【国家标准(GB)】 高压输变电设备的绝缘配合使用导则

中华人民共和国国家标准
高压输变电设备的绝缘配合使用导则Application guide for insulation co-ordinationof high oltage transmission andtransformation equipment
1范围及引用的现行标准
1.1范围
UDC 621.316.9
GB 11. 7--8B
本导则是执行GB311.1《高!F输变电设备的绝缘配合》的指导性文件，只适用十设备的相对地绝缘，其月的在于给出合理地、经济地确定交流输变电设备电气强度、选择过电压保护装置（如避雷器、放电问隙等）及过电压限制措施等问题的指导原则，而不是要给出有关绝缘配合和绝缘设计的严格规定。
由丁对非正规设计的设备或电力系统中具有例外的特性时，需要进行专门的研究，故本导则主要号虑的是-些基本情况。
本导则以其出版时使用的输变电设备型式及其额定值为基础，故当设备及其特性有新的改善并经验证时，应允许使用。
与GB311.1相对成，本导则按额定电分下列两个范围论述。3～220kV
b. 33 ~ 50nkV.
1.2引用标准
GB311.1高乐输变电设备的绝缘配合GB311.2高电压试验技术第一部分·般试验条件和要求
GB311.3高电压试验技术第二部分试验程GB311.4高电压试验技术第三部分测量装置GB4876交流高压断路器的线路充电电流开合试验交流系统用碳化硅阀式避雷器
GB5582高压电力设备外绝缘污移等级2运行中的作用电压
2.1作用电压类型
设备在运行中可能受到下述各类电压的作用：a，正常运行条件下的工频中压；b，新时过中压（包哲工频电压升高)c.操作过毛压；
d，需电过电压,
左GB311.1中主要按电压波形将过电压分类，因为电压波形决定了对设备绝缘和保护装置的影响。
“暂时过电！”足指其频率为工频或某波频率，且在其持续时间范固内尤哀减或衰减慢的过电国家标准局1988-0620批准
1989-01-01实施
GB$11.7—88
“操作过电压”，“雷电过电压”通常分别由操作（或故障）及雷电放电所引起，但末必总是如此。例如，当变压器一侧有富电波作用时，经绕组间耦合的电感性传递过电压，会有接近于操作过电压的长波前：而当单相接地时，依靠相间的电、磁耦合，可在正常相上产生接近于雷电过电压的短波前。同时，作用电压对绝缘和保护装置的影响，主要取决于其波形，幅值和持续时间，故在本导则中的所谓“操作”“需电”过电压是指可分别用长波前的操作冲击和短波前的雷电冲击来代表的过电压。当过电压用标么值（P.u.）表示时，其基准值是设备最高电压的V号。2
2.2正常运行条件下的工频电压
对设备绝缘和某些过电压保护装置（如无串联间隙的金属氧化物避雷器）长期运行性能的要求取决于这一电压，避雷器动作后，其瞬时值对作用于设备上的过电压亦有影响。工频电压的作用随电压等级的提高愈益重要。
正常运行条件下，工频电压会有某些波动，且系统中各点的工频电压并不完全相等，但不会超过设备最高电压。故在本导则中把工频电压看作是常数且等于设备最高电压。2.3暂时过电压
暂时过电压的严重程度取决于其幅值和持续时间。在进行绝缘配合时，应首先考虑暂时过电压，因在避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续时间对其额定电压（它决定了避雷器的保护水平）a.
的选择很重要，
b。持续时间较长的暂时过电压，即使其幅值较其他过电压为低，也可能决定设备内、外绝缘（如污移表而）的设计，危及设备的安全运行。℃。通常，如暂时过电压的幅值较大，操作过电小的幅值也较大。为限制操作和雷电过电压，以降低设备的绝缘水平，有时器对暂时过电压进行限制。衡时过电压的起因主要是：
白。接地故障，
b、负载突变；
c．谐振。
2.3.1接地故障引起的暂时过电压因单相接地故障出现的概率最大，且这一概率随系统额定电压的上升而增加，故主要考虑这情沉。系统中某选定的故障点处正常相的暂时过电压“系统中性点的接地方式有关，其计算方法及有关的说明见附录D。
2.3.2负载突变引起的暂时过电压当突然切除大的有功、无功负载时，公出现暂时过电压，其幅值及持续时间与失去负载后的系统配置。电源特性（电站的短路容量、发电机的调速及调压装置的特性）有关。在长线末端突然失去全部负载时，由于短时间内发电机的转速增加和费兰梯（长线电容）效应等，这种电压升高可能特别严重。会影响到设备的安全运行。在超高压系统运行的初期，对这种过电压的严重性应给予充分重视。
2.8.3谐振引起的暂时过电压
请振可能是线性的、也可能是非线性的。这里非线性谐振是指铁磁谐。仅当系统中有故障或非全相操作，口.参数又匹配时线性谐振才有可能发生。例如：在架空线、电缆的系统内，单相接地后，由故障点塑人，系统的零序电抗X，正序电抗X，满足X+2X,=0，非全相操作时，由开关断L望人，系统的零序电抗X，正序电抗X：满足X。+2X，=0（单和合闸）或2X。+X=0（单柏开断）时。作线性谐振时，其谐搬频率可能是电源频率（基频谐振）、或其分数（分次谐波谐振）、或其定的倍数（偶次或奇次谐波谐振）。GB a11.7-88
在有大电容元件（如串联补赏电容器，电缆等）和具有非线磁化特性的电感元件（如变压器等）的回路内，出于操作或负载突变，可能激发起不同类型的非线性谐报过电压，其特续时间与激发的起、回路本身的特性有关，或者是稳定的，或仅持续定时间。此类过电压出现的情况较为繁杂，在本导则中只能要说明一些最典型的例子。2.3.8.1基频铁磁谱振
例如，在非有效接地系统！，当空载母线合闸或单相接地，且由于各相电磁式电压互感器的饱和程度不同，可能产生基频铁磁谐振。义如，带有空载或轻载变压器的线路中，非全相操作或断线，形成电容与非线性电感的中联电路，且该回略总阻抗为容性时，过电压将较高。基频铁磁谐振过电压通常为铁芯饱和所限制。2.3.3.2分次谱波谐振
在串联补觉电容器和并联电抗器的串联回路和电磁式电压互感器与母线对地电容的并联回路内，如作用电压，回路参数（电容值、含铁芯电感线圈线性部分的电感值、电阻值、饱和后的磁链一电流特性）满足一定条件时，可因操作而激发起分次谐波谐振过电压（一般为1/2次谐被）。2.3.3.3高次请波谐报
拍变压器供电的轻负载线路，如果由变压器或电磁式电压感器的激磁支路望出，系统的线性部分的自振频率恰与变压器激磁电流的某一谐波频率相等时，会出现奇次谐波谐振过电压。由于电感的周期性变化，在一定条件下可能激发起基频、偶次谐波谐振。含铁芯电感线圈接入电源或开断故障时，其磁路内将有过渡过程和作周期性磁链出现，这将使激磁电流内有偶、奇次谐波，如其外的系统之线性部分的自振频率恰与激磁电流的某一谐波频率相等时，会出现偶次、奇次谐波谐摄过电压。为避免谱振过电压出现，应进行专门的研究，力图避免可能引起谐振的操作或破坏可能发生谐振的条件。
2.4操作过电压bzxZ.net
如前述，所谓操作过电压的特点是，波头部分等值频率低，不对称，也不是重复的，通常只有个极性的一个峰值及其波前时间在选择绝缘时必须考虑。它们在设备绝缘各部分的分布大致与工频电压时相同。
操作过电压的起因通常是：
a，线路合闸与重合闸；
b，故障与切除故障：
c，开断容性电流和开断较小或中等的感性电流d.负载突变。
注：异步运行时的解列过电压有时幅值较高：操作过电压与电网结构、设备特性，特别开关设备的特性有关。由于许多随机闪素的影响，其波形参数，幅值都是随机的（其结果不能预先确知）变数，但出大量的计算、模拟试验或在系统中实测可以给出它们位！一定范围内的概率。限制操作过电压的措施很多，以为例，就有装并联电抗器，断路器中装合闸电阻，装避雷器以及重合前释放线路残余电荷等。究竟采用何种限压措施，需进行全面的技术，经济比较。对限正猎施的具体要求，应山专门的计算来确定。2.4.1线路合闸和重合闸产生的操作过电压线路合闻和重合闸（单相或三相）时，中下设备、线路对地等值电容上的初始电压与操作所引起的过渡过程结束后的强制电压可能不相等，将在强制电压上叠加一个幅值为强制马初始电压之差，且有一定衰减的瞬态中压，从而产生操作过电压。除开断较小或中等感性电流所引起的操作过电压外，其余各种操作过电压产生的原因均如此。2.4.2故障和切除故障产生的操作过电压GB a11.7—8a
发生故障或切除故障时，设备和线路对地等值电容上的初始电压与其强制电压不相等，会产生操作过电压。当满足·条件时，还将因谐而产生较高的过电压（见2.3.3)。2.4.3开断容性电流和开断较小或中等感性电流产生的操作过电压。当开断容性电流（如开断空载线路，电缆、电容器组的电流）时，如开关不能避免重击穿，将会生过电压。
开断数值不大的感性电流时，如开关的去游离能力较强，会使电流在过零之前被截断，则可能产生较高的过电压。应特别注意下述操作所产生的过电压：：开断电容器纽和空载电缆：
b。断电动机的启动电流，
c。开断并联电抗器、空载变压器的励磁电流：d．可能导致截流的电弧炉及其变压器的操作和运行先e.用高压限流熔断器开断电流
2.4.4负载突变产生的操作过电压负载突变会产生操作过电压、之后还会出现舒时过电。2.5雷电过电压
如前述，雷电过电压是指可用波前为微秒级、波长为数十微秒的冲击来代表的过电压。作用于输电线路的蕾电过电压是由于雷点击于导线；雷击于塔顶或避雷线后反击于导线：或雷击丁线路及其附近的地面（包括塔顶），出于电、磁场的激烈变化产生感应过电压。作用于设备上的需电过电压，在绝大多数情况下是沿线路而来的雷电波。2.6确定预期过电压水平的原则
在3一220kV电压范围内的设备绝缘水平主要出需电过电压决定，但有时也要估计操作过电压的影响。当设备绝缘较弱或操作频繁、且操作电器又不够完善（如重击穿率不够低）时，设备在操作、谱振过电压下也可能有较高的事故率。在确定330～500kV电压范围内的设备绝缘水平时，操作过电压的影响已较为突出，因而要求对所考虑的系统中的每种显著的过电压进行估算，同时规定以更有代表性的操作冲击试验代替短时干频电压试验。
2.6.1确定雷电过电压水平的原则设备上的雷电过电压除要取决于阀式避雷器的保护水半外，还受到下述系统构成和变电所布置有关因素的影响：
a，线路的绝缘结构，它的放电电压决定了行波的幅值，而后者又决定了避雷器的保护水平。b。进线段的长度，当它较大吋，可利产导线的波阻抗来限制流过避雷器中的雷电流，降低其保护水平；进线段内导线上的冲击电晕、地参数的频率特性可降低行波波前部分的陡度，既可降低避需器的保护水，又可减弱避雷器动作后的振荡，对减少预期过电压有利。，与母线连接的间电压等级、同一波阻抗（均对有行波袭来的导线而言）的总出线数n，它愈大、则母线上的电压幅值和波前部分的陡度愈小，故对减小预期过电压有利。在决定值时，应考虑整个雷雨期内，变电所运行中可能出现的最小值。d，架空线与金属、铠装的电缆串联，或电站母线与被保护设备间用电缆连接，这一电缆能降低变电所侵入波的陡度，并可能影响侵人波幅值。对电压等级较低的设备，尚需考惠出变压器的高正侧经电、磁耦合传递到低压侧的过电压，详见附录A。
当无成熟的经验或设计规程可借鉴时，为了较准确地确定作用丁设备土的雷电过电压，宜按系统结构及参数等实际情况进行分析计算，一般需考虑由线路的雷击点至变电所母线的进线段内的波过程和变电所内的波过程。对有绕组的设备，为决定其主，从绝缘的雷电过电压，还应考虑绕组内的波过程。对重要的变电所，应估计近区需击的后果。2.6.2确定预期操作过电压水平的原则GB 311. T-88
确定预期操作过电压水平时，应考虑以下几点：2.6.2.1操作过电压的类型
，定概率条件下的预期过电压倍数也不商，究不同类型的操作过电压有不的分布规律及参数，竟按何种操作过电压进行绝缘设计，需视下列情况而定：。限制操作过电的措施的光善及叫靠程度；b，有无进步降低绝缘水的需要：c，预期操作的频数（年业的操作数）考虑到当前的设备型式，系统结构的特点，可选用的绝缘水平等，本导则推荐以合闸、重合闻过电压作为主要类型，但也要验算其它有显著影响的过电2.6.2.2操作过电压的估算
可用计算机及瞬态网络分析仪（TNA）对操作过出压逆行预估，如有可能，最好以系统的实测数据检验所用的原始参数及模拟结果的正确性。无论用计算机或用TNA，部不可能完个模拟系统的全部结线，也不可能研究个部可能有的：作状况。因而，允许选择典型的。有意义的工况，或将系统简化为有适当数量的母线和线路。在简化时，应尽可能使被操作线路的某些特性参数（如自振角频率、人口阻抗等）不变。过分的简化，例如根据母线处的短路容量得出的等值电感来代表系统未操作的部分，将使求得的过中压帖值偏高。为估计操作过中压的分有就律及分布参数，视随机影响因索的维数，准孝进行不少丁100～200次的随机操作。
2.6.2.3操作过电压的分布规律
对操作过电压的分布规律，应进行假设检验。为便于估算绝缘故障率，太导则主要考患常见的情况，一般雄荐采用止态分。此时，过电违的概率密度函数（U）为：fe (U)=
过电下的单均值：
式中. Ua—
·过电的变异系数
本导则取统计过压[为：
0,Uny2元
Us= Ug (1 +2.05(s)
由试验或计算求出的变异系数近似值。-
（2）
其意义是出现等于和人于统计过电压的概率为2。社；《1严格讲过电压即使服从正念分布，也应提双侧坊断的，因为操作过电天的下限太小1.0P，，，起出某一上限值的过电乐，也将因概很小，事实上不会山现。但×了更于处理数据，倍计分布馨数，以及计算收障率，式（1）中川不韧断的正态分布概率密变菌数。②取然计过电压出无的概较不大于2坚的原因见7.2，如仅为迁似估计效障率和统计过电，当数据足够多时，也引以不对过电压分布规律选行：假设检验，例如限据过电压出现的频率直方图计算故率，根据所得数抚直接待计，等，8绝缘耐受能力
3.1概述
3.1.1自恢复和非自恢复绝缘
根据绝缘在试验中发生破坏生效电的特征，在GB311.1中把绝缘分成自恢复绝缘和非自恢复绝缘。
事实上，一台设备的绝缘结构总足自恢复和非自恢复两部分红成的。闪此，一般不能简单地把GB311.7—88
台设备的绝缘说成是自恢复或非自恢复型的仅当在所有感兴趣的电压范围内，在一台设备的非自恢复绝缘部分发生沿或贯穿性放电的概率可以忽略不计时（此时整台设备的放电概率与其白恢复绝缘部分的放电概率一致，才可以称其绝缘为勺恢复型的，或者相反。对自恢复绝缘，可在有一定放电概率的条件下进行试验，例如用超过额定冲击耐受水平的电正决定放电概率与所加电正的柏关系，可直接获得较多的设备绝缘特性的数据。对非自恢复绝缘多次加某电压，如额定冲击耐受电压，绝缘虽术必放电，但可能发生不可逆的劣化，故对非自恢复绝缘只能施加有限次数的冲击进行试验。应注意，绝缘类型的不同，只决定了试验类型的不同，并不要求两者具有不同的冲击耐受水平。这是因为制造！已考虑到非自恢复绝缘试验时发牛损坏的重大经济后果，在设计时已注意到应使设备能有很高的概率通过试验。
3.1.2试验类型的选择
对自恢复绝缘（如隔离开关的绝缘）应按GB311.1中的4.4进行50破坏性放电试验。对同时具有恢和非白恢复绝缘，但又不能分开试验的设备（如某些类的套管和五感器），为了验证其白恢复部分的绝缘强度，并为避免过多次的冲击使非户恢复部分劣化的可能性，应限制加压的次数，按GB311.1中的4.5进行15次冲击耐压试验。对主要为非自恢复绝缘的设备（如电力变L正器），则应按GB311.1中的4.6进行惯用冲击耐压试验，但荐其白恢复绝缘部分（如某些类型的套管）可单独进行试验时，则应按GB311.1中的4.4进行试验，
本导则的附录B讨论了GB 311.11小的4.4、4.5和4.6儿种试验的有效性。3.2在工频电压和暂时过电压下的绝缘性能通常，仅当设备绝缘特性的逐步劣化或严重的环境条件使绝缴能力异常地下降时，才会使它在正莺运行工频电压和暂时过电压下击穿。设备绝缘的污移程度对绝象性能的影响，严格讲是随机的组旧于遇到的困雄，对于受到污染的绝缘在工频电压，暂时过电压下的绝缴性能及对绝缘的要求，一般不用统计的概念。3.3在冲击电压下自恢复绝缘破坏性放电的概率给定的绝缘对定波形和幅值的冲击电止的耐受能小，在大多数情况下，是一个随机现象，只能按统计的方法月一条所加电压与放电（或耐受）概率间相止关系的曲线来表示，通常假定为止态概率分布曲线。
设在桌气象条件下，于时刻！进行试验，车试验持续叶时间么t的范围内绝缘状况恒定，则可对绝缘施加波形，极性均不变，时间问隔（应足以使绝缘恢复初始状态）定的冲击电乐，按GB311.3中4.2给出的方法进行试验，并按GB311.2中3.3给出的大气校止因数将所得结果化为标准大气条件下的值，即可求得相应的绝缴50%放电电注U，品和放电电压的变异系数，U.5与统计耐受电压Uw（相应下放电概率为10%的电压U，0）的关系可表示为：Uu=U.=t(1-1.30t)
要求UURw，URw为GB311.1中给出的额定耐受电压。但对现场运行的设备，史有意义的是绝缘在长时间范围T内的施加电压与放电概率的关系P（/）P（U）以环境条件和绝缘状况为随机变量，并假定P（U)仍符合正态分布，H.其50%的放电电压UT5等于汇。但1十气候条件（风、霜、雨、露、霜、污、雾等）变化的影响，绝缘放电电压的分散范围会增大，即其变异系数较6，为大。对空气绝缘的需电和操作冲击，当分别为0,03和0.06附、推荐1分别取0.06种10.08。若有史准确的值，应予采用。3.4带有绕组的设备
带有电压绕组的设备，如变压器，并联电抗器等，荞按只能耐受需电冲行全波设计，则在“离幅值的截波冲打作用下，可能会在相邻的线匝和线盘问出现比冲卡企波时更前的电压，受到-定程度的GB311.7—88
损伤。在变电所中，所有的对地闪络都会导致在变压器等有绕组的设备端部对地出现不问幅值，隧度和过零系数的截断冲击波。这种被形对绝缘的作用可用截波试验来模拟，所以，在GB311.1中将截波试验规定为变压器类设备的型式试验。4过电压保护装置
4.1概述
为了限制作用于设备的过电压，可根据设备的电压等级，重要性，供电断的后果等选用不同型式的保护装置，即：
a.阀式避雷器：
b．排气式避雷器
c．放电间隙。
4.2阀式避雷器
阀式避雷器包括现在常用的以碳化硅为阀片主要材料并带有串联间隙的（简称为CA）以及金属氧化物避雷器（简称MOA）两人类。与前者相比，MOA只有系列的优点，主要有：且，具有更强的非线性，在设备最高相电压的直接作用下，流过的电流很小（约数百微安），故不要串联间隙，百接接在系统内民期运行。b.有更大的吸收操作过电压的能力。e.由丁有史强的非线性，故可将过电压限制到更低的水，并降低过电压的分散性。d。对陡波的响应特性较好。
采用MOA后或可降低设备的绝缘水平，或可增加其安全运行的裕度系数。4.2.1阀式避雷器的选择
选择CA及MOA的一个共同的原则应是：使避需器颖定电压（它与设备、系统的额定电压不回）不低于避需器安装点的暂时过电压（-般按其安装点处，·相接地后正常相的短时工频过电压来计算，计算时应考虑最不利的运行条件）。在中性点作有效接地的3～63kV系统，通常取设备最高电压Um的（100～110）%；在中性点有效接地的110～500kV系统，则取U的（75～81)%。避需器的额定电压选择不当。例如偏低时，将使CA尤法在动作后切断续流，对MOA而亢，将使其在--次过电压作用下吸收的能量过多，劣化加速，其寿命将大为缔短。反之，如其额定电压过高，则限压效果就变坏。
除上述的最基本的要求外，对MOA及带分路电阻的CA规定有可耐受的暂叶过电压及持续时间，这些标准由有关的设备标准中规定。对MOA还规证有持续运行电压，在中性点有效接地系统中，其值不低于设备最高相电压。4.2.2阀式避雷器的应用
所有出压等级的设备，都用彪式避雷器来限制作用于设备的雷电过电，开断感性电流的过电压。并以其保护水来决延设备的额定雷电冲击耐受电压。在电K等级较高，主要是在330～500kV的系统中还用来限制-些操作过电压。4.2.3阀式避雷器的保护水平
无论在雷电冲击或操作冲击下，均应取其动作的全过程中避雷器两端的最大电位差作为它的保护水平。
4.2.3.1雷电冲击保护水平
应取下述数值中大的个。
CA及MOA：在规定电流波形（例如8/20μs）和幅值下的残压：CA：规定陡度下的波前放电电压除以1.15CA：1.2/50μs冲击放电电压的上限；M0A：陡被冲击电流（给定被前及隔值）下的残压除以1.1～1.15。4.2.3.2操作冲击保护水平
应取下述数值较大的一个。
GB 311.7-88
CA及MOA：规定波形及幅信的操作冲击电流下的残压。CA：标准操作冲下（250/25005）放电中压的上限。4.2.4安全裕度系数
4.2.4.1雷电过电压下的安全裕度系数参看2.6.1，被保护设备上的需电过电压，总是大于避活器的保护水平。本导则在设备的额定雷电冲击谢受电压避出器的保护水平间取述安全裕度系数K避需器紧靠被保护设备K，1.25
避齿器不紧萨被保护设备
4.2.4.2操作过电压下的安全裕度系数，当避雷器用来限制操作过电时，通常以其保护水牛来决定设备的操作冲1耐受电压，出于操作过毛压波前陡度较心，在同变电所范固内，可认为设备上的操作过电！E就与避击器此时的保护水平相等，故允许取较小的K：，其值K、1.15b：特殊情况下，无避击器保护的设备，“按作用于设备上的预期操作过电水来确定设备的摄作冲走耐受电未，其间的安全裕度系数们圾K，1.15以1的分析中均取避需器的保护水平（残压，电电压等）为某常数。严格讲它们均应为随机变数，例如求即与实际的电流波形，幅估有关，这些不确定的因素已用K，（1）来考志，故只在些特殊情况下，才需要进行仔细的研究和统计分析。4.3排气式避雷器
这种避需器，只有位于空气中与灭弧管内的两个出联隙，残压很低。4.3.1排气式避雷器的选择
这类避雷器的选择除应注意其额定电压（与系统及设备的额定电压有相的值）外，还应注意其可以切断的短路母流的、下限，决定电流「限值时，应考虑知路电流的最大有效值。在决定其下限值时，不考虑非周期性分量，且不得大丁安装点处短路电流可能的最小值。4.3.2排气式避雷器的应用
这类避雷器一般刊于保护运行断开的满离升关或断路器，装在变电所进线段的首端，明以减少行波的幅值，从而限制流过阅式避带器中的电流等。中于它的动作，必然会产生截波，故通常不用来保护有绕组的设备：
4.4放电间隙
放电问隙是由一个带电的电极马接地披之问的开式问隙组成的击保护装置，必要时可带中简辅脚电极。于放电闻隙的伏秒特性更陡，隙动作使冲小波截断，增加了设备遭受截波作川的可能性；问隙不能熄灭1频电弧，五电弧蔓延可能危害相邻设备和相邻两格，从而增加停电次数和三相教障的概率。而，放电间隙的使用范围变限制。通书63kV及以下系统，在+分必要时，或当用排气式避雷器不能满足升断短路电流上、下限附，才号满使用放电问隙，并应尽量马自动重合闸配合使用。当用」3-35kV系统时，为了避免异物造成的短路，宾串联：个辅助间隙。5对3~500kV电压范围内均适用的作用电压与耐受电压之间的配合5.1设备绝缘耐受各种电压的能力然强调设备绝缘对需电，操或工频电压的耐受能力应独立地用相应波形的电压进行检验，相仍认为，对袖纸绝缘，其耐受操作冲击电的能力为雷电冲市的0.83，耐受短时下频电压有效值的能力为雷电冲的1/2.3的概略关系是可用的。持据此理解在不同电范围内对绝缴水起挖制作用的过电压类型，例如，3～220kV没备的额定雷电冲耐受电压乘以.83与设备最大相电压峰值之比远超CB 311.7—88
过预期操作过电压水业，其绝缘水平上要山需电过电决定，且由丁绝缘在典型的操作冲击下的击穿电压总是比工频中压的峰值高，故也不规定操作冲击耐受试验。在GR311.1中，表1给出了输变电设备的基准绝缘水表2~表4中，各类设备的额定耐受电压值均以表1的数据，3.2.2的标准数列及3.4，3.5，3.6为依据规定的。5.2按工频运行电压及暂时过电压设计绝缘一一污移与老化对试图表明设备内绝缘的老化及外绝缘耐受污移性能的持续时例较长的工频试验电压标准，尚待研究，这里仪提包：
5.2.1 污秽
5.2.1.1设备绝缘应能在设备最起相电压Um：√3（但如允许有一相接地长期运行的情况，则U）下长期透行。
5.2.1.2对容易被污染的设备外绝缘，其污移水平的选择。适宵的试验方法等，应由有关设备标准规定，但应注意：
a，确定泻移水平时，应注意外绝缘类型萃异的影响：b.试验方法应能重复及模拟设备发装处的室然条件，，如暂时这电压水平较高，又经常发牛，则需考它对污移试验方法的影响，d。当污染穴平较高，要求设备有是够的耐污移性能是不可能的或极不经济的时，可考虑采用其它防污移措施（表面加涂料，水冲洗等）。5.2.2老化
对易十老化的绝缘，在有美的设备标准也要规定适当的试验方法。63~220kV电压范围内，作用电压与耐受电压间的配合在这区·电压范围内，设备的准绝缘水平是按额定雷电冲击耐受电压和额定短时工频耐受电压给出的。额定电!k3～15kV包括系列T和系列ll。6.1额定短时工频耐受电压的选择对110k及以一的每-额定电压的设备，只给！t-个耐受电E，对220kV，则列出两个耐受电压，以供选择。
6.2额定雷电冲击耐受电压的选择在GR311.1中。对110kV及以下的每-额定电！的设备，除110kV电缆外，只给出一个耐受电压；对220kV，一般列出两个耐受电』值，但对220kV电缆，给出三个耐受电压，以供选择。6.3系列I和系列Ⅱ的选择
在3～15kV电乐范围内，选择系列I还是系列1，应根据设备的下述安装情况考虑决定。a，未和架空线连接的设备：
b，经变压器和架渠线连接的设备；e。直接或经电缆与架空线连接的设备。6.3.1未和架空线连接的设备
这包括各种各样的装置，例如，城市内广大的地下电缆网络、许多工业用的电力装置，电站和船用电气设备等。这些场所的设备不会受到雷电过电压，但可能受到操作过电压的作用。在GB311.1的3.1，规了按系列I选用没备的条件。此时-般情况下，不需要保护。但电弧炉装置中的电器设备除外，由十断路器的截流容易产高的过中压。故这时齐相间和相对地都可能需要专门的避雷器保护。在其他各种情况中，可按系列1选用设备。6.3.2经变压器和架空线连接的设备6.3.2.1—般考虑
当变压器的高压侧市架线供中时，接在其低侧的设备不会直接受到架空线上的雷电或操作过电法的作用，但是山于从变正器高压绕纠至低压绕组的静电利电磁的传递过电压，这些设备可能受到GB 311.7—88
过电压作用、在某些情况下，其值可能超过耐受电压。附录A给出了传递电压的静电和电磁分量的解析表达式。对某一给定的变正器。这些传递过电压的幅值及波形主要决定十其低乐回路的性质，并因此宜分别考虑选择下述两种基本类型的设备的额定雷电冲击耐受电压及其保护。第-·类：经变压器和高压架空线连接的设备，并且变压器的低压绕组和设备间连接线为中等长度，不超过100m：诸如电缆配电网络的主要电开关设备或一种工业电力装置。第二类，发电机一变压器组
6.3.2.2基本导则
6.3.2.2.1第一类设备
对这类设备来说，导效增加电容性传递过电压幅值的因素是：变压器的电兆比大，绕组间电容大；b。变压器的低压侧与负荷断并，。不接地（例如三角形接法或中性点不接地星形接法）或经高阻抗（如消弧线圈）接地的星形连接点的高压侧绕纽；
d，变压器和设备问的连接线电容小e.冲击波的波头陡，持续时间长：f.在-架空线系统中距变压器较远的点对变压器充电（即对变压器一馈电线充电）所产生的操作波。
第一类设备通常可用避雷器来保护。如已将这种保护作为正常措施采用，划不必进行计算。对其他情况，则在下面就传递电压的性质，回路条件的般影响以及能用来确定是否需要预防措施的准则等给以说明。
注谐振过电压：当以变乐器连接的两个系统间处」请振条件时，可能经变压暴传递产生异带高的电压。推荐做回路可能谐振的检验，并按需要作修改，以避免谐搬。在变压器的高侧绕组加有一个持续时间较短或升很快的电压冲击波，例如，非常靠近变压器的输电线上的雷击经电容耦合，可在低压侧绕组上产生个持续时间短的电压“脉冲”。它可能超过GB311.1表1中给出的额定需电冲击耐受电压。但是，线路的波阻抗和变L器人口电容所决定的最短波前时间往往较长，以致可以不考虑电容耦合的传递电压。对第一类设备来说，当负载回路断开时，会在变压器低小侧的开关设备上产生最严重的过电压。但当有负载时，它的电容往往足以使起始电压“脉冲”的幅值降低到安全值。如变正器和低压侧开关设备的连接线的电容值不足以降低起始电压“脉冲”幅值时，则可在变压器的端部！地间要装附加电容，或可按GB.311.1的表1系列Ⅱ选用设备。也可能需要加装避雷器。还应注意采用附加电容后，使感性传递过电压增加的可能性，可用一个仔细调整过阻值的串联阻尼电阻来降低这种电压升高。
在变压器的高从然组施加一个持续时间较长的电压冲未波，例如，在离变压器某一距离处输电线路上的个雷击或操作冲出波，将通过感性耦合在变压器低压侧产生一个持续时间较长的冲击电压，其幅值可和GB311.1表1中给出的额定短时「频耐受电压峰值相似。当高压系统有接地故障，且低压侧系统的中性点经消弧线圈接地或中性点绝缘时，危险的暂态过电压叫能通过电容性耦合由变器高压绕组传递到低压绕组。在这种情况下，在变压器的低压端和地之问接附加中容是一种广泛采用的保护方法。6.3.2.2.2第.类设备
闪为未发现由于操作波的传递可能产生史严重的过电压，故反按需电过电压推荐发电机一变压器组所需的过电压防护措施，选择适当类型的保护设备。对应于侵入的雷电波的波前或因截波而产生的电突变，可能有一个持续时问短的容性传递电压（起始电压“脉冲”）。这个电压与通常由容性，感性耦合综合效应传递的持续时间较长的电正冲击无关。GB 311.7—88
起始电压“脉冲”的最大幅值主要取决于装置具体的设计方案在诸如会加强容性传递电压的情况下，可以出在装置上或者在接向模拟发电机及其连接的发电机一变压器回路上作低压冲击试验来证实。对这类设备，引起传递过电压值增高的因素是：变压器绕组间的大电容：
变压器和发电机间的连接线电容小b.
变压器的电压变比大
变压器低压绕组未与发电机相连接：d.
e。陡波头及持续时间长的冲击波。如需降低起始电压脉冲幅值，最好在变压器端都用低电感值的连接线在每一相与地之阅接人无感电容器。但是，需注意加装电容器有增加感性传递过电压的可能性。持续时间长的传递电压，一股具有叠加数干赫兹振荡的单方向电压波形。如有必要降低这种过电压，可加装避霉器。
然而，发电机和发电机变压器的感抗之间的电压分配通常使持续时问较长的传递电压幅值较低，而不必用避雷器。对大容量发电机组，在发电机侧通常可不用避雷器，但应作检验计算。对用丁小容量机组的避雷器，不必计算传递过电压。如果发电机变压器有可能在发电机断开后从高压系统充电，那就不会发生发电机和变压器间的电压分布，但应考虑持续时问较长、幅值较高的传递过电压会影响仍接在变压器低压侧的设备。
当高压系统中有接地故障以及高压系统中性点经消弧线圈接地或绝缘时，施加在变儿器高压绕组上的持续时间较长的过电压及其传递到低压侧的效应，均与对第·类设备的考虑相同。8..2.2.8绝缘水平的选择
为选用GB311.1表1中系列1或系列Ⅱ的绝缘水平并确定需要采用的附加过电压防护措施，首先必须根据类似设备的运行经验。用加低压冲击的方法在现有类似设备上进行测量可能亦是有效的。对大容量发电机一变正器组，可将传递过电正的计算结果同被保护设备额定耐受电压进行比较。但这只适合发电机和变压器间的直接连接以及对大系统中变压器低压第二绕组。如果在发电机变压器和其相连的发电机间装有断路器，则应考虑断路器合闸和分闸两种情况。通常在变压器低压侧接有负载，即使在断路器分阐时它也可以使传递电压降低。已经发表了儿种不同的计算方法，总的看来，它们几乎给出了相近的结果，并与试验结果接近。附录A给出了两个分别包含第-，第二类设备的数字例子来说明计算方法。6.3.3直接和架空线连接的设备
安装在变电所或配电网中与架空线直接连接的设备会受到直接或非直接的雷电过电压作用。般，这类设备应符合GB311.1表1中系列Ⅱ规定的额定雷电冲击耐受电压的要求。在这种场所，应考虑雷电活动的强弱，负荷的重要性和设备类型，根据有关规程或成功的经验选用合适的过电压保护装置和保护接线，由于变压器绕组的冲山击穿伏秒特性较半坦，最好用捌式避需器保护。
对冲出网络伏秒特性弯曲的断路器套管，仪表变压器和变电站绝缘子等都可以用装干变压器的保扩装置有效地进行保护。
在雷电活动较弱的地区，可按系列I选用设备，但必须注意采用适宜的过电压保护。在中性点经消弧线圈的接地系统中，如采用避雷器，则推荐在弧光接地时能耐受重复放电的那类避雷器。只有在雷电活动非常弱的地区，架空线供电系统叶才可能不用过电压防护装置。在没有任何过电压保护装置情况下，架空线上的雷电冲击只能由线路绝缘中最薄弱点的放电来限制。如布置不正确，可能会由于放电点和易损坏设备（如变压器）间的波反射而使设备损坏。在母线上经常接有许多线路的变电所内，母线1：的冲击电压多半会被降低到不足以使变电所的设备受到过高的电压。
6.3.4经电缆与架空线连接的设备GB 311.7-88
在这种情况下，设备的绝缘还应考虑电缆的保护作用。当尤相应的规程或成熟的经验可循时，应据雷电侵人波的幅值，陡度和持续时间，电缆回路的接线及其参数，进行计算，以确定电缆保护作用的大小
当沿渠空线侵入的雷电冲击被的波长较短，月电缆长度较大，因而可忽略电缆末端的反射时，则电缆及设备上的电压U2近似为：222
U,=Uinz,+Z2
式中：Ui—架空线上的冲击电压（行波）幅值Z1——架空线上的波阻抗，约为400～5002；Z2———条电缆的波阻抗，通常为25～50%。但某些类型的电缆，可能低达5g，一母线上固定接人的，同类型的电缆出线数。由于U,为有限值，Z，<当电缆长度很大时，常要注意避雷器在雷电过电压下只有定的保护范围。此时，电缆中部过电压可能超过避雷器的保护水平。7330500kV电压范围内作用电压和耐受电压间的配合7.1按工频电压和暂时过电压设计绝缘在这电压范围内，工频试验电乐的选择问题见第5章。对暂时过电压的考惠，包括暂时过电正的幅值及持续时问，在有关的设备标准中规定。7.2按操作和雷电过电压设计绝缘GB311.1中提出，可按惯用法或统计法进行绝缘配合，考虑到雷电参数的分散性大，且难上准确确定，故本导则对雷电过电压，日前只按惯用法进行绝缘配合。7.2.1用法
按惯用法进行绝缘配合时，需要确定作用于设备绝缘上的最大过电压，设备绝缘强度的最小值，以及它们两者间的裕度。在确定俗度时，应尽量考虑可能出现的不确定因素，但不要求估计绝缴可能街穿的故障率。
当设备用阀式避雷器保护时，通常采用的裕度系数见4.2.3。7.2.2统计法
合理绝缘设计应使装置费，年运行费及故障损失费的总和为最小。后者可用估计的绝缘故障损失费乘预期的年平均故障数来计算。按统计法进行绝缘配合时，应通过对设备绝缘强度和作用上设备上过电压的统计分析，并根据所允许的最大故障率设计绝缘水，而且把允许的最人故障率作为绝缘设计的个安全指标。为了估算系统中安装十给定点的某-绝缘中十过电压引起的预期年平均故障数，必须考患所有会影响到绝缘设计的过电压类型，对每类型均需给出：每年出现次数的乎均数及过电压幅值的统计分布规律。
进行统计分析时，应注意发生在系统不同类型的操作过电压有着不问的分布规律及参数，且其波形也不同。只有当地点不变，同一类型的操作，波形相似的过电压数据，才可统计的观点，认为是属于同一总体。
尽管过电压类型很多，但对绝缘议计来说，在此电压范制内，通常可认为合闸，重合阐过电压起主要作用。
过电压幅值的统计分布规律，可用概率密度函数f（U）表示，即过电压幅值在U~+dU范围
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