電氣設備選型中的海拔修正問題

張鐵軍

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

0 引言

在工程項目中電氣工程師對設備選型往往查電氣手冊，規(guī)范或設備說明書等。但對于某種電氣設備往往給定的參數(shù)是在一定的海拔條件得出的，如果在選型中不對數(shù)據(jù)進行修正往往會造成設備選型錯誤，甚至造成設備故障，嚴重的造成人身設備安全事故。本文對幾種電氣設備的海拔修正進行具體闡述。

1 海拔對高壓電器的修正

高壓電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000 m。海拔超過1000 m 的地區(qū)稱為高原地區(qū)。在高原地區(qū)，當海拔增加時，空氣密度降低，散熱條件變壞，使高壓電器在運行中的溫升增加，但空氣溫度則隨海拔的增加而相應遞減，其值足以補償由于海拔增加對高壓電器溫升的影響。因而在海拔高度不超過4000 m 的地區(qū)使用時，高壓電器的定電流可以保持不變。

2 海拔對導體載流量的修正

隨著海拔的升高，對導體的載流量影響很大，一般來說裸導體需要對海拔和溫度進行綜合修正，為了便于工程師進行查找特編制了修正系數(shù)表以方便工程施工（表1）。

案例：某變電所海拔高度為3000 m，導體最高允許溫升為80 ℃，該導體在25 ℃時的載流量為1000 A，計算在考慮日照條件下該導體在變電所內的允許載流量。先查表該導體溫度海拔綜合修正系數(shù)為：K=0.9，則導體允許載流量為：I＇=IK=1000×0.9=900 A。

表1 裸導體載流量在不同海拔高度及環(huán)境溫度下的綜合校正系數(shù)

3 海拔對外絕緣的修正

外絕緣即空氣間隙及設備固體絕緣外漏在大氣中的表面，它承受外部電壓并受外邊條件的影響。海拔增加，由于空氣稀薄，氣壓降低，空氣絕緣強度變弱，使電氣外絕緣降低而內絕緣不受影響。

對安裝在海拔超過1000 m 的外絕緣一般應加強，可選用高原型產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。在3000 m 以下的高海拔地區(qū)，220 kV 及以下的配電裝置可以選用性能優(yōu)良的避雷器來保護一般電器的外絕緣。由于歷史原因現(xiàn)有的110 kV 及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定的裕度，故可使用在海拔2000 m 以下的地區(qū)。

對于新建項目，對于大多數(shù)設備海拔高于1000 m 時，設備耐受電壓范圍可能不滿足外絕緣的耐受電壓要求。此時在進行設備外絕緣耐受電壓試驗時，實際施加到設備外絕緣的耐受電壓應根據(jù)式（1）對額定絕緣水平進行海拔修正。

式中H——設備安裝地點的海拔高度

式（1）雖然能精確地算出電氣修正試驗電壓，但較繁瑣，故在工程中還常用式（2）進行修正。

式中H——同上

式（2）對于1000 m 以上需要修正電氣設備外絕緣適用，但是該修正系數(shù)必須在4000 m 以下。

4 海拔對電氣安全凈距的修正

20 kV 以下室內外配電裝置的最小電氣安全凈距見表2。7.2 kV 及以上以單純空氣作為絕緣介質時，根據(jù)表3 選擇開關柜內各相導體的相間與對地凈距。

5 海拔對絕緣子的修正

懸式絕緣子不同電壓下數(shù)量見表4，耐張絕緣子串數(shù)量見表5。

海拔對絕緣子修正如下。

（1）對全高超過40 m 有地線的桿塔，高度每增加10 m，應增加一片絕緣子。

表2 20 kV 以下室內外配電裝置的最小電氣安全凈距 mm

表3 開關柜內各相導體的相間與對地凈距

表4 懸式絕緣子不同電壓下數(shù)量

表5 耐張絕緣子串數(shù)量

（2）以上表格為海拔1000 m 及以下空氣潔凈地區(qū)，如果經(jīng)過污染地區(qū)或海拔超過1000 m，應增加絕緣子數(shù)量或爬電距離。修正后的絕緣子片數(shù)NH=N［1+0.1（H-1）］，其中，N 為海拔1000 m 及以下地區(qū)絕緣子片數(shù)，H 為海拔高度（km）。

例：某35 kV 變電所海拔高度為3000 m，架空線引入，求架空線路耐張絕緣子數(shù)量。查表5，35 kV 耐張絕緣子片數(shù)為4 片，海拔修正NH=N［1+0.1（H-1）］=4×［1+0.1×2］=4×1.2=4.8 片。取絕緣子片數(shù)為5 片。

6 結論

經(jīng)過分析，可見海拔對電氣設備的影響無處不在，作為工程師進行設備選型時一定要經(jīng)過科學的修正，否則有可能造成設備故障，甚至造成人身安全事故，因此在工程選型中務必科學選擇。