最新高原電氣設(shè)備的選型

高原電氣設(shè)備的選型電氣設(shè)備在選型中，因海拔高而考慮降容，要選擇比低海拔容量更大的設(shè)備，比方空氣開關(guān)，低海拔能通過50A電流，在2000米以上要除以80%，每上升100米減低1%，不理解是為什么！我想可能是這樣，海拔高，通常是一種溫度比擬低，而通常的絕緣材料在低溫下會(huì)發(fā)生一系列的物性變化。另外溫度的變化也會(huì)引起濕度的變化，還有空氣的稀薄，也會(huì)降低絕緣。因此要考慮。答案補(bǔ)充海拔高100米，溫度降低0.6度。溫度的降低直接導(dǎo)致了絕緣材料的絕緣性能下降，如脆化，強(qiáng)度貶低等。另外，海拔高的地方溫差教大，容易產(chǎn)生凝結(jié)霧氣，降低絕緣。還有溫度下降，海拔高導(dǎo)致空氣稀薄，相當(dāng)于絕緣空氣層薄了，同時(shí)濕度會(huì)相應(yīng)變大。因?yàn)檫@些原因，防止過流擊穿，要降低容量。海拔高度超過1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。高原地區(qū)氣候的主要特征是:氣壓、溫度、濕度隨海拔的增高而減小,太陽(yáng)幅射隨海拔增高而增高。于是給電器元件的運(yùn)行帶來了許多不利的影響。而我國(guó)的一般電器元件那么是按海拔≤1000m的環(huán)境條件設(shè)計(jì)的。因此研究高原環(huán)境對(duì)采金船電氣產(chǎn)品及設(shè)備的影響及其所采取的措施,對(duì)今后指導(dǎo)采金船電氣設(shè)計(jì)和低壓電器元件的選型是有著一定的意義。不同海拔高度的大氣壓、空氣密度和濕度海拔高度(m)0100015002000250030003500相對(duì)大氣壓10.8880.8350.7860.7410.6950.655相對(duì)空氣密度10.90850.8650.8240.7840.7450.708絕對(duì)濕度(g/m3)117.646.375.334.423.683.08從上表可以看出，在3500m處的大氣壓僅為海平面大氣壓的65.5%。日溫差大、風(fēng)沙大，引起熱脹冷縮變化劇烈，使設(shè)備密封不易保持，密封材料老化快，產(chǎn)生滲漏。由于低溫、晝夜溫差大，使儀表中的線性元件特性發(fā)生線性變化，測(cè)試儀表〔包括壓力表、液壓表、流量計(jì)等〕普遍存在精度降低、重復(fù)性差，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。橡膠密封件經(jīng)低溫試驗(yàn)說明，隨著溫度的下降，其硬度、扯斷強(qiáng)度及伸漲率三項(xiàng)機(jī)械性能均表現(xiàn)出不同程度的下降趨勢(shì)。由于晝夜溫差大，溫度變化快，設(shè)備外絕緣外表容易產(chǎn)生凝露，在低氣壓、污穢等綜合作用下，絕緣強(qiáng)度急劇下降，極易產(chǎn)生運(yùn)行電壓的絕緣閃絡(luò)事故。太陽(yáng)輻射的影響高原地區(qū)日照強(qiáng)烈，紫外線強(qiáng)度大，會(huì)促使絕緣材料老化加快，特別是有機(jī)絕緣材料，會(huì)加速油漆涂層的老化和龜裂。低壓電器在高海拔地區(qū)的使用根據(jù)JB/Z0103-11標(biāo)準(zhǔn)及科研部門的調(diào)查研究，現(xiàn)有普通型低壓電器在高原地區(qū)的使用如下：1、溫度：現(xiàn)有一般低壓電器產(chǎn)品，使用于高原地區(qū)時(shí)，其動(dòng)、靜觸頭和導(dǎo)電體以及線圈等局部的溫度隨海拔高度的增加而遞增。其溫升遞增率為海拔每升高100M，溫升增加0.1-0.5K，但大多數(shù)產(chǎn)品均小于0.4K。而高原地區(qū)氣溫隨海拔高度的增加而降低，其遞減率為海拔每升高100M，氣溫降低足夠補(bǔ)償由海拔升高對(duì)電器溫升的影響。因此，低壓電器的額定電流值可以保持不變，對(duì)于連續(xù)工作的大發(fā)熱量電器，可適當(dāng)降低電源等級(jí)使用。2、絕緣耐壓：普通型低壓電器在海拔2500時(shí)仍有60%的耐壓裕度，且通過對(duì)國(guó)產(chǎn)常用繼電器與轉(zhuǎn)換開關(guān)等的試驗(yàn)說明，在海拔4000m及以下地區(qū)，均可在其額定電壓下正常運(yùn)行。3、動(dòng)作特性：海拔升高時(shí)，雙金屬片的動(dòng)作特性有少許變化，但在海拔4000m下時(shí)，均在其技術(shù)條件規(guī)定的特性曲線"帶"范圍內(nèi)。在采用低壓斷路器時(shí)，應(yīng)留有一定的短路與工作余量。附加說明：1.經(jīng)查相關(guān)資料：甘孜、阿壩、涼山等地區(qū)的平均海拔約3500m；成都地區(qū)的平均海拔約為500m。2.為確保斷路器可靠工作，額定工作電流建議按80～90％In降容使用，選擇M型分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲?。海拔越高，空氣越稀薄，電器的散熱條件以及觸點(diǎn)的滅弧電壓就會(huì)改變；因?yàn)楹０胃叨龋諝庀”?，即使電器的散熱條件變差，又給電弧的熄滅帶來了困難。據(jù)試驗(yàn)，海拔每升高100m，溫升要增大0.1~0.5℃，而氣溫那么降低0.5℃，所以海拔高度對(duì)溫升的影響很小，可以不考慮。至于絕緣強(qiáng)度和分?jǐn)嗄芰δ敲床蝗唬话愫０蚊可?00m，電氣間隙和漏電距離的擊穿強(qiáng)度將降0.5~1%。因此，將電器用于海拔高度超過2000m的地區(qū)時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)電器的絕緣強(qiáng)度，并降低對(duì)分?jǐn)嗄芰Φ囊?。Quantum最高能工作在5000米的地方.但要保證其正常工作,當(dāng)海拔高于2000米,海拔每增加1000米,系統(tǒng)能工作的最大環(huán)境溫度要減少6℃.在海拔為2000米時(shí),系統(tǒng)允許的最大環(huán)境溫度為60℃,如要工作在海拔為3000米的地方,系統(tǒng)允許的最大環(huán)境溫度為海拔高度對(duì)電機(jī)溫升，電機(jī)電暈〔高壓電機(jī)〕及直流電機(jī)的換向均有不利影響。應(yīng)注意以下三方面：〔1〕海拔高，電機(jī)溫升越大，輸出功率越小。但當(dāng)氣溫隨海拔的升高而降低足以補(bǔ)償海拔對(duì)溫升的影響時(shí)，電機(jī)的額定輸出功率可以不變；〔2〕高壓電機(jī)在高原使用時(shí)要采取防電暈措施；〔3〕海拔高度對(duì)直流電機(jī)換向不利，要注意碳刷材料的選用。但實(shí)際應(yīng)當(dāng)多留些余量，因?yàn)楹０胃咛幍沫h(huán)境溫度也不總是那么低。首先在高海時(shí)如何修正溫升限值,GB755中給了一個(gè)修正表〔表8〕,見附件.表中第3條指出不需要修正。因?yàn)闇y(cè)試地點(diǎn)都在1000米以下，所以GB755中又給出了在測(cè)試地點(diǎn)溫升限值的修正表10。如果我們要求F級(jí)115K，海拔3000m，根據(jù)表10公式計(jì)算得出在測(cè)試地點(diǎn)的溫升=115X〔1〔3000-1000〕/10000〕=92K就是說我們?cè)跍y(cè)試區(qū)里測(cè)試時(shí)，溫升限制只有92K?！篕YN28A-12型開關(guān)柜用于高海拔地區(qū)絕緣設(shè)計(jì)與驗(yàn)證『更新時(shí)間：2008-2-27』字體：變小變大』佚名|來源：工業(yè)電器網(wǎng)』我國(guó)雖然大局部人口都在沿海地區(qū)，但我『國(guó)卻是一個(gè)高原地區(qū)眾多的國(guó)家，國(guó)土面積在海拔1000m及以上的面積卻占全國(guó)總面積的65％，水電資源3／4在西南、西北高原地區(qū)，煤炭資源大局部在新疆、山西、內(nèi)蒙、寧夏等地區(qū)。隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)開展明顯加快，開發(fā)西部水電資源、建設(shè)大型坑口發(fā)電廠，加上與東南亞及非洲高原地區(qū)的國(guó)際合作工程和貿(mào)易往來不斷地增多，這些地區(qū)所需要的適合高海拔地區(qū)使用的開關(guān)設(shè)備也相應(yīng)的增多，我公司結(jié)合一項(xiàng)出口工程的需要研制了適合海拔2500m使用的KYN28A-12／(G)型開關(guān)柜，今將解決絕緣局部的主要工程總結(jié)歸納如下：設(shè)備的絕緣水平，是開關(guān)設(shè)備絕緣設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。中壓開關(guān)設(shè)備的絕緣水平通常是以其額定短時(shí)(1min)工頻耐受電壓(PF-WV)和額定雷電沖擊耐受電壓(BIL)來表征的，對(duì)高海拔地區(qū)使用的開關(guān)設(shè)備而言，主要是考核外絕緣，因此對(duì)這種開關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)首先要確定PFWV和BIL在海拔1000m以下的生產(chǎn)廠所在地的出廠耐壓值，隨著海拔的增高空氣絕緣強(qiáng)度相應(yīng)降低，因此開關(guān)設(shè)備內(nèi)部帶電體之間和對(duì)地的空氣絕緣距離要加大，絕緣體外表沿面爬電距離要相應(yīng)加大。1外絕緣試驗(yàn)電壓確實(shí)定1.1根據(jù)GB311.1—1997規(guī)定：“當(dāng)高壓電器用于海拔1000m以上，但不超過4000m時(shí)，其外絕緣試驗(yàn)電壓應(yīng)為耐受電壓乘上系數(shù)Ka，其公式為Ka=1/(1.1-H×10-4)，式中H為使用地點(diǎn)的海拔(H=2500m)，Ka—海拔校正因數(shù)?，F(xiàn)將數(shù)據(jù)代人公式進(jìn)行驗(yàn)算：開關(guān)設(shè)備按DL/T404—1997規(guī)定額定電壓12kV的規(guī)定耐壓值u1：PFWV=42kv／1min，u1’：BIL=75kV；將數(shù)據(jù)帶人公式計(jì)算出開關(guān)設(shè)備在海拔2500m運(yùn)行條件下，在地處海拔1000m以下地區(qū)出廠試驗(yàn)電壓值如下：1.2根據(jù)GB/T11022—1999規(guī)定高海拔修正系數(shù)Ka，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于安裝在海拔高于1000m處的設(shè)備，外絕緣在標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件下的絕緣水平應(yīng)該將使用場(chǎng)所要求的絕緣耐受電壓乘以系數(shù)Ka來校正，系數(shù)Ka按標(biāo)準(zhǔn)中圖1的曲線選取，或按公式1.3接GB311.1—1997規(guī)定的計(jì)算方法和GB胛11022—1999規(guī)定的計(jì)算方法相比．后者計(jì)算結(jié)果高于前者，現(xiàn)對(duì)PFWV取51kV．對(duì)BIL取91kV作為型式試驗(yàn)依據(jù)。2空氣絕緣距離確實(shí)定與驗(yàn)算2.1按照八十年代原兩部(原能源部和機(jī)電部)聯(lián)合攻關(guān)組通過試驗(yàn)驗(yàn)證所確定的空氣絕緣距離，當(dāng)額定電壓為12kV．海拔高度為2500m時(shí)相對(duì)地和相間帶電體之間空氣絕緣距離為144mm。2.2空氣絕緣距離的驗(yàn)算對(duì)工頻放電電壓的驗(yàn)算2.3對(duì)絕緣件沿面爬電距離確實(shí)定和驗(yàn)算：爬電距離確實(shí)按80年代原部攻關(guān)組試驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)來看，對(duì)絕緣件(指以DMC、SMC：及環(huán)氧樹脂為原料制成的部件)只要選用加強(qiáng)絕緣型(亦稱全工況)產(chǎn)品根本上能滿足海拔2500m及以下地區(qū)要求。爬電距離的驗(yàn)算加強(qiáng)絕緣型的有機(jī)絕緣材料制成絕緣件沿面爬電距離12kV時(shí)為24cm，將數(shù)據(jù)代人經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)算如下：3現(xiàn)有KYN28A—12型標(biāo)準(zhǔn)型開關(guān)柜應(yīng)用到海拔2500m的地方運(yùn)行，在開關(guān)柜外形尺寸(W800×D1500×H2300mm)不變的條件下，對(duì)一次導(dǎo)電回路有關(guān)元器件和母線等采取相應(yīng)技術(shù)措施，根本方法是對(duì)帶電體之間和帶電體對(duì)地之間的空氣絕緣距離缺乏144mm地方采用復(fù)合絕緣或改變導(dǎo)體幾何形狀等措施。3.1主母線、支母線采用加強(qiáng)絕緣型工藝措施(套絕緣護(hù)套或硫化，搭接頭加絕緣包盒)，這樣柜與柜間的母線絕緣套管和觸頭盒的絕緣均得到加強(qiáng)獲得解決；另外支母線寬度選用圓角60寬及端頭倒圓角外表加工光滑無(wú)飛邊毛刺等措施，這樣可加大相間和相對(duì)地的絕緣距離和防止尖端放電時(shí)機(jī)。3.2ZN63A—12/1250—31.5型真空斷路器為了保證足夠的空氣絕緣距離需在每相靠近絕緣筒頂部的鋁支架周邊平面15mm寬及側(cè)面10mm位置硫化處理，每相的絕緣拉桿選用大爬距(≥240mm)的產(chǎn)品；以彌補(bǔ)絕緣距離缺乏之缺欠，真空滅弧室采用北京京東方真空電器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的適用高海拔地區(qū)使用的特制產(chǎn)品，因該滅弧室生產(chǎn)廠已有文章介紹故本文略。大連第一互感器廠和大連北方互感器廠等3.3電流互感器(CT)選用LZZBJ9—10GY型，多家生產(chǎn)廠均有適用高原地區(qū)的定型產(chǎn)品。3.4接地開關(guān)(ES)選用在JNl5A—12／31.5—80型根底上加以改良，使斷口由125mm改為≥