3)配合耐受電壓ucw（3.24)海拔修正因數(shù)ka(或大氣修正因數(shù)3.28和3.29)設(shè)備試驗裝配*）在生產(chǎn)中的分散性*）安裝質(zhì)量*）運行中老化*）其它未知因素*）*）影響綜合成為安全系數(shù)ks(3.30)考慮型式試驗條件和實際運行條件之間差異系數(shù)的應(yīng)用(5.4)要求耐受電壓urw(3.27)額定耐受電壓(3.33)或標準耐受電壓uw(3.34)的選擇試驗條件(6)試驗換算因數(shù)kt(3.32)標準耐受電壓(5.7和5.8)um的范圍(5.9)額定或標準絕緣水平uw系列注： 括號中的是相應(yīng)條款號。 要求輸入的

40、參量； 實際步驟； 獲得的結(jié)果。 圖1 確定額定或標準絕緣水平的流程圖5.3 典型電壓和過電壓（）的確定應(yīng)當用包括過電壓防護和限制裝置的選擇和配置在內(nèi)的系統(tǒng)分析法，按幅值、波形和持續(xù)時間來確定作用于絕緣上的電壓和過電壓。對于每一類型的過電壓，這種分析方法應(yīng)在考慮了相應(yīng)于系統(tǒng)中電壓和過電壓波形不同性能以及表1中給出的標準耐受電壓試驗施加的標準電壓波形的絕緣特性后再確定其典型電壓和過電壓。表1 過電壓的類型和波形，標準電壓波形以及標準耐受電壓試驗類別低頻電壓瞬態(tài)電壓連續(xù)暫時緩波前快波前陡波前電壓波形電壓波形范圍f=50hz或60hztt3600s10hzf500hz0.02stt3600s20st

41、p5000st220ms0.1st120st2300stf100ns0.3mhzf1100mhz30khzf2300khz標準電壓波形f=50hz或60hztt*48hzf62hztt=60stp=250st22500st1=1.2st2=50s*標準耐壓試驗*短時工頻試驗操作沖擊試驗雷電沖擊試驗* * 由有關(guān)設(shè)備委員會規(guī)定。典型電壓和過電壓可以用下述表示其特性： 設(shè)定最大值，或 某一組峰值，或 峰值的完整統(tǒng)計分布。注： 在最后一種情況下可能必須考慮過電壓波形的附加特性。當認為采用設(shè)定的最大值足夠時，各種類型的典型過電壓應(yīng)是： 持續(xù)的工頻電壓：有效值等于系統(tǒng)最高電壓，且持續(xù)時間與設(shè)備壽命相當?shù)?/p>

42、工頻電壓。 暫時過電壓：有效值等于暫時過電壓的設(shè)定最大值除以的標準短時工頻電壓。 緩波前過電壓：具有峰值等于緩波前過電壓設(shè)定最大峰值的標準操作沖擊電壓。 快波前過電壓：具有峰值等于相對地快波前過電壓設(shè)定最大峰值的標準雷電沖擊電壓。注： 對于三相外殼的gis和gil，對于給定的的絕緣水平選擇其中最低的值，可能需要考慮相間過電壓。 陡波前過電壓：這種類型過電壓的特性由有關(guān)的設(shè)備委員會來規(guī)定。 緩波前相間過電壓：具有峰值等于緩波前相間過電壓設(shè)定最大峰值的標準聯(lián)合操作沖擊電壓。 緩波前或快波前縱向過電壓：由標準操作或雷電沖擊電壓和工頻電壓組成的一種聯(lián)合電壓，其每一分量的峰值分別等于相對應(yīng)的設(shè)定最大峰值

43、，而其沖擊的峰值時刻與反極性工頻峰值時刻相一致。5.4 配合耐受電壓（）的確定配合耐受電壓的確定是由在運行條件下當遭受到典型過電壓作用時確定滿足性能指標的絕緣耐受電壓的最低值。絕緣的配合耐受電壓具有相應(yīng)類型的典型過電壓的波形，其值由典型過電壓值乘以配合系數(shù)得到。配合系數(shù)值取決于依據(jù)經(jīng)驗對典型過電壓的估計精確性或依據(jù)統(tǒng)計方法估算的過電壓和絕緣特性的分布。配合耐受電壓可用慣用設(shè)定耐受電壓或統(tǒng)計電壓來確定。這影響了確定程序和配合因數(shù)的值。過電壓過程的模擬與利用有關(guān)的絕緣特性同時估算的失效風(fēng)險相結(jié)合，允許不經(jīng)確定典型過電壓的中間步驟而直接確定統(tǒng)計配合耐受電壓。5.5 要求的耐受電壓（）的確定絕緣所要求

44、的耐受電壓的確定，由把配合耐受電壓轉(zhuǎn)換到適當?shù)臉藴试囼灄l件構(gòu)成。用配合耐受電壓乘以補償絕緣在實際運行和標準耐受試驗時的條件間的差別的系數(shù)來達到。施加的系數(shù)應(yīng)通過大氣修正系數(shù)來補償大氣條件以及通過安全系數(shù)補償下述影響。安全系數(shù)中包括的影響有： 設(shè)備總裝中的差別； 產(chǎn)品質(zhì)量的分散性； 安裝的質(zhì)量； 在預(yù)期壽命期間絕緣的老化； 其它未知影響。然而，如果這些影響不能逐個地估算，應(yīng)采用根據(jù)經(jīng)驗得出的總的安全系數(shù)（見gb/t311.2）。大氣修正系數(shù)僅適用于外絕緣。施加的應(yīng)考慮標準參考大氣條件和預(yù)期的運行條件之間的差別。對于海拔修正，海拔修正系數(shù)僅考慮了所適用的海拔相應(yīng)的平均空氣壓力。無論海拔如何，都必須

45、施加海拔修正系數(shù)。5.6 額定絕緣水平的選擇額定絕緣水平的選擇是指選取足以證明滿足全部所要求的耐受電壓最經(jīng)濟的一組絕緣的標準額定耐受電壓（）設(shè)備最高電壓選為等于或高于設(shè)備所安裝的系統(tǒng)的最高電壓的下一個標準值。對于安裝在與絕緣相關(guān)的正常環(huán)境條件中的設(shè)備，至少應(yīng)等于。對于安裝在與絕緣相關(guān)的正常環(huán)境條件以外的設(shè)備，根據(jù)所涉及的特殊需要，可以選擇高于下一個等于或高于的標準值。注： 作為例子，如果設(shè)備安裝在海拔高于1 000 m的場合，為了補償外絕緣耐受電壓的降低，可能出現(xiàn)選擇的高于下一等于或高于的標準值。試驗的標準化以及證明滿足的有關(guān)試驗電壓的選擇，由有關(guān)的設(shè)備委員會完成（如污穢試驗、局部放電試驗等）

46、。為了驗證滿足要求的暫時、緩波前及快波前耐受電壓的耐受電壓，對于相對地、相間和縱絕緣的耐受電壓的波形可與要求耐受電壓的波形相同，也可以不同，最終應(yīng)根據(jù)絕緣的固有特性來選取。額定耐受電壓值應(yīng)從5.7和5.8給出的標準額定耐受電壓的系列中選取等于或高于下述情況的下一個標準值： 相同波形情況下所要求的耐壓值； 在不同波形情況下所要求的耐受電壓乘以有關(guān)的試驗轉(zhuǎn)換系數(shù)。注： 允許采用單個標準額定耐受電壓驗證滿足多個要求的耐受電壓，于是給出減少額定耐受電壓數(shù)量的可能性，即規(guī)定一個額定絕緣水平（例如，見5.10）。對于用于正常環(huán)境條件的設(shè)備，額定絕緣水平應(yīng)優(yōu)先從與適用的設(shè)備最高電壓相應(yīng)的表2和表3中選取，以

47、滿足這些額定耐受電壓。驗證滿足陡波前所要求耐受電壓的標準額定耐受電壓的選擇應(yīng)由有關(guān)的設(shè)備委員會考慮。對于避雷器，絕緣外管要求的耐受電壓基于按照設(shè)備標準gb11032采用合適的安全系數(shù)后的保護水平和。因此，總的來說，耐受電壓不應(yīng)從5.7和5.8的清單中選取。5.7 標準額定短時工頻耐受電壓系列下列為標準化了的以kv表示的工頻電壓有效值：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。5.8 標準額定沖擊耐受電壓的清

48、單下列為標準化了的以kv表示的耐受電壓峰值：20，40，60，75，95，125，145，17o，200，25o，325，380，450，550，650，75o，85o，95o，1 05o，1 175，1 300，1 425，1 55o，1 675，1 800，1 950，2 100，2 25o，2 400，2 550，2700，2900，3100。5.9 設(shè)備最高電壓的范圍設(shè)備最高電壓分為兩個范圍：范圍：1 kv以上252 kv及以下（表2）。此范圍包括輸電和配電系統(tǒng)。因此，這種不同運行方式應(yīng)在選擇設(shè)備額定絕緣水平時予以考慮。范圍：252 kv以上（表3）。此范圍主要為輸電系統(tǒng)。5.10 標

49、準絕緣水平的選擇為了加強標準化以及充分利用按標準設(shè)計的系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，標準額定耐受電壓與設(shè)備的最高電壓之間的關(guān)聯(lián)已標準化。標準額定耐受電壓與設(shè)備的最高電壓相關(guān)聯(lián)，對范圍i按表2，范圍按表3。這些標準額定耐受電壓對于正常環(huán)境條件有效且已經(jīng)修正到標準參考大氣條件。只有表中同一橫欄中的一組絕緣水平才能構(gòu)成標準絕緣水平。此外，下面是相間絕緣和縱絕緣標準化的組合： 對于范圍i內(nèi)的相間絕緣，標準額定短時工頻和雷電沖擊相間耐受電壓等于相應(yīng)的相對地耐受電壓（表2）。然而，在括號內(nèi)的數(shù)值可能不足以證明滿足所要求的耐受電壓而可能需要附加相間耐受電壓試驗。 對于范圍內(nèi)的相間絕緣，相間標準雷電沖擊耐受電壓等于相對地雷

50、電沖擊耐受電壓。 對于范圍i內(nèi)的縱絕緣，標準額定短時工頻和雷電沖擊耐受電壓等于相應(yīng)的相對地耐受電壓（表2）。 對于范圍內(nèi)的縱絕緣，聯(lián)合耐受電壓的標準操作沖擊分量在表3中給出，而反極性工頻分量的峰值為。 對于范圍內(nèi)的縱絕緣，聯(lián)合耐受電壓的標準雷電沖擊分量等于相應(yīng)的相對地耐受電壓（表3），而反極性工頻分量的峰值為(0.71.0)。考慮到不同的性能指標或過電壓類型，對大多數(shù)設(shè)備的最高電壓可預(yù)計到不只一種優(yōu)先選用的組合。對此種優(yōu)先選用的組合，僅兩種標準額定耐受電壓足以確定設(shè)備的額定絕緣水平： 對于范圍i內(nèi)的設(shè)備：a）標準額定雷電沖擊耐受電壓，和b）標準額定短時工頻耐受電壓。 對于范圍內(nèi)的設(shè)備：a）標準

51、額定操作沖擊耐受電壓，和b）標準額定雷電沖擊耐受電壓。如果經(jīng)過技術(shù)上和經(jīng)濟上的論證也可以采用其它組合。在每一種情況中應(yīng)遵循5.1至5.9中的建議。因此，把最后得到的這組標準額定耐受電壓稱為額定絕緣水平。特殊的例子是： 外絕緣，對范圍i內(nèi)較高的值，規(guī)定用標準額定操作沖擊耐受電壓代替標準額定短時工頻耐受電壓可能更經(jīng)濟。 對范圍內(nèi)的內(nèi)絕緣，高的暫時過電壓可能要求標準額定短時工頻耐受電壓。5.10.1 設(shè)備的絕緣水平與所考慮的設(shè)備類型有關(guān),并且無論用統(tǒng)計法或慣用法，這些絕緣水平都可選用。5.10.2 對同一設(shè)備最高電壓，有的在表2和表3中給出兩個及以上的絕緣水平。在選用設(shè)備的額定耐受電壓及其組合時應(yīng)考

52、慮到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及過電壓水平、過電壓保護裝置的配置及其性能、設(shè)備類型及絕緣特性、可接受的絕緣故障率等。5.10.3 在某些情況下，可能需要不同于表2或表3中的額定耐受電壓值，此時宜從本標準5.7和5.8的標準值中選取。5.10.4 各類輸變電設(shè)備,可取與變壓器相同的或高一些的絕緣水平,應(yīng)在有關(guān)設(shè)備標準中規(guī)定.為便于制定有關(guān)設(shè)備標準。表4和表5分類給出設(shè)備的額定耐受電壓值。5.10.4.1 各類設(shè)備的額定雷電沖擊耐受電壓列于表4。對變壓器類設(shè)備應(yīng)進行雷電沖擊截波耐受電壓試驗，其幅值可比額定雷電沖擊耐受電壓值高10%左右。截波刺激試驗系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)使記錄的沖擊截波的跌落時間盡可能短。截波過零系數(shù)不大于0.3；截斷跌落時間一般不大于0.7ms。5.10