标准规范下载简介

Q／GDW 13001-2014 高海拔外绝缘配置技术规范.pdf

国网青海省电力公司通过承担的《青藏铁路ⅡI 110kV输变电工程绝缘空气间隙研究》项目，分别在武汉（23m）、西宁（2254m）、拉萨（3698m）及那 曲（4510m）四个试区开展了110kV典型杆塔空气间隙在0.5m、1.0m、1.5m和2.0m下的工频、操作和 雷电冲击放电电压试验，参照GB311.2中海拔校正因数的指数公式形式，对线路间隙的工频放电电压、 操作50%放电电压和雷电50%放电电压在0.5m1.5m的间隙距离内按下式形式（指数经验公式）进行 最小二乘法拟合，其中指数α在表B.1中列出。

K一一各试验数据点的海拔校正因数： H一试点的海拔高度，m。 放电电压海拔校正因数按GB311.2定义的指数m等于1.0，操作50%放电电压的指数m等于0.9。

DAT 68—2017《档案服务外包工作规范》表B.1海拔校正因数的指数拟合

B.3国内外各种标准及试验研究获得的修正因数上

延至5000m，利用各种标准及试验研究获行 修正因数，分别计算其工频电压海拔校正因

表B.2各种标准下工频电压海拔校正因数计算结果

结合国网青海省电力公司近年来关于高海拔地区空气间隙、相间距离、外绝缘研究成果及大量的试 验数据，得出以下结论： 试验研究得到海拔修正系数与GB311.1和GB311.2中海拔修正公式计算的海拔修正系数最为接近。 b） GB311.1中所提供的公式是基于1000m海拔进行修正的，在4500m及以下工频及雷电冲击电 压海拔修正系数明显较“试验研究获得的指数公式”所得结论偏低。 GB311.1提供的修正办法中确定的操作冲击电压海拔校正因数过于严格，如按照该方法进行高 海拔地区电气一次设备外绝缘水平修正时，对于330kV及以上电压等级电气设备其经济技术性 较差，故不建议采用。 GB311.2规定的海拔校正方法，与试验研究所得到的高海拔修正系数差别较小，建议采用 GB311.2中所提供的高海拔修正公式。 根据国内外相关标准中海拔修正方法，结合国网青海省电力公司在高海拔外绝缘领域研究成果，采 用以下海拔修正方法。 a）外绝缘试验电压海拔修正如正文5.1条所述。 b）空气间隙放电电压海拔修正如正文5.2条所述。 c）爬电距离修正： 本标准中“统一爬电比距”定义为“绝缘子的爬电距离与该绝缘子上承载的最高运行电压的方均根 直之比”。该定义实际上包括相电压和线电压，其电压值由电力设备实际运行电压确定。在实际运行和 试验中都比较直观。而GB/T5582—1993、GB/T16434—1996、JB/T5895—1991定义的术语“爬电比距” 为电力设备外绝缘的爬电距离与设备最高电压之比。设备最高电压并不是设备上的直接承受的电压。对于 线对地绝缘，此“统一爬电比距”产生的值将是GB/T5582一1993定义的“爬电比距”给出的值的√3倍。 对于高海拔地区变电站内一次电气一次设备绝缘子爬电距离确定以下两点原则：变电站户外电气 次设备外绝缘爬电距离不进行海拔修正：考虑到目前国内缺乏高海拔、超高压、污移条件下的放电曲线 试验数据，有效爬电距离L按式L≥KaaU㎡/V3计算确定。 根据Q/GDW179一2008第9章修正统一爬电比距。复合绝缘子爬电距离确定如正文5.3.4所述

变电站电气一次设备外绝缘水平的说明

C.1根据GB311.1中第5.3条，关于高压输变电设备的额定绝缘水平，对于范围I的设备（IkV≤ Um≤252kV）选取设备的绝缘水平时，首先应考虑雷电冲击作用电压，和每一设备最高电压相对应， 给出了设备绝缘水平的两个耐受电压，即：额定雷电冲击耐受电压；额定短时工频耐受电压。 对于范围II的设备（U.>252kV）选取设备的绝缘水平时，要考虑操作冲击和雷电冲击作用电压， 和每一设备最高电压相对应，给出了设备绝缘水平的两个耐受电压，即：额定雷电冲击耐受电压；额定 操作冲击耐受电压。 C.2在高海拔地区设备材料统一标准中推荐电气一次设备的额定外绝缘水平除因电压等级不同而确定 的耐受电压外，还有受耐受电压控制的最小空气间隙。在进行高海拔地区外绝缘修正时因根据推荐的外 绝缘水平同时对耐受电压和最小空气间隙进行修正。 C.2.1变电站电气一次设备外绝缘额定耐受电压。 涉及高海拔地区物资采购的变电站内电气一次设备绝缘子主要包括以下几种形式的瓷和复合绝 缘子：支柱绝缘子；开关类设备用空心套管；绕组类设备用套管（电容型套管）；互感器类设备用瓷套； 避雷器用瓷套。 规定的变电站内电气一次设备绝缘子外绝缘额定耐受电压，适用于系统标称电压为6kV、10kV、 20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV电压等级、频率为50Hz三相交流输电 系统中，变电站内变压器、断路器、GIS等装置中使用的瓷套管（复合套管）及互感器、避雷器等装置 中使用的瓷套（复合套）。对于散开式隔离开关等装置中使用的支柱绝缘子外绝缘耐受电压也应执行本 标准。 根据GB/T4109一2008中表7规定35kV及以下电压等级变电站电气一次设备外绝缘额定耐受电压， 根据国家电网公司招标范本规定35kV以上电压等级变电站电气一次设备外绝缘额定耐受电压。高 海拔地区变电站内电气一次设备用绝缘子外绝缘耐受电压均应执行本标准的规定。试验程序、试验判据 及试验电压波形均应执行国内相关标准及规定。 C.2.2户外变电站要求的最小空气间隙。 C.2.2.1最小空气间隙的说明。本标准所指的最小空气间隙应理解为其静电场不受绝缘子（如套管）结 构的影响。最小空气间隙规定值不涉及绝缘子本身的闪络距离或其表面爬电距离；也不考虑鸟类或其他 兽类带来的使其距离减小的影响。 本标准的间隙要求，对于两个圆角化的电极之间的间隙是适用的。本标准认为导线夹持件和其屏蔽 罩形状合适，不会降低原有的闪络电压；还认为进线布置也不会使原有的有效空气间隙减小。如果用户 用特殊的连接方法，以致减小原有的最小空气间隙时，则应采取特殊措施。 规定有足够裕度的空气间隙值可能有一定的技术困难。本标准的原则是：提供一个最小的、无危险 的间隙，不必再用论证或试验的方法来检验它们在各种系统条件下和不同气候条件下是否有足够的安全 性。根据上述原则确定的最小空气间隙实际上是最小值，在选择时实际空气间隙至少要等于规定的最小 空气间隙。 避雷器外绝缘的要求不等同于其他高压电器，避雷器外绝缘瓷套同时也是安放电阻片的容器，避雷 器用均压环除优化高压带电部分电场分布外，还有优化电阻片电压分布的作用。研究表明，电阻片是限 压元件，对过电压的响应时间仅20nS。若对避雷器产品的最小空气间隙进行修正，会导致瓷套的危险断 面的应力增加从而对避雷器的机械强度产生影响。考虑到避雷器产品的特殊性，对避雷器产品的最小空

.1DL/T5352—2006附录B中海拔大于1000m日

C.2.3户内变电站要求的最小空气间隙。 求的高海拨地区最小空气间隙，在海拨不超过 1000m地区要求的最小空气间隙值基础之上，根据户外变电站最小空气间隙增加之比例来确定

高海拔地区使用变电站电气一次设备在海拔不超过1000m地区的外绝缘耐受试验电压

高海拔地区使用变电站电气一次设备在海拨不超过1000m地区的外绝缘耐受试验电压

高海拔地区110kV及以下电压等级电气一次设备在 不超过1000m地区的外绝缘耐受试验电压

高海拔地区使用的复合绝缘子在海拨不超过1000m地区的外绝缘耐受电压

表E.1高海拔地区220kV及以下电压等级复合组 海拔不超过1000m地区耐受电压

表E.2高海拔地区220kV以上电压等级复合绝缘子在 海拔不超过1000m地区耐受电压

Q/GDW130012014

输电线路复合绝缘子外绝缘水平的说明

输电线路复合绝缘子外绝缘耐受电压、高海拔地区复合绝缘子爬电距离和最小电弧距离遵循以下 原则。 a） 因国内缺乏海拔4500m及以上地区复合绝缘子运行经验，本次未规定海拔4500m以上地区复 合绝缘子外绝缘参数。 b） 因国内西北高海拔地区未涉及66kV电压等级输电线路，本次未规定66kV电压等级输电线路 复合绝缘子高海拔地区外绝缘参数。 C 因20kV电压等级输电线路为城区电缆供电，因此未规定20kV电压等级输电线路复合绝缘子 高海拔地区外绝缘参数。 d）35kV及以下电压等级输电线路复合绝缘子外绝缘参数参照Q/GDW179一2008中绝缘配合方法 计算，

F.2复合绝缘子最小电弧距离

a）确定复合绝缘子最小电弧距离原则。 1）750kV电压等级输电线路复合绝缘子最小电弧距离按照实际工程，以操作过电压进行绝缘 配合同时校核雷电过电压间隙。 2 330kV电压等级输电线路复合绝缘子最小电弧距离在计算值基础上，参考实际工程取值。 3）110kV参考了《青藏铁路110kV输变电工程的绝缘配合》中的结论与工程实际取值。 4 对于500kV电压等级及以下输电线路复合绝缘子最小电弧距离按照雷电过电压进行绝缘 配合确定。 5）根据Q/GDW179一2008第9章中的方法确定雷电过电压间隙。 如因高海拔而需增加绝缘子数量，则雷电过电压最小间隙也应相应增大。在雷电过电压情况下，其 空气间隙的正极性雷电冲击放电电压应与绝缘子串的50%雷电冲击放电电压相匹配。不必按绝缘子串的 50%雷电冲击放电电压的100%确定间隙，对于750kV输电线路只需按绝缘子串50%雷电冲击放电电压 的80%确定间隙，对500kV及以下线路只需按绝缘子串的50%雷电冲击放电电压的85%确定间隙（污 岁区该间隙可仍按a级污移区配合），即按下式进行配合： Us0%=85%Us0%（适用于500kV及以下电压等级输电线路）； U50%=80%Us0%（适用于750kV电压等级输电线路）

U50%—绝缘子串的50%雷电冲击放电电压，kV； 1一—绝缘子串绝缘长度，m。 雷电冲击放电电压U50%与空气间隙的关系为 Us0% = 582d

式中： d空气间隙，ma

b）330kV电压等级复合绝缘子海拔3000m地区最小电弧距离计算示例。 1）根据DL/T620—1997中表15及Q/GDW179—2008中表9规定，在海拔高度1000m以下 地区，对于330kV电压等级输电线路，要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数不应小于17片（单 片绝缘子高度为146mm）。 2）绝缘子50%雷电冲击放电电压为Us0%=556/=556×146×(17+1)=1461.17（kV)。 3）在雷电过电压情况下，其空气间隙的正极性雷电冲击放电电压应与绝缘子串的50%雷电冲 击放电电压配合。对500kV及以下输电线路只需按绝缘子串的50%雷电冲击放电电压的 85%确定间隙（污移区该间隙可仍按0级污移区配合），则Us0%=85%U50%=85%× 1461.17= 1241.99 (kV)。 4） 根据本标准5.2节空气间隙放电电压海拔修正公式，确定海拔3000m地区雷电冲击放电电 压海拔修正系数K，=1.445。 5 修正到海拔3000m地区，绝缘子空气间隙雷电冲击放电电压为Us0%=KUs0%=1.445× 1242.99=1794.68 (kV)。 6） 根据雷电冲击放电电压U50%与空气间隙的关系确定复合绝缘子外绝缘最小空气间隙，为 1794.68=582d，得出空气间隙为3.08m。 7）参考实际工程取值，推荐3000m地区330kV复合绝缘子最小电弧距离为3150mm c）750kV电压等级复合绝缘子海拔2500m地区最小电弧距离计算示例。 根据Q/GDW179—2008第9章雷电过电压间隙确定方法，计算海拔2500m地区750kV输 电线路雷电过电压最小空气间隙为5.01m。 2 对于操作过电压间隙选择，计算中取绝缘配合系数k=1.25，Us0%=1.25U，=1469.85（kV)， U.为操作过电压，kV。对于750kV输电线路操作过电压水平为1.8p.u.。 根据本标准第5.2节操作冲击放电电压海拔修正系数，得到K,Us0%=1690.33（kV)。长度 为D间隙的操作冲击50%放电电压Us0%为U50%=3400K/(1+8/D），得到海拔2500m时 操作过电压空气间隙为6.1m。 4） 海拔2500m地区750kV输电线路复合绝缘子最小电弧距离为6150mm。 根据上述原则，确定的高海拔地区复合绝缘子最小电弧距离如正文表10所示。

E3复合绝缘子公称结构高度

合绝缘子公称结构高度如正文7.3条表中规定

E.4复合绝缘子公称爬电距离

目前国内外普遍结论认为：随气压降低，染污绝缘的直流和交流闪络电压都会降低，污闪电压与 之间呈非线性关系为

Uo一常压P。下污闪电压； U一一低气压P下的污闪电压： 一一下降指数，大小反映气压对于污闪电压的影响程度。 从大量的污闪试验结果可以看出，随海拔的下降指数n不仅和伞裙形状有关，而且还和盐密、海拔 高度有关。污闪电压和气压之间是非线性的关系，在实际的外绝缘的工程设计中进行绝缘子串长选择时， 应用起来很不方便

表F.1为气象部门提供的海拔高度和气压的具

F.1为气象部门提供的海拔高度和气压的具体数据

表F.1海拔高度和气压的对应关系（青藏高原）

表F.1中数据，进行曲线拟合，可以得出

而其相关系数R²=0.9996 于是可得

表F.2不同n值下的系数

表F.10500kV线路复合绝缘子爬电比距

750kV线路复合绝缘子爬电比距计算。750kV线路复合绝缘子爬电比距在a、b、c污区取c级 上限39.4mm/kV，d、e级污区的统一爬电比距按规定不应小于悬式盘形绝缘子的3/4，本标准 中d、e污区分别取上限爬电比距的0.85倍，750kV线路复合绝缘子爬电比距见表F.11。

750kV线路复合绝缘子爬电比距计算。750kV线路复合绝缘子爬电比距在a、b、c污区取c级 上限39.4mm/kV，d、e级污区的统一爬电比距按规定不应小于悬式盘形绝缘子的3/4，本标准 中d、e污区分别取上限爬电比距的0.85倍，750kV线路复合绝缘子爬电比距见表E.11。

表F.11750kV线路复合绝缘子爬电比距

综合考虑复合绝缘子爬电比 与绝缘于的比值、实际生产等因系考患，各电压等级的 绝缘子爬电距离推荐值如正文表11所示

高海拔外绝缘配置技术规范

编制背景 编制主要原则 与其他标准的关系 34 主要工作过程…. 标准的结构和内容 条文说明

偏制背景 偏制主要原则·· 与其他标准的关系 34 主要工作过程…. 示准的结构和内容· 圣文说明

空气间隙和绝缘子构成了电气设备的外绝缘，空气间隙的击穿电压及绝缘子的闪络电压和大气条件 有关。随着海拔高度增加，空气密度下降，外绝缘放电电压随之下降，因此高海拔地区电气设备外绝缘 配置必须考虑这一因素的影响。 目前，国家标准、行业标准及相关国际标准中，已经给出了外绝缘放电电压与大气参数之间关系的 经验公式，这些公式形式不同、校正方法不同、确定的海拔校正因数不同，且适用范围也不尽相同。使 得高海拔地区电气设备外绝缘的选择无统一标准可依，高海拔地区电气设备外绝缘不一致，无法从经济 和技术上统筹兼顾，无法保证电气设备的安全稳定运行。 此外，在进行高海拔外绝缘校正时，因没有科学、统一的海拔分级标准，导致高海拔地区电气设备 参数杂乱、同类型设备序列较多、规格型号不统一，造成电气设备生产周期长、成本高，通用互换性较 差，不利于提高物资集约化管理的整体水平。 因此，根据国家电网公司集约化、精细化管理的要求，充分发挥集团规模优势，降低采购成本，必 须统一设备技术标准，全面推进技术标准化、产品系列化，提高物资采购过程工作效率。国家电网公司 物资部委托国网青海省电力公司编写本标准。该标准的制定将有利于减少高海拔地区设备型式，方便工 程设计、招标和运行维护；有利于缩短工程建设周期，降低工程建设和运营成本；有利于设备厂家推行 技术进步和降低制造成本：有利于增强设备的统一性和通用性，提高工程建设水平。

本标准在编制过程中主要依据的标准如表1所示

本标准根据国内外相关标准结合国网青海省电力公司高海拔外绝缘研究成果，确定了输变电设备外 绝缘耐受电压海拔修正方法。 本标准根据国内相关标准和国家电网公司集中招标范本，确定了输变电设备外绝缘额定耐受电压

最小空气间隙。 本标准确定了高海拔地区外绝缘配置时的海拔分级原则。 本标准根据国内制造能力，推荐了不同海拔地区、不同电压等级变电站电气一次设备用绝缘子最小 电弧距离和爬电距离。 本标准推荐了输电线路复合绝缘子最小电弧距离和爬电距离。 本标准研究生产运行提出的问题和经验GB-T34620标准下载，在安全、经济、合理的基础上增加了适当的条文规定。

物资采购技术标准在满足有关国家、行业和公司企业标准的基础上，结合公司企业标准和基建、运 检、营销等专业管理要求，针对工程的特殊性提出了具体的技术要求和质量标准。采购标准经招标文件 的引用，成为招标文件的组成部分，与招标文件具有同等的法律效力，招标文件中不再重复通用技术规 范的内容。 本标准为变电站电气一次设备及输电线路复合绝缘子物资采购标准提供了外绝缘海拔修正依据。

意见和建议，对本标准进行最终修订。 在总结和分析的基础上广泛征求各方意见，加强与多家生产制造厂商的沟通交流、结合多次专业会 出的意见和建议，在进行了大量的论证和修改的基础上，编制完成本标准

范围、规范性引用文件、术语和定义、海拔分级 线路复合绝缘子外绝缘水平。

本标准第5章，依据国家和电力行业相关标准给出了海拔修正方法，并且结合国家电网公司科技项 目《青藏铁路IⅡI期110kV输变电工程关键技术研究》JCT401.3-2013 建材机械用铸钢件 第3部分：缺陷处理规定，给出了海拔修正因子确定值。本标准第6章中， 对于750kV电压等级三相交流输电系统，根据DL/T620一1997中绝缘配合的方法和南瑞集团（国网电 科院）提供的真型模型放电试验数据确定了高海拔地区变电站要求的最小相对地空气间隙和最小相间空 气间隙。本标准第7章中，对于复合绝缘子外绝缘额定耐受电压，根据国内复合绝缘子制造水平，规定 俞电线路复合绝缘子外绝缘额定耐受电压。试验程序、试验判据及试验电压波形均应执行国内相关标准 及规定

国家电网公司 STATE GRID