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)0100015002000250030003500相对大气压10.8880.8350.7860.7410.6950.655相对空气密度10.90850.8650.8240.7840.7450.708绝对湿度(g/m3)117.646.375.334.423.683.08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。橡胶密封件经低温试验表明，随着温度的下降，其硬度、扯断强度及伸涨率三项机械性能均表现出不同程度的下降趋势。由于昼夜温差大，温度变化快，设备外绝缘表面容易产生凝露，在低气压、污秽等综合作用下，绝缘强度急剧下降，极易产生运行电压的绝缘闪络事故。太阳辐射的影响高原地区日照强烈，紫外线强度大，会促使绝缘材料老化加快，特别是有机绝缘材料，会加速油漆涂层的老化和龟裂。低压电器在高海拔地区的使用根据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。在采用低压断路器时，应留有一定的短路与工作余量。附加说明：1.经查相关资料：甘孜、阿坝、凉山等地区的平均海拔约3500m；成都地区的平均海拔约为500m。2.为确保断路器可靠工作，额定工作电流建议按80～90％In降容使用，选择M型分断能力的断路器。海拔越高，空气越稀薄，电器的散热条件以及触点的灭弧电压就会改变；因1.3接GB311.1—1997规定的计算方法和GB胛11022—1999规定的计算方法相比．后者计算结果高于前者，现对PFWV取51kV．对BIL取91kV作为型式试验依据。2空气绝缘距离的确定与验算2.1按照八十年代原两部(原能源部和机电部)联合攻关组通过试验验证所确定的空气绝缘距离，当额定电压为12kV．海拔高度为2500m时相对地和相间带电体之间空气绝缘距离为144mm。2.2空气绝缘距离的验算2.2.1对工频放电电压的验算2.3对绝缘件沿面爬电距离的确定和验算：2.3.1爬电距离的确按80年代原部攻关组试验验证的结果和经验来看，对绝缘件(指以DMC、SMC：及环氧树脂为原料制成的部件)只要选用加强绝缘型(亦称全工况)产品基本上能满足海拔2500m及以下地区要求。2.3.2爬电距离的验算已知加强绝缘型的有机绝缘材料制成绝缘件沿面爬电距离12kV时为24cm，将已知数据代人经验公式验算如下：3现有KYN28A—12型标准型开关柜应用到海拔2500m的地方运行，在开关柜外形尺寸(W800×D1500×H2300mm)不变的条件下，对一次导电回路有关元器件和母线等采取相应技术措施，基本办法是对带电体之间和带电体对地之间的空气绝缘距离不足144mm地方采用复合绝缘或改变导体几何形状等措施。3.1主母线、支母线采用加强绝缘型工艺措施(套绝缘护套或硫化，搭接头加绝缘包盒)，这样柜与柜间的母线绝缘套管和触头盒的绝缘均得到加强获得解决；另外支母线宽度选用圆角60宽及端头倒圆角表面加工光滑无飞边毛刺等措施，这样可加大相间和相对地的绝缘距离和避免尖端放电机会。3.2ZN63A—12/1250—31.5型真空断路器为了保证足够的空气绝缘距离需在每相靠近绝缘筒顶部的铝支架周边平面15mm宽及侧面10mm位置硫化处理，每相的绝缘拉杆选用大爬距(≥240mm)的产品；以弥补绝缘距离不足之缺欠，真空灭弧室采用北京京东方真空电器有限责任公司生产的适用高海拔地区使用的特制产品，因该灭弧室生产厂已有文章介绍故本文略。大连第一互感器厂和大连北方互感器厂等3.3电流互感器(CT)选用LZZBJ9—10GY型，多家生产厂均有适用高原地区的定型产品。3.4接地开关(ES)选用在JNl5A—12／31.5—80型基础上加以改进，使断口由125mm改为≥144mm，其内配传感器高度145mm，沿面爬电距离>240mm，均能满足海拔2500米的技术要求。3.5静触头对活门原为125mm<144mm，采取将金属活