文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › (完整word版)高海拔对电气设备的影响

(完整word版)高海拔对电气设备的影响

海拔高度对电气产品的影响

随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下:

1、空气压力或空气密度降低的影响

1)对绝缘介质强度的影响

空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%.

2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.

3)对电晕及放电电压的影响

a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重;

b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低;

c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。

4)对开关电器灭弧性能的影响

空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。

5)对介质冷却效应,即产品温升的影响

空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.

a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。

b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%;

c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。

6)对产品机械结构和密封的影响

a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化;

b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速;

c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能;

d、引起受压容器所承受压力的变化,导致受压容器容易破裂。

2、空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响

1)高原环境空气温度对产品温升的补偿

平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低,电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运

行中温升的增加。环境空气温度的补偿值为0.5K/hm。

2)日温差或温度变化对产品结构的影响

高原空气温度的日温差大。较大的温度变化使产品外壳容易变形、龟裂,密封结构容易破裂。

3、空气绝对湿度减小的影响

1)、绝对湿度对外绝缘强度的影响

平均绝对湿度随海拔升高而降低。绝对湿度降低时,电工产品的外绝缘强度降低,因此要考虑工频放电电压与冲击闪络电压的湿度修正。

湿度修正以零海拔时的平均绝对湿度:11g/m3为基准,具体修正按GB311.2中有关规定。

2)、绝对湿度对电机换向及炭刷磨损的影响

绝对湿度的降低使换向器电机的换向火花增大,同时使电机炭刷的磨损率增加。

4、太阳辐射照度,包括紫外线辐射照度增加的影响

1)高原热辐射增加的影响

海拔5000m时最大太阳辐射度为低海拔时相应值的1.25倍,热辐射对物体起加热作用。对于户外用电工产品,太阳热辐射的增加引起较大的表面附加温升,降低有机绝缘材料的材质性能,使材料变形,产生机械热应力等影响。

2)高原紫外线辐射增加的影响

紫外线辐射照度随海拔升高的增加率比太阳总辐射照度的增加率大得多,海拔3000m 时已达低海拔时相应值的2倍。紫外线引起有机绝缘材料的加速老化,使空气容易电离而导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。

从上述四大影响看出,高、低压成套开关设备使用在高原环境上的设计应该减低这些影响,提高绝缘配合,同时增大电气间隙,在选择材料上和器件上综合考虑,从结构设计和选择高原型器件入手,解决相关技术问题,其主要实现手段就是要从产品设计层面考虑。

高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。可以从两个方面思考:

1、海拔高了后,容易放电,因此绝缘等级要升高。

由于空气稀薄,对于空气冷却的部件散热降低,因此要降低功率使用,这个要根据具体的海拔和散热条件进行计算。

对不同的电气设备影响的侧重点不同,因此设计时侧重点不同。

一、高压开关设备

海拔升高,气压降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的,因此,根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点超过1000M以上时,应作适当的校正。对于10KV开关柜来说,其额定电压为12KV;额定工频耐压值(有效值)为32KV(对隔离距离)和28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰值)为85KV (对隔离距离)和75KV(各相之间及对地)。而随着海拔的升高,空气密度降低,散热条件变差,会使高压电器在运行中温升增加,但空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低,基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。但对于阀式避雷器来说,情况就较为复杂。由于避雷器自身并不密封,其阀片的间距不可调,因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响,所以应向设备厂商注明海拔高度,或使用高压型阀式避雷器。

二、干式变压器

环氧树脂干式变压器,国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。根据GB6450)《干式变压器》中第3.2.3条和4.2条的规定,对于在超过1000M海拔处运行,并在正常海拔

进行试验的变压器,其温升限值应相应递减,超过1000M海拔部分以第500M为一级,温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小;额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。

三、低压电气设备

对于低压电气设备,情况要稍好一些。根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究,现有普通型低压电器在高原地区的使用如下:

1、温度:现有一般低压电器产品,使用于高原地区时,其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。其温升递增率为海拔每升高100M,温升增加0.1-0. 5K,但大多数产品均小于0.4K。而高原地区气温随海拔高度的增加而降低,其递减率为海拔每升高100M,气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。因此,低压电器的额定电流值可以保持不变,对于连续工作的大发热量电器,可适当降低电源等级使用。

2、绝缘耐压:普通型低压电器在海拔2500米时仍有60%的耐压裕度,且通过对国产常用继电器与转换开关等的试验表明,在海拔4000M及以下地区,均可在其额定电压下正常运行。

3、动作特性:海拔升高时,双金属片热继电器和熔断器的动作特性有少许变化,但在海拔4000M下时,均在其技术条件规定的特性曲线"带"范围内RTO等国产常用熔断器的熔化特性最大偏差均在容许偏差的50%以内。而国产常用热继电器的动作稳定性较好,其动作时间随海拔升高有显著缩短,根据不同的型号,分别为正常动作时间和40%-73%。也可在现场调节电流整定值,使其动作特性满足要求。通过对低压熔断器非线性的环境温度对时间-电流特性曲线研究表明,熔体的载流能力在同样的较小的过载电流倍数情况下(即轻过载)熔断时间随环境温度减小而增加,在20度以下时,变化的程度则更大;而在同样的较大的过载电流倍数情况下(即短路保护时),熔断时间随环境温度的变化可不作考虑。因此,在高原地区的使用熔断器开关作为配电线路的过载与短路保护时,其上下级之间的选择性应特别加以考虑。在采用低压断路器时,应留有一定的断路与工作余量。由此可见,熔断器在高原的使用环境下可靠性和保护特性更为理想。

试论高海拔对电气设备的特殊要求

试论高海拔对电气设备的特殊要求 高海拔地区对电气设备的特殊要求,是因为高海拔地区的气候和环境等因素对电气设 备的运行性能和安全性提出了更高的要求。本文将从高海拔地区的气候特点、电气设备在 高海拔环境下的运行特点以及对电气设备的要求三个方面来进行深入分析和探讨。 一、高海拔地区的气候特点 高海拔地区的气候特点主要表现在气温低、大气压小,辐射强烈等方面。一般来说, 随着海拔的升高,气温逐渐下降,大气压逐渐减小,辐射强度逐渐增强。这些特点对电气 设备的运行性能和安全性都提出了较高的要求。 二、电气设备在高海拔环境下的运行特点 1.对绝缘材料的要求高 在高海拔地区,由于大气压小,空气中的氧气减少,导致绝缘材料的介电强度降低, 电气设备的绝缘性能受到影响。电气设备在高海拔环境下需要采用更高的绝缘等级,以保 证设备的绝缘性能能够在这种特殊环境下得到有效保障。 2.散热性能要求高 高海拔地区气温低,但是由于辐射强烈,电气设备在运行中容易产生较大的热量,而 在高海拔地区,散热会受到影响,因此电气设备在高海拔环境下需要具有更好的散热性能,以确保设备在高负载运行时不会因过热而影响设备的安全性和可靠性。 3.机械强度要求高 高海拔地区由于大气压小,气压差异大,风力较大,这些都会对电气设备的机械强度 提出更高的要求,以保证设备在这种特殊的气候环境下不会出现机械性故障,确保设备的 安全性和可靠性。 三、对电气设备的要求 1.材料的选择 在高海拔地区,对电气设备所使用的材料提出了更高的要求。首先是绝缘材料,需要 采用更高的介电常数和介电强度,以保证设备的绝缘性能;其次是散热材料,需要具有更 好的散热性能,以确保设备在高负载运行时不会过热;最后是机械材料,需要具有更好的 机械强度,以确保设备在特殊的大气压和风力环境下不会出现机械性故障。 2.设计的改进

(完整word版)高海拔对电气设备的影响

海拔高度对电气产品的影响 随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下: 1、空气压力或空气密度降低的影响 1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正. 3)对电晕及放电电压的影响 a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低; c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。 4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。 5)对介质冷却效应,即产品温升的影响 空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%. a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%; c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6)对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化; b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速; c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能; d、引起受压容器所承受压力的变化,导致受压容器容易破裂。 2、空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响 1)高原环境空气温度对产品温升的补偿 平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低,电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运

高海拔对电气设备的特殊要求

高海拔对电气设备的特殊要求 电气设备在高海拔地区主要受到来自温升和绝缘两个方面的影响。文章主要针对高海拔地区对电气设备影响的探讨,从而提出相关在高海拔地区电气设计时的注意事项及建议。 标签:高海拔;电气设备;特殊要求 近年来我国国民经济正处于高速发展的阶段中,同时我国中西部地区的经济也获得了一定的发展,尤其是多项基本建设项目正在慢慢走进中西部地区。但是,我国中西部地区所处的地区属于高海拔地区,在海拔2千米以上的地区上使用电气设备,需要予以高度的重视,因为高海拔地区由于气象的特殊性,对电气设备的使用产生特殊的影响,必须要求高海拔使用电气设备满足一定的要求。在本文中主要针对高海拔电气设备使用的特殊要求进行综述。 1 高海拔地区的气象特征 高海拔地区所指的是海拔高度超过1000米的地区,其气象特征表现为:海拔高度和气压水平成反比关系,也就是海拔高度越高,气压水平月底,空气密度越小越稀薄,湿度越低,越干燥,同时空气越稀薄,太阳日照辐射的穿透力越强,白天地面吸收热量越多,温度越高,晚上地面失去热量速度越快越多,温度越低,导致昼夜温差明显。三者之间的关系如表1所示: 根据表2,随着海拔高度的上升,空气温度随之下降,海拔高度升高1千米,最高温度和平均温度降低5摄氏度。降温有利于电气设备的散热。 2 高海拔气象对电气设备的影响 2.1 高海拔气象对低压电器的影响 在高海拔地区使用低压电器,因为海拔高度升高,电器内部的元器件会不断升温。海拔高度上升每100米,升温幅度约为0.1-0.5℃;同时,海拔高度的增加还还会导致气温的降低,海拔高度上升每100米,气温下降幅度约为0.5℃。如果在室内使用低压电器,由于室内温度变化比较小,元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用并不明显,所以在高海拔地区使用低压电器在室内使用能够符合所规定的安全标准。但是,当在市外使用低压电器的时候,室外环境气温变化比较大,此时元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用极为明显,所以在室外使用低压电器必须考虑到温度的补偿作用所带来的影响。同时,当海拔高度增加,气温下降,电气设备材料容易发生硬化,油类粘稠度增加,甚至凝固,会对设备的正常运行产生严重的影响。并且昼夜温差较大对零部件的外形产生一定的影响,容易导致外形出现裂缝。因此,在高海拔使用电气设备应当选择和当地气象相适应的高原型电气设备,并且在使用电器设备的时候应当尽量在恒温场所内或者室内。

高原气候条件对电工产品性能和电气设备的影响规律

高原气候条件对电工产品性能和电气设备的影响规律 高原具有较恶劣的自然气候条件,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下: 1、空气压力或空气密度降低的影响 1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正. 使用地点的海拔高度/m 0 1000 2000 3000 4000 5000 相应大气气压/kPa 101.3 90.0 79.5 70.1 61.7 54.0 电气间隙修正系数以零海拔为基准 1.00 1.13 1.27 1.45 1.64 1.88 以1000mm海拔为基准0.89 1.00 1.13 1.28 1.46 1.67 以2000mm海拔为基准0.78 0.88 1.00 1.13 1.29 1.47 3)对电晕及放电电压的影响 a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低; c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。 4)对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。 5)对介质冷却效应,即产品温升的影响 空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%. a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%; c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6)对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化; b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速; c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能;

高海拔环境对低压断路器的影响

高海拔环境对低压断路器的影响 摘要:随着我国经济的不断发展,许多工业项目在我国西部地区落地生根,给低压成套开关设备的发展带来更好的机遇,而在400V低压配电系统中低压断路器无疑成为使用最多的低压电器。虽然近年来低压断路器技术得到了很大程度的提高,但在实际应用过程中,由于使用环境的不同,对使用于高海拔地区的低压断路器仍然是关注的重点。本文就高海拔环境对低压断路器的影响进行了简要分析,并就高海拔地区低压断路器的选用提出了一些建议。 关键词:高海拔;环境;低压断路器;影响 引言 低压断路器是400V低压配电系统中使用最广、用量最多的配电电器,而用户在使用时普遍关心的是不同类型的低压断路器在高海拔地区如何使用。 在所有的低压断路器的产品使用说明书中,对其正常使用条件都规定了海拔高度不高于2000m。随着高海拔地区低压成套设备使用量的不断增多,了解高海拔地区的环境条件对低压断路器的影响有着重要的现实意义。 一、高海拔地区的环境特点 由于我国的国土面积辽阔,地理环境高低起伏,特别在西北和西南地区大部分都属于高海拔地区,海拔高度均在2000米以上,占全国陆地总面积的33%,这些地区随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:空气压力或空气密度较低;空气温度较低,温度变化较大;空气相对湿度较小;太阳辐射度较强;降水量较少;年大风日较多;土壤温度较低并且冻结期长。在高海拔地区其空气压力、温度、湿度随海拔的升高而降低,太阳的辐射强度随着海拔的升高而增强。根据高海拔地区的环境特点,对该地区使用的低压断路器主要有以下几方面的影响: 1、对低压断路器绝缘介质强度的影响 由于空气密度随海拔的增高而降低,空气的介电强度也相应下降,使空气间隔的放电电压明显降低,导致电器的外部绝缘强度下降,造成低压断路器在空气中灭弧困难。一般海拔每升高100m,空气绝缘强度下降1%,从而使低压电器外绝缘强度降低。 根据经验公式(基准海拔高度为1000m时) U=U0(K-H/10000)-1 U----使用于H高度时电器产品必须提高的耐压值kV; U0----标准大气压下的额定试验电压(耐受的工频电压)值kV; H-----电器产品使用所在地区的海拔高度m; K-----常数,一般取1.1。 当H≤1000m,U0为1.89kV时,U=1.89kV; 当H=2000m,U0为1.89kV时,U=2.1kV; 当H=3000m,U0为1.89kV时,U=2.4kV; 当H=4000m,U0为1.89kV时,U=2.7kV; 国家标准规定的介电试验值是在海拔高度2000米及以下的值,假设此时低压断路器产品的工频耐压值为1890V,则当此低压断路器用于高海拔地区时,海拔高度每升高1000米,约需提高的绝缘强度为海拔2000米时的工频耐压值乘以 1.15~1.17的系数。 2、对低压断路器温升的影响

海拔高度对电器设备的影响

海拔高度对电气设备的影响 随着海拔高度的增加,大气的压力下降,空气密度和湿度相应地减少,其特征为:a、空气压力或空气密度较低;b、空气温度较低,温度变化较大;c、空气绝对湿度较小;d、大阳辐射照度较高;e、降水量较少;f、年大风日多;g、土壤温度较低,且冻结期长。这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律,列出如下: 1、空气压力或空气密度降低的影响。 1)对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低,引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正. 3)对电晕及放电电压的影响 a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低,电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降,导致局部放电起始电压降低; c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低,导致工频放电电压降低。 4)对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低,通断能力下降和电寿命缩短。a)、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长;b)、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。 5)对介质冷却效应,即产品温升的影响 空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品,由于散热能力的下降,温升增加。在海拔至5000m 范围内,每升高1000m,即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%. a、静止电器的温升随海拔升高的增高率,每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器,温升随海拔升高的增高率,每100m达到2K以上。 b、电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关,其增加率每100m为:油浸自冷,额定温升的0.4%;干式自冷,额定温升的0.5%;油浸强迫风冷,额定温升的0.6%;干式强迫风冷,额定温升的1.0%; c、电机的温升随海拔升高的增高率每100m为额定温升的1%。 6)对产品机械结构和密封的影响 a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化; b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速; c、由于内外压力差的增大,气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大,有密封要求的电工产品,间接影响到电气性能; d、引起受压容器所承受压力的变化,导致受压容器容易破裂。 2、空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响 1)高原环境空气温度对产品温升的补偿 平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低,电工绝缘材料的热老化寿命决定于

高海拔环境电气设备特点及设计要求

高海拔环境电气设备特点及设计要求 摘要:高海拔环境对于电气设备有着严格的标准与要求,其绝缘、温升等性 能相对也较为特殊。本文介绍了高海拔气候特点,分析其对电气设备性能带来的 不同影响。根据电气设备相关设计要求,提出针对性的优化措施,以供同行人员 参考。 关键词:高海拔环境;电气设备;设计要求 1高海拔气候特点 高原气候符合如下特点:(1)太阳辐射强,但是辐射差额偏小。高原地区 的海拔高,空气密度、气溶胶含量包括水汽含量相应在减少。因此,太阳直接辐 射大,紫外线强度十分突出。(2)温度日较差明显,相比同纬度平原甚至高出 1.2倍。(3)地形条件是影响降水量的重大因素。通常,迎湿润气流的高原属于 多雨带。然而,背湿润气流一侧以及高原内部,其降水相对偏少。(4)风力大,雷暴、冰雹等极端天气较长。 2高海拔环境对电气设备性能的影响 2.1介质冷却效应(温升) 空气压力、密度的下降均会影响空气介质冷却效应,使温升逐步增加。对于 利用自然对流、空气散热器或是辐射散热进行散热的各种电气设备,当散热能力 下降后,其温升反而会增加。 2.2绝缘介质强度和电气间隙 当海拔增高后,空气密度随之下降,此时电器外绝缘体自身的强度也会削弱,外绝缘表面和各个电位上的带电间隙易于被击穿,应考虑耐压问题。海拔5000m 范围内,每千米高度,气压平均下降7.7~10.5kpa,外绝缘体强度则下降8%~13%。

2.3电晕及放电电压 高海拔地区具有独特的气压特点,这些都会引起局部放电电压、电晕起始电 压逐步下降(每100m下降1%),同时电晕腐蚀现象也十分严重。 2.4动作性能 由于海拔上升,气温低,不利于散热,动作特性和环境有关的产品容易受影响,增加动作误差。同时,空气温度下降、温度大,太阳辐射强度以及紫外线增 加等因素,均会影响设备的结构材料、电气性能,缩短整个机械的寿命。 3高海拔地区电气设计要求 3.1低压电气设备设计要求 一是电器的温升增高。一般随海拔每升高100m,环境温度降低0.5℃,温升 增加约0.4K。对户外电器有明显的补偿作用,而户内及特定场所(如高温场所),则不能补偿海拔升高导致的温升增加值,最好是降低额定容量使用。二是绝缘强 度下降。通常,海拔每升高100m,其绝缘强度则会下降1%,温升则增加0.4K。 三是用热脱扣元件的断路器、热继电器,由于散热条件差,其脱扣特性存在较大 偏移,其脱扣动作时间也会缩短。此时,需要作出必要的调整。四是低压电器的 接通和分断短路电流能力受损,机械以及电气寿命逐步缩短。另外,开关电器延 长了原来的燃弧时间,增加了飞弧距离。 3.2对高压电气设备设计要求 一是温升问题。气密度降低会导致散热性能降低,使高压电器在运行过程 中温升增加,虽说空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低,其值足以补偿海拔增 加对于高压电器温升带来的影响。所以,高海拔(≤4000m)地区均可使用,通常,户内高压电气维持最初的额定电流。当海拔>4000m,则有必要校正户外高 压电气设备额定电流。随着海拔的上升,同样也要酌情对室内外导体的载流量作 出修正。二是外绝缘问题。当1000米<海拔≤4000m,每升高100m,其外绝缘强 度则会下降约1%。因此,需选择必要的加强保护或是高原型电器等措施。一般来说,高压电器外绝缘空气间隙及绝缘耐受电压,也要作出校正。

高海拔对电气设备影响参考资料

高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。对不同的电气设备影响的侧重点不同。 一、高压开关设备 海拔升高,气压降低,空气的绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的,因此,根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力,对于使用地点超过1000M以上时,应作适当的校正。对于10KV开关柜来说,其额定电压为12KV;额定工频耐压值(有效值)为32KV(对隔离距离)和28KV(各相之间及对地);额定脉冲耐压值(峰值)为85KV(对隔离距离)和75KV(各相之 间及对地)。 而随着海拔的升高,空气密度降低,散热条件变差,会使高压电器在运行中温升增加,但空气温度随海拔高度的增加而 逐渐降低,基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。 但对于阀式避雷器来说,情况就较为复杂。由于避雷器自身并不密封,其阀片的间距不可调,因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响,所以应向设备厂商注明海拔高度,或使用高压型阀式避雷器。 二、干式变压器 环氧树脂干式变压器,国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。根据GB6450)《干式变压器》中第,对于在超过1000M海拔处运行,并在正常海拔进行试验的变压器,其温升限值应相应递减,超过1000M海拔部分以第500M为一级,温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小;额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。 三、低压电气设备 对于低压电气设备,情况要稍好一些。根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究,现有普通型低压电器在高原地区 的使用如下: 1、温度:现有一般低压电器产品,使用于高原地区时,其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。其温升递增率为海拔每升高100M,温升增加0.1-0.5K,但大多数产品均小于0.4K。而高原地区气温随海拔高度的增加而降低,其递减率为海拔每升高100M,气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。因此,低压电器的额定电流值可以保持不变,对于连续工作的大发热量电器,可适当降低电源等级使用。 2、绝缘耐压:普通型低压电器在海拔2500米时仍有60%的耐压裕度,且通过对国产常用继电器与转换开关等的试验表 明,在海拔4000M及以下地区,均可在其额定电压下正常运行。 3、动作特性:海拔升高时,双金属片热继电器和熔断器的动作特性有少许变化,但在海拔4000M下时,均在其技术条件规定的特性曲线"带"范围内RTO等国产常用熔断器的熔化特性最大偏差均在容许偏差的50%以内。而国产常用热继电器的动作稳定性较好,其动作时间随海拔升高有显著缩短,根据不同的型号,分别为正常动作时间和40%-73%。也可在现场调节电流整定值,使其动作特性满足要求。通过对低压熔断器非线性的环境温度对时间-电流特性曲线研究表明,熔体的载流能力在同样的较小的过载电流倍数情况下(即轻过载)熔断时间随环境温度减小而增加,在20度以下时,变化的程度则更大;而在同样的较大的过载电流倍数情况下(即短路保护时),熔断时间随环境温度的变化可不作考虑。因此,在高原地区的使用熔断器开关作为配电线路的过载与短路保护时,其上下级之间的选择性应特别加以考虑。在采用低压断路器时,应留有一定的断路与工作余量。由此可见,熔断器在高原的使用环境下可靠性和保护特性更为理想。我们厂在3000KM的地方,设备的降容系数是0.8,电机的系数是0.83,此数供参考。 高海拔、低气压对循环流化床燃煤锅炉炉内燃烧的影响 摘要: 煤粒在流化床内的燃烧涉及到流动、传热、化学反应及若干相关的物理化学现象。煤粒送入循环流化床内迅速受到高温物料及烟气的加热,首先是水分蒸发,接着是挥发份析出和燃烧,以及焦炭的燃烧,其间还伴随着发生煤粒的破碎、磨损等现象。煤粒在炉内将依次发生如下的过程: ①煤粒得到高温床料的加热并干燥; ②热解及挥发份燃烧; ③发生颗粒膨胀和一级破碎现象; ④焦炭燃烧并伴随着二级破碎和磨损现象。 流化床内煤粒的燃烧包括挥发份的析出燃烧和焦炭的燃烧,这与煤粉炉是一致的。与煤粉炉不同之处在于: ①对煤粉炉而言,煤粒的干燥和破碎是在炉外(也就是在制粉系统内)完成,而循环流化床在炉内完成干燥过程和部分破碎过程。

高原环境对电气设备的影响

高原环境对电气设备的影响如下: 1。对绝缘强度的影响;2。对电晕的影响;3。对开关电器灭弧性能的影响;4。对温升的影响;5。高原辐射增加的影响;6。对产品外型和密封的影响;7。对温度的抵抗能力;8。静电的影响;9。沙尘的防护等。 [最佳回复]2010-02-21 16:11:33 0楼 GK368 我国拥有世界上最辽阔的高原地域,面积约为270万km2,平均海拔2 000~4 500m。青藏高原是其中最具代表性的,平均海拔4 500m,其独特的气候特点:空气稀薄、气压低、含氧量少、昼夜温差大、低温动土、紫外线辐射强、风沙尘大、降雨少、气候干燥等。高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。 1。低气压对输配电设备的影响主要表现在对输配电设备的外绝缘性能下降上: 我们知道输配电首先要考虑的问题之一是绝缘问题,绝缘水平对运行的安全至关重要,也是影响线路和设备造价的一个主要因数。随着海拔高度的增加,外绝缘放电电压会相应降低,这不仅影响输配电变电设备外绝缘的选择,而且影响线路绝缘子型式和片数的选择,影响线路杆塔塔头和变电构架的尺寸大小。高海拔的影响实际是大气参数,主要是空气密度和湿度的影响,空气密度减少引起热传递效率降低,外绝缘会随着空气密度的减小和湿度的降低而降低,使通常正常的绝缘距离显得不足,从而使绝缘强度受到影响。 2。电晕和无线电干扰是高海拔输配电的又一突出问题,特别是超高压输电。电气设备和线路导线的起晕电压会随海拔的升高而降低,还受湿度的影响,在一定湿度范围内,湿度越大,起晕电压越低。例如昆明地区,海拔近2000m,相对空气密度为0.8左右,如果直接采用平原地区使用的导线、绝缘子和金具等产品,运行电压下电晕问题将十分突出,它会加大线损和无线电干扰,严重时还可能发生线路电晕舞动,对线路的安全经济运行造成威胁。电晕不但增加电能损耗,而且会加速绝缘老化。 高原电工产品和电气设备新思路 王建文沈洪 摘要:根据铁路建设的特点和要求,提出青藏铁路电工产品和电气设备高原适用性研究的新思路。 关键词:青藏铁路;电工产品;电气设备;适用性;研究 中图分类号: TB 1 文献标识码:A 1 概述 关于电工产品和电气设备高原适用性,70年代曾结合青藏铁路做过大量的研究工作,后因青藏铁路的缓建而停止了研究工作。二十年过去了,我国经济得到了很大的发展,青藏高原的电力事业得到了相应的发展。 随着时代的步伐即将迈入21世纪,进藏铁路的建设也已进入新的历史日程。1994年,中共中央8号文件决定“抓紧做好进藏铁路的论证和勘查工作”。1996年,《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》指出:“下个世纪前十年,进行进藏铁路的论证工作”。为青藏铁路建设制

高海拔对绝缘的影响

高海拔对绝缘的影响 问:电器设备在高海拔应用时电器设备在高海拔应用时电器设备在高海拔应用时电器设备在高海拔应用时,,,,对于绝缘配合需要提高对于绝缘配合需要提高对于绝缘配合需要提高对于绝缘配合需要提高,,,,请问为什么海拔提高时需要提高绝请问为什么海拔提高时需要提高绝请问为什么海拔提高时需要提高绝请问为什么海拔提高时需要提高绝缘强度缘强度缘强度缘强度???? 答:目前常见的解释是:由于海拔高度的增加,空气相对密度减小,电子的自由行程增加,空气的电气强度下降,对于外绝缘而言其起始放电电压减低。对于不同海拔高度范围内,电气的绝缘强度校正系数有相应的经验修正公式。问:海拔高度与电气绝缘的关系海拔高度与电气绝缘的关系海拔高度与电气绝缘的关系海拔高度与电气绝缘的关系答:由于高海拔地区空气较之低海拔地区的气压小,同等电压下,空气容易产生电离现象,所以需要提高绝缘等级和增加高压电器的间隙。这些问题在设计中已经加以考虑。海拔高度超过1000米的地区,配电装置中应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品,其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合高压电气设备绝缘试验电压的有关要求。海拔高度超过1000米的地区,一般选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。在海拔3000米以下地区,35千伏配电装置也可选用磁吹避雷器来保护一般电器的外绝缘。由于现有35千伏及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度,故可使用在海拔2000米以下的地区工频耐压试验与海拔高度有很大关系。超过1000m,低于4000m,海拔每升高100m,空气的绝缘强度降低大约1%。因此,你在海拔1000m以下制造的干变,拿到超过1000m, 但在4000m 及以下的地区使用,你必须提高工频耐压试验电压。也就是乘上一个系数K。K=1/(1.1-H/10000) 其中:H为海拔高度,单位m。比如:一台10kV的干变,你在1000m 以下是打35kV的工频耐压。但产品是高原型,要用在4000m。那么:K=1/(1.1-4000/10000)=1/0.7=1.43. 打工频耐压:AC=35*1.43=50kV。

浅谈高海拔对风力发电机组的影响

浅谈高海拔对风力发电机组的影响 摘要]:根据GBT 20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品的标准,当海拔 高度超过1000m时,就要考虑环境气候参数变化对风力发电机组影响。随着海拔升高会对环境气候参数的大气压力、空气密度、气温、太阳辐射及雷暴频次等影响,进而影响风力发电机组运行工况,需要对风力发电机组功率特性、电气设备 绝缘特性、防腐蚀技术及防雷可靠性等技术参数进行优化,以满足高海拔环境适 应性。 [关键字]:高海拔风力发电机组环境气候参数 一、前言 随着煤炭、石油等石化能源的逐渐枯竭,我国对风力发电等可再生清洁能源 越来越重视,风力发电装机容量占我国发电总装机容量比重也不断增加,随着风 力发电行业的快速发展,风力发电项目已经走进云南、贵州、四川和青海等高海 拔地区;但高海拔地区相对于平原地区环境气候差异较大,大气压力、空气密度 和气温会随着海拔升高降低,太阳辐射及雷暴频次会随着海拔升高增加,这些环 境气候参数对风力发电机组安全运行带来严峻考验,因此高海拔地区对风力发电 机组性能要求更高。本文基于低海拔生产的风力发电机组在高海拔地区使用则需 要对风力发电机组技术参数修正。 二、海拔升高对环境气候的影响 随着海拔高度的逐渐升高,大气压力和空气密度会随之降低,在温度相同的 情况下,空气密度与大气压力成正比(,为空气密度kg/、P为大气压力N/m、R 为常数、T为温度℃);高原空气密度只有平原地区75-80%,因为空气密度降低,太阳透光度增强,到达地面的辐射就越强,由表1-1可见海拔高度增加1000m,太 阳直接辐射强度增加约60W/m2;在自由大气中,平均海拔高度每升高100m,气温约降低0.6℃,如海拔高度在3000m以上的川西高原,年平均气温仅为5℃; 高海拔地区的云层较低,因而高度在60m以上的风力发电机组遇到雷击的几率大大提高,由于高原地区特殊的地理环境,高海拔地区的全年雷暴日要比平原地区多,如根据川西高原地区(平均海拔高度在3000m)的气象统计,该地区的年平均雷暴 日达到55天,华北平原地区(平均海拔高度在80m)的气象统计,该地区的年平均 雷暴日达到36.5天。 表1-1 不同海拔高度气候环境条件参数 注:海拔1000m以上不同地区的最低空气温度,若有实际测量值以实际测量 为准。若无实际测量值。建议采用以下分档:5℃、-5℃、-15℃、-25℃、-40℃、-45℃共六档: +5C适用于户内,-5℃适用于热带,-15℃适用于云南、贵州、四川(川西除外),-25℃适用于甘肃、宁夏、山西、陕西、川西、吉海东部、西藏东部、内蒙古西部、新疆南,-40℃适用于青海西部、西蒙古东部、新疆北部,寒冷地区为-45℃。 三、高海拔对风力发电机组的影响 1、高海拔对风力发电机组功率特性的影响 根据贝兹理论,理想叶轮从风源吸收的功率如下式所示: 注:为空气密度kg/, V为风轮的垂直风速m/s; s为叶片扫掠面的风速面积。 在海拔3700 m以上的川西地区,空气密度只有0.804kg/,标准空气密度为

低压电器在高原环境下的应用及建议

低压电器在高原环境下的应用及建议 随着西部地区的经济繁荣,高原地区对低压电器的需求量也在日益增加,对低压电器的性能 要求也在日益提高。但目前低压电器一般按海拔2000米以下设计、生产和使用。在海拔超 过2000米的高原环境下,空气压力和空气密度下降、空气温度降低、日温差大、空气绝对 湿度减少等因素,均会对低压电器的正常使用带来不良影响。本文正是基于此目的,针对高 原环境对低压电器影响的几个重要因素进行的摸底试验,试验在模拟高原气候环境的条件下 进行。在试验的基础上,对试验结果进行分析与研究,提出了低压电器产品在高原环境下设 计和使用时的一些注意事项及建议。 2 高原环境下使用低压电器产品应注意的问题分析 根据高原环境的气候特点以及低压电器的电气性能,高原环境下使用低压电器产品应着重关 注以下几个方面: 1)温升:由于海拔提高,空气密度渐低,散热的对流作用减弱,温升就会随之升高,而高 原地区的气温随海拔高度的增加而降低,递减率为海拔每升高100m,气温降低0.5℃,又可 以部分补偿,由海拔升高对电器温升的影响。因此,低压电器的温升如何补偿需要关注并采 取一定措施。 2)绝缘性能:由于海拔升高,空气密度渐低,介质绝缘强度降低,外绝缘表面及不同电位 的带电间隙比较容易击穿,特别是对电气间隙和爬电距离的影响较大。因此在进行电器的介 电性能试验时,如何选甩试验电压也应予以考虑。 3)接通能力和分断能力:空气压力和空气密度的降低,造成对空气介质灭弧的开关电器灭 弧性能的影响。目前,存在两种说法:普通的一种说法,认为海拔升高,气压降低,空气密 度下降,会造成开关电器灭弧时间延长,触头烧损严重,从而使得接通和通断能力降低;而 另一种说法恰恰相反,认为海拔升高,气压降低,空气密度下降,反而有利于开关电器灭弧,真空开关的灭弧原理就是基于空气密度极其低,国外也见到类似的报道。因此对于高原用低 压电器产品的接通分断能力影响也应予以考虑。 4)对产品动作性能的影响:随着海拔升高,空气密度渐低,散热的对流作用减弱,而且高 原地区最低气温低,日夜温差较大,会给低压电器产品的动作特性带来一定影响。如热磁式 低压断路器的动作特性、热继电器的动作特性均会发生一定变化,需要引起关注。 5)电寿命:由于受高海拔地区的极限温度过低及产品温升和灭弧时间的综合影响,高原环 境会对低压电器产品的电寿命也会有一定的影响。 3 摸底试验情况介绍 根据对以上情况的分析,我们选用了目前行业中最具有代表性的低压电器典型产品,在容积 直径φ2m、高2.5m的金属密闭箱和φ6X5.6的高原环境试验箱中进行了试验,如下表1: 试验结果及分析如下: 1)温升试验:试验中,熔断器的温升随着海拔的升高而上升,基本上呈线形关系;接触器 类产品的温升随着海拔升高不断上升,特征是开始上升的曲线较陡,至3000米以上,上升 缓慢,4000米以上,略有下降;各类低压断路器的温升均呈线性上升关系。根据试验的结果 和参考其他试验数据、国内外文献,得出如下结论:低压电器在高海拔地区的温升递增情况 不超过0.5K/100m。一般在0.1-0.5K/100m之间,而根据国家气象部门的长年统计资料表明:环境温度的递减情况在0.5℃/100m左右,为此,当产品发热不超过最高允许温度时,我们认

高海拔环境条件对高压电气的影响和对策

高海拔环境条件对高压电气的影响和对策 高海拔地区环境条件,会影响高压电气的性能。只有清楚高海拔具体环境对高压电气产品的影响因素,才能制定出有效的防护措施。本文针对高海拔环境特点,在分析特殊环境对高压电气影响的基础上,提出了高海拔环境下高压电气运用中应采取的相应措施。 标签:高海拔环境;高压电气;影响;对策 一、前言 青藏铁路的开通,促进了东西部的资源交流和优势互补,为西部的发展带来巨大的经济和社会效益。但是对于西部的高海拔环境条件,相当一部分高压电气的使用存在问题,严重影响了西部经济的发展和西部人民的正常生活。这就需要充分分析高海拔环境对高压电气的影响并采取有效的对策。 二、我国高原分布及其气候特点 1、我国高原基本分布 我国地势为西高东低分布,按照从高到低顺序可以分成三级阶梯:最高一级阶梯为著名的世界屋脊青藏高原,平均海拔在3000m以上;第二级阶梯为西北高原和云贵川等高原,高度在1000m至3000m;第三阶梯为1000m以下的丘陵和平原地带。根据上述地势,我国高原可分为四种类型:一是内蒙古高原,海拔为1000m左右,主要分布在内蒙古地区;二是黄土高原,海拔为1500m左右,主要分布在陕北、宁夏和甘肃;三是云贵高原,海拔多为1500m~2000m,主要分布在云南、贵州;四是世界上海拔最高的青藏高原,海拔多为4000m以上,位于我国西南部和西部,包括西藏、青海以及四川、甘肃和新疆等省边沿的一小部分。由于以西藏为主体的青藏高原是我国乃至世界上最具代表性的高原,独特的气候环境对各类产品的高原适应性影响最具代表性和概括性,我们在这里分析的高原环境主要指海拔多为4000m以上的青藏高原。 2、高原气候特点 高原因地势高而使其自然气候极为特殊复杂,其气候特点可总结为:大气压力下降、空气密度减小、含氧量降低;平均气温低、昼夜温差大、年低温期长;气候干燥、降水量低、蒸发量高、日照辐射强、风沙大等。高原典型大气参数变化规律可概括为:海拔每升高1000m,大气压力则下降9%,空气密度下降为6%~10%,含氧量下降10%,大气温度下降6.5℃,太阳直接辐射强度增加约54W/m2,风压下降9%,沙尘量大;海拔越高,年低温期也越长,海拔4000m以上的地区为常年固定冷区,年平均气温在-4℃以下,冷期大于5个月;昼夜温差极大,日温差可高达30℃,极端最低气温低达-27℃~-45℃。

高海拔地区电气设备选型

高海拔地区电气设备选型 高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求 1 高海拔地区的特征 一般来说,对于低压配电系统海拔在2000m 以上,高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算,我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具 有的自然气候条件较恶劣,其特征为: (1) 空气密度及气压较低。 (2) 空气温度较低,温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4) 太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少。 (6) 大风日多。 (7) 土壤温度较低,且冻结期长。 2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求 2.1 气压及空气密度的降低,引起了外绝缘强度的降低 2.1.1 对绝缘介质强度的影 响 空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加,在空气稀薄或真空状态下又随着真空 度的提高而增加。试验表明,海拔每升高1000 m,平均气压则降低7.7~10.5 kPa,外绝 缘强度降低8%~13%。 2.1.2 对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于电气间隙已固定,随着空气压力的降低,击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙和爬电距离。 在不同海拔海拔高度,不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距 如下表 (单位:mm) 海拔高度/m 1000 2000 2500 3000 3500 4000 3.6 75 83 86 90 94 98 额定电压/kV 7.2 12.0 24.0 100 125 200 110 138 220 115 144 230 120 150 240 125 156 250 130 163 260 40.5 300 330 345 360 375 390 当海拔在2000~4000m之间时,通常情况下中压开关柜外形均应增加以满足空气间隙的要求。通常断路器和隔离开关 的相间距决定了柜中铜排的相间距,所以断路器和隔离开关的相间距应该根据海拔高度选用。 12kV的断路器和隔离开关相间距有210,230,250,275mm四种,通常采用的铜排宽 度有50,60,80,100mm三种,在不同的断路器、隔离开关相间距和铜排宽度下,铜排相 间距如下:

高原电气设备的选型

高原电气设备的选型 电气设备在选型中,因海拔高而考虑降容,要选择比低海拔容量更大的设备,比方空气开关,低海拔能通过50A 电流,在2000米以上要除以80%,每上升100米减低1%,不理解是为什么! 我想可能是这样,海拔高,通常是一种温度比拟低,而通常的绝缘材料在低温下会发生一系列的物性变化。另外温度的变化也会引起湿度的变化,还有空气的稀薄,也会降低绝缘。因此要考虑。 答案补充海拔高100米,温度降低0.6度。温度的降低直接导致了绝缘材料的绝缘性能下降,如脆化,强度贬低等。另外,海拔高的地方温差教大,容易产生凝结雾气,降低绝缘。还有温度下降,海拔高导致空气稀薄,相当于绝缘空气层薄了,同时湿度会相应变大。因为这些原因,防止过流击穿,要降低容量。海拔高度超过1000m 的地区称为高原地区。高原地区气候的主要特征是:气压、温度、湿度随海拔的增高而减小,太阳幅射随海拔增高而增高。于是给电器元件的运行带来了许多不利的影响。而我国的一般电器元件则是按海拔≤1000m 的环境条件设计的。因此研究高原环境对采金船电气产品及设备的影响及其所采取的措施,对今后指导采金船电气设计和低压电器元件的选型是有着一定的意义。 不同海拔高度的大气压、空气密度和湿度 海拔高度(m) 01000 1500 20002500 30003500 相对大气压1 0.888 0.835 0.786 0.7410.695 0.655 相对空气密度1 0.9085 0.865 0.824 0.784 0.745 0.708 绝对湿度(g/m3) 11 7.646.375.33 4.42 3.68 3.08 从上表可以看出,在3500m 处的大气压仅为海平面大气压的65.5%。日温差大、风沙大,引起热胀冷缩变化剧烈,使设备密封不易保持,密封材料老化快,产生渗漏。 由于低温、昼夜温差大,使仪表中的线性元件特性发生线性变化,测试仪表〔包括压力表、液压表、流量计等〕普遍存在精度降低、重复性差,零点漂移

高海拔地区电气设计在青海某增压站扩容改造中的应用研究

高海拔地区电气设计在青海某增压站扩 容改造中的应用研究 摘要: 本文结合已投运的涩北气田增压集输二期工程,针对高海拔条件下电气设备外绝缘性能、配电装置最小安全净距等方面的考虑,探讨了高海拔地区变电站电气设计技术及相关的设备参数修正,为高海拔变电站设计与建造提供了一定参考依据。 关键词:高海拔地区;变电站;配电装置;电气设计;海拔修正 0引言 通常的电气设计应用范围是海拔1000m以下的普通环境,随着青海地区石油天气然开采能力和用电能力的不断提高,该地区各电压等级变电站的建设力度也逐步加大,对于高海拔地区变电站电气设计需求也与日俱增。但是随着海拔的升高,气压降低,空气密度减小,电气设备的绝缘、散热、最小安全净距等受到不同程度的影响,因此针对高海拔地区的特殊环境条件需进行合理的电气设计。 1高海拔环境对电气设备及其运行的影响 1.1高海拔环境下海拔的升高对环境的影响 伴随海拔攀升,高海拔地区的气压、气温和绝对湿度都会随之降低,太阳辐射随之增强。海拔区间在1k~5km,海拔每攀升1km,气压随之降低7.7~ 10.5kPa,温度下降5~6℃,太阳辐射强度增加约60W/m2。 1.2高海拔环境下海拔的升高对电器设备的影响 伴随海拔攀升,大气压强和空气浓度降低,固体绝缘材料表面放电能力也随之降低,空气绝缘强度随之下降。经研究表明,海拔5km以内,每升高1km,电气设备外绝缘强度降低8%~13%(电气设备内绝缘影响不大)。空气介质的冷却

效应随着海拔的增加而降低,进而大大降低了以空气散热方式降温的电器设备的散热能力,且又由于高海拔地区昼夜温差大,极易导致电气设备的外壳形变、绝缘密封部位破裂。另一方面,随着温度的降低,线圈内部的电阻阻值随之变小,动作电流安匝数和机械冲击都有增加,大大降低了电器设备的电气寿命和机械寿命。 2涩北气田增压集输二期工程实例分析 2.1工程概况 本工程的项目所在位置(图 1): 图1 项目位置 2.1.1自然条件 (1)地形地貌 涩北气田所在的三湖地区地表以盐碱滩地和沼泽为主,中心地区广布现代盐湖,整体地势较为平坦,平均海拔2750m左右。

相关文档
相关文档 最新文档