第五節(jié)絕緣配合統(tǒng)計法第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三在慣用法中，以絕緣的電氣強度下限與過電壓的上限作配合，還要留出足夠大的安全裕度。實際上，過電壓和絕緣的電氣強度都是隨機變量，無法嚴(yán)格地求出他們的上、下限，而且根據(jù)經(jīng)驗選定的安全裕度帶有一定的隨意性。這些做法從經(jīng)濟的視角去看，特別是對超、特高壓輸電系統(tǒng)來說，是不能容許的、不合理的。第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三采用統(tǒng)計法作絕緣配合的前提是充分掌握作為隨機變量的各種過電壓和各種絕緣電氣強度的統(tǒng)計特性（概率密度、分布函數(shù)等）。從20世紀(jì)60年代起，國際上開始探索新的絕緣配合思路，并逐步形成“統(tǒng)計法”，IEC于70年代初期對此作出正式推薦，目前已在一些國家采用于超高壓外絕緣的設(shè)計中。第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)過電壓幅值的概率密度函數(shù)為，絕緣的擊穿（或閃絡(luò)）概率分布函數(shù)為，且與互不相關(guān)，如圖10-5所示。為過電壓在附近的范圍內(nèi)出現(xiàn)的概率，而為在過電壓的作用下絕緣的擊穿概率。由于它們是相互獨立的，所以由概率積分的計算公式可寫出出現(xiàn)這樣高的過電壓并使絕緣發(fā)生擊穿的概率為上式中的稱為微分故障率，即圖10-5中有斜線陰影的那一小塊面積。第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三我們在統(tǒng)計電力系統(tǒng)中的過電壓時，一般只按絕對值的大小，而不分極性。根據(jù)定義可知過電壓幅值的分布范圍應(yīng)為（為最大工作相電壓幅值），因而絕緣故障率為即圖10-5中的陰影部分總面積。它就是該絕緣在過電壓作用下被擊穿而引起故障的概率。第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三利用統(tǒng)計法進(jìn)行絕緣配合時，安全裕度不再是一個帶有隨意性的量值，而是一個與絕緣故障率相聯(lián)系的變數(shù)。如果提高絕緣的電氣強度，圖10-5中的曲線向右移動，陰影部分的面積縮小，絕緣故障率降低，但設(shè)備投資將增大。可見采用統(tǒng)計法，我們就能按需要對某些因素作調(diào)整，例如根據(jù)優(yōu)化總經(jīng)濟指標(biāo)的要求，在絕緣費用與事故損失之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，在滿足預(yù)定的絕緣故障率的前提下，選擇合理的絕緣水平。第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三在實際工程中采用上述統(tǒng)計法來進(jìn)行絕緣配合，是相當(dāng)繁復(fù)和困難的。為此IEC推薦了一種“簡化統(tǒng)計法”，以利實際應(yīng)用。在簡化統(tǒng)計法中，對過電壓和絕緣電氣強度的統(tǒng)計規(guī)律作了某些假設(shè)，這樣，它們的概率分布曲線就可以用與某一參考概率相對應(yīng)的點來表示，分別稱為“統(tǒng)計過電壓”和“統(tǒng)計絕緣耐壓”。它們之間也由一個稱為“統(tǒng)計安全因數(shù)”的系數(shù)聯(lián)系著

第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三在過電壓保持不變的情況下，如提高絕緣水平，其統(tǒng)計絕緣耐壓和統(tǒng)計安全因數(shù)均相應(yīng)增大、絕緣故障率減小。簡化統(tǒng)計法實質(zhì)上是利用有關(guān)參數(shù)的概率統(tǒng)計特性，但沿用慣用法計算程序的一種混合型絕緣配合方法。把這種方法應(yīng)用到概率特性為已知的自恢復(fù)絕緣上，就能計算出在不同的統(tǒng)計安全因數(shù)下的絕緣故障率R，這對于評估系統(tǒng)運行可靠性是重要的。

第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三要得出非自恢復(fù)絕緣擊穿電壓的概率分布是非常困難的，因為一件被試品只能提供一個數(shù)據(jù)，代價太大。所以，時至今日，在各種電壓等級的非自恢復(fù)絕緣的絕緣配合中均采用慣用法；對降低絕緣水平的經(jīng)濟效益不很顯著的220kV及以下的自恢復(fù)絕緣亦均采用慣用法；只有對330kV及以上的超高壓自恢復(fù)絕緣，才有采用簡化統(tǒng)計法進(jìn)行絕緣配合的工程實例。第9頁，共10頁，2023年，2月20日，星期三小結(jié)采用統(tǒng)計法作絕緣配合的前提是充分掌握作為隨機變量的各種過電壓和各種絕緣電氣強度的統(tǒng)計特性（概率密度、分布函數(shù)等）。在實際工程中采用IEC推薦的“簡化統(tǒng)計法”，簡化統(tǒng)計法實質(zhì)上是利用有關(guān)參數(shù)的概率統(tǒng)