Як висота впливає на ізоляцію та підвищення температури у ВВ обладнанні

Зі збільшенням висоти густота повітря, температура та атмосферний тиск відповідно зменшуються, що призводить до зниження диелектричної міцності повітряних проміжків та зовнішньої ізоляційної продуктивності фарфорових компонентів. Це призводить до погіршення зовнішньої ізоляційної продуктивності високовольтного електрообладнання. Оскільки більшість високовольтного обладнання розроблена для встановлення на висотах нижче 1000 метрів, використання такого обладнання на висотах, що перевищують 1000 метрів, може ушкодити надійну продуктивність ізоляції. Тому зовнішню ізоляційну міцність високовольтних комутаційних пристроїв, які використовуються в регіонах з високою висотою, необхідно підвищити.

Для регіонів з висотою понад 1000 метрів (до 4000 метрів) загалом вимагається, щоб за кожні додаткові 100 метрів висоти, напруга зовнішнього ізоляційного тесту підвищувалася на 1% під час вибору та тестування обладнання.

Для високовольтного обладнання, що працює на висотах від 2000 до 3000 метрів з напругою до 110 кВ, зовнішню ізоляційну міцність зазвичай підвищують, вибираючи обладнання з одним рівнем ізоляції вище—це збільшує імпульсну та промисловочастотну стійкість напруги приблизно на 30%.

Щодо методів корекції та розрахунків зовнішньої ізоляції на висоті, зверніться до IEC 62271-1, GB 11022 та Q/GDW 13001-2014 Технічна специфікація для конфігурації зовнішньої ізоляції в регіонах з високою висотою.

Окрім впливу висоти на зовнішню ізоляцію, згідно зі стандартами IEC, якщо тест на підвищення температури високовольтного обладнання проводиться на висоті нижче 2000 метрів, продуктивність підвищення температури необхідно переоцінити, коли обладнання встановлюється на висотах від 2000 до 4000 метрів. Це тому, що рідке повітря зменшує ефективність природної конвективної охолодження.

При нормальних умовах тестування, виміряне підвищення температури не повинно перевищувати значення, вказані в таблиці 3 IEC 62271-1. Коли обладнання встановлюється на висотах понад 2000 метрів, допустимий максимальний температурний ліміт повинен зменшуватися на 1% за кожні додаткові 100 метрів висоти. Однак на практиці, зазвичай, немає потреби накладати спеціальні обмеження підвищення температури лише через збільшення висоти. Це тому, що вищі висоти пов'язані з нижчими температурами оточуючого середовища підстанцій. Навіть якщо підвищення температури вище, кінцева робоча температура обладнання залишається в допустимих межах (це кінцева температура, а не підвищення температури, впливає на продуктивність обладнання). Різні висоти відповідають різним максимальним температурам оточуючого повітря, як показано в таблиці нижче.

Таблиця 1: Максимальна температура оточуючого повітря, що відповідає різним висотам

Крім впливу на зовнішню ізоляцію первинних (високовольтних) частин високовольтного електрообладнання, висока висота також впливає на контрольні пристрої. У контрольних шафах можуть бути вторинні компоненти, такі як двигуни, автомати, контактори та реле, більшість з яких спираються на повітряну ізоляцію. Тому їхня ізоляційна продуктивність також погіршується на висоті. Цей фактор необхідно враховувати під час вибору обладнання.