文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 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1000m,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:

当海拔在2000

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:

210mm,铜排宽度不

大于80mm时,电气间隙能够满足要求;铜排宽度为100mm时,海拔超过1000m就应该选用230 mm相间距的断路器和隔离开关。对于12kV,不同海拔高度和铜排宽度,断路器和隔离开关

相间距选择如下表:

选用。

注意,KYN28-12柜型如果选择了相间距为275mm的断路器,柜宽应选用1000mm。

在具体的工程中,当开关柜的外形尺寸受实际条件的限制无法增加时,应该采用复合

外绝缘变为内绝缘,也可以用于高海拔地区,但一般固封工艺要求高,成本显著增加。2.2空气温度降低及温度变化增大的影响

(1)对产品性能的影响。

在海拔较高且环境温度较低的地区,环境温度对开关柜中一、二次元器件(如断路器等)的可靠性有一定的影响,所以必要时还要经过低温试验验证产品的性能。

(2)对产品温升的影响。

气压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,由于散热能力降低,而增加温升。环境平均温度和最高温度均随海拔的升高而降低。高海拔环境气温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的温升增加。因此,对于开关和铜排等导体一般进行产品设计时可不考虑高海拔对温升的影响。器件说明书对海拔高度有降容说明的按照器件说明书降容

选用。

对于电抗器和变压器,在设计时注明海拔高度,由供方进行相应的设计。高压固态软起动器中的可控硅和液体电阻等发热器件按照相关产品选型规范选型。

(3)日夜温差或温度变化对产品结构的影响。

高海拔空气温度的日夜温差大。较大的温度变化使环氧树脂浇注的产品,如电流电压

互感器、绝缘件等容易变形、龟裂,密封结构容易破裂。

(4)低温环境要求

在环境温度较低的高海拔地区,开关柜内的一、二次元器件除了满足海拔的要求外,还必须满足低温环境的要求。传动组件的润滑方式必须满足低温环境的要求。

2.3环境污秽水平对爬电距离的影响

高污秽环境对电气设备的影响重点表现在以下三方面:

(1)整个电气回路(一次、二次)和铜排连接的腐蚀影响

高、低压成套开关柜使用在一些使用环境出现高污秽腐蚀性气体或盐雾或粉尘等的电气室时,必然这些气体或粉尘等在接触潮湿性环境后,即可会转化成很强的腐蚀性(转化为酸),如SO2,H2S,氯气、盐雾等气体,而电气回路中常见处理工艺如镀银等或裸铜连

接对这些强酸非常敏感,粉尘或气体一旦转化为强酸,就会腐蚀开关柜的电路部分,改变导线的化学性质和物理性质,触点的传导性等,数月后可出现的明显后果为:a)、裸铜母线的颜色变化:铜的一些部位变为浅蓝色/铜的一些部位变黑/脱落(粉化效应);

b)、腐蚀镀银母线和镀银开关接头(开关器件连接端头或内部触头),导致银线突出(银须效应);

c)、本地母线的过热,母线接合点的传导性降低,从而导致过热;

d)、可抽取式镀银触点(电插头&辅助滑动/插入式触点)开始氧化,它们变黑,并开始出现过热;

e)、开关开始出现过热、或停止运行;

f)、腐蚀带有裸露表面的电缆(电力线或辅助电线),导致出现爆裂、高电阻等情况。

这些缺陷通常迅速出现于制造商的保质期内,直接影响开关柜的电气性能。如果是一次线路出现问题,将出现温升过热,接地故障等事故;如果是二次线路出现问题,却出现

误分,误合或拒动作或误报等等缺陷,直接影响产品的运行功能,事故后果非常严重,将会造成大面积的停电以及破坏供电系统的稳定性。

这些现象通常出现在以下领域通用工业流程中:石油和天然气,化工,冶金、造纸或纸浆厂、水泥,污水处理工厂、海岛或港口工程,船舶或海上石油钻井平台等等使用领域。

(2)结构零件在高污秽环境下的腐蚀影响

据于上述使用环境中,结构零件按常规的处理,也将出现腐蚀情况。结构零件的表面处理工艺是直接影响这些情况的原因,漆膜工艺和厚度,镀锌层工艺、附着力和厚度等等指标都应根据使用环境严酷程度不同,按等级进行规范,有目的选择对应的防护漆或镀锌层厚度,减轻腐蚀的作用,加强电化腐蚀和化学腐蚀的防护措施。结构零件的腐蚀也会直接或间接影响产品的性能,尤其一些承担动热稳定性的应力的结构零件,如母线横梁等,导致结构强度不够,最后影响成套开关设备的性能,如耐受短路强度等等;柜体结构的紧固件的腐蚀也是常见现象,紧固件的腐蚀将直接影响到结构的强度。这些情况都是结构零件在高污秽环境下的腐蚀影响。

(3)元器件在高污秽环境下的腐蚀影响

元器件在高污秽环境下的腐蚀也是存在的,其腐蚀后造成的影响是显而易见的,其后果也很严重。主要在于部分选型人员未能关注环境因素下来选型,在这些特殊使用环境下,元器件的设计和制造工艺是经过特殊处理过的,包括其电路的工艺设计、塑料的材料构成、接头端子等。这些措施可以使开关器件等有耐盐雾、耐腐蚀、耐潮湿等特性,国外的器件在这些方面做得比较规范,如施耐德电气公司的大部分低压器件就有专门使用在3C1或3C2等级的特性,选型时可以咨询相关的技术支持部门。

器件作为成套设备的主要构成,其可靠性和安全性是非常关系到成套设备产品的质量优劣,器件的选择非常关键,所以在高污秽的环境下元器件选型一定要选择适合的型号,来保证三防功能的实现。

从上述三方面的情况可以得知,在高污秽环境下,高、低压成套开关设备的设计和制造,必须从器件的设计选型开始,就应注重环境因素的选型;并在产品制造工艺设计入手,解决电路耐腐蚀的问题和结构零件的表面涂敷防护问题,尽量减轻腐蚀性气体或粉尘等造成的腐蚀问题。其主要实现手段就是要从产品制造工艺设计层面考虑。

对于高污秽环境下的电路腐蚀的防护,即导体的防护一般常用的防护工艺方法有:导体全长镀锡,或包热缩套管,或硫化绝缘,或刷黑漆(三防漆种),或全长镀镍,或镀镍

加铬等等方法。

对于高污秽环境下的结构设计,一方面要保证更高防护等级的封闭开关柜的设计实现,在结构设计要考虑保证防护等级的实现,改善设计不合理的地方;另一方面,对照相关国家、行业标准的要求,选择合适的金属材料,如使用耐腐蚀能力强的进口敷铝锌钢板或

不锈钢板。在金属板材的表面处理工艺规定进行规范,如在工艺流程中加钝化处理,或二

道涂漆工艺(先防锈底漆涂敷后再面漆)等,同时考虑漆种的选择,涂层厚度、涂层附着力及质量检测标准等,内部结构件如用镀锌件,也要规范相应的镀锌工艺要求,如镀锌工艺流程、镀锌层厚度和锌层附着力等。

《GBT16434-1996

高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》中环境污区分级标准如

(1)轻:主要是没有工业,装供热设备的房屋密度较小的地区;工业或房屋密度较小,但经常有风和(或)雨的地区;农业地区;山区。所有这些地区,至少都离海边10~20k m,不直接遭受海风的作用。

(2)中等:不产生特别污染烟灰的工业区和(或)装供热设备的房屋密度中等的地区;房屋和(或)工业密度较大,但经常有风和(或)雨的地区;会遭受海风作用但离海岸不太近(至少相隔几千米)的地区。

(3)重:工业密度较大地区和产生污染的供热设备密度较大城市地区;靠近海岸的地区或是任何情况下都会遭受相当强的海风作用的地区。

(4)很重:能遭受到导电粉尘和能产生特别厚的导电沉积物的工业烟灰的地区,范围适度;很接近海岸和会受到海水雾气喷溅或会受到很强的污染性海风作用的地区,范围适度;长期无雨受到夹有沙和盐的强风作用且常有凝露的地区和沙漠地区。

根据污染与凝露的严重情况,爬电距离取值如下:

——0级污秽地区的对地爬电比距不得小于14mm/kV;

——Ⅰ级污秽地区的对地爬电比距不得小于16mm/kV;

——Ⅱ级污秽地区的对地爬电比距不得小于20mm/kV;

——Ⅲ级污秽地区的对地爬电比距不得小于25mm/kV;

——Ⅳ级污秽地区的对地爬电比距不得小于31mm/kV。

压互感器、带电传感器、断路器时、隔离开关、支柱绝缘子等与高压相连的器件时,要注

明污秽级别,以便供方做出相应的设计。

由于高海拔地区特殊的气象条件,在容易产生凝露的地区,除了采用加大元器件的外爬距外,开关柜设计中采用温湿度控制器和加热器相结合的方法降低凝露的几率。

2.4改进母排及导电体的形状,均匀电场分布,防止尖端放电

一般来说,电极的曲率半径越大,周边的电场分布越均匀,空气间隙的击穿电压就越高。因此,在设计和制造中,铜排尽量选用圆角母排或D

型母排,同时尽可能地消除电极上的锐缘、棱角、焊缝及毛刺等,降低电极的表面粗糟度值,改善电场分布。

2.5试验电压

3.1、高海拔降容

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

ABB公司所产空气断路器降容说明如下:

ABB

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,对于使用说明书没有高海拔降容说明的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。对于在使用说明书中有明确说明的,按说明书降容选用

正泰的NA1-1000说明书中无降容说明,而NA1-2000~6300中有降容要求如下:

正泰的NA8系列降容说明如下:

常熟CW1、CW2、CW3系列降容说明如下:

ABB公司的PST、PSTB软起动起降容说明:1000-4000m降容系数为0.007%/m

施耐德的ATS22降容说明:1000-

2000之间海拔高度,每升高100m,额定电流降低2%,没有2000m以上的说明。

施耐德的ATV系列变频器降容说明:1000m以上每升高100m,功率降低1%,400V的最高海拔3000m,500V/690V的最高海拔2400m。

3.2、绝缘耐压

普通型低压电器在海拔2500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。从上面几个断

路器的降容说明表中可以看出其工作电压有所降低,所以选用时,应选用额定工作电压为6 90V及以上的器件。

3.3、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。

3.4电气间隙及爬电距离

4

根据国家标准GBT20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品的规定

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,比如空气开关,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,通常是一种温度比较低,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) 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 相对大气压 1 0.888 0.835 0.786 0.741 0.695 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 7.64 6.37 5.33 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,零点漂移严重。

高原地区的电气设计

高原地区的电气设计 上海核工程研究设计院肖霞 摘要:分析高海拔、空气稀薄、温度变化大等自然条件对电气设备的影响,在高原地区的电气设计有其特殊要求,应对高压开关设备、干式变压器、低压断路器等设备进行校验;在高海拔地区的特殊气候环境下,如何选择电力电缆及导线,如何敷设;高雷暴日的防雷措施,冻土地区的接地方式。 关键词:耐压试验电压;温升限值;额定电流校验;耐寒电线电缆;冻土降阻措施 一、引言 1.1海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。高海拔地区,因空气稀薄,会使电工产品的散热效率降低,同时因气压降低和大气密度的减少,会使空气的绝缘强度降低。以往我们所参照的电气参数及设备的数据均是在正常海拔的使用环境之下实验得到的,常规型电气设备的电气参数及设备数据是按正常使用环境制造的,一般均标注海拔不超过2000m,周围空气温度上限为+40oC,下限为-5oC。因此,高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有很多不同之处。 1.2笔者以夏木拉矿泉水项目为例,对高海拔地区电气设计的设计选型及注意事项简单说明,供电气设计人员高原地区项目时参考。条件资料如下: 本项目位于青藏高原那曲安多县,用户环境条件为海拔高度4900多米,最低环境温度-25oC;室外消防用水量为45L/s。受当地地理环

境限制,供电部门提供一路10kV高压电源进线,消防电源及部分重要负荷由柴油发电机提供第二路独立电源,以满足消防及重要负荷的二级负荷供电要求。 二、高海拔地区的电气开关设备选择 2.1海拔为1000~5000m之间,每增高100m,气压约降低0.8~1kPa;气压降低容易使空气电离而降低介电强度,同时冷却效能下降,导致开关灭弧困难和电气温度升高。虽然海拔升高,空气温度也会下降,但温度过低,又会使电气设备内某些材料变硬变脆,使有些油类的粘度增大或凝固,影响设备的正常动作。日夜温差过大,易产生凝露,使零部件变形、开裂、瓷件碎裂等。因而,高原地区的设备选型有其特殊的要求,需要校验其电气参数或选用高原型的电气设备产品。目前,我国已制定了一系列用于高原特殊环境条件的电气装置技术要求,为高原电气设计提供了便捷。 2.2高压开关设备 高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。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42kV;额定雷电冲击耐压为75kV。安装在高海拔地区的产品,如选用试验地点海拔低于1000m的电器产品,应根据IEC出版物694对工频和冲击试验电压作适当校正。 校正公式为U= 1.10 U 式中U—应选用的试验电压(kV,工频:有效值;冲击:最大值);

高原地区电气设备的选择

高原地区电气设备的选择 高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有许多不同之处。以往我们所参照的电气参数及设备数据均是在正常海拔的使用环境之下得到的,不同的使用环境会对电气设备的性能产生影响。以西藏日喀则地区为例,其地处高原,电气设备使用环境特殊,当地气候资料如下: 海拔:3837M;大气压6.51*10PA(冬),6.38*10PA(夏);年平均温度:6.3度;最热月温度平均14.7度(六月),平均最高21度;年平均雷暴日:80.4d/a;地震烈度:七度。 上述资料表明,高原气候具有常年气温低、气压低、空气稀薄、干燥、日夜温差大的特点。因此,对于电气设备的温升及绝缘两方面将会有显著影响。 一、高压开关设备 高原气候对高压开关设备的影响首当其冲。因为,当海拔升高时,气压随之降低,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)。 校正公式为: 应选的额定工频耐压值=额定工频耐压值 /1.1×α 应选的额定雷电脉冲耐压值=额定雷电脉冲耐压值/1.1×α 其中α为校正系数,见图1(略) 对于日喀则地区,α取0.66,由此可得,相应的耐压值增加约37.7%。 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又相应递减,其值基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响,因而认为在海拔不超过4000M情况下,高压电器的额定电流值保持不变。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 对于平时常用的环氧树脂干式变压器来说,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,温升限值按自冷变压器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%。 由此,日喀则地区干式变压器的额定短时工频耐受电压值须增加

高海拔环境中压开关柜设计思路

高海拔环境中压开关柜设计思路 随着国家工业的迅猛发展和西部大开发进程的不断加快,越来越多的中压电器设备在西部高海拔地区有了更广泛的应用,海拔高度的增加对中压电器设备在设计、制造、安装和使用上与平原地区有着很大的区别。如何使中低压开关柜突破上述海拔高度的限制,这是摆在各电气成套厂家及元件制造商家需要解决的问题。 为了保证中压电器设备能在高海拔环境下安全、可靠的运行,我们必须要对高海拔环境对中压电器设备有那些影响规律要有一个全面的了解。 一、高原海拔条件对电工产品的影响 一般来说,海拔高度在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算,我国1000m以上高海拔地区面积占全国总面积65%,而1000m 以下国土面积仅占35%。高海拔地区具有较恶劣的自然气候条件,其特征为: a.空气压力及空气密度较低; b. 空气温度较低,温度变化较大; c.空气绝对湿度小; d.太阳辐射照度较高; 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%. 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: 当海拔升高时,空气密度降低,散热条件变差,高压元器件在运行中温升要增加。其额定电流可以保持不变,但空气绝缘强度在减弱,这就使得元器件外表绝缘强度也随之减弱,极易发生绝缘击穿或闪络等破坏性放电事故。 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)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

高寒高海拔下设备选择及绝缘配合研究

高寒高海拔下设备选择及绝缘配合研究 摘要:本文结合工程实际,分析高寒环境对主要电气设备如变压器、断路器、 隔离开关、电容器组等设备的影响,并提出相应的解决方案;对高海拔条件下的 绝缘配合进行研究,并根据高海拔修正因数校核主要电气设备的绝缘水平。 关键词:高寒;高海拔;电气设备;绝缘配合 1 引言 本文以某变电站为依托,分析了高寒环境对电气设备的影响,并提出解决方案;对高海拔下的绝缘配合进行研究,并对主要电气设备外绝缘试验电压进行修正,为电气设备的选择提供依据。 2工程环境 变电站站址海拔高度1400米,累年极端最低气温平均值为-35.2℃,极端最低气温为-40℃。这种高寒、高海拔条件对设备及其附件的外绝缘、耐候性和产品温升带来很大的考验。 3 高寒对主要电气设备的影响及解决方案 3.1 开关设备 3.1.1 绝缘介质特性 根据SF6气体压力-温度曲线,对于20℃时气体绝对压力为0.6MPa的电器设备,其工作温度不得低于-30℃;20℃时气体绝对压力为0.4MPa的电器设备,其 工作温度不得低于-40℃,以保证在出现最低温度时SF6气体不液化。 3.1.2 开关设备主要附件的低温耐受性 1)绝缘件的低温耐受性 绝缘件多采用环氧树脂加三氧化二铝浇注而成,其绝缘性能、机械性能、电 气性能及产品的密封性能可以满足-40℃的环境要求。 2)转动部分的低温耐受性 转动部分轴密封胶圈多采用三元乙丙胶材质,其抗老化性能好、应用环境温 度范围宽(-60℃-+200℃),可以满足高寒地区设备的气体密封要求。 3.1.3 低温环境下SF6断路器解决方案 1)降低断路器的额定气体压力 该措施优化了断路器灭弧室结构,无需采取其它措施就可以应用在-40℃的高 寒地区。缺点是降低气体压力将使断路器短路电流开断水平下降,该措施应结合 实际工程采用。 2)使用混合气体 使用SF6+CF4混合气体,气体绝对压力为0.7MPa(0.36 MPa SF6+0.34 MPaCF4,20℃),断路器开断短路电流为50kA,无需采取其它任何措施就可以 应用在-55℃高寒、开断电流50kA的地区。 缺点是结构复杂,补气时混合气体的比例不好掌握,气体的检漏、检测困难,混合气体难于回收,增加维护成本,且国内应用不成熟。 3)采用灭弧室加热 采取在断路器罐体底座加装加热器或在罐体中部加装加热保温带方法,使罐 体内部SF6气体的温度保持在液化温度之上。 缺点是增大站用电负荷及相应电缆截面,增加了运行成本,同时受温控器可 靠性限制,无法完全保证加热器100%可靠运行,造成短路故障。 3.2 主变压器

高原电气

高原电气 阿尔斯通赢得来自于中国最大盐湖化工公司青海盐湖工业股份有限公司的订单,向位于中国西北地区的青海盐湖金属镁一体化电石项目、聚氯乙烯一体化电石项目,供应16台容量为65兆伏安单相电炉变压器。 增大电气间隙,修正系数 确定使用电气的最小爬电距离; 温升限制 耐受电压值,按安装海拔高度修正 开关器件和元器件的选用:降低额定工作电流和遮断容量 防护; 密封 材料 低温 高原铭牌 对短路强度值进行修正; 1. 根据国家标准,高压成套产品适用的正常海拔环境为1000m及以下,低压成套产品的适用的正常海拔环境为2000m及以下。 2. 电气工业中“三防“设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。 3.空气压力或空气密度降低的影响: ①引起外绝缘强度的降低。 ②电气间隙击穿电压也下降.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. ③电晕起始电压降低,电晕腐蚀严重; ④使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低; ⑤引起空气介质冷却效应的降低, 温升增加; ⑥对产品机械结构和密封的影响

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; 4.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。 5.高污秽环境对电气设备的影响 ①整个电气回路(一次、二次)和铜排连接的腐蚀影响; ②结构零件在高污秽环境下的腐蚀影响; ③ ④ 6.(一)开关器件和控制器件的选型 高原型高、低压成套开关设备开关器件的选型很重要,尤其高压器件,现在常用采取的方法是选择为高海拔地区专门研制的专用电气设备,如采用高原型变压器,高原型真空断路器等,对于柜内导体间、导体对地间的空气间隙按高海拔地区绝缘距离要求处理,防止绝缘击穿,或采用更高电压等级的电气设备,如电压、电流互感器及绝缘子套管等,其电气间隙和爬距等来满足上述海拔高度升高而需修正的系数。而对于控制器件,一般为电子器件,弱电控制,可靠性较高,受海拔高度的影响较小,容易解决高海拔的影响问题。 低压成套开关设备的主开关选型要注意其绝缘电压适当大些,正常的电网额定电压为400v,在4000m海拔,可以选用绝缘电压为1000v 的框架开关和塑壳开关,保证外绝缘强度裕度大些,从而减轻高海拔低气压的影响,需要注意的是,低压元件电流互感器等要选用特殊处理过加大爬距和电气间隙的产品,来保证二次侧的工频耐压等指标能通过,其他二次侧弱电的器件基本上可以按普通型的器件进行选择。 1、外绝缘强度裕度要足够大,必须满足高海拔空气密度下降造成的外绝缘强度下降而进行修正的要求,从而产品的耐冲击电压和工频耐受电压达到高海拔使用的要求; 2、对于成套器件内部机械传动件,如操作手车、脱扣器等要考虑高原温度变化大而造成材料变形对公差的影响,这些在设计对应器件时要加以考虑;

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。

高原地区高压开关柜的选型与应用浅析

高原地区高压开关柜的选型与应用浅析 引言 海拔超过1000m的地区称为高海拔地区。高海拔地区,因空气稀薄,会使电工产品的散热效率降低,同时因气压降低和大气密度的减少,会使空气的绝缘强度降低。以往我们所参照的电气参数及设备的数据均是在正常海拔的使用环境之下实验得到的,常规型电气设备的电气参数及设备数据是按正常使用环境制造的,一般均标注海拔不超过2000m,周围空气温度上限为+40ºC,下限为-5ºC。因此,高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有很多不同之处。 一、实例概述 随着西部地区的经济大发展,高原地区对电气设备的需求量在日益增加,对其性能要求也在不断提供。但目前国内、国外生产厂商的电气设备一般按海拔2000m以下的标准研制和生产。 笔者以西藏桑日项目为例,对高海拔地区开关柜的选型及注意事项建议,供高原地区项目设备选型时参考。条件资料如下: 本项目位于光伏电站位于桑日县日岗村内,桑日县属藏南高原湖盆峡谷区,北靠念青唐古拉山南麓,南接喜马拉雅山东段,雅鲁藏布江横穿县境,具有典型的“两山夹一谷”的地形地貌特征。地势北高南低,海拔高度3600米,环境温度-17.6ºC。 本工程装机容量为10MWp,光伏发电站将各发电单元通过预装箱式隔离升压变压器一次升压至35kV,以电缆引接至站内所设的35kV配电室。站内35kV 配电室通过一路35kV出线,送至地区新建的赤康110kV变电站35kV母线,再经主变二次升压至110kV接入电力系统。 二、高海拔地区的电气开关设备的影响 2.1 根据条件选型 海拔为1000~5000m之间,每增高100m,气压约降低0.8~1kPa;气压降低容易使空气电离而降低介电强度,同时冷却效能下降,导致开关灭弧困难和电气温度升高。虽然海拔升高,空气温度也会下降,但温度过低,又会使电气设备内某些材料变硬变脆,使有些油类的粘度增大或凝固,影响设备的正常动作。日

分析海拔差异的高海拔地区电气设备选型

分析海拔差异的高海拔地区电气设备选 型 摘要:高海拔地区,往往密度相对较低、空气稀薄,极具复杂性,只有充分地考虑到所存在的海拔差异,才能够更好地完成该地区的电气设备各项选型工作。高原地区的电气设备选择及带电距离校验与常规工程的电气设备选择有很多不同之处,鉴于此,本文主要充分考虑到海拔差异条件之下探讨高海拔地区的电气设备科学选型,旨在为后续项目提供参考。 关键词:光伏项目;高海拔地区;海拔差异;设备选型;电气设备 前言 随着我院设计的新能源项目分布越来越广,四川、甘肃、内蒙古、新疆等各地新能源项目的推进,其项目与常规省内工程的最大区别在于海拔高度,均在1000米以上,其中甘肃某项目海拔约3200米,甘孜州某光伏项目最高海拔达到了4300米。 高海拔地区,因环境气温及气压均相对较低,空气稀薄,以至于极易会对电气设备产生不良影响。因而,海拔差异条件之下对高海拔地区的电气设备科学选型开展综合分析,便于更好地实施设备选型工作,现实意义和价值相对突出。 1、关于高海拔地区的基本特征阐述 一是,低氧及低气压:海拔每增加100m条件之下,气压降低1000帕,越高海拔条件下,空气更为稀薄,空气当中氧含量下降1.17%;二是,天气寒冷;越高海拔条件之下,气温下降越为明显,海拔每增加100m,周边气温降低 0.5℃~0.6℃;三是,干燥及多风。因高海拔地区的日照时间相对较长,多风、气候比较干燥,降水蒸发比较快且相对集中;四是,较强光度:高海拔地区因海拔往往相对较高,空气稀薄,呈较高的洁净度,雪反射光及太阳光均相对较强。

因太阳实际辐射强度的不断提升,紫外线强度随之增加,海拔每增加100m,该地 区紫外线总体强度增加1.4%[1];五是,昼夜温差明显:高海拔地区,因其海拔相 对较高,呈较小的空气密度,受大气热力方面因素所影响,白天大气会降低对于 太阳辐射产生的削弱作用,而夜晚大气热力对于地面辐射所起到的保温作用会相 对较差,以至于白天升温及夜晚降温均相对较快,日夜就会呈现出较大的温差。 2、充分考虑到海拔差异条件之下对高海拔地区的电气设备实施科学选型 2.1 选型方法 一是,可结合电气设备内部导体的载流量实际修正系数予以选型方面。此次 对高海拔地区当中电气设备实施选型过程,务必要结合实际的海拔差异,充分考 虑不同的海拔条件之下电气设备的导体实际载流量。针对海拔<1000m地区,可 选取正常规格类型电气设备;针对海拔>1000m地区,就应当结合海拔地区所处 特殊环境,选择校正。此次结合特殊环境之下高原地区高压电器相关技术要求实 施选择校正操作。针对高海拔地区当中电气设备,开展选型校正处理期间,可借助、、这三个列式来实现。以上列式当中,m 代表工频;e代表操作冲击性干试验的电压;W代表额定脉冲的耐压值;代表 高海拔地区额定脉冲的耐压值;V代表额定工频的耐压值;K H代表高海拔地区当 中电气设备的选型校正处理因数;H代表高海拔地区的海拔;代表高海拔地区 额定工频的耐压数值。针对+55℃、+50℃、+45℃、+40℃、+35℃、+30℃、+25℃不同温度环境之下,修正系数分别为0.64、0.75、0.80、0.87、0.92、0.99、 1.02。可依照着高海拔地区当中电气设备内部导体的载流量实际修正系数,开展 电气设备的科学选型工作。考虑到所处高海拔地区现存海拔差异基础条件之下, 选择可以满足实际要求及标准的电气设备具体型号,保证所选取的电气设备可以 正常投放使用于高海拔地区当中[2];二是,可充分考虑到设备自身散热性能方面 予以科学选型。因高海拔地区周边空气密度相对较少,致使电气设备总体运行过 程当中往往无法实现正常散热。所以,应当与电气设备内部导体实际载流量的选 型修正处理系数相结合,处于海拔差异条件影响下,防止电气设备因过高温度而 产生故障问题。因高海拔对于电气设备总体升温会产生一定的影响,故结合高海 拔地区对于电气设备总体散热性能方面需求,并充分考虑所处地区的海拔差异情

高海拔设备选型专题报告

高海拔设备选型专题报告 一、高海拔环境下的设备选择需考虑因素 1. 温度:高海拔地区气温较低,设备需要具备适应低温环境的能力。 2. 氧气稀缺:海拔高度增加,氧气含量降低,设备需具备较高的抗氧化能力。 3. 气压变化:高海拔地区气压较低,设备需要具备能够适应气压变化的能力。 4. 高辐射:高海拔地区辐射强度较高,设备需要具备抗辐射能力。 5. 无线电干扰:高海拔地区无线电干扰较少,设备需要具备抗干扰能力。 6. 高度适应:高海拔地区海拔高度较大,设备需要具备适应高海拔环境的能力。 二、高海拔设备选型建议 1. 温度适应性:选择具备低温操作能力的设备,例如低温特性可达-40摄氏度及以下的设备。 2. 氧气稀缺适应性:选择具备高氧化水平的设备,例如具备高

氧化稳定性的电子元件。 3. 气压适应性:选择具备耐压能力的设备,例如具备耐大气压变化的外壳。 4. 抗辐射能力:选择具备抗辐射能力的设备,例如抗辐射电路设计、抗辐射材料。 5. 抗干扰能力:选择具备抗干扰能力的设备,例如抗无线电干扰的频段选择、工作频率调整技术。 6. 高度适应性:选择具备适应高度环境的设备,例如选择具备高海拔测试认证的设备。 三、高海拔设备选型案例举例 1. 机载设备:选择具备低温、高氧化、耐压、抗辐射、抗干扰、高度适应性能的机载设备,例如机载雷达、飞行控制系统等。 2. 移动通信设备:选择具备低温、高氧化、耐压、抗辐射、抗干扰、高度适应性能的移动通信设备,例如高海拔基站、高海拔通信终端设备等。 3. 医疗设备:选择具备低温、高氧化、耐压、抗辐射、抗干扰、高度适应性能的医疗设备,例如高海拔心电图仪、高海拔呼吸机等。 以上是高海拔设备选型专题报告的主要内容,供参考。

低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆选型

低温高海拔地区直埋敷设10kV电缆选型 一、概述 低温高海拔地区是指海拔在3000米以上、平均气温在-5℃以下的地区。由于这些地区的气候条件较为恶劣,其尤其容易造成电缆绝缘层老化、冻裂、渗水和电气性能下降等问题。因此,在直埋敷设10kV电缆时,必须选用适合这种特殊环境的电缆。 二、选型原则 1. 保证电缆能够在恶劣的环境下工作。选用的电缆必须能够适应低温高海拔的气候 特点,有良好的耐寒性和抗裂性。 2. 提高电缆的使用寿命。选用的电缆应具有耐老化、防水等特性以提高电缆使用寿命。 三、选型要求 1. 绝缘材料。优质的绝缘材料应该是具有良好的耐寒性,能够抵抗低温下的老化和 氧化,同时具有良好的机械强度和耐热性。目前,钢带绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆是 较好的选型。 2. 海底绝缘。由于水是导电介质,因此在低温高海拔地区直埋电缆时,一定要加装 海底绝缘,以避免电缆绝缘被水渗透而失效。 3. 屏蔽层。在低温高海拔地区直埋电缆时,必须加装一定的屏蔽层,以保证电缆的 传导性能。常用的屏蔽层包括铝塑带屏蔽、铜箔屏蔽等。 4. 外护套。低温高海拔直埋电缆外护套选用的材料应该比较硬,能够抵抗外力和磨擦,同时具有抗紫外线和耐腐蚀性。 5. 尺寸。选用的电缆跨越能力应该大,以便于埋设,同时电缆尺寸也应该较小,以 便于维护和更换。 6. 标准规范。选用的电缆必须符合国家相关标准规范,同时应具有相应的质量证书,以保证电缆的质量和安全。 四、选型举例 1. 采用或采用交联聚乙烯绝缘(PVC或交联聚乙烯)铝合金电缆,屏蔽层采用铝塑条屏蔽,外护套采用聚氯乙烯护套的电缆。

该电缆绝缘层采用高质量的交联聚乙烯材料,具有良好的抗老化性和抗寒性,同时其屏蔽层选用铝塑条屏蔽,有助于提高电缆的传导能力。外护套选用聚氯乙烯材料,非常适合在低温高海拔环境下使用。

关于高原型配电柜的规范要求及说明

关于高原型配电柜的规范要求及说明 一、3~110kV高压配电装置设计规范 GB 50060-92 第三章环境条件 第3.0.7条海拔超过1000m的地区,配电装置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现行国家标准的有关规定。 (条文说明:第3.0.7条对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予加强。当海拔高度在4000m以下时,其试验电压应乘以系数K。系数K的计算公式如下: K=1/(1.1-H/10000) (3.0.7) 式中H---安装地点的海拔高度(m)。 海拔高度超过1000m地区,可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。在海拔3000m以下地区,110kV及以下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110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定的裕度,故可使用在海拔2000m以下地区。)

二、10kV 及以下变电所设计规范 GB 50053-94 第三章电气部分 第一节一般规定 第3.1.3条海拔超过1000m的地区,配电装置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,应符合现行国家标准《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》的有关规定。高压电器用于海拔超过1000m的地区时,导体载流量可不计其影响。(条文说明:第3.1.3条当海拔超过1000m时,选用的高原电器、电瓷产品的外部绝缘,应符合《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》GB311.1的规定。安装在海拔高度超过1000m,但不超过4000m 处的设备,其外部绝缘的冲击和工频试验电压,应按本标准的规定乘以海拔校正系数Ka,其计算公式如下: K=1/(1.1-H/10000) 式中 H——安装地点的海拔高度(m)。 当海拔超过1000m时,导体温升每超过100m增加0.4C。同时,自海拔1000m开始随海拔高度的增加相应温度递减率为 0.5C/100m。因此,可以认为由于气温降低值足以补偿导体因海拔增

浅谈高海拔地区环境因素对继电保护设备选型的影响

浅谈高海拔地区环境因素对继电保护设 备选型的影响 〔摘要〕本文以高海拔地区环境因素介绍、环境因素对继电保护设备的 影响、高海拔地区继电保护设备出厂要求三部分为主体内容,提出了高海拔地区 继电保护设备选型要求。 〔关键词〕高海拔地区;环境因素;继电保护设备;选型要求 0 引言 随着我国电力系统科学技术的不断进步,电力事业也得到了前所未有的大发展, 继电保护设备在电力系统运行过程中也得到了广泛的应用。青海作为高海拔 地区,其环境因素对继电保护设备有着不同程度的影响。然而,现阶段大部分的 继电保护设备生产厂家,并没有针对这些环境因素对出厂设备进行规范。为了进 一步提高高海拔地区二次继电保护装置的规范性及可靠性,本文将分析高海拔地 区的不同环境因素对继电保护设备的影响,并提出相关的选型要求。 1 高海拔地区环境综述 以青海省为例,在该地区,保护装置运行环境主要表现为:气压低、太阳辐 射强度大、年平均日照时数长、宇宙射线强、紫外线强、昼夜温差大、干旱少雨、扬尘天气多。根据以上几种环境因素对设备故障的综合影响,我们将青海划分为 3类地区:一类地区:海南州共和地区及海西州全域;二类地区:西宁、海东、 海北及海南州其他地区(共和除外);三类地区:黄南州、果洛州、玉树州。 2 不同环境因素对继电保护设备的影响 2.1 环境温度下降对设备启动的影响

温度过低可能致使机器不能启动。原因是低温影响自由电子数量及电子运动速率,进一步导致部分器件无法正常工作。故在实际应用中元器件按照操作温度分军规(-55℃~+85℃)、工规(-25℃~+70℃)、商规(0℃~+60℃)三类。器件启动异常的临界温度点可以称为极限温度,一般低于或高于操作临界值。 因为PNP、NPN等是元器件(芯片)的基本组成元素,温度升高会使自由电子数量增加且运动速率加快,电流增大。温度降低则反之,则当自由电子数量无法满足器件开始工作临界条件时,机器无法启动。 2.2空气密度下降对产品散热性能的影响 热量传递有三种方式:热辐射、热传导、对流传热。对于计算机类产品,三种散热方式一般都会交叠使用。 我们可以发现无论是热辐射还是热传导,如果热量是传递到机箱内空气中,最终需要通过热对流传递到空气外,而热对流需要空气介质,就像真空中热量只能通过热辐射传递(月球有热源时最高温127℃,无热源最低温-183℃),空气密度下降将导致同功耗情况下,对产品散热效率要求更高,继而对散热设计提出新要求。 下述分别是海平面、高空情况下的传热系数、芯片测温点温度值对比: b= = 例如,若在海平面的对流换热表面传热系数是4.25 W/(㎡·K) ,则可以求9000 m高空的自然对流换热表面传热系数,相应的大气压力是30.8kPa(绝对压力)。当温度不变时,则 ab= = W/(㎡·K)=2.34 W/(㎡·K) 在室温、海平面条件下测量产品温升情况,然后计算在40℃、3000m的海拔高度产品温升。

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1000m,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: 当海拔在2000 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: 210mm,铜排宽度不 大于80mm时,电气间隙能够满足要求;铜排宽度为100mm时,海拔超过1000m就应该选用230 mm相间距的断路器和隔离开关。对于12kV,不同海拔高度和铜排宽度,断路器和隔离开关 相间距选择如下表:

相关文档
相关文档 最新文档