2022一体化集合式（箱式）高压并联电容器装置

（箱式高压并联电容器装置目  次前 言 IV范围和目的 1规范性引用文件 1术语和定义 1型号规格 4型号命名 4环境空气温度类别 4额定值类别 5使用条件 6正常使用条件 6特殊使用条件 6装置结构和配置要求 6装置的结构 6电气接线 6电容器的要求 7串联电抗器的要求 8导体和支柱绝缘子的要求 8放电线圈的要求 8避雷器的要求 8开关电器的要求 8不平衡保护用电流互感器的要求 9保护器件的要求 9性能要求 9外观 9最小电气间隙 9防护等级 10绝缘水平 10电容允许偏差 10电感允许偏差 11无功输出允许偏差 11放电特性 11保护性能 117.10温升 11耐受短路电流能力 11过负荷能力 12I开关投切性能 127.14噪声 12安全要求 129试验 13试验条件 13试验方法 13检验规则 1610标志 1711包装、运输和贮存 1711.1包装 1811.2起吊 1811.3运输和贮存 18参考文献 19图1型号命名方法 4图2典型装置一次主接线图原理图 7表1上限温度的分类 5表2装置的额定容量推荐值 5表3电容器组额定相电压推荐值 7表4户内装置的最小电气间隙 9表5户外装置的最小电气间隙 10表6绝缘水平 10表7装置中电容器（组）允许的运行电压水平 12表8装置试验类别及项目表 16IIPAGEPAGE11PAGEPAGE10一体化集合式（箱式）高压并联电容器装置范围和目的（箱式（本文件适用于6kV～66kV电压等级的一体化集合式（箱式）高压并联电容器装置。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器GB/T1094.10电力变压器第10部分：声级测定GB/T1984交流高压断路器GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T11024标称电压l000V以上交流电力系统用并联电容器GB/T11032交流无间隙金属氧化物避雷器GB/T20840.2互感器第2部分:电流互感器的补充技术要求GB/T30841—2014高压并联电容器装置的通用技术要求GB50227—2017并联电容器装置设计规范DL/T462高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件DL/T604高压并联电容器装置使用技术条件DL/T628集合式高压并联电容器订货技术条件DL/T653高压并联电容器用放电线圈使用技术条件DL/T840高压并联电容器使用技术条件JB/T5346高压并联电容器用串联电抗器JB/T7112集合式高压并联电容器JB/T7114.1电力电容器产品型号编制方法第1部分：电容器单元集合式电容器及箱式电容器术语和定义GB/T30841、JB/T7114.1和DL/T604界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1并联电容器shuntcapacitor并联连接于电力网中，主要用来补偿感性无功功率以改善功率因数的电容器。[来源：GB/T30841—2014，3.1]3.2电容器元件capacitorelement元件element由电介质和被它隔开的两个电极所构成的部件。[来源：GB/T11024.1—2019，3.1]3.3电容器单元capacitorunit单元unit由一个或多个电容器元件组装于同一外壳中并有引出端子的组装体。[来源：GB/T11024.1—2019，3.2]3.4电容器组capacitorbank电气上连接在一起的若干电容器（单元）的组合体。[来源：GB/T30841—2014，3.4]3.5集合式电容器capacitoroftheassemblingtype由若干电容器单元集装于一个充满绝缘油的大箱壳中构成的电容器。[来源：GB/T30841—2014，3.5]3.6箱式电容器capacitoroftanktype由若干电容器元件组合后装于带有油补偿器的油箱中构成的电容器。[来源：GB/T30841—2014，3.6]3.7电容器capacitor[来源：GB/T30841—2014，3.7]3.8高压并联电容器装置high-voltageshuntcapacitorinstallation（组[来源：GB/T30841—2014，3.8，有修改]3.9串联电抗器seriesreactor与电容器组串联连接，用以限制合闸涌流或控制流过电容器的某次特定谐波电流的电抗器。[来源：GB/T30841—2014，3.11，有修改]3.10一体化集合式（箱式）高压并联电容器装置Integratedassemblingtype（tanktype）high-voltageshuntcapacitorinstallations（箱式壳体内，并和进线控制柜等联结成一体的高压并联电容器装置，其外壳直接接地。3.11装置的额定电压ratedvoltageofaninstallationUN装置拟接入电网的系统标称电压。3.12装置的额定频率ratedfrequencyofaninstallationfN设计装置时所规定的频率。3.13电容器（组）的额定电压ratedvoltageofacapacitor（bank）UNC设计装置中电容器（组）时所规定的交流电压方均根值。3.14电容器的额定容量ratedoutputofacapacitorQNC设计装置中电容器时所规定的无功功率。[来源：GB/T30841—2014，3.14，有修改]3.15装置的额定容量ratedcapacityofaninstallationQNb装置内电容器的额定容量总和。3.16装置的额定无功输出ratedreactivepowerofaninstallationQN在额定频率和装置额定电压下的装置总的无功功率，由包括电抗器在内的装置中的所有阻抗计算得出。[来源：GB/T30841—2014，3.19，有修改]3.17装置的额定电流ratedcurrentofaninstallationIN在额定频率和电容器（组）额定电压下流过装置内电容器（组）的相电流。[来源：GB/T30841—20143.20]3.18装置的额定电容ratedcapacitanceofaninstallationCN（组（组量、额定电压和额定频率计算得出。[来源：GB/T30841—2014，3.21]3.19额定电抗率ratedreactanceratioK额定频率下，装置中串联电抗器感抗与电容器容抗的百分比值。[来源：GB/T30841—2014，3.22，有修改]型号规格型号命名产品型号命名方法如图1所示。图1 型号命名方法环境空气温度类别安装运行地点的环境空气温度范围为-50℃～+55度范围分为若干温度类别，每一温度类别均由下限温度和上限温度表示。下限温度为装置可以投入运行的最低环境空气温度，其值从5℃、-5℃、-25℃、-40℃、-50℃中选取。40455055h平均和年平均最高环境空气温度见表1。表1是以装置不影响环境空气温度这一使用条件（例如户外装置）为前提确定的。应不超过上限温度加5℃。表1上限温度的分类代号环境空气温度℃最高24h平均最高年平均最高A403020B453525C504030D554535任何下限温度和上限温度的组合均可选作装置的温度类别。装置的温度类别应与安装运行地点的环境空气温度24h平均最高温度相适应。注：这些温度值可参考安装地区的气象温度表。额定值类别装置的额定电压UN根据接入电网不同有：6kV、10kV、20kV、35kV、66kV。装置的额定容量QNb按表2推荐选择。表2装置的额定容量推荐值级差容量Mvar装置的额定容量Mvar0.30.30.60.91.21.50.61.82.43.03.64.21.01.02.03.04.05.01.24.86.07.28.49.62.06.08.010124.08.0121620246.0303642485460122436486072849630120150180210240装置的额定电抗率K选择应满足限制涌流及对某一次谐波电流形成较低阻抗回路的要求，在下列范围内选取：≤1%，5%～6%，12%。使用条件正常使用条件海拔安装运行地点的海拔应不超过lOOOm。环境温度安装运行地区的电容器装置的温度类别应与环境温度相适应。化学条件安装场所应无有害气体，应无导电性或爆炸性尘埃。污秽等级安装场所的污秽等级不超过d级。耐受地震能力装置在地面水平加速度0.25g或地面垂直加速度0.125g（安全系数不小于1.67）作用下不损坏。特殊使用条件如果需将装置安装在不符合本章规定的使用条件下运行，订货时购买方应与制造方协商。装置结构和配置要求装置的结构（箱式如有）（电气接线不同保护原理的典型装置一次主接线原理图如图2所示。a)开口三角电压保护的单星形接线原理图b)相电压差动保护的单星形接线原理图c)中性点不平衡电流保护的双星形接线原理图d)桥式差电流保护的单星形接线原理图说明：L——串联电抗器；C——电容器；FV——避雷器；TVTA——电流互感器。图2典型装置一次主接线图原理图电容器的要求电容器应满足以下要求：GB/T11024DL/T840DL/T628JB/T7112电容器组的一次接线应满足内部故障保护的配置要求，并按三相星形接线；装置中电容器组的额定电压选取应计及装置接入电网处的运行电压以及串联电抗器引起电容3表3电容器组额定相电压推荐值电抗率%装置的额定电压kV610203566≤11222405～613234212142544串联电抗器的要求串联电抗器应满足以下要求：GB/T1094.6、DL/T462、JB/T5346串联电抗器的额定电压和绝缘水平，应符合接入处的电网电压要求；的短路电流耐受能力不能满足装设在电源侧要求时，应装设于中性点侧。导体和支柱绝缘子的要求导体和支柱绝缘子应满足以下要求：GB50227—20171.51.37器组的汇流母线和均压线截面应与分组回路的导体截面相同；电容器组的额定电流；装置的所有连接导体除了应满足长期允许电流的要求外，还应满足动稳定和热稳定要求；受的最高电压选择和校验。放电线圈的要求放电线圈应满足以下要求：DL/T653放电容量不应小于相配套的电容器的容量。放电线圈额定一次电压应不低于电容器的额定电压。三相放电线圈的励磁特性的偏差应基本一致；出现负压；低于同电压等级电气设备的额定绝缘水平；（台（台上的电容5s50V放电线圈带有二次绕组时，其额定输出、准确级应满足保护和测量的要求。避雷器的要求避雷器应满足以下要求：应采用电容器专用金属氧化物避雷器（MOA）GB/T110322msGB/T30841—20145.3.3.7；避雷器应安装于装置进线侧相－地之间。开关电器的要求开关电器应满足以下要求：GB/T1984C2GB/T1984M2合、分时触头弹跳不应大于限定值，开断时不应出现重击穿；应能承受电容器组的关合涌流和工频短路电流以及电容器高频涌流的联合作用；断路器应满足装置安装地点的短路开断要求。不平衡保护用电流互感器的要求不平衡保护用电流互感器应满足以下要求：GB20840.2额定一次电流应不小于最大稳定不平衡电流；应能承受电容器极间短路故障状态下的短路电流和高频涌流而不损坏；准确等级应满足继电保护要求。保护器件的要求保护器件应满足以下要求：3Mvar0.18MVA装置应装设温控保护，保护动作于信号；保护传感器的超限信号为触点闭合。性能要求外观M10的螺栓。最小电气间隙4表4户内装置的最小电气间隙相关位置装置额定电压二次回路6kV10kV20kV35kV66kV500V以下不同相的裸导体间100mm125mm180mm300mm550mm4mm带电裸导体至接地框架100mm125mm180mm300mm550mm15mm带电裸导体至板状遮栏130mm155mm210mm330mm580mm15mm带电裸导体至网门及网状遮栏200mm225mm280mm400mm650mm50mm5IP5X4表5户外装置的最小电气间隙相关位置装置额定电压6kV、10kV20kV35kV66kV带电部分至接地部分之间网状遮栏向上延伸线距地2.5m处与遮栏上方带电部分之间200mm300mm400mm650mm不同相的带电部分之间断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间200mm300mm400mm650mm设备运行时，其外廊至无遮栏带电部分之间栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间950mm1050mm1150mm1400mm网状遮栏至带电部分之间300mm400mm500mm750mm无遮栏裸导体至地面之间无遮栏裸导体至建筑物、构筑物顶部之间2700mm2800mm2900mm3100mm平行的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间2200mm2300mm2400mm2600mm防护等级装置外壳的防护等级按GB/T4208选取，其中进线控制柜防护等级应不低于IP54。绝缘水平装置的一次电路的各相之间及相与地之间、二次电路与地之间应能承受表6规定的耐受电压。工频耐受电压施加的时间为1min。表6绝缘水平单位为千伏装置额定电压一次电路二次电路工频耐受电压（方均根值）工频耐受电压（方均根值）雷电冲击耐受电压[（1.2～5）/50μs，峰值]6306031042752065125359518566140325160350注：对于66kV装置给出了两个绝缘水平，在选用时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性能、可接受的绝缘故障率等。电容允许偏差电容允许偏差应满足以下要求：0～+5%；1.02，并应满足保护整定要求；1.02，并应满足保护整定要求。电感允许偏差电感允许偏差应满足以下要求：K≥50～+10%；对于三相电抗器或单相电抗器组成的三相电抗器组，每相电抗值不超过三相平均值的±2%；1.81.05%。无功输出允许偏差fNUNQN偏差不超过±5%。放电特性装置的放电性能应能满足装置断开电源后，在5s内装置的剩余电压降至50V及以下的要求。保护性能装置的保护应根据电容器内部及外部故障特点进行设置。应满足以下要求：压允许值进行计算并给出继电保护整定值；（例如压力释放装置0.05MPa正压时,释放压力并动作于跳闸；一定限值时，温度传感器应发出继电保护信号；瓦斯保护：油浸式串联电抗器发生故障后，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸；和加热器。温升装置主回路中各连接处的温升应不超过50K。各电器设备的温升应不超过各自标准的规定，并应符合GB/T11022的相关规定。耐受短路电流能力而不产生热的和机械的损伤及明显的变形。装置的额定短路耐受电流值推荐在下列数值中选取：12.5kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA、63kA。过负荷能力稳态过电压装置中电容器（组）应适于在表7的电压水平下运行。电容器（组）能耐受而无明显损伤的过电压值幅值取决于过电压的持续时间、施加的次数和电容器（组71.15UNC200表7装置中电容器（组）允许的运行电压水平工频过电压最大持续时间说明1.0NC连续装置运行运行任何期间内的最高平均值。在运行期间内出现的小于24h的例外情况采用如下的规定1.10NC长期（每24h中12h）指长期工作电压的最高值不超过1.1倍1.1NC每24h中30min系统电压的调整与波动1.2NC5min轻负荷时电压升高1.3ＵNC1min操作过电压装置如包含的开关电器，操作时不应发生重击穿，操作产生的电容器（组）极间过电压峰值不得超过2√2UNC，持续时间不大于1/2周波。最大允许电流1.3（组1.0Ｃ，故最大电流可达1.3Ｉ这个过电流是考虑到谐波和1.10UNC及以下的过电压共同作用的结果。开关投切性能开关电器的投切性能应符合6.8的要求。9.10NSDD（非持续击穿放电。噪声装置运行中产生的噪声应符合安装处对噪声环境质量的有关要求，其中电抗器噪声不超过GB/T1094.6的相关要求。安全要求装置应满足以下要求：放电线圈与电容器的两端连线的线路中，不得有断路器、熔断器或任何别的隔离器件；装置外壳上应有接地端子，用于接地。装置在试验和运行时，外壳必须可靠接地；在人员接触装置带电部位之前，必须确认已经断电，并将装置主电路线路端子短路并接地；在对主电路进行耐压试验时，不能承受试验电压的电器元件（如金属氧化物避雷器）拆除。GB50227—20179装置解除闭锁，才能重新启动运行。严禁电容器装置设重合闸。严禁变压器带电容器装置组合一起投入。10%。试验试验条件况连接好。试验电压的频率(50±0.5)Hz；其波形应接近正弦波形（即两个半波基本一样，且峰值和方均2根值之比不超过 ±0.07、总谐波畸变率不大于5%）。2试验时的环境温度为+5～+4020特殊试验条件由试验委托双方协商确定。试验方法外观及结构检查按本文件6.1～6.10及7.1～7.2的要求用目测及量具进行。6.1～6.10工频耐受电压试验6中选取。对于装置内部已接成星形的三相电容器，该项试验在装置的主电路线路端子与辅助电路及地之间、辅助电路与地之间进行，试验电压在表6中选取。试验时，应从装置额定电压的一半或以下开始升压，在2～10s内均匀升高到试验电压值，并在该电压下保持规定的时间。雷电冲击电压试验试验电压施加于装置的相与地之间，试验电压及波形由表6中选取。1515如果每一极性试验中均未发生多于2次的闪络且未发生击穿，则认为装置通过了该项试验。电容测量装置的电容偏差应满足7.5的要求。测量的分辨率应能满足检测电容偏差的要求，对电容器单元，应能检测出一个元件击穿或一根内部熔丝动作的电容变化。起的误差。装置整体电容测量可结合电感测量同步进行，通过计算得出。电感（电抗）测量测量铁心电抗器电感时，应在其额定电压下进行。测量三相一体的铁心电抗器的电感时，应使用三相电源测量。当忽略电阻时，电抗为试验时电抗器两端电压和通过电抗器电流的比值。串联电抗器的电感偏差应符合7.6的要求。装置整体电感（电抗）测量可结合电容测量同步进行，通过计算得出。无功输出测量在施加额定频率fN和额定电压UN下，测量装置总的无功功率输出偏差不超过7.7的要求。放电特性试验放电特性应符合7.8的要求。注：放电特性试验可结合投切试验进行。保护装置试验（具体保护方式根据装置的接线而定护、低电压闭锁等，具体根据厂家技术条件和要求，以模拟方法进行。每项试验次数不少于3次，结果符合7.9的要求。温升试验试验时，装置应按正常布置；应给装置施加不低于UN的电压，并使装置的容量在整个试验过程中等于1.3QNb。性能应满足7.10的要求。试验时应有足够的时间使温度达到稳定。在温度稳定前6h，每隔1h～2h用温度计或热电偶或其他测温仪测取各规定（最热点）部位的温度，同时测量最热点区域的冷却空气温度。当3h内连续3次测量温度的变化不超过1K时，认为温升达到稳定。试验期间应测量装置的周围空气温度，此测量应用不少于3支经标准温度计校验过的水银温度计或热电偶进行。温度计或热电偶均与布置在距装置约1m之处，放置高度应为装置各载流部分高度的平均值。取最后2次所测温度的算术平均值作为装置的周围空气温度。数约为1h。注1：对于大容量装置，如受试验条件限制，可在安装现场额定电压下进行，然后换算到1.3QNb下的温升值。2：1.35电流，各部分温升不得大于限值。短路强度试验装置的短路强度试验的目的是验证装置耐受由短路电流引起的热应力和电动应力的能力。试验方法按GB/T11022试验时，备试电容器和/或电抗器进线端子处短路。性能应满足7.11的要求。试验后若母线没有过大变形，导线、绝缘支持件没有任何损坏，电气间隙和爬电距离仍符合规定，电器无损坏，则认为装置通过了本项试验。防护等级检验本检验只对控制柜进行，性能符合7.3的要求。检验时根据所选取的防护等级，按GB/T4208规定的相应方法进行。投切试验投切试验应参照GB/T1984的有关规定进行。性能符合7.13的要求30背试验仅需对投入最后一组电容器组时进行测量，操作10次。值。试验可在实验室进行，也可在现场进行。自动控制试验确动