并联电容器装置设计规范条文说明样本.doc

并联电容器装置设计规范 （条文说明）中国国家标准并联电容器装置设计规范GB 5022795条文说明主编单位：电力工业部西南电力设计院1 总则1.0.1 本条为制订本规范目标。本条强调并联电容器装置设计要落实国家基础建设方针，表现中国技术经济政策，技术上把安全可靠放在首位，在设计技术经济综合指标上要表现技术优异，同时要为运行发明良好条件。1.0.2 本条要求了本规范适用范围。本规范关键是对高压并联电容器装置设计技术要求作要求。用户低压无功赔偿，基础上是选择制造厂生产低压电容器柜而极少作装置整体设计，所以，对低压并联电容器装置仅在电容器柜设备选型和安装设计方面作了必需技术要求供遵照。1.0.3 本条为并联电容器装置设计标准共性要求。工程设计要考虑各自具体情况和当地实践经验，不能一概而论。本规范部分条文要求含有一定灵活性，要正确了解，合理利用。1.0.4 为使并联电容器装置设备选型正确，达成运行可靠，本条强调设备选型要符合国家现行产品技术标准要求。这些标准有低电压并联电容器、高电压并联电容器、串联电抗器、集合式并联电容器、低压并联电容器装置、高压并联电容器装置，和高压并联电容器技术条件、高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件、高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件等行业标准。1.0.5 本条明确了本规范和相关规范之间关系。本规范为高压并联电容器装置设计和低压电容器柜选型和安装设计统一专业技术标准。除部分内容在本规范中强调而外，凡在国家现行标准中已经有要求内容，本规范不再反复。2 术语、符号、代号本规范为新编国家标准，为实施条文要求时正确了解特定名词术语含义，列入了部分术语，方便查阅。同时，将条文和附录中计算公式采取符号和图例中代号纳入本章集中列出。条文和附录中计算公式符号按本专业特点和通用性制订。附录中图例图形符号，是参考国家标准电气技术中文字符号制订通则要求和本专业特点制订。3 接入电网基础要求301 本条是高压并联电容器装置设计总标准。电容器是无功负荷关键电源。无功电源安排，应在电力系统有功计划基础上，进行无功计划。标准上应使无功就地分区分层基础平衡，按地域赔偿无功负荷，就地赔偿降压变压器无功损耗，并应能随负荷(或电压)改变进行调整，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率，以降低因为无功功率传送而引发电网有功损耗。302 本条是并联电容器装置总容量确实定标准。对每个变电所来讲，标准上应配置一定无功赔偿容量。有是感性，有是容性，本规范关键针对容性无功赔偿，变电所配置无功赔偿容量应依据无功计划，调相调压计算来决定。计算标准关键是根据电力系统电压和无功电力技术导则。导则要求，220kV变电所35-110kV母线许可电压偏差值：正常运行方法时为对应系统标称电压-3+7。全国供用电规则要求了负荷功率因数。由高压供电工业用户和装有带负荷调整电压装置高压工业用户，功率因数为090以上。据调查，220kV变电所中电容器安装容量占主变容量百分比各地略有不一样，电容器装设较多东北和华北地域， 百分比为1020占多数。华中电网， 百分比在20以上占多数。上海地域220kV变电所，装设电容器百分比为1025。西南地域，因为超出高压线路少，无功缺额较大，装设电容器百分比基础上在25左右。所以，如没有进行调相调压计算，通常情况下，电容器容量可按主变压器容量1030确定，这和电力系统电压和无功电力技术导则)中要求也是相等，这就是不含有计算条件时估算电容器安装总容量简便方法。303 变电所装设无功赔偿电容器总容量确定以后，通常将电容器分组安装，分组关键标准是依据电压波动、负荷改变、谐波含量等原因来确定。第302条包含了按系统电压和功率因数要求确定电容器总容量，分组容量投切时也能满足系统电压要求。所以本条不要求电压波动范围。各分组电容器投切时，不能发生谐振。谐振会造成电容器组产生严重过载，引发电容器产生异常声响和振动，外壳变形膨胀，甚至因外壳爆裂而损坏。为了躲开谐振点，设计电容器组在安装前，最好能测量系统原有谐波含量。分组电容器在多种容量组合时应能躲开谐振点，首次投运时应逐组测量系统谐波分量改变，如有谐振现象产生，应采取对策消除。分组容量在不一样组合下投切，变压器各侧母线任何一次谐波电压含量不应超出现行国家标准电能质量公用电网谐波中谐波标准要求，标准中要求谐波电压限值见表1。3. 0. 4 如高压并联电容器装置装设在主变压器关键负荷侧，能够取得显著无功赔偿效果，降低变压器损耗，提升母线电压。通常220kV地域变电所关键负荷在110kV侧，东北地域则在66kV侧。因为配套设备原因，把电容器装在110kV电压等级尚不含有条件，所以，在220kV变电所三绕组变压器低压侧安装电容器情况比较多。现在，10kV电容器装置配套设备较为齐全，已形成了系列化，设备费也比较廉价，所以，大部分电容器组是装在10kV侧。110kV变电所关键负荷侧通常在35kV侧，这种情况如把电容器仍然装在10kV侧，则是不合适。所以，当变电所关键负荷在66kV及以下时，设备能够配套，应把无功赔偿电容器装在关键负荷侧，方便提升经济效益。3. 0. 5 本条要求目标是为了提升赔偿效果，降低损耗，预防用户向电网倒送无功。3. 0. 6 低压无功赔偿采取分散赔偿标准利于降低线损和取得显著技术经济效益，全部低压电力用户均应遵守这一标准。为了满足电网对无功赔偿要求，强调用户无功赔偿功率因数，应符合现行国家标准全国供用电规则要求。4 电气接线41 接线方法4.1.1 本条对高压并联电容器装置分组回路接入电网三种方法及适用条件作了通常性要求。附录A中列出了三种接线方法图例。（1）部分220kV变电所采取三绕组变压器，低压侧只接所用变压器和电容器组，属第一个接线方法，即附录A中图A011，这种接线方法比较常见。（2）条母线上既接有供电线路，又接电容器组，在电业部门和用户变电所、配电所中相当多采取这种接线方法，属第二种接线方法，即附录A中图A012。（3）因为母线短路电流大，电容器组又需要频繁投切，若分组回路采取能开断短路电流断路器，则因该断路器价格较贵会使工程造价提升，为了节省投资可设电容器专用母线。电容器总回路断路器要满足开断短路电流要求，分组回路采取价格廉价真空开关，满足频繁投切要求 而不考虑开断短路电流，即附录A中图A013方法，这种接线方法比较少见。变电所中每台变压器均应配置一定容量电容器以赔偿无功，所以并联电容器装置不宜设置专用旁路，使接入一台变压器并联电容器装置能切换投入到另一台变压器下运行。不然，会造成电气接线复杂、增加工程造价，而并未带来经济效益。412 本条以两款分别要求了高压电容器组接线方法和每相及每个桥臂接线方法。(1)据调查，中国运行电容器组有两类接线：三角形类(单三角形、双三角形)；星形类（单星形、双星形)。在电业部门以单星形接线最多，比如，截至1988年末东北电网局属变电所中有电容器346组，其中单星形接线259组，占749，双星形接线11组，还有76组是过去遗留下来三角形接线。在工矿企业却大量存在三角形接线电容器组。当三角形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，即相当于相间短路，注入故障点能量不仅有故障相健全电容器涌放电流，还有其它两相电容器涌放电流和系统短路电流。这些电流能量远远超出电容器油箱耐爆能量，所以油箱爆炸事故较多。全国各地发生了不少三角形接线电容器组爆炸起火事故，损失严重。而星形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，故障电流受到健全相容抗限制，来自系统工频电流将大大降低，最大不超出电容器组额定电流三倍，而且没有其它两相电容器涌放电流，只有来自同相健全电容器涌放电流，这是星形接线电容器组油箱爆炸事故较低关键原因之一。在操作过电压保护方面，三角形接线电容器组避雷器运行条件和保护效果，均不如星形接线电容器组好。所以，中国比较一致意见是舍弃三角形接线，采取单星形或双星形接线。1985年以后，电业部门实施统一部颁设计标准，新(扩)建电容器组均未采取三角形接线。工矿企业和民用部门，因受以前影响和无统一标准，直到近期仍在设计安装三角形电容器组，所以，制订全国统一设计标准后应纠正这种情况，除部分特殊情况而外，均要采取星形接线方法。依据中国现在设备制造现实状况，电力系统和用户并联电容器装置安装情况，电容器组安装电压等级为66kV及以下，而66kV及以下电网为非有效接地系统，所以星形接线电容器组中性点均不接地。单星形接线和双星形接线比较，前者含有接线简单，部署清楚，串联电抗器接在中性点侧只需一台，没有发生对称故障(双星形同相两臂发生相同故障，如同时发生一台电容器极间击穿)可能。所以，本条第1款要求实质是电容器组接线要先考虑采取单星形接线，其次再考虑采取双星形接线。(2)电容器组每相或每个桥臂由多台电容器串并联组合连接时，工程中基础上全部采取先并后串，由国外进口成套设备也不例外。采取先并后串方法时，当一台电容器出现击穿故障，故障电流由两部分组成：来自系统工频故障电流；其它健全电容器放电电流，经过故障电容器电流大，外熔丝能快速熔断把故障电容器切除，电容器组可继续运行。如采取先串后并，当一台电容器击穿时，因受到和之串联健全电容器容抗限制，故障电流就比前述情况小，外熔丝不能立即熔断，故障延续时间长，和故障电容器串联健全电容器可能因长久过电压而损坏。而且，在电容器故障相同情况下，先并后串方法电容器过压小，利于安全运行。413 依据低压电容器结构性能和实际应用情况，中国外低压电容器组关键采取三角形接线，实际上三相产品电容器内部接线就是三角形，低压电容器不一样于高压电容器出现事故关键原因不是因为接线。所以，三角形接线对低压电容器组是正常接线方法。42 配套设备及其连接421 本条关键明确高压并联电容器装置通常应含有配套设备。在一定条件下，有设备是能够不装设。比如，单组电容器又无抑制谐波要求，可不装设串联电抗器；当确定电容器组操作过电压对电容器绝缘无害时，可不装设操作过电压保护用避雷器；当受到条件限制或运行单位接收检修挂接地线方法时，接地开关也可不装设。高压电容器组和配套设备接线图例，见附录A中图A02。4. 2. 2 为了使低压并联电容器装置满足安全运行要求，配套元件应齐备。本条要求目标在于让用户在低压电容器柜选型时，查对产品配套元件是否齐全。在一定条件下，有元器件可不装设，如：当交流接触器或电容器本身含有限制涌流功效时，可不另装设限流线圈；装设谐波超值保护时可不装热继电器。低压电容器柜一次接线图例，见附录A中图A03。4. 2. 3 串联电抗器不管装在电容器组电源侧或中性点侧，从限制合闸涌流和抑制谐波来说，作用全部一样。但串接电抗器装在中性点侧，正常运行串联电抗器承受对地电压低，可不受短路电流冲击，对动热稳定没有特殊要求，可降低事故，使运行愈加安全，而且，可采取一般电抗器产品，价格较低。东北地域某变电所曾发生过母线短路造成装在电源侧串联电抗器油箱爆炸起火事故，其它地方也有过类似事故，应引认为戒。所以，本条要求串联电抗器宜装于电容器组中性点侧。当需要把串联电抗器装在电源侧时，一般电抗器是不能满足要求，应采取加强型电抗器，但这种产品是否满足安装点对设备动热稳定要求，也应经过校验。而且，加强型产品价格比一般型产品贵也是要考虑。由此可见，串联电抗器装在电源侧运行条件苛刻，对电抗器技术要求高，甚至高强度加强型电抗器也难于满足要求。所以，不能认为加强型产品就一定能用于电源侧，这一点应尤其注意。在扩建工程中常碰到这种情况，原有电容器组未配置串联电抗器，扩建电容器组拟设置串联电抗器，设计时一定要进行谐波计算，避免扩建电容器组投运后产生过分谐波放大或谐振。以前曾有过此种教训，以后工程中应给予避免。4. 2. 4 本条要求强调喷逐式熔断器配置方法，应为每台电容器配一只。以前极少数工程曾采取过分组熔断器，即用一只熔断器保护几台电容器，这种方法熔断电流配合难于达成保护电容器目标，所以严禁采取。4. 2. 5 电容器有两极，一端接电源侧，另一端接中性点侧。熔断器应该装在哪一侧合理，要分析具体情况，对10kv电容器组，电容器绝缘水平和电网一致，电容器安装时外壳直接接地，对单串联段电容器组熔断器，应装在电源侧。这是因为：保护电容器极间击穿，熔断器装在电源侧或中性点侧作用全部一样。不过，当发生套管闪络和极对壳击穿事故时，故障电流只流经电源侧，中性点侧无故障电流，所以，装在中性点侧熔断器对这类故障不起保护作用。另外，当中性点侧已发生一点接地(中性点连线较长单星形或双星形电容器组全部有可能)，这时若再发生电容器套管闪络或极对壳击穿事故，相当于两点接地，装在中性点侧熔断器被短接而不起保护作用。调查中发觉，有少数工程可能是为了安装接线方便，把熔断器装在中性点侧，这应给予纠正。对多段串联安装在绝缘框(台)架上电容器组，如把熔断器全部装设在电容器电源侧，对双排部署电容器组产生巡视和更换不方便；如熔断器全部安装在每台电容器中性点侧，特殊故障也不能起保护作用。所以本条对熔断器装设位置作要求既考虑了保护效果又照料到了运行和检修方便。4. 2. 6 电容器是储能元件，断电后两极之间最高电压可达2UN(UN为电容器额定电压有效值），最大储能为CU2N，它不能靠本身高绝缘电阻放电至安全电压。电容器放电有两种方法：内部装放电电阻；外部装放电器。即使有内放电电阻电容器组，电容器脱离电源后，也能在一定时间里将剩下电压降到许可值。无内放电电阻电容器组必需配置放电器，使电容器脱离电源后快速将剩下电压降低到安全值，从而起到避免合闸过电压，保障检修人员安全和降低单相重击穿过电压作用。所以，放电器是保障人身和设备安全必不可少一个配套设备。现在，66kV电压用放电器尚无产品，采取有内放电电阻电容器，放电时间能满足手动投切要求，不强求其装放电器。但要注意：内放电电阻放电速度较慢，电容器组停电后再次投入间隔时间，要满足剩下电压降到低于01倍电容器额定电压及以下。35kV及以下已经有专用放电器系列产品，工程设计时均应配置放电器。427 据调查，工程中采取放电器接线有4种方法：V形、星形、星形中性点接地和放电器和电容器直接并联。现在在工程中用得最多是前两种。东北电力试验研究院对放电器接线方法进行了研究，星形电容器组，在相同条件下，断路器开断1s后电容器上剩下电压值如表2所表示。从表2能够看出，放电器采取序号1和序号2两种接线方法效果好，即使从剩下电压数值来看全部样，但两种接线方法有实质性差异：当两种接线方法放电器，二次线圈全部接成开口三角形，序号1开口三角电压，能正确反应三相电容器不平衡情况；序号2开口三角电压反应是三相母线电压不平衡，不能用于电容器组不平衡保护。所以，当放电器配合继电保护用时，应采取序号1接线。序号3接线在断路器分闸时将产生过电压，可能造成断路器重击穿，东北地域某变电所投产试验中已测出了这种过电压(在断路器无重击穿情况下，对地过电压达24倍)，其原因是L、C回路谐振所致。所以，序号3接线严禁采取。序号4接线放电效果差，当放电回路断线则将造成其中一相电容器不能放电，即使这种接线能够少用一相设备亦不宜采取。应该强调：放电器回路要完整，不许可在放电回路中串接熔断器(单台电容器保护用熔断器不在此例)或开关，为了确保人身和设备安全，不能因某种原因使放电回路断开而终止放电，条文中直接并联，含义就在于此。4. 2. 8 依据东北电力试验研究院对三角形接线电容器组放电器接线方法所作测试研究，采取三角形接线和不接地星形接线放电效果好。基于第427条相同原因，放电器件不能采取中性点接地星形接线。V形接线即使简单但放电效果差，且放电回路断线则造成其中一相电容器不能放电，也不宜采取。据了解，少数低压电容器柜放电回路中串接开关辅助接点，运行时断开，停电时接通，发生过接点烧坏事故，不应采取这种做法。4. 2. 9 放电器往往不能将电容器上残留电荷放泄殆尽，为确保检修人员人身安全要作检修接地。装设接地开关在检修时接地比临时挂接地线方便，接地开关还可装设预防误操作机械或电气连锁，提升安全可靠性，所以，本条推荐采取装接地开关方法。需要说明，星形接线电容器组经长时间运行后中性点积有电荷，如仅在电源侧接地放电，中性点仍会含有一定电位对检修人员组成威胁。某供电局曾发生一例这么事故：并联电容器装置停电检修，在电容器组电源侧已挂了接地线，检修人员认为已经有了安全方法，即开始进行检修工作，当手臂碰到中性点导体时发生了触电事故。为杜绝这类事故发生，检修工作进行前，短路接地放电应在电源侧和中性点侧同时进行。所以，装设接地开头或挂接地线均不能遗漏中性点。还有一点应注意，当外部熔断器熔断或电容器内部连续线断线，在多段串联电容器组内部部分脱离运行电容器可能残留电荷，为确保安全，在接触这些电容器之前也应对地短接放电。4. 2. 10 本条三款内容是对电容器组操作过电压保护设置和避雷器接线方法标准性要求。(1)在国家标准交流高压断路器开合电容器组试验中，对无重击穿断路器定义为：“按本标准要求进行电容器组开断试验时不发生重击穿断路器”，换句话说就是，在试验条件下所作定次数开断电容器组操作中，未发生重击穿现象，所试验断路器就可叫作无重击穿断路器。但无重击穿断路器其重击穿几率极小，如小于万分之一。实际上绝对不重击穿断路器是没有。因为，运行条件干变万化，过电压又随多种原因随机而产生，在电容器组运行中无数次操作中性能很好开关也难免不发生重击穿。当然，发生一次重击穿，一样因为多种原因关系，过电压不一定达成最高值。电容器组天天操作次数各工程是不一样，对采取真空开关频繁操作电容器组要做到无重击穿是困难。本条第1款要求未加严格限制，工程设计时针对不一样情况，对电容器组操作过电压保护设置是否，可由具体情况而定。(2)电容器组操作过电压有可能是：合闸过电压；非同期合闸过电压；合闸时触头弹跳过电压；分闸时电源侧有单相接地故障或无单相接地故障单相重击穿过电压；分闸时两相重击穿过电压；断路器操作一次产生数次重击穿过电压；其它和操作电容器组相关过电压。从试验数据中能够看出，分闸操作时过电压是关键，其中分闸过电压又关键出现在单相重击穿时，两相重击穿和一次操作时发生数次重击穿几率均极少。366kV为不接地系统，接于此系统中电容器组中性点均未接地。所以，在开断电容器组时如发生单相重击穿，电容器组电源侧(高压端)对地可能出现超出设备对地绝缘水平过电压，如在电抗率K=0时理论最大值为587倍相电压，而且，随K值增大，过电压呈上升趋势；在电源侧有单相接地故障时产生单相重击穿过电压远高于无接地情况。所以，对单相重击穿过电压应给予限制。对于操作较为频繁真空断路器，应考虑发生单相重击穿可能性。依据中国已作试验研究，使用无间隙金属氧化物避雷器限制单相重击穿过电压时，避雷器接线方法可采取附录A中图A041或图A042。在运行中，曾数次发生相对地避雷器爆炸事故。所以，武汉高压研究所和东北电力试验研究院全部在自己研究汇报中提出了中性点避雷器保护方案，并提议以此替换传统相对地保护方案。汇报中分析认为，中性点避雷器有下列优点：正常运行时荷电率靠近于0，负担轻松，仅在电源侧有单相接地故障情况下荷电率较高。中性点避雷器长久在靠近于0电压下运行，使避雷器电阻片能够得到自恢复，大大延缓避雷器老化速度，从而降低避雷器损坏事故，对电网和电容器组安全运行均为有利；使用避雷器数量少，最经济；避雷器接在中性点，万一发生爆炸事故，不会形成相间短路事故，事故影响面小。但需指出，当电源侧有单相接地故障时开断电容器组发生了单相重击穿，采取中性点避雷器保护方法尚难于达成绝缘配合要求，还需作深入试验研究，寻求处理措施。所以，中性点避雷器使用条件还要局限于不考虑电源侧有单相接地故障时单相重击穿，或对运行条件加以限制：电源侧有单相接地故障时不能作停运电容器组操作。上述情况设计时应给予注意。(3)当开断电容器组时断路器发生两相重击穿，则电容器极间过电压可达287倍及以上，超出了电容器对应绝缘水平，应给予保护。这种过电压保护避雷器接线方法，可采取附录A中图A043或图A044，但电抗率K为456时，需依据具体工程特定条件进行模拟计算研究确定。还需指出，试验研究中数据表明，电源侧有单相接地时单相重击穿，对电容器极间电压无影响；两相重击穿时过电压也不受单相接地影响，这也是确定避雷器参数依据之一。5 电器和导体选择51 通常要求5. 1. 1 本条所列8款是并联电容器装置设计时设备选型应考虑关键问题。电网电压决定接入处电容器额定电压，运行工况则关系到设备参数，如：电容器投入容量和涌流友好波放大倍率相关，涌流友好波放大倍率又和电抗率相关；谐波水平是决定串联电抗器参数和分组容量条件；母线短路电流和电容器对短路电流助增效应是校验设备动热稳定条件，尤其是选择断路器关键条件；电容器组容量是选择单台电容器容量依据之一。接线和保护存在相互配合关系。电容器组投切方法不一样对断路器性能有不一样要求，采取自动投切装置进行频繁投切时，少油断路器就不能满足要求而需选真空开关，真空开关含有一定重击穿几率，则需考虑用避雷器抑制操作过电压；环境条件是设备选择关键依据，关系到外绝缘泄漏距离和产品类别。比如，是否选择耐低温产品、湿热带产品、高海拔产品；屋内部署可采取一般设备，屋外部署则需考虑环境污秽等级；为了降低电容器安装框架高度，可能需要采取横放式电容器。近几年制造行业制订了部分产品标准，如高压并联电容器装置、低压并联电容器装置、集合式并联电容器及国家标准并联电容器)等。电业部门为了选择设备参数也制订了部分行业标准，如高压并联电容器技术条件、高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件、串联电抗器订货技术条件等也是设计依据之一。如前所述，本条所列8款在设备选型时，均应给全方面考虑。5. 1. 2 本条要求为高压并联电容器装置电器和导体选择应满足技术要求。为了确保安全运行，选择电器和导体应满足运行电压、长久许可电流、短路时动热稳定及操作过程特殊要求，操作过程特殊要求包含：合闸预击穿、合闸涌流、分闸可能产生重击穿和由此而产生过电压及其保护等。依据成全部科技大学进行理论分析研究和浙江电力试验研究所在绍兴系统试验站所作模拟试验，在电力系统中集中装设大容量并联电容器组，将会改变装设点系统网络性质，电容器组对安装点短路电流起着助增作用，而且助增作用伴随电容器组容量增大和电容器性能改善(如介质损耗减小、有效电阻降低)、开关动作速度加紧而增加。试验研究汇报提议：在电容器总容量和安装地点短路容量之比不超出5或10(对应于电抗率K=56%，不超出5；K=1213，不超出10)，助增作用相对较小，可不考虑。按本规范要求安装电容器总容量和短路容量之比通常不超出5，部分例外情况需考虑助增影响时，可参考导体和电器选择设计技术要求附件第七节中计算方法给予考虑，即按常规方法计算短路电流值再乘上助增校正系数(助增有效值校正系数，助增冲击校正系数)，即可得到考虑助增影响后短路电流值。5. 1. 3 本条要求关键依据是：电容器组容量偏差不超出+10、电容器长久过电压不超出1.1倍额定电压、电容器组过负荷保护电流整定值不超出额定电流135倍。如并联电容器装置装设串联电抗器，正常工况回路工作电流将小于电容器组额定电流计算值，即使在谐波和过电压共同作用下，回路电流通常不超出135倍电容器组额定电流，不然过负荷保护将动作跳闸，所以取135倍电容器组额定电流作为选择回路设备和导体条件是安全也是合理。514 高压并联电容器装置是变电所一个组成部分，确保其安全运行对电网十分关键。所以，强调其外绝缘配合应和同级电压其它电气设备相一致。51. 5 现在，工程中采取制造厂生产高压并联电容器成套装置已经很多，因为采取成套装置简化了工程设计，同时给安装也带来了方便，所以有继续发展趋势。低压并联电容器装置基础上全部是采取工厂生产低压电容器柜。所以，在采取高低压并联电容器成套装置时，应考评其整体性能是否符合工程设计标准和产品标准要求。实际上存在这种情况，组成成套装置全部设备或元件检验全部合格，但装配成套装置不合格，不满足使用要求，这种成套装置不能选择。高压并联电容器成套装置应有灵活组合结构，使其运输时可化整为零，设备到施工现场又要轻易组装成套保持其整体性，这就是本条要求目标。52 电 容521 本条明确了电容器选型关键标准。包含对电容器型式、适应环境条件、介质和套管型式提出要求。电容器型式选择应符合产品标准，技术优异、适应国情总标准。至于选择常规单台电容器或是集合式电容器和容量超出500kvar大容量电容器组成电容器组，可依据工程具体条件进行技术经济比较确定，本条不作限制性要求。需要说明，这多个类型产品各有优点，同时也存在不足，比如：单台电容器容量组合灵活，更换故障电容器方便，工程中用得最多是这种，但特殊环境可能需建电容器室采取屋内安装，台数越多维护工作量越大；集合式电容器和大容量箱式电容器，在屋外安装占地少，安装设计简单，施工方便，但这种电容器场强取得较低，油箱内装有大量绝缘油，所以消耗原材料多，经济性不如单台电容器，一旦出现故障，整台停运，现场不能更换箱体内故障电容器，如返厂修理停运时间长。上述情况选型时应予综合考虑。第2款是环境条件对电容器选型要求，是必需条件，应给予满足，达不到要求将影响电容器组安全运行。第3、4款不是限制性条件，也要尽可能满足。屋内安装电容器组采取难燃介质电容器是为了降低火灾事故及其影响范围。安装在绝缘框(台)架上电容器，电容器外壳对地绝缘由支承框(台)架支柱绝缘子负担，外壳有条件作为电容器一极，这么有两个优点：电容器内部极对壳材料可省去，外壳作为一个接线端，另一极用套管引出，电容器渗漏油往往出现在瓷套管和油箱铁板连接处，所以，少一个套管也就少一个渗漏油部位，既降低了造价又提升了可靠性，所以，设计时要优先考虑这种产品。522 本条明确了电容器额定电压选择关键标准。额定电压是电容器关键参数，在并联电容器装置设计中正确地选择电容器额定电压十分关键。众所周知，电容器输出容量和其运行电压平方成正比(即Q=CU2)、电容器运行在额定电压下则输出额定容量，运行电压低于额定电压则达不到额定输出，所以，电容器额定电压，取过大安全裕度就会出现过大容量亏损。运行电压高于额定电压，如超出11倍，将造成不许可过负荷，而且电容器内部介质将产生局部放电，局部放电对绝缘介质危害极大。因为电子和离子直接撞击介质，固体和液体介质就会分解产生臭氧和氮氧化物等气体，使介质受到化学腐蚀，并使介质增大，局部过热，并可能发展成绝缘击穿。为了使电容器额定电压选择合理，达成经济和安全运行目标，在分析电容器端子上预期电压时，下面多个情况应给予考虑：(1)并联电容器装置接入电网后引发电网电压升高；(2)谐波引发电网电压升高；(3)装设串联电抗器引发电容器端电压升高；(4)相间和串联段间容差，将形成电压分配不均，使部分电容器电压升高；(5)轻负荷引发电网电压升高。并联电容器装置接入电网后引发母线电压升高值可按下式计算：上述计算式中系数105取值依据是电网最高运行电压通常不超出标称电压107倍，最高为11倍，运行平均电压约为电网标称电压105倍。将具体工程选择电抗率K值和串联段数S值代入式(2)中，可先算出电容器额定电压计算值，然后，从电容器额定电压标准系列中即可选择靠近计算值额定电压。5. 2. 3 电气设备绝缘水平选择是设计最基础标准之一，电容器绝缘水平选择应遵守这一通用标准，同时，所选择电容器绝缘水平应和同电压等级其它设备相适应，以符合电网对电气设备绝缘水平要求。5. 2. 4 并联电容器IEC标准和中国现行国家标准中对电容器过电压和过电流能力，如：工频过电压、操作过电压、工频加谐波过电压、过渡过电流和稳态过电流等全部有对应要求，电容器组设计应遵守这些要求，预期过电压和过电流将超出上述标准要求时，应采取对应设计方法预防，以确保电容器组安全运行。5. 2. 5 对本条要求作以下说明：选择高压电容器单台容量，首先要考虑电容器组容量，伴随电容器组容量增大，单台电容器容量也要对应加大，如，5000kvar以下中小型电容器组，单台电容器宜选50kvar或100kvar，大型电容器组则宜考虑选择200kvar或334kvar。高压电容器额定容量优先值为50、100、200、334kvar，无特殊情况，不宜采取非标准产品。5. 2. 6 自愈式低压电容器替换油纸型低压电容器，是产品发展趋势，因为，自愈式低压电容器含有：故障击穿时故障电流使金属层蒸发，介质快速恢复绝缘性能，即所谓自愈性；它体积小、重量轻、损耗低、温升低，可做到无油不燃，避免火灾危险。自愈式电容器内部有配有保护装置，当元件永久性击穿时可自动断路。因为它有很多优点，所以，中国外全部用它替换了油纸介质低压电容器。自愈式低压并联电容器GBl274791等效采取了国际标准IEC831-1(1988)第一部分和IEC8312(1988)第二部分内容。5. 3 断 路 器531 本条要求是对高压并联电容器装置用断路器特殊要求，该断路器尚应符合通常断路器技术条件。并联电容器装置回路，含有独特电路特征，一些断路器合闸产生弹跳和分闸重击穿全部将造成产生过电压，过电压是损坏电容器关键原因，所以，选择断路器必需慎重。第1款要求断路器合闸弹跳时间小于2ms依据是断路器标准。合闸预击穿时间是依据电力科学研究院研究汇报。汇报中指出，少油断路器合闸过程过长预击穿将造成开关触头损坏甚至发生灭弧室爆炸。少油断路器灭弧室承受压力不得超出7080大气压(atm），中国外全部这么要求，超出这个压力则可能出问题。10kV少油断路器合闸速度约35ms，每10ms行程距离35cm。合闸预击穿试验结果如表3：由表3可见，10kV少油断路器合闸预击穿时间不超出35ms，则灭弧室压力将在许可范围内。上述研究汇报还指出，并联电容器装置和对外供电线路同接一条母线时，线路断路器投切将受电容器组影响，而它产生过电压又将危害电容器安全运行，所以，和电容器同接在一条母线上供电线路断路器也应符合本条要求。第2款要求断路器开断电容器组时不应重击穿，按现行国家标准交流高压断路器开合电容器组试验无重击穿断路器是这么定义：“按本标准要求进行电容器组开断试验时不发生重击穿断路器”，值得注意是上述定义指在试验条件下，即是说无重击穿断路器不是绝正确而是相正确，这种断路器在长久运行条件下仍有可能发生重击穿，但几率较小。第3、4款也是对电容器组回路断路器特殊要求，在断路器选型时应给予考虑。总结近几年对这类断路器所作试验及运行经验，提出以下选型意见供工程设计考虑。610kV屋内电容器组，日投切次数不超出三次，可选择少油断路器；10kV屋外电容器组，每日投切次数较多时，可选择DWll型多油断路器在屋外安装；10kV投切频繁电容器组，可选择经过“老炼”重击穿几率小真空开关，但须设置操作过电压保护；经对SF6断路器投切35kV、66kV电容器组进行试验，无重击穿现象发生，提议以后在工程中采取。5. 3. 2 本条为选择并联电容器装置总回路断路器一个关键条件。当分组回路短路而断路器拒动或母线短路时，总回路断路器应负担切除母线上全部运行电容器组并开断短路。对分组回路断路器能够要求其开断短路电流，亦可只要求投切电容器组不负担开断短路电流，条文中“条件许可时”则是指后一个情况。这时可采取价格廉价开关设备，如真空开关。在能够降低工程造价条件下，能够采取这种配置方案，并达成总断路器和分组回路断路器各司其责目标。5. 3. 3 低压并联电容器柜关键配套元件是投切开关，若其不满足技术要求，将影响低压无功赔偿安全连续运行。开关接通和分断能力及短路强度等参数十分关键，选择低压电容器柜时，应查对开关参数是否符合装设点电网条件。和高压断路器一样，切除电容器时投切开关如发生重击穿也将产生过电压危害电容器安全运行。低压电容器投切比较频繁，开关必需经久耐用。本条要求是从设备使用要求提出，设备选型时应遵照。54 熔 断 器5. 4. 1 现在中国单台电容器保护用熔断器，基础上是用喷逐式熔断器。因为它含有动作快速、尺寸大小、重量轻、结构比较简单、价格比限流式熔断器廉价等优点。实际上，国外也是用喷逐式熔断器，限流式熔断器仅用在故障电流大而喷逐式熔断器不能满足开断要求特殊场所。喷逐式熔断器在通常情况下，可满足不接地星形电容器组开断故障电流要求，即使部分情况故障电流大于喷逐式熔断器开断电流，设计时需采取方法，如：在接线上设法降低电容器并联台数，仍可使开断电流满足工程需要，所以，本条推荐采取喷逐式熔断器。5. 4. 2 喷逐式熔断器熔丝特征，应满足下列要求：1)电容器在许可过电流情况下，熔断器保护性能不应改变； 2)电容器内部元件发生故障但未发展到外壳爆裂前，应将故障电容器可靠断开退出运行；3)熔丝特征分散性不能太大，运行中既不能产生误动作，也不能出现“拒动”现象。为了确保电容器内部元件故障扩大至外壳爆裂前熔丝熔断，熔丝时间电流特征曲线应在电容器10外壳爆裂曲线左侧(即安全带中)，达成这种配合时故障电容器仅外壳变形，不出现漏油。为确保电容器在许可过负荷范围之内，熔丝不产生误动作，熔丝时间电流特征曲线下偏差应在电容器过负荷范围之内。考虑到现在中国电容器制造厂尚不能提供电容器10外壳爆裂几率曲线，可按机械部标准并联电容器单台保护用高压熔断器或电力行业标准高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件推荐曲线进行选配。5. 4. 3 本条要求熔断器熔丝额定电流选择标准依据为：电力行业标准高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件制订时所作研究工作；各地对熔断器保护所作试验研究和运行积累经验。熔丝额定电流选择，以前在机械行业标准并联电容器装置设计技术规程中要求为1.5-2.0倍电容器额定电流；在电力行业标准高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件中推荐为143155倍电容器额定电流：IEC549标准要求不低于143倍，IEC保护导则中提议为135165倍电容器额定电流。IEC导则限值是综合了各国家标准准取值，如有国家定1.35倍，美国定165倍，但又指出，为避免误动能够高于165倍，说明熔丝额定电流确实定有伸缩性，要考虑产品情况，不一概而论。需要指出，对熔丝小电流保护要求并不十分严格，大电流开断至关关键；为了达成熔丝正确动作，所选熔丝时间电流特征曲线分散性应符合相关标准要求。544 本条为熔断器选择基础要求。可归纳为下列两点：(1)选择熔断器参数和性能应符合现行标准要求，其中开断性能、熔断特征、抗涌流能力、机械性能和电气寿命是最关键考评内容，均应满足，厂家应有试验汇报。(2)选择熔断器应能满足安装点特定条件：电容器并联容量和电容器额定电压。熔断器应能耐受并开断来自并联电容器放电能量，其值应不低于被保护电容器耐受爆破能量。同一电压等级电容器额定电压有多个规格，熔断器额定电压不得低于被保护电容器额定电压。55 串联电抗551 本条要求为串联电抗器选型标准。依据技术经济比较结果确定选择设备是一个基础标准。各工程全部有其本身特点和对设备不一样要求，干式空心电抗器和油浸式铁心电抗器含有不一样特点：干式