并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)

1、并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)前言中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)CECS 32：91主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院 河北省電力工業(yè)局批準(zhǔn)單位：中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)日期：1991年12月27日前 言     串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容器串聯(lián)連接，可以抑制諧波電壓放大，減小系統(tǒng)電壓波形畸變，避免電容器受損，同時(shí)還限制并聯(lián)電容器的合閘涌流，以滿足電容器標(biāo)準(zhǔn)的要求。我國生產(chǎn)串聯(lián)電抗器已有多年，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中積累了有益的數(shù)據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)在總結(jié)國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)及參考借鑒國外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，反復(fù)征求了有關(guān)專家和單位的意見，經(jīng)中國工程建

2、設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)電氣委員會(huì)審查定稿。     現(xiàn)批準(zhǔn)并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)CECS 32：91，并推薦給有關(guān)單位使用。在使用過程中，請將意見及有關(guān)資料寄交北京良鄉(xiāng)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)電氣委員會(huì)(郵政編碼：102401)                           

3、;             中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)                                   

4、     1991年12月27日第一章 總 則     第條 并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器(以下簡稱電抗器)的設(shè)計(jì)選擇必須執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)條件、諧波水平、自然環(huán)境等，合理地選擇其技術(shù)參數(shù)，做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。     第條 本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中新建或擴(kuò)建的663kV并聯(lián)電容器裝置中電抗器的設(shè)計(jì)選擇。     第條 本標(biāo)準(zhǔn)所指電抗器是串聯(lián)于高壓并聯(lián)電容器回路中的電

5、抗器，該電抗器用于限制合閘涌流，減輕電網(wǎng)電壓波形畸變和防止發(fā)生系統(tǒng)諧波諧振。     第條 電抗器的設(shè)計(jì)選擇，除應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第二章 環(huán)境條件     第條 電抗器的基本使用條件：     一、安裝場所：戶外或戶內(nèi)；     二、環(huán)境溫度：-40+40；         

6、  -25+45；     三、海拔：不超過1000m；     四、相對濕度：對于戶內(nèi)電抗器月平均相對溫度不超過90%，日平均不超過95%；     五、地震裂度：設(shè)計(jì)地震基本裂度為8度；即水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g；     六、戶外式最大風(fēng)速為35m/s；     七、電抗器的外絕緣泄漏比距不應(yīng)不小于2.5cm/kV。

7、對于重污穢地區(qū)可以取3.5cm/kV。     第條 選用電抗器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核，當(dāng)環(huán)境條件超出其基本使用條件時(shí)，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分別采取下列措施：     一、向制造廠提出補(bǔ)充要求，制造符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的產(chǎn)品；     二、在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如采用戶內(nèi)布置、水沖洗、減震裝置等。第三章 技術(shù)參數(shù)選擇第一節(jié) 電抗率的選擇     第條 電抗率的選擇，應(yīng)使裝置接入處n次諧波電壓含量

8、和電容器上n次諧波電壓值均不超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。     第條 當(dāng)僅需要限制合閘涌流時(shí)，宜選用電抗率為0.1%1%的阻尼電抗器。     第條 為抑制5次及以上諧波電壓放大，宜選用電抗率為4.5%6%的電抗器；抑制3次及以上諧波電壓放大，宜選用電抗率為12%13%的電抗器。     第條 在電力系統(tǒng)諧波電壓較大時(shí)，應(yīng)由非線性用電設(shè)備所屬單位負(fù)責(zé)采取限制諧波的措施，在采用交流濾波電容器裝置時(shí)，電抗器應(yīng)按濾波電抗器的要求選擇。第二節(jié) 額定值

9、60;    第條 電抗器的基本額定參數(shù)，應(yīng)選擇下列規(guī)定值：     一、額定頻率： 50Hz；     二、相數(shù)： 1或3；     三、系統(tǒng)額定電壓： 6kV，10kV，35kV，63kV；     四、額定電抗率(K)： 0.1%1%，4.5%6%， 12%13%。     第條 電抗器的額定電流應(yīng)和與

10、其串聯(lián)組合的電容器或電容器組的額定電流相等。     第條 電抗器的額定端電壓應(yīng)等于與其串聯(lián)組合的一相電容器額定電壓的K倍，其值見表3.2.3。     第條 電抗器的額定容量，應(yīng)等于與其串聯(lián)組合的電容器或電容器組額定容量的K倍。第三節(jié) 主要技術(shù)性能     第條 電抗器在額定電流下的電抗值偏差，應(yīng)在下列范圍之內(nèi)：     0%+5% (K4.5%)；    

11、; 0%+10% (K4.5%)。     對于每相電抗值的偏差，不應(yīng)超過三相平均電抗值的±2%。     鐵芯電抗器在工頻1.8倍額定電流下，其電抗值偏差不得超過額定電抗值的-5%。     第條 電抗器應(yīng)能承受下列最大短時(shí)電流而不得出現(xiàn)任何熱的和機(jī)械的損傷。     一、鐵芯電抗器應(yīng)能承受25倍額定電流持續(xù)2s；     二

12、、空芯電抗器為額定電抗率的倒數(shù)倍，但不宜超過25倍額定電流持續(xù)2s；     當(dāng)電抗器流過的短時(shí)故障電流超過上述電流時(shí)，應(yīng)采措施。     第條 電抗器應(yīng)能承受下列穩(wěn)態(tài)過電流：     一、電抗器應(yīng)能在工頻1.35倍或工頻加諧波合成電流方均根值為1.2倍的額定電流下連續(xù)運(yùn)行；     二、有特殊要求時(shí)，電抗器可在工頻加諧波合成電流方均根值為1.3倍的額定電流下連續(xù)運(yùn)行。  &#

13、160;  第條 電抗器應(yīng)能承受合閘涌流的沖擊而不得產(chǎn)生機(jī)械損傷。     第條 電抗器的絕緣水平，應(yīng)分別符合表3.3.5-1和3.3.5-2的要求。     電抗器的匝間絕緣應(yīng)能在工頻加諧波電壓峰值下長期運(yùn)行。     第條 電抗器的套管出線端子間，出線端與箱殼間以及支持絕緣子帶電部分對地間的凈距，應(yīng)符合表3.3.6的規(guī)定。     第條 適用于第3.3.3條第一款的電抗器的

14、溫升試驗(yàn)電流為工頻1.35倍額定電流；適用于第條第二款的電抗器的溫升試驗(yàn)電流應(yīng)與廠家商定，其溫升限值分別不超過表3.3.7-1和表3.3.7-2的規(guī)定。     第條 在工頻額電流下，電抗器的損耗值不宜大于表3.3.8的規(guī)定值。     第條 在工頻額定電流下，電抗器的聲級(jí)水平不得超過表3.3.9的規(guī)定。     第條 設(shè)計(jì)選擇電抗器時(shí)，廠家應(yīng)提供下列技術(shù)參數(shù)；     一、電抗器名稱； 

15、;    二、型號(hào)；     三、系統(tǒng)額定電壓(kV)；     四、額定頻率(50Hz)；     五、額定端電壓(kV)；     六、額定容量(kvar)；     七、額定電抗(/)；     八、額定電流(A)；   &

16、#160; 九、損耗值(W/var)；     十、相數(shù)；     十一、總重(kg)；     十二、油重(kg)；     十三、外形尺寸及安裝尺寸；     十四、最大短時(shí)電流(kA)；     十五、聲級(jí)水平(dB)。附錄一 名詞術(shù)語    

17、 1. 額定頻率：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)所采用的頻率，取50Hz。     2. 系統(tǒng)額定電壓()：電抗器與并聯(lián)電容器相串聯(lián)的回路接入電力系統(tǒng)處電網(wǎng)的額定電壓。     3. 額定端電壓()：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)，一相繞組兩端所采用的工頻電壓有效值。     4. 額定容量()：電抗器在額定端電壓和額定電流下運(yùn)行時(shí)的無功功率。     5. 額定電流()：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)所采用的工頻電流有效值。 &

18、#160;   6. 額定電抗()：工頻額定電流下的電抗值。     7. 額定電抗率()：電抗器額定電抗對串聯(lián)組合的電容器組額定電抗的百分比值。     8. 短時(shí)電流：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過電抗器的短時(shí)電流穩(wěn)態(tài)分量的方均根值。     9. 油浸鐵芯電抗器：鐵芯和線圈均浸在絕緣油中的電抗器。     10. 干式空心電抗器：線圈不浸在絕緣油中且無鐵芯的電抗器。附錄二

19、計(jì)算公式     一、電抗器額定電流：                               (附2.1)     二、電抗器額定端電壓：    

20、0;                         (附2.2)     三、電抗器額定容量：                 

21、             (附2.3)                         (附2.4)     四、電抗器額定電抗：   &#

22、160;                          (附2.5)     五、裝置接入系統(tǒng)后電抗器的n次諧波電流：              

23、                (附2.6)     六、電抗器上n次諧波電壓：                          

24、;    (附2.7)     七、裝置接入系統(tǒng)后，在裝置接入處的n次諧波電壓：                              (附2.8)     

25、;八、裝置接入系統(tǒng)后，在裝置接入處的n次諧波電壓含量率：                              (附2.9)     九、系統(tǒng)諧振諧波次數(shù)：       

26、60;                      (附2.10)式中-電抗器的額定電流(A)；     -與電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的額定電流(A)；     -電抗器的額定端電壓(kV)；     -與電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的

27、額定相電壓(kV)；     -電抗器的額定電抗(/)；     -與電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的額定電抗(/)；      -電抗器的額定電抗率；     -單相電抗器的額定容量(kvar)；     -三相電抗器的額定容量(kvar)；     -與單相電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的額定容量

28、(kvar)；      -與三相電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的額定容量(kvar)；     -裝置接入系統(tǒng)處的系統(tǒng)額定電壓(kV)；     -裝置接入系統(tǒng)后，在裝置接入系統(tǒng)處的工頻(基波)電壓(kV)；     -裝置接入系統(tǒng)前，在裝置接入系統(tǒng)處的n次諧波電壓(V)；      -裝置接入系統(tǒng)后，在裝置接入系統(tǒng)處的n次諧波電壓

29、(V)；     -裝置接入系統(tǒng)后，在裝置接入處的n次諧波電壓含量(%)；     -電容器上的n次諧波電壓(V)；     -電抗器上的n次諧波電流(A)；     -與電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的n次諧波電抗(/)；     -與電抗器串聯(lián)的并聯(lián)電容器組的工頻電抗(/)；     -電抗器的n次諧

30、波電抗(/)；     -電抗器的工頻電抗(/)；     -裝置接入系統(tǒng)處的n次諧波系統(tǒng)電抗，應(yīng)實(shí)測確定，也可以，近似計(jì)算(/)；     -裝置接入系統(tǒng)處的系統(tǒng)工頻短路電抗(/)；     -系統(tǒng)諧振諧波次數(shù)。附錄三 本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明     為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)，區(qū)別對待對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：   

31、  1. 表示很嚴(yán)格，非這樣作不可的用詞：     正面詞采用“必須”；     反面詞采用“嚴(yán)禁”。     2. 表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣作的用詞：     正面詞采用“應(yīng)”；     反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。     3. 表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這

32、樣做的用詞：     正面詞采用“宜”或“可”；     反面詞采用“不宜”。附加說明本標(biāo)準(zhǔn)主編單位、參加單位和主要起草人名單主 編單 位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院         河北省電力工業(yè)局參 加單 位：能源部武漢高壓研究所         浙江省電力試驗(yàn)研究所      &

33、#160;  保定第二變壓器廠主要起草人：張承容 盧本平 何光煜 史 班         楊昌光 盛國釗 花新樂 郭德水條文說明前言中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)CECS 32：91條文說明第一章 總 則     第 1條 本條闡述本標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想及主要設(shè)計(jì)原則。     一、首先強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)選擇必須執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。     

34、;二、設(shè)計(jì)原則中，除應(yīng)考慮電網(wǎng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)與方便運(yùn)行和檢修要求外，還強(qiáng)調(diào)考慮諧波水平。因?yàn)殡S著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，諧波源的日漸增多，并聯(lián)電容器裝置的大量投入，如并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器(以下簡稱電抗器)的選擇不當(dāng)，將造成諧波放大，甚至諧波諧振現(xiàn)象，從而加劇諧波污染或危及設(shè)備與系統(tǒng)的安全。因此，電抗器的設(shè)計(jì)選擇對諧波的影響很大，應(yīng)慎重對待。     三、在總的設(shè)計(jì)選擇的指導(dǎo)思想上突出了安全可靠。由于并聯(lián)電容器裝置的使用可獲得重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益(較之裝設(shè)調(diào)相機(jī))，但并聯(lián)電容器一旦發(fā)生爆裂與火災(zāi)事故將引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，且電抗器占整個(gè)無功補(bǔ)償裝置

35、總投資的比例較小，因此，必須把安全可靠擺在首位，強(qiáng)調(diào)保證產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)條件，使裝置安全運(yùn)行。     第條 本條中心內(nèi)容是闡明標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。鑒于63kV以上電壓等級(jí)的并聯(lián)電容器裝置國內(nèi)尚未出現(xiàn)，故不列入本標(biāo)準(zhǔn)。     第條 本條著重闡明電抗器的裝設(shè)目的、用途，據(jù)此前準(zhǔn)確地提出其技術(shù)參數(shù)和性能要求。     第條 本條主要闡明本標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程之間的關(guān)系。     電抗器的設(shè)計(jì)選擇，

36、除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DJ25-85)等的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)與待批頒發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高壓并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器訂貨技術(shù)條件的區(qū)別在于：后者內(nèi)容側(cè)重于運(yùn)行使用要求，而本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)備的選用方面，即著重提出選用電抗器應(yīng)遵循的技術(shù)條件。第二章 環(huán)境條件     本章主要是規(guī)定被選用的電抗器應(yīng)符合其安裝地點(diǎn)周圍的環(huán)境條件。工程設(shè)計(jì)中選用的電抗器應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。超出基本使用條件時(shí)，或向制造廠提出特殊要求，或采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。     第條 本條所規(guī)

37、定的基本使用條件，既參考了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還考慮了一般電氣設(shè)備的通用環(huán)境條件，并結(jié)合我國制造水平而提出。     重點(diǎn)說明以下兩點(diǎn)：     一、海拔：本標(biāo)準(zhǔn)在征求意見時(shí)，曾有提出將海拔不超過1000m改為1500m或2500m，理由是我國部分地區(qū)的海拔高度已超過1000m。但是考慮到我國絕大部分地區(qū)海拔高度低于1000m，如果按1500m或2500m要求將所有電抗器產(chǎn)品的外絕緣強(qiáng)度提高，勢必造成產(chǎn)品造價(jià)的增大，既浪費(fèi)又不必要，且其它電氣產(chǎn)品的外絕緣性能也與此不配套。故本標(biāo)準(zhǔn)仍維持1000m海拔高度不

38、變，與國標(biāo)并聯(lián)電容器及其它電氣產(chǎn)品的要求相一致。     二、污穢：國標(biāo)高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)正在修訂中，現(xiàn)電抗器外絕緣泄漏比距仍采用2.5cm/kV；重污穢地區(qū)采用3.5cm/kV。     按發(fā)電廠、變電所污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)泄漏比距：1級(jí)為2.0cm/kV；2級(jí)為3.0cm/kV；3級(jí)為4.0cm/kV。經(jīng)研討確定按國標(biāo)規(guī)定取值，且運(yùn)行中尚未發(fā)現(xiàn)有不妥之處。待今后逐步總結(jié)完善。     第條 設(shè)計(jì)選擇電抗器時(shí)，如當(dāng)?shù)丨h(huán)

39、境條件與第2.0.1條規(guī)定的基本作用條件不符時(shí)，應(yīng)與廠家協(xié)商解決。或提高絕緣等級(jí)，或制訂防震措施，或設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的防護(hù)措施。如采用戶內(nèi)布置，加強(qiáng)清掃或設(shè)計(jì)上考慮設(shè)置水沖洗裝置，涂 用硅脂、有機(jī)硅油類涂料措施等，以加強(qiáng)其防污性能。第三章 技術(shù)參數(shù)選擇     本章包括電抗器的全部技術(shù)條件。重點(diǎn)內(nèi)容分三部分：電抗率的選擇、額定值和主要技術(shù)性能。第一節(jié) 電抗率的選擇     我國地域遼闊，各大區(qū)電網(wǎng)的情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)差異較大。對電抗率要定出一個(gè)統(tǒng)一的參數(shù)相當(dāng)困難，只能規(guī)定一個(gè)范圍，給設(shè)計(jì)人員以靈活選用

40、的余地。     電抗率的選擇由系統(tǒng)諧波電壓設(shè)計(jì)確定。電容器投運(yùn)前后，變電所各級(jí)電壓的各次諧波電壓均不應(yīng)超過電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定SD126-84的允許值。     第條 本條規(guī)定了電抗率確定的原則，具體設(shè)計(jì)計(jì)算可按附錄二所列公式進(jìn)行。計(jì)算得的諧波電壓應(yīng)符合電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定SD126-84的規(guī)定。     第條及第3.1.3條 具體推薦了諧波電壓情況不同時(shí)的電抗率選擇。如當(dāng)系統(tǒng)中高次諧波電壓含量較小，電抗器主要用于限制合閘涌流時(shí)，可選用

41、電抗率K=0.1%1%的阻尼電抗器，但應(yīng)當(dāng)注意電容器接入系統(tǒng)時(shí)對各次諧波電壓的放大。     對于主要用于抑制5次及以上的高次諧波電壓時(shí)，宜選用電抗率K=4.5%6%的電抗器。但要注意電容器接入系統(tǒng)時(shí)對3次諧波電壓的放大。     如為抑制3次及以上高次諧波電壓時(shí)，則宜選擇電抗率K=12%13%的電抗器。     在諧波電壓放大后仍不超過規(guī)定值、電容器諧波電壓在允許范圍內(nèi)的條件下，宜選擇較小電抗率的電抗器，以減小無功容量的損失，并可減少其對低次諧

42、波電壓放大程度。     第條 對于諧波較大的地點(diǎn)，除了按電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定SD126-84有的有關(guān)規(guī)定，要求有關(guān)用戶采取有效的限制諧波電壓的措施外，也可集中裝設(shè)交流濾波電容器裝置。對于該裝置中的電抗器，由于其運(yùn)行條件不同于并聯(lián)電容器裝置中的串聯(lián)電抗器，故不得按本標(biāo)準(zhǔn)選用。第二節(jié) 額定值     第條 本條規(guī)定了電抗器的四個(gè)基本額定參數(shù)。     第條、第3.2.3條及第3.2.4條 在實(shí)際裝置中，電抗器與并聯(lián)電容器直接串聯(lián)連接，流過電流亦為同一電流，其配套組合的關(guān)系由電抗率所確定，根據(jù)額定電抗率的定義，規(guī)定電抗器的額定電流與并聯(lián)電容器組的額定電流相同，而其額定端電壓及額定容量則為并聯(lián)電容器組的額定相電壓及額定容量乘以額定電抗率K。     考慮到電抗器接入將引起電容器端電壓升高，應(yīng)當(dāng)注意選用相應(yīng)的較高額定電壓的電容器，不同額定電抗率時(shí)，電抗器的額定端電壓與并聯(lián)電容器額定相電壓、系統(tǒng)額定電壓之間的關(guān)系可以從表中得到。對于其它的額定電抗率，其電抗器額定端電壓可按表中