电气设备选型中的海拔修正问题

张铁军

（山东华鲁恒升化工股份有限公司，山东德州 253000）

0 引言

在工程项目中电气工程师对设备选型往往查电气手册，规范或设备说明书等。但对于某种电气设备往往给定的参数是在一定的海拔条件得出的，如果在选型中不对数据进行修正往往会造成设备选型错误，甚至造成设备故障，严重的造成人身设备安全事故。本文对几种电气设备的海拔修正进行具体阐述。

1 海拔对高压电器的修正

高压电器的一般使用条件为海拔高度不超过1000 m。海拔超过1000 m 的地区称为高原地区。在高原地区，当海拔增加时，空气密度降低，散热条件变坏，使高压电器在运行中的温升增加，但空气温度则随海拔的增加而相应递减，其值足以补偿由于海拔增加对高压电器温升的影响。因而在海拔高度不超过4000 m 的地区使用时，高压电器的定电流可以保持不变。

2 海拔对导体载流量的修正

随着海拔的升高，对导体的载流量影响很大，一般来说裸导体需要对海拔和温度进行综合修正，为了便于工程师进行查找特编制了修正系数表以方便工程施工（表1）。

案例：某变电所海拔高度为3000 m，导体最高允许温升为80 ℃，该导体在25 ℃时的载流量为1000 A，计算在考虑日照条件下该导体在变电所内的允许载流量。先查表该导体温度海拔综合修正系数为：K=0.9，则导体允许载流量为：I＇=IK=1000×0.9=900 A。

表1 裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合校正系数

3 海拔对外绝缘的修正

外绝缘即空气间隙及设备固体绝缘外漏在大气中的表面，它承受外部电压并受外边条件的影响。海拔增加，由于空气稀薄，气压降低，空气绝缘强度变弱，使电气外绝缘降低而内绝缘不受影响。

对安装在海拔超过1000 m 的外绝缘一般应加强，可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。在3000 m 以下的高海拔地区，220 kV 及以下的配电装置可以选用性能优良的避雷器来保护一般电器的外绝缘。由于历史原因现有的110 kV 及以下大多数电器的外绝缘有一定的裕度，故可使用在海拔2000 m 以下的地区。

对于新建项目，对于大多数设备海拔高于1000 m 时，设备耐受电压范围可能不满足外绝缘的耐受电压要求。此时在进行设备外绝缘耐受电压试验时，实际施加到设备外绝缘的耐受电压应根据式（1）对额定绝缘水平进行海拔修正。

式中H——设备安装地点的海拔高度

式（1）虽然能精确地算出电气修正试验电压，但较繁琐，故在工程中还常用式（2）进行修正。

式中H——同上

式（2）对于1000 m 以上需要修正电气设备外绝缘适用，但是该修正系数必须在4000 m 以下。

4 海拔对电气安全净距的修正

20 kV 以下室内外配电装置的最小电气安全净距见表2。7.2 kV 及以上以单纯空气作为绝缘介质时，根据表3 选择开关柜内各相导体的相间与对地净距。

5 海拔对绝缘子的修正

悬式绝缘子不同电压下数量见表4，耐张绝缘子串数量见表5。

海拔对绝缘子修正如下。

（1）对全高超过40 m 有地线的杆塔，高度每增加10 m，应增加一片绝缘子。

表2 20 kV 以下室内外配电装置的最小电气安全净距 mm

表3 开关柜内各相导体的相间与对地净距

表4 悬式绝缘子不同电压下数量

表5 耐张绝缘子串数量

（2）以上表格为海拔1000 m 及以下空气洁净地区，如果经过污染地区或海拔超过1000 m，应增加绝缘子数量或爬电距离。修正后的绝缘子片数NH=N［1+0.1（H-1）］，其中，N 为海拔1000 m 及以下地区绝缘子片数，H 为海拔高度（km）。

例：某35 kV 变电所海拔高度为3000 m，架空线引入，求架空线路耐张绝缘子数量。查表5，35 kV 耐张绝缘子片数为4 片，海拔修正NH=N［1+0.1（H-1）］=4×［1+0.1×2］=4×1.2=4.8 片。取绝缘子片数为5 片。

6 结论

经过分析，可见海拔对电气设备的影响无处不在，作为工程师进行设备选型时一定要经过科学的修正，否则有可能造成设备故障，甚至造成人身安全事故，因此在工程选型中务必科学选择。