2021低压混合式动态无功补偿装置

低压混合式动态无功补偿装置目次前言 III1围 12范引文件 13语定义 14置分类 44.14.2

按气线式类 4按偿式类 45能求 45.15.25.35.45.5

控方式 4补方式 4控功能 5保护 5人界面 66术求 66.16.26.36.46.56.66.76.86.9

额值 6环条件 7结设要求 7母和缘线 7防等级 7噪声 8温升 8性要求 8电间和电离 96.106.116.126.13

介性能 9涌流 10短耐强度 10电兼性（EMC） 107验法 117.17.27.37.47.57.6

试条件 11外及构查 11外防等检验 11电间和电检验 11介性试验 12机操试验 12I7.77.87.9

通操试验 12功试验 13性试验 147.107.117.127.137.147.157.167.177.18

温试验 16保电有性证 16放试验 16限流验 16过能试验 16短耐强试验 17噪测试 17电兼性验（EMC） 17环温性试（仅用户型置） 188验则 188.18.28.38.4

出试验 18型试验 18现试验 18检项目 189志铭、件、包与输 199.19.2

标、牌文料 19包与输 20附录A（资料性附录）

配置应原则 2112

动响时示图 3试平示图 13图A.1图A.2图A.3

组方式 21装与相制系的线意图 22装与相制系的线意图 22表1表2表3表4表5表6表7

温限值 8性要求 8电间与电离 9海修系表 9主路工耐电压值 10试电值 10出试、式验和场验验目 19II低压混合式动态无功补偿装置范围50Hz1000（1140）V（GB/T3859.1—2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范GB/T4025—2010人机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器件的编码规则GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T7251.1—2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T10233—2005低压成套开关设备和电控设备基本试验方法GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件GB/T14549—93电能质量公用电网谐波GB/T15576—2008低压成套无功功率补偿装置GB/T16935.1—2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.12—2013电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验GB/T17799.4—2012电磁兼容通用标准工业环境中的发射GB/T29312－2012低压无功功率补偿投切装置JB/T9663—2013低压无功功率自动补偿控制器T/CPSS1001—2018低压配电网有源不平衡补偿装置T/CPSS1002—2018低压有源电力滤波装置T/CPSS1003—2018低压静止无功发生器为了便于使用，重复列出JB/T9663—2013、T/CPSS1003—2018中的一些术语和定义。3.1无源组件passivesubassembly（（PAGEPAGE10PAGEPAGE113.2有源组件activesubassembly一种可以连续动态补偿无功的电压型电力电子变流装置，可兼具自动投切控制功能。3.3低压混合式动态无功补偿装置lowvoltagehybriddynamicreactivepowercompensationassemblies注：无源组件、有源组件及控制器（或集成于有源组件中）的组合方式参照附录A。3.4无功功率补偿控制reactivepowercompensationcontrol使目标点无功功率维持在不超过设定水平的控制模式。[T/CPSS1003—2018]3.5功率因数补偿控制powerfactorcompensationcontrol使目标点功率因数维持在设定水平的控制模式。[T/CPSS1003—2018]3.6电压控制voltagecontrol使目标点电压维持在允许偏差范围内的控制模式。[T/CPSS1003—2018]3.7稳态控制精度stablecontrolaccuracy装置在不同运行模式下，稳态时，装置的控制结果与控制目标的比值，用百分数表示：——无功功率补偿控制模式下计算方法，见公式（1）：式中：𝑘𝑘𝑞𝑞1——

𝑘𝑘

𝑞𝑞1

=1−𝑄𝑠𝑠1�×10…（）𝑄𝑔𝑔1𝑄𝑠1k；𝑄𝑔𝑔1）。——功率因数控制模式下计算方法，见公式（2）：式中：𝑘𝑘𝑞𝑞2——

𝑘𝑘

𝑞𝑞2

=1−𝑐𝑐𝑐𝑠𝑐𝑐2�×10…（𝑐𝑐𝑐𝑠𝑐𝑐1𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐2——𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐1————电压控制模式下计算方法，见公式（3）：𝑘𝑘

𝑈𝑈

=1−𝑈𝑠𝑠�×100𝑈𝑈𝑔𝑔

…………………（3）式中：𝑘𝑘𝑈𝑈——稳态控制精度；𝑈𝑈𝑠𝑠——实际控制后的电压，单位为伏[特]（V）；𝑈𝑈𝑔𝑔——设定的电压控制目标，单位为伏[特]（V）。3.8动态响应时间dynamicresponsetime从补偿对象开始突变到装置输出无功达到目标值的90%所需要的时间，见图1所示。输出量控制目标0

90%

最大过冲

±5%控制输入（控制目标参考值）

补偿响应时间输入时间图1动态响应时间示意图3.9循环工作方式circulationoperatingmode[JB/T9663—2013]3.10编码工作方式codingoperatingmode控制器输出电路随控制物理量的变化按编码方式接通和分断的动作方式称为编码工作方式。[JB/T9663—2013]3.11投切组合级数combinationgradeofswitchingcapacitorbanks无源组件中通过投切开关的不同组合控制所能够投入到电网中不同电容容量的总数。3.12共补型simultaneouscompensationtype对三相无功负荷同步进行补偿的装置类型。3.13分补型separatecompensationtype对各相无功负荷分别进行补偿的装置类型。3.14共分补型simultaneousandseparatecompensationtype共补与分补并存的装置类型。可分为三相三线和三相四线型。可分为共补型、分补型和共分补型。（可采用共补补偿方式对平衡的三相无功负荷同时进行补偿。可采用分补补偿方式对三相不平衡无功负荷分别进行补偿。采用共分补补偿的装置应具有共补补偿和分补补偿并存的补偿功能。））具体要求由制造商与用户参照T/CPSS1002—2018协商确定。（）具体要求由制造商与用户参照T/CPSS1001—2018协商确定。保护）交流输入电压低于输入电压设定值（不应小于标称电压85%）时，装置应立即保护，并给出告警指示。当电压恢复正常时，装置恢复正常运行。交流输入电压高于输入电压设定值（不应大于标称电压115%）时，装置应立即保护，并给出告警指示。当电压恢复正常时，装置恢复正常运行。当装置输出电流超过保护电流设定值时，装置应立即保护，并给出告警指示。装置的电流、电压谐波含量超过设定值时，应发出指令切除无源组件，并发出故障信息。1.3当系统缺相供电时，装置应立即保护，并给出告警指示。（）停电后再送电时，装置可自启动，恢复正常运行。装置超温（一般指有源组件中开关模块过温）时，装置应立即保护，并给出告警指示。显示装置应具备显示装置，准确显示以下（但不限于）信息：——电网电压、电网电流、功率因数；装置中的指示灯和按钮的颜色应符合GB/T4025—2010的规定。）可存储一段时间内的系统电压、系统电流、三相有功功率、三相无功功率、补偿前后的功率因数、各电容组的投切次数、故障告警信息、操作记录等数据，也可根据用户要求保存相关信息。）装置配置网口或者RS-485总线式通信接口，可以实现就地抄录，与其它设备进行信息交换。装置的投退信息、自诊断故障信息、运行告警等信号能够通过远程通信方式发送到上位机。额定值装置的额定值如下：——接线方式：三相三线、三相四线；——50Hz；——UN：380V（400660V（690100014030k+20k30k+270k30k+330k、50kvar+210kvar50kvar+270kvar50kvar+330kvar100kvar+330kvar-5℃～40℃，日平均温度不应超过35℃。-25℃～+50℃，日平均温度不应超过35℃。相对湿度：15％～90％（20℃时），在不同温度和湿度条件下，应注意防止设备运行时凝露。GB/T16935.1—20083海拔海拔高度不应超过1000m（安装地点海拔高度超过1000m时，与之相关的温升限值、绝缘等应予）安装地点无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度不大于5°。适用于装置的电网条件：——电压变化范围：85％UN～115％UN；——49Hz～51Hz如在不符合本标准6.2的特殊条件下使用时，制造方与购货方之间应协商确定。装置的结构应符合GB/T15576—2008中6.1的规定。装置中的母线和绝缘导线应符合GB/T15576—2008中6.2.5的规定。IP20IP40IP44当装置采用通风孔散热时，通风孔的设置不应降低装置的防护等级。噪声（）1处不应大于声压级65dB（A声级）。（温升温升限值按照GB/T15576—2008中6.5的规定，装置的温升限值不应超过表1的规定。表1温升限值部位温升K内装元件（如有的话根据制造厂的说明书，考虑装置内的温度用于连接外部绝缘导线的端子内装元件与母线连接处70母线固定连接处裸铜-裸铜60铜搪锡-铜搪锡65铜镀银-铜镀银70操作手柄金属的15绝缘材料的25可接近的外壳和覆板金属表面30绝缘表面40装置的性能要求见表2。表2性能要求序号项目技术要求备注1稳态控制精度＜2.5%在输出50%、70%、100%额定容量时测试2损耗＜3%在额定容量（有源组件额定容量+无源组件额定容量）运行条件下测试3响应时间有源组件：≤20ms装置：≤40ms（无源组件采用半导体电子开关或复合开关）装置：≤1s（）有特殊要求时，制造商与用户协商确定4测量精度电压和电流测量满量程相对误差：≤0.5%无功功率和功率因数满量程测量误差：≤1%针对基波测量5谐波滤除率（可选）参照标准T/CPSS1002－2018有特殊要求时，制造商与用户协商确定6不平衡电流补偿率（可选）参照标准T/CPSS1001－2018有特殊要求时，制造商与用户协商确定7过载能力有源组件：在1.1倍额定容性电流或1.1倍额定感性电流下长期运行；在1.2倍额定容性电流或1.2倍感性电流下运行时间不低于60s。无源组件：在1.1倍额定电压下长期运行；在1.2倍额定电压下运行时间不低于5min。有特殊要求时，制造商与用户协商确定装置内各元器件的电气间隙和爬电距离应符合各自标准规定。表3电气间隙与爬电距离额定绝缘电压Ui/V最小电气间隙mm最小爬电距离mmUi≤605560＜Ui≤300610300＜Ui≤6901014690＜Ui≤8001620800＜Ui≤11401824对于高海拔地区，根据GB/T16935.1—2008中表A.2的海拔修正系数表，对所在海拔的装置电气间隙进行修正，见表4。表4海拔修正系数表海拔m电气间隙的倍增系数20001.0030001.1440001.2950001.4860001.7070001.9580002.25-5℃～+4090%UM/√2不超过1000V100表示正弦波电压波形的最大值。主电路和与主电路直接连接的辅助电路应能耐受表5规定的工频耐压试验电压。表5主电路的工频耐受电压值额定绝缘电压V介电试验电压（交流有效值）V介电试验电压（直流）VUi≤60Ui1000141560＜Ui≤30015002120300＜Ui≤69018902670690＜Ui≤80020002830800＜Ui≤1000220031101000＜Ui≤1500-3820不与主电路直接连接的辅助电路应能耐受表6规定的工频耐压试验电压。表6试验电压值额定绝缘电压V试验电压（交流方均根值）VUi≤1225012＜Ui≤60500涌流根据标准GB/T29312—2012中6.5.3的规定：——50——3GB7251.1—20139.3150kvarkAGB/T15576—2008中6.8（EMC）GB/T17626.2—2018GB/T17626.12—20133的1MHz和100kHz装置应承受GB/T17626.4—2018中规定的试验等级3的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。浪涌）GB/T17626.5—2008（装置的电磁发射不应超过GB17799.4—2012规定的限值。试验和测量所使用的交流电压的频率为（50±1）Hz，电压的总谐波畸变率不超过5%，电压偏差不超过±3%，三相电压不平衡度不超过0.5%。试验的标准大气条件如下：——海拔：1000m——5～35——86kPa～106用目测和仪器测量的方法检查装置的外观和结构，应满足本标准6.3和6.4的要求。按GB/T4208—2017规定的方法进行验证，装置的防护等级不低于本标准6.5的规定。当装置采用通风孔散热时，通风孔的设置不应降低装置的防护等级。用量具测量装置内不同极性或不同相的裸露带电体之间以及它们与地之间的电气间隙和爬电距离，其测量值应符合本标准6.9的要求。（）ABCGB/T3859.1—20136.10.1的规定。按6.10.2规定施加试验电压，试验电压应施加于：——装置的所有带电部件与裸露导电部件之间。——每个极与为此试验连接到装置相互连接的裸露导电部件上的所有其它极之间。——6.10.21.5——6.10.21.55s1s交流电源应具有足够的功率以维持试验电压，可以不考虑漏电流。此试验电压应为正弦波，频率在45Hz～62Hz在试验过程中，没有发生击穿或放电现象，则此项试验通过。505分别在施加0.9UN、1.00UN、1.1UN电压的情况下，检查各电器元件的动作和显示情况，不应出现误动作、动作不正常或显示错误等现象。装置的试验平台示意图如图2所示，试验需配置负载扰动源，应根据试验需求产生无功电流、不平衡电流或谐波电流。图2试验所需的负载应具备以下功能（根据试验内容）：——有功负载容量不小于被测试装置额定容量的10%；——无功负载容量不小于被测试装置额定容量；——2～50——试验所需的测试仪器应具备以下一项或多项测量功能（根据试验内容）：——三相电压、电流有效值及波形；——三相有功功率、无功功率、视在功率、功率因数；——三相电压、电流的不平衡分量和不平衡度；——2～50次电压、电流谐波幅值及含有率。按图2连接试验电路，使补偿装置处于正常运行状态（有源组件与无源组件同时工作），调节交流电源输出电压，使装置交流输入电压低于欠电压设定值，装置运行应符合5.4.1的规定。按图2连接试验电路，使补偿装置处于正常运行状态（有源组件与无源组件同时工作），调节交流电源输出电压，使装置交流输入电压高于过电压设定值，装置运行应符合5.4.2的规定。按图2连接试验电路，断开装置的A、B、C三相中任一相电压，装置动作应符合5.4.5的规定。（）按图装置的显示、参数设置、信息存储等功能，以及指示灯和按钮的颜色应符合5.5的规定。（5.3.17.9.25.3.27.9.2）5.3.37.9.2按图2中第项的步骤如下：——试验前，断开装置内无源组件；——试验时，应保证负载处于工作状态，设置装置为无功功率补偿模式；——调节无功负载（从0到有源组件额定容量的90%），从补偿对象开始突变到装置输出达到目标值的90%；用测试仪器分别测量测点2和测点3的电压、电流波形数据；——按照3.8的定义，根据记录的数据分析无功发生器的响应时间，应满足6.8的要求。步骤如下：——试验时，应保证负载处于工作状态，设置装置为无功功率补偿模式；——调节无功负载（从0到装置额定容量的90%），从补偿对象开始突变到装置输出达到目标值的90%；用测试仪器分别测量测点2和测点3的电压、电流波形数据；——按照3.8的定义，根据记录的数据分析无功发生器的响应时间，应满足6.8的要求。6.8（）1、6.8（）、26.8按照如下步骤进行试验：——补偿装置设定为无功补偿模式。——（31h——12（101min）所测得的有功损耗值与装置的额定容量比值不应超过6.8的规定。10～45试验时应有足够的时间使温度上升到稳定值，一般当温度变化不超过1K/h时，即认为温度稳定，然后测取各部分温升。测量可用温度计或热电偶。1温升试验结果若不超过表1的规定，则温升试验通过。按GB/T15576—2008中7.6条规定的方法进行验证：——装置的裸露导电部件和保护电路之间的有效连接验证：0.110A0.1Ω5s——通过试验验证保护电路的短路强度：I2t60%GB/T15576—2008中6.9.8（V3）20（次）6.11有源组件过载能力试验按照如下步骤进行试验：——在正常工作电压下，补偿装置设定为手动方式。——1.260s1.11h无源组件过载能力试验按照如下步骤进行试验：——补偿装置设定为手动方式。——1.11h——1.25min做本项试验时，应将电容器拆除。装置的短路耐受强度试验方法及要求按GB7251.1—2013中10.11的规定进行，应满足6.12的规定。6.9检测器件不应指示出有故障电流发生。导线的连接部件不应松动，而且导线不应从输出端子上脱落。在不影响防护等级，电气间隙不减小到小于规定数值的条件下，外壳的变形是允许的。另外，在试验之后，被试装置应能承受按6.10.2规定的介电试验电压值，试验耐压时间为5s。试验在如下部位进行：——在所有带电部件与装置的框架之间；——在每一极和与装置的框架连接的所有其它极之间。在试验过程中，不应有击穿放电现象。试验方法按GB/T10233—2005中4.13的规定，噪声不应超过6.6的规定。（EMC）按GB/T17626.2—2018的规定试验，结果应符合6.13.1.1的规定。按GB/T17626.12—2013的规定试验，结果应符合6.13.1.2的规定。按GB/T17626.4—2018的规定试验，结果应符合6.13.1.3的规定。浪涌）按GB/T17626.5—2008的规定试验，结果应符合6.13.1.4的规定。按GB/T17799.4—2012的规定试验，结果应符合6.13.2的规定。）255024h5试验时装置不包装、不通电。将装置置于温度为（40±2）℃、湿度为（93±3）%的试验箱中，连续存放2天，然后取出置于环境温度下恢复。检查是否有紧固件松动、绝缘损坏的现象；1h～26.106.10型式试验应委托具有资质的第三方机构进行。型式试验报告在购货方有要求时应予以提供。表7出厂试验、型式试验和现场试验检验项目序号试验项目依据标准条款章条号检验分类出厂试验型式试验现场试验1外观与结构检查7.2√√√2防护等级检验7.3√3电气间隙和爬电距离检验7.4√√4绝缘电阻验证7.5.1√√5工频耐压试验7.5.2√√6机械操作试验7.6√7通电试验7.7.1√8手动操作试验7.7.2√√√9欠电压保护试验7.8.2.1√10过电压保护试验7.8.2.2√11缺相保护试验7.8.2.3√12自恢复功能试验（可选）7.8.2.4√13过温保护7.8.2.5√14有源组件主电路器件损坏切除保护7.8.2.6√15人机界面功能检验7.8.3√√16无源组件独立运行功能试验