GB T 16434-1996 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.pdf

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1、中华人民共和国国家标准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Enviromenlal pollulion c1 assificalion and exlernal inslllalion selection for high voltage transmission line. power plant and substation 1 引言1. 1 适用范围G/T 16434-1996 1. 1. 1 本标准适用于额定电压3kV500 kV兰相交流电力系统中架空线路和发电!、变电所户外设备外绝缘。此外绝缘包括瓷和玻璃绝缘，但不包指有机绝缘、半导体轴绝缘、还不包括避雷器以及敞开

2、式断路器的断口绝缘。1. 1. 2 本标准仅适用于设备安装高度海拔1000m及以下地区。1. 2 目的本标准规对处在自然污秽环境中的高压架空线路和发电厂、变电所设备的外绝缘划分相应的污秽等级，以及在各级将秽条件下的相应绝缘水平。1. 3 关于正常运行电压下的绝缘配合本标准规定的设备外绝缘在各污级F的绝缘水平一般均应满足在正常运行电压F能长期耐受设备最高工作相电压。2 引用标准GB 31 1. 1-83 高压输变电设备的绝缘配合GB 2900. 8-1995 电工术语绝缘子GB/T 4585. Z- 91 交流系统用高压绝缘子人1:污秽试验方法固体层法GB/T 5582- 93 高压电力设备外绝

3、缘污秽等级JB/T 5895-91 污秽条件F绝缘子的选用导则JB/丁5896-91 常用绝缘子术语3 名词术语3. 1 爬电比比电力设备外绝缘的爬电距离对最高工作电压有效值之比。3.2 名词术语除应符合本标准外，还应符合GB2900. 8 1995及JB/T0896 - 91 , 4 污秽等级的划分本标准规定将线路设备的污级共划分为0、I、E、田和阳五级，发电厂、变电所设备的污级共划分为l、E、E和阿四级，并提出了各污级F相应的外绝缘爬电比距。国家技术监督局1996-06-17批准1997-07咱们实施1斗2GB!T 16434- 1996 4. 1 外绝缘的污秽等级应根据各地的污湿特征、运

4、行经验并结合其表面污秽物质的等值附盐密度(简称盐密三个因素综合考虑划分，当二1lf不致时.应依据运行经验决定。运行经验主要根据现有运行设备外绝缘的污闪跳|用和事故记录、地理和气象特点、采用的防污措施等情况考虑，见附录Ro4.2 新建高压架空线路和发电厂、变咆所时应考虑邻近已有线路和l厂、所的运行情况，参考该地区的污秽度和气象条件.以及城市、E业区发展规划迦行绝缘设汁选择。4.3 对处于污秽环境中用于中性但绝缘和经消弧线图接地系统的电力设备，其外绝缘水平般可搜高一级选取。4.4 划分污级的挫乎有值应是以13年的连续积污盐密为准。对500k V线路以3年积污盐密值确定fvt足。4.5 线路和发电厂

5、、变电所的战密均指由普通忌式绝缘于XP-70型(X-4.5型)及XP-160型所组成的是垂市上测得值，具他瓷Hi按实际积污量加以修正。变电设备取样应逐步过、渡到以支柱绝缘子为主.见附JJl:C。4.6 线路和发电卜、变电所设备外绝缘备污秽等级和对应的盐密投表l规运划分。表1线路和发电厂、变电所污秽等级4!21丰.mg/cm2 污秽等级?亏得特征线路发电!、变电所。大气清悄地区及离海岸盐场50km以上无明届污染地区:三o.0:1 l日旷) 大气转j主污挠地区.立业区和1人口低密集区，离海岸击Uf;10 km-GO km地以。:(t:b闪季节叶，+燥Y雾(食毛毛|- (). O:.-. O. 06

6、 , O. (lfi 或雨民较多时大气中等污挠地一氏，轻时和炉炯忡地以，离海帧场|一一一-一E 3 km-lO km地区.J:9闪季节中潮湿多雾(含毛毛雨)(f1 I 0. 060. 10 二、。口6-0.10厅!雨量3较少时-一一一染较严重t地区，重雾和重盐碱地I豆、近海伴盐场E 3 km地区，业与人口密度较大地悦，离化学污惊口.10-0.250. J()-O. 2.) 相炉烟7可秽300m-l ;)()O m的较严重tj移地以大气特别严O，2i-门，354. 7 各污秽等级电力设备的爬电比i如l表2规定选择。表2各污秽等级F的爬电比Mr.分级数值寸爬电比lIti.cm:kV沁秽一一一一一-

7、一-一一-i i 发电、电所等级一一一一一一一一一十一二一-V足以卡I 330 kV i:.以r-I 1 1二业二十1tLIJ二丁17可寸一丁.272. 91寸一t;7T ZU 二-Nl t;仁:一-1号二:子十一一一-fp一斗主L一一丁-ut口百寸寸已汇13571-137777一一133 GB/T 16434-1996 注线路和发电厂、变电所爬电比距计算时取系统最高_j:作电rL匕表()内数字为按额定电压计算值。计算各t.级节的绝缘强度时仍用几何爬电距离。由于绝缘子爬电距离的有效系数需根据大量的人r与自然污盼试验的结果确定，目前难以一列出.见附录。对电站设备。级(220kV及以下爬电比距为1

8、，4- R cm/kV、330kV及以土爬电比Nfi为1.55 cm!kV).问前保留作为过渡时期的污级。134 GBT 16434 1996 附录A用盐密表示的绝缘子污秽度的确定和测量(补充件)A1 用盐密(仇。)来表示的绝缘子污秽度的确定法A 1.1 将污物溶于J定量的蒸馆水中，得到的注171眨饺拌均匀后i11其电导率，(s/m)和溶液满j支f(C)。A 1.2 将t( C: )时的电导率y换算至20C:的值。温度换算系数K，见表A1，20 = Kt r A 1.3 根据20C时的电导率凹，由表A2查出盐量浓度丸。A 1.4 按F式计算得出等值盐密:5川)= S. V/ (lOlJ.4)

9、式中:S Il 盐最浓度.(mg/lOO mL); V一-溶液体积，(cm3);:几清洗表面的面积、啕(cm)。A2 关于电导率的温度换算系数及电导率与等值盐密的关系A2.1 电导率的温度换算系数表A1污秽绝缘子清洗液电导率温度换算系数表t. ( K, 1 , C K , 仁l 2 特1.651 1 i二一于一二二三王二L一唱户一1:唱nr-7丁了二3 卜工二一一斗l-2 一十二一-1_._. ._._1 一祷1511!-l|一-11 l一10233 1-1巴_.二-20J一:f7 8 9 10 I J i :一J卜一一卜川民O. 9斗59 卡一一一一头L354 4 一一一一怪1.3174.

10、281 7 1.248 7 2:1 24 J 25 26 T 十十口.9350 口.91 4 9 O. 895 4 0.876 8 -一一一:17二-lt:二-11:1号二丁二;ii14 1. 156 1 1 S 1.1274 29 30 l:要f亏闪跳阳率.伙/飞ti公里x句)i 止一一一一二i一一，王i一一污闪事故率，次I(自公里X坪)iB3 应结合本地区采用其他防污措施的经验防污闪措施不仅是增加外绝缘的!但电比距.也可采用其他措施。任选择外绝缘水平Ii才应由本地仄根据实际的具体情况，对各种防污闪措施l_其效果与增加外绝缘爬电比距方案，通过安全经济技术比较后决定，从效果出发.既可采取单A措

11、施，也可综合采取多种措施。B4 来自现场长期观测和试验研究的积累a. 掌握本地R污源的状况由于污秽物质的性质各有所不问.设备与污i原距离也各有不同.这些因素对设备的影响部们很大的GB/T 16434- 1996 区别。b. 掌握本地区气候特征和变化的规律污闪大多发生于冬季及其前后的12月份。并且多发生在久旱元雨而又突然来毛毛雨或大雾之后，特别是在久旱之后来雨雾持续的时间较长(几小时以上)在午夜后，日出前，绝缘子表面的脏污物质被水份充分潮1号时出现。在我国北方还发生在久旱之后粘雪和融冰的气候，这些都是根据多年的运行经验总结出的一般规律，由于我国地域广阔，各个地区的气候不同，不同的地理、气候环境、

12、有其不同的特征，污秽等级的划分应随各地的气候情况而异。c 掌握本地区各种电力设备的外绝缘不同结构的运行情况各种类型、结构的绝缘子，根据运行经验在不同的污源性质和气候特征条件下有不同的爬电距离有效系数。这需要通过一定时间的实际运行的考验和实验室的试验而获得。选择线路绝缘子的爬电比距时还应考虑零值绝缘子的存在。根据运行经验，我国大部分地区220 kV及以F的线路悬式瓷绝缘子的年老化率平均在3%0左右，在线路刚投运的最初几年，可能还要高些。绝缘T串中含有苓值绝缘子，相当于爬电比距下降.线路出现了绝缘弱点，它也是诱发污闪因素之。B5 运行经验还包括科学的预见性，工程设计应给运行管理留有适当的安全运行裕

13、度影响设备发生污闪的因素，都是随着时间的迁移而不断发生变化的，在战运行经验选择绝缘子及其爬电比距的同时，还应进一步了解设备网架结构、污源、气候以及维护管理水平等因素未来发展的趋势.以预防今后潜在出现污闪事故的危险，同时，也给运行管理部门留有适当的安全运行裕度。附录C发电厂、变电所设备的盐密测量(参考件)发电1变电所中运行的设备各种各样，棒形支柱绝缘子是具有代表性的一种。根据制定变电设备自然污秽等级的需要，以及摸清棒形支柱绝缘子的运行性能.有必要开展对棒形支柱绝缘子的污闪料性的研究。同一前，国内已有少数单位开展了这方面的工作，人工泻秽和自然污秽试验数据都有些见污秽地区绝缘于使用导则勺，但由于污秽

14、试验本身固有的分散陀利不同实验室间的差别.将不太多的对应于不同污秽度下的市闪特性试验数据用标准量化的形式正式列入标准看来条件还不成熟.现仅提出参考意见供借鉴。Cl 标准暂规定测量盐密的取样设备为普通型悬式绝缘卜而变电设备取样应逐步过渡到以支特绝缘子为主。这期间.需要现场做大量的测量和对比试验。在测量棒式支柱绝缘子的盐密时，原则1-.也测k、中、F一之个伞裙，取其平均值。每个伞裙从上民个伞裙的下边缘到下一个伞裙的E边缘。C2 需测量变电所其他型式的绝缘f的盐密时，也要考虑与普通棒形支柱绝缘子的差别。如直径大的套管的瓷表面的盐密则tt.支柱绝缘子的为小。C3 根据国内某单位的经验.建议的支柱绝缘了

15、盐密值(在普通支柱绝缘子伫取样)为:污秽等级I E 中一一故密.mg/川，;:0.02 0. 020. 05 0.05.-._口.1I U.lO.， +: 0皱战密的才、f0 , 02 . l t川Dl K值的估算方法GB/T 1 64 34-1 996 附录D悬式绝缘子爬电距离有效利用系数K的估算(参考ftJ绝缘子的污秽闪络放电勺结构造理及自然积污量有关。爬电距离的有效利用系数应该既反映成电发展时l阳电距离长度利用的有效性，又能反映绝缘子在运1J条件F的积污惜能。因此，爬电距离白放利用系数iZI在相同的自然条件F，在中日同的积污时间内其被试绝缘子与基准绝缘子的污闪电J:lj弗度相比较来确定。

16、但是，我国幅员辽阔，各地IE源分布及气象条件差异较大，绝缘子的自然在:污特性不同。而且，现有的绝缘r自然污秽试验数据坯比较少。因此.采用自然污秽的污闪电压来求取绝缘子爬电距离有放和l肘系数十分困难。相对来说，人工污秽|刁络试验数据己积累f不少，对不同绝缘f的自然职污景也积累r-.定的运行经验。为此，现采用相当f在相同的自然条件下.在相同的积污时间内被试绝缘于和基准绝缘子的帜污盐密值的人工污闪电压梯度相比较的方法来求取K值。P :KK，/E2 式中.Ec1相当于在相同自然条件1、，在相同积污时间内被试绝缘子积污盐密值的人工污闪电压梯度巳丘2相当于在相同自然条件下，在相同积污时间内基准绝缘子积污盐

17、密倍的人工污闪电压梯度。D2 各种绝缘子人工污秽闪络电压梯度推荐值根据JR2596-91(绝缘子人工污秽试验方法固体层法标准对人污秽试验电源容量的规定，选用同内两瓷所、东电院等九个单位对13种绝缘r的120组人L污秽试验数据，经筛选处理后.求出各种绝缘ht1人工污秽污闪电压回归方程和污闪电ffi惮|芷.列于RD1吁D3 系数K值的估算举例已知各种绝缘子的人工污秽巧闪电压梯度后.各地|反吁根据绝缘子的自然积污特性，按tj主K11在计算公式，即可求l11.现举例如1:假设XWP2-70型绝缘子在某地厌的自然积污量为某i佳X-4.5型绝缘f的O.5倍.即在该胞区当X-4，5型绝缘子的年积污量为0.2

18、mg/cm2时x,J 庶的XWP2-70型绝缘T的年积污量为O.1 mg/cm2, f更丧Dl得知.O.2mgl伫m2盐密时X-4.5型绝缘手的K，-, 27, RIi kV 1m 。.1mg川丑。盐密时XWP2.70型绝缘子的E.，= 27. (lO kV /01。则XWP2-70型绝缘子的爬电距离有效利南系数K值俏货如下K=ErjtET2=2700/27.MZOl7 依此类推各地区口J根据当地各种绝缘子的自然积污特性.经查表Dl数据后汁算求出各神绝缘子在不同地区、不同盐密1的K值。D4 系数K的使用方法在半;标准中污秽等级与爬电比E的配置都是以XP-70CX4.:)型)、XP160普通型绝

19、缘r为棋?在计算各污级下的绝缘强度ot.fJI用绝缘子的几何爬电距离.p，吕电距离的白玫利用系数为七、马采用骂他型号绝缘子配器绝缘时.于在爬电距离的有效利用率问题T用F式表PI2J J) -,. GB/T 16434-1996 L二K.L , 式中:Lo几何爬电距离。如上例，XWP2-70型绝缘子的几何爬电距离为305mm，则其有效爬电距离即为:L=K L , =O. 97X305二296(mm)表D1回归方得及用回归计算的污闪电压Ur和污闪电压梯度Eo用Itl归方程，I算f午在k密下的污闪电压U，和污闪电压梯度EkVim绝缘子型号问樱k叫。10lmg/cdlohdcm iOMg/cm 卜DI

20、 E , U, I E, -1 ;，-I E, I u, I E, X-4.5 5. 227P -1).271 XP-70 5.319P (;.2守舍11.03 I 37.46一十一+! 90 33 ) 3一1.63!7.XK 126.71 i 6.65 1 22.S1 LXP-70 6.064P 1, 83 to.l0! 10.13 3434| 8. 68 7. 41 2.). 22 XH 1-4 .3 ;:;.954p-, m 13. 57比23|l12228.05 9. 27 23. 18 7. 6。19. 15 -_-._-、一千XWP-70 5.509F0202 13.21 I 33

21、.口2; 10.79 27.() 8. 81 22. 02 7. 19 17. 97 XP-160 4.610P-I.Z18 10.60 14.75| 8. n 28. 66 7.21 23. 64 5.95 19. ;31 XP3-160 5. 2:1 0P- . 2的11. 36 32.46| 9. 50 27. 14 7.93 22. 66 6.63 I 18.91 一一一一XP4.160 6. 123P 出313.06 32. 6s_J_1 O. 96 27.40 9. 20 23. 00 7.72 19.30 X飞N1-1606. 223P-u, .33 12. 51 31. 27

22、i 10.6.t 26. 60 9. 0;) I 22. 62 7. 70 19.25 XWP2-160 7. 255p.-O-21 13.98 3，口7!12.01 26.69 1032|2293 8.87 19. 71 卡XWP5.160 5. 919P- 11 15. 02 33.18l1211 26. 91 9. 6 I 21. 69 7. 87 17. 49 卜LXP-160 5. 4 66P -0. 27 12. 91 39l210.68|32406 一-8. 68 26. 30 7. 11 21.54 XP-210 6. 158P-n.w |12.79138. 18 10.80|32. 24i Sl. 12 I 27. 22 川l_z_2.98附加说明:本标准由中华人民共和困电力部提出。本标准由电力部科技司、安生司归口。本标准向武汉高压研究所、东北电力试验研究院、四lt电力试验研究所、华东电力试验研究所、电力科学研究院、山东电力试验研究所、华北电力试验研究所组成起草川军组，山武汉高压研究所负责编写本标准主要起草人:刘湘生、徐通lll、喻华玉、徐喜佑、刘燕尘、玉靖勤、张汗贤。1 III -