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，比如空氣開(kāi)關(guān)，低海拔能通過(guò)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，通常是一種溫度比較低，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(guò)流擊穿，要降低容量。海拔高度超過(guò)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(lái)了許多不利的影響。而我國(guó)的一般電器元件則是按海拔≤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)表明，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)備外絕緣表面容易產(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)電體以及線圈等部分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(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)常用繼電器與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等的試驗(yàn)表明，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(shuō)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空氣絕緣距離的確定與驗(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(guò)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2.2.1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的確定和驗(yàn)算：2.3.1爬電距離的確按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(lái)看，對(duì)絕緣件(指以DMC、SMC：及環(huán)氧樹(shù)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)品基本上能滿足海拔2500m及以下地區(qū)要求。2.3.2爬電距離的驗(yàn)算已知加強(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，將已知數(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(kāi)關(guān)柜應(yīng)用到海拔2500m的地方運(yùn)行，在開(kāi)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，基本辦法是對(duì)帶電體之間和帶電體對(duì)地之間的空氣絕緣距離不足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寬及端頭倒圓角表面加工光滑無(wú)飛邊毛刺等措施，這樣可加大相間和相對(duì)地的絕緣距離和避免尖端放電機(jī)會(huì)。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)絕緣距離不足之缺欠，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(kāi)關(guān)(ES)選用在JNl5A—12／31.5—80型基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使斷口由125mm改為≥144mm，其內(nèi)配傳感器高度145mm，沿面爬電距離>240mm，均能滿足海拔2500米的技術(shù)要求。3.5靜觸頭對(duì)活門原為125mm<144mm，采取將金屬活