电力中的高压技术、设备绝缘类型和绝缘配合

高压技术

高压工程是许多电气、电气和电物理专业的主要学科之一。

广泛应用于国民经济的许多部门。关于高压电力系统，该学科研究电气绝缘以及暴露于额定（工作）电压和过电压时绝缘中发生的过程。

高压装置，根据电气绝缘过程的特点，包括标称电压高于 1000 V 的装置。

高压技术课程通常分为两部分。第一部分解决与设计、技术、测试和操作相关的问题。电气装置的绝缘…第二部分检查了电网中过电压的发生及其限制方法。

高压技术的两个部分相互之间有着密切的联系，整体解决其中一个或另一部分的问题必须在相互关系中进行。

高压技术解决的问题范围包括：

这些问题中的每一个都有自己的特点和独立的重要性。然而，所有这些都是为了解决高压技术的主要问题—— 创建和提供高压装置可靠工作的电气绝缘（创建具有技术和经济合理绝缘水平的绝缘结构）。

例如，气体泄漏具有很大的独立重要性，但在高压技术中，它们是根据绝缘特性考虑的，因为气体，尤其是空气，存在于所有绝缘结构中。

这门科学学科与第一批高压装置的出现同时出现，当时电气绝缘开始决定其运行的可靠性。

随着你的成长装置的标称电压绝缘要求越来越高。这些要求在很大程度上取决于电路切换、接地故障等期间电气装置各个部分中发生的那些瞬变。（内部浪涌）和闪电放电（大气浪涌）。

为了解决高压技术问题，需要专门的高压实验室来获得各种类型和形式的高压，以及高压测量装置。

因此，高压工程考虑现代高压实验室和高压测量的主要设备。

此外，从工作接地和保护接地的布置角度考虑了地面电流（工业频率和脉冲）的流动，这是确保高压装置的运行模式及其维护安全所必需的.

高压工程是唯一全面考察电气系统绝缘结构性能的学科，这也是为什么它是所有电气工程和电气工程专业的核心学科之一。

高压电气装置的绝缘类型

现代的电力系统，由许多发电厂（NPP、HPP、GRES、TPP）、变电站、架空和电缆电力线路组成，包含三种主要的高压绝缘类型：电站、变电站和线路绝缘。

对气体绝缘 包括用于内部安装的电气设备的绝缘，即旋转机械（发电机、电动机和补偿器）、电气装置（开关、限制器、电抗器等）的绝缘。电力变压器和自耦变压器，以及用于内部安装的电气绝缘结构（插座和支撑绝缘子等）。

用于变电站隔离 包括拟外装（变电站开敞部分）电气设备的绝缘，即电力变压器和自耦变压器的绝缘、外装电气装置以及外装电气隔离结构。

用于线路隔离 包括架空线路绝缘和电缆线路绝缘。

高压装置的电气绝缘分为外部绝缘和内部绝缘。 对外绝缘 包括空气中的电气绝缘装置和结构，以及 对内绝缘 ——液体或半液体介质中的装置和结构。

高压绝缘决定了电力系统运行的可靠性，因此对高压和过电压下的电气强度、机械强度、抗环境影响等都有要求。

绝缘必须能承受长时间的工作电压和冲击不同类型的过电压.

用于外装的外绝缘必须在雨、雪、冰、各种污染物等环境下可靠工作。内绝缘与外绝缘相比，通常具有更好的工作条件。在山区，外保温必须在低气压下可靠工作。

许多类型的电绝缘结构必须具有更高的机械强度。例如，支撑和套管绝缘子、套管等。必须反复承受短路、线路绝缘体（花环）和高支撑电气绝缘结构期间大电动力的冲击——风荷载，因为风会产生高压。

使用帮助限制不同操作模式下对绝缘有危险的过电压 特殊保护装置.

主要保护装置有避雷器、避雷器、保护电容、消弧和无功线圈、避雷器（绳、杆）、高速断路器带自动关闭装置 (AR).

合理的操作措施有助于确保在使用限制器和其他保护装置时绝缘的可靠运行。它们包括绝缘的协调、定期预防性绝缘测试的组织（以识别和消除薄弱的绝缘）、变压器的中性线接地等。 .

隔离配合

高压技术绝缘设计中出现的主要问题之一是所谓的绝缘材料的定义。 “绝缘水平”，即它在不被损坏的情况下所能承受的电压。

电气装置的绝缘必须在一定的电气强度下进行，以便在任何可能的过电压下都不会出现重叠（破坏）。然而，这种绝缘太笨重和昂贵。

因此，在选择绝缘时，建议不要沿着对其电气强度产生限制的路线，而是沿着应用这样的保护措施的路线，一方面，防止出现对绝缘有害的过电压波，另一方面，它保护绝缘体免受浪涌波的影响……

因此，在一定水平上选择绝缘，即。放电和击穿电压的规定值，考虑到保护措施。

隔离级别 保护措施的选择必须确保绝缘不会在给定安装中发生的各种形式的过电压的影响下崩溃，同时具有最小的尺寸和成本。

将采用的绝缘水平和保护措施与影响绝缘的过电压相协调称为 隔离配合.

电压为 220 kV（含）的装置的绝缘水平主要由大气过电压值决定，即它们明显高于内部过电压值，其中的绝缘配合基于脉冲特性。

330 kV 及以上装置的绝缘水平主要由内部过电压决定，其中绝缘的协调是基于对这些过电压可能大小的考虑。

绝缘配合在很大程度上取决于安装的中性点。与带有硬接地中性点的装置相比，带有隔离中性点的装置需要更高级别的绝缘。