DL／T 604-2009高壓并聯(lián)電容器裝置使用技術條件(內容)

1、. 高壓并聯(lián)電容器裝置使用技術條件 1 范圍 本標準規(guī)定了電力行業(yè)使用的高壓并聯(lián)電容器裝置的術語、產品分類、技術要求、安全要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等。 本標準適用于電力系統(tǒng)中35kv及以上電壓等級變電站（所）內安裝在6kv66kv側的高壓并聯(lián)電容器裝置和10kv（含6kv）配電線路上的柱上高壓并聯(lián)電容器裝置。2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，在隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 gb 311.1 高壓輸變電設備的

2、絕緣配合gb 763 交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱gb 1984 交流高壓斷路器gb 2706 交流高壓電器動、熱穩(wěn)定試驗方法gb 3804 3.6kv40.5kv高壓交流負荷開關gb 4208 外殼防護等級（ip代碼）gb 7328 變壓器和電抗器的聲級測定gb 50227 并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范 gb/t 11024 標稱電壓1kv以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器 dl /t 403 10kv-40.5kv高壓真空斷路器訂貨技術條件 dl/t 442 高壓并聯(lián)電容器單臺保護用熔斷器訂貨技術條件dl/t 840 高壓并聯(lián)電容器使用技術條件3 定義下列定義適用于本標準。3.1 高壓并聯(lián)電容器裝置

3、 installation of high-voltage shunt capacitors制造廠根椐用戶要求設計并組裝的以電容器為主體的，用于6kv66kv系統(tǒng)并聯(lián)補償用的并聯(lián)電容器補償裝置。以下簡稱裝置。3.2 電容器組 capacitor bank 由多臺電容器或單臺電容器按一定方式連接的總體。3.3 裝置的額定容量(qn) rated output of a installation 一套裝置中電容器組的額定容量即為該套裝置的額定容量。3.4 裝置額定輸出容量 rated output of a installation 當裝置中電容器組承受的電壓等于電容器組的額定電壓時，裝置的額定輸

4、出容量等于該裝置的額定精品.容量減去配套串聯(lián)電抗器的額定容量。3.5 裝置的額定電流(in) rated current of a installation 裝置的額定電流等于電容器組的額定電流。3.6 裝置的額定電容 rated capacitance of a installation 為單相電容器的電容量。3.7 額定電抗率(k) rated reactance ratio 裝置中串聯(lián)電抗器的感抗與電容器組容抗的比值的百分數(shù)。3.8 裝置的額定電壓(un) rated voltage of a installation 裝置接入系統(tǒng)處電網的標稱電壓。3.9 串聯(lián)段 series sect

5、ion 在單臺或多臺電容器連接組合中，相互并聯(lián)的單臺電容器的組合體。3.10 電容器組的額定電壓(ucn) rated voltage of a capacitor bank 電容器單元額定電壓乘以串聯(lián)段數(shù)所得的電壓值。4 產品分類 按安裝地點分為變電站和線路2類。按使用條件可分為戶內型、戶外型2種。5 使用條件5.1 海拔 安裝運行地點的海拔高度不大于1000m。 注：用于海拔高于1000m地區(qū)的裝置，由使用部門與制造廠協(xié)商確定。5.2 環(huán)境溫度安裝運行地點的環(huán)境溫度范圍為-40+55。在此溫度范圍內按裝置所能適應的環(huán)境溫度范圍分為若干溫度類別，每一溫度類別均由下限溫度和上限溫度來表示。 下

6、限溫度為裝置可以投入運行的最低氣象溫度，其值從5、-5、-25、-40中選取。 上限溫度為裝置可以連續(xù)運行的最高氣象溫度，其值從40、45、50、55中選取。 任何下限溫度和上限溫度的組合均可選為裝置的溫度類別。安裝運行地區(qū)的環(huán)境溫度應與裝置的溫度類別相適應。5.3 抗污穢能力 裝置的外絕緣的泄漏比距，三級以下應不小于2.5cm/kv（相對于系統(tǒng)最高工作電壓），三級以上應不小于3.1cm/kv（相對于系統(tǒng)最高工作電壓），對于重污穢地區(qū)由用戶與廠家協(xié)商解決。5.4 耐受地震能力裝置在水平加速度0.2g（安全系數(shù)不小于1.67）作用下不損壞。6 裝置的基本構成 6.1 變電站（所）的高壓并聯(lián)電容器

7、裝置構成主要由高壓并聯(lián)電容器組及相應的一次和二次配套設備組成；配套設備一般應包括開關電器、串聯(lián)精品.電抗器、放電線圈、避雷器、電容器故障保護器件及繼電保護裝置。6.2 線路用高壓并聯(lián)電容器裝置構成一般應包括高壓并聯(lián)電容器、開關電器、放電器件、避雷器、繼電保護和自動控制裝置。7 高壓并聯(lián)電容器裝置的設備配置7.1 開關電器的選擇 開關電器的選擇應滿足下列相關要求。a） 變電站（所）的裝置所選用開關電器，其開合電容器組的性能應滿足gb 1984標準中c2級斷路器的要求。b） 機械壽命應滿足gb 1984標準中m2級斷路器的要求。c） 保護開斷性能：1）變電站（所）選用的斷路器應滿足裝置安裝地點的短

8、路開斷要求。2）線路裝置選用的開關若不能滿足短路開斷要求時，可用性能合格的、能滿足短路開斷要求的高壓熔斷器作為保護開斷電器。7.2 電容器選擇裝置的電容器組可由單臺電容器或多臺電容器串并聯(lián)組成。電容器組的一次接線除應滿足內部故障保護的要求外，還應滿足動、熱穩(wěn)定的要求，并接成三相星形。變電站使用裝置電容器組的單臺電容器數(shù)量應根據(jù)補償容量并考慮電容器并聯(lián)數(shù)對保護的要求進行選擇。7.3 電容器的額定電壓選擇裝置內電容器組的額定電壓選取應考慮串聯(lián)電抗器帶來的容升，其額定電壓按表1要求選擇。 表 1 電容器組額定電壓標準值 kv電 抗 率裝 置 的 額 定 電 壓61035661%6.3/310.5/3

9、22404.5%6%6.6/311/338.5/3224212%7.2/312/342/324447.4 裝置的額定容量配置7.4.1 變電站裝置的額定容量變電站裝置的額定容量推薦按表2選用。 表 2 變電所用裝置的額定容量推薦值 mvar級 差 容 量裝 置 的 額 定 容 量0.30.91.21.50.61.82.43.03.61.24.86.07.28.49.62.08.010124.01620246.0303642485460精品.7.4.2 線路用裝置額定容量線路用裝置額定容量推薦按表3選用。 表 3 線路用裝置的額定容量推薦值 mvar級差容量裝 置 的 額 定 容 量0.150.

10、30.450.60.750.30.60.91.21.50.60.61.21.81.01.02.07.5 裝置的電抗器及額定電抗率選擇 額定電抗率應滿足限制涌流及諧波的要求。串聯(lián)電抗器原則上應安裝在電源側，戶內宜選用干式鐵芯電抗器。額定電抗率宜在下列范圍內選取：1%，4.5%6%，12%。特殊情況珂根據(jù)實際要求確定。7.6 電器和導體選擇電器和導體選擇應符合gb 50227的有關規(guī)定要求。7.7 單臺電容器保護用熔斷器選擇變電站的裝置中，單臺電容器內部故障保護用熔斷器按被保護電容器額定電流的1.371.50倍選取，熔斷器的爆破能量應不小于15kj。采用內熔絲的電容器，不宜同時采用外熔斷器。線路用

11、裝置中，因采用單臺三相電容器或單臺電容器并聯(lián)數(shù)小于4時，不宜采用單臺電容器保護用熔斷器作為電容器故障保護。7.8 放電線圈選擇放電線圈的放電容量應不小于相配套的電容器組的容量。放電線圈額定一次電壓應與電容器組的額定電壓相一致或不低于電容器組的額定電壓。三相放電線圈的勵磁特性應基本一致。7.9 保護裝置選擇 保護裝置根據(jù)裝置本身接線方式和現(xiàn)場的實際情況進行選擇，應符合gb 50227的要求。7.10 自動控制裝置選擇控制方式根據(jù)系統(tǒng)電壓及無功負荷實際情況進行選擇設置。7.11 避雷器（moa）選擇原則及接線moa應裝于線地之間，24 000kvar及以下容量所使用的moa的2ms方波電流應不小于

12、500a；大于20 000kvar電容器組按每增加20 000kvar、moa的方波電流增加值不小于400a折算。8 布置和安裝8.1 裝置的布置和安裝應符合gb 50227的有關規(guī)定要求。8.2 構架式裝置的結構件應具備通用性與互換性。8.3 最小電氣間隙。8.3.1 戶內裝置的帶電體間、帶電體與接地體間的最小電氣間隙應不小于表4所列數(shù)值。 表 4 戶內裝置的最小電氣間隙 mm相 關 位 置電力系統(tǒng)標稱電壓二次回路500v以下6kv10kv35kv66kv不同相的裸導體間1001253005505帶電裸導體至接地框架10012530055015帶電裸導體至板狀遮電裸

13、導體至網門及網狀遮欄20022540065050精品.8.3.2 戶外裝置的帶電體間、帶電體與接地體間的最小電氣間隙可按表5推薦的數(shù)值選用。 表5 戶外裝置的最小電氣間隙 mm相 關 位 置電力系統(tǒng)標稱電壓610kv35kv66kv帶電部分至接地部分之間；網狀遮欄向上延伸線距地2.5m處與遮欄上方帶電部分之間200400650不同相的帶電部分之間；斷路器和隔離開關的斷口兩側引線帶電部分之間200400650設備運行時，其外廊至無遮欄帶電部分之間；交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間95011501400網狀遮欄至帶電部分之間300500750無遮欄裸導體至地面

14、之間；無遮欄裸導體至建筑物、構筑物頂部之間270029003100平行的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間；帶電部分與建筑物、構筑物的邊沿部分之間2200240026008.4 電容器組的安裝尺寸8.4.1 對于變電站安裝構架式的電容器組的安裝尺寸不應小于表6所列數(shù)值。 表 6 電容器組安裝尺寸表 mm名 稱電容器(戶外、戶內)電容器底部距地面框架頂部至屋頂凈距間 距排間距離戶 外戶 內最小尺寸10020030020010008.4.2 對柜式（低部用鋼板封閉）電容器組（電容器外殼直接接地）的安裝尺寸不應小于表7所列數(shù)值。 表 7 電容器組安裝尺寸表 mm名 稱電容器(戶外、戶內)電容器底部距

15、地面框架頂部至屋頂凈距間距排間距離戶 外戶 內最小尺寸1002001002001000注：采用更小尺寸，由用戶與廠家協(xié)商決定8.5 柜式裝置外殼的防護等級。柜式裝置外殼的防護等級按表8選取。表 8 防 護 等 級符 號含 義ip2x阻擋直徑大于12mm的固體、手指或長度不超過80mm的類似物ip3x阻擋直徑或厚度大于2.5mm的工具、導線等及直徑超過2.5mm的其他物體ip4x阻擋直徑或厚度大于1.0mm的導線、帶或直徑超過1.0mm的其他物體ip5x防塵（指防止影響設備安全運行的大量塵埃進入，但不能完全防止灰塵進入）精品.8.6 連接線及熔斷器的安裝8.6.1 電容器出線端子的連接必須采用軟

16、連接。8.6.2 單臺電容器保護用熔斷器的安裝必須按生產廠家的接線要求，并符合dl 442標準。9 成套裝置性能要求 成套裝置中所采用的元部件都應是型式試驗和出廠試驗合格的產品，其性能要求除符合各自標準要求外，還應符合下列性能要求。9.1 電容偏差a） 電容器組容許的電容偏差為裝置額定電容的0+5%。b） 三相電容器組的任何兩線路端子之間，其電容的最大值與最小值之比應不超過1.02，并滿足保護整定要求。c） 電容器組各串聯(lián)段的最大與最小電容之比應不超過1.02，并滿足保護整定要求。9.2 電感偏差a） 當裝置中帶有串聯(lián)電抗器時，在額定電流下，額定電抗率k4.5%的電抗器，其電抗值的容許偏差為0

17、+5%；k1%的電抗器，其電抗值的容許偏差為0+10%。b） 對于三相電抗器或單相電抗器組成的三相電抗器組，每相電抗值允許偏差不超過三相平均值的2%。c） 對于鐵芯電抗器，在1.8倍額定電流下的電抗值與額定值之差不超過-5%。9.3 絕緣水平裝置的一次電路（不含元部件）的各相之間及相與地之間、二次電路與地之間應能承受表9規(guī)定的耐受電壓。工頻耐受電壓施加的時間為1min。 表 9 絕 緣 水 平 kv裝置額定電壓一 次 電 路二次電路工頻耐受電壓(方均根值)工頻耐受電壓(方均根值)沖擊耐受電壓(1.25)/50s，峰值632603104275359518566140325注：對于單套管的電容器，

18、其外絕緣水平由使用單位與制造廠協(xié)商解決。9.4 溫升 對于構架式裝置，其母線之間連接處及主電路中各連接處的溫升應不超過50k，各電器設備的溫升應不超過各自的規(guī)定。 對于柜式裝置，除各電器設備的溫升不超過各自的規(guī)定外，其余應符合gb 763的有關規(guī)定。9.5 耐受短路電流能力 主回路中的電器設備、連接線及機械結構應能耐受短路電流和電容器內部極間短路放電電流的作用而不產生熱的和機械的損傷及明顯的變形。變電站裝置的額定短路耐受電流值推薦在下列數(shù)值中選?。?2.5 ka、20 ka、25 ka、31.5ka、40ka。線路裝置的額定短路耐受電流值推薦在下列數(shù)值中選?。?.5 ka、8 ka、12.5

19、ka、20 ka。9.6 過負荷能力精品.9.6.1 穩(wěn)態(tài)過電流 裝置應能在方均根值不超過1.30in的電流下連續(xù)運行。考慮容差+5%時，該值可達1.37in 。該電流系由1.1ucn、電容值偏差及高次諧波綜合作用的結果。9.6.2 穩(wěn)態(tài)過電壓 電容器組的連續(xù)運行電壓為1.05cn，且能在表10所規(guī)定的穩(wěn)態(tài)過電壓下運行相應的時間。 表 10 穩(wěn) 態(tài) 過 電 壓工頻過電壓最大持續(xù)時間說 明1.10ucn長期（每24h不超過8h）指長期工作電壓的最高值不超過1.1倍1.15ucn每24h中30min系統(tǒng)電壓的調整和波動1.20ucn5min輕荷載時電壓升高1.30ucn1min9.6.3 涌流 裝

20、置應能將投入電容器組時產生的涌流限制在電容器組額定電流的20倍以下。9.6.4 過渡過電壓裝置選用的開關電器，操作產生極間過電壓不得超過22un倍（峰值）。9.7 保護性能9.7.1 電容器內部故障保護裝置應具備完善可靠的電容器內部故障保護性能。a） 電容器內部部分元件擊穿時保護配置方案應保證裝置能夠安全可靠運行。b） 電容器極間短路時的保護配置應能迅速使故障電容器單元脫離電源。9.7.2 短路故障保護當發(fā)生短路時，斷路器或高壓熔斷器應可靠動作。10 安全要求10.1 放電線圈必須直接并接于電容器組兩端或電容器與電抗器串聯(lián)后的兩端； 對使用外熔斷器的裝置，則接于電容器與熔斷器串聯(lián)后的兩端。10

21、.2 放電器件要求應滿足gb 11024標準要求。10.3 裝置應具備退出運行后間隔足夠的時間再投入的功能。10.4 電容器外殼及平臺應固定電位。11 裝置的外觀和接地要求 裝置的金屬件外露表面應有可靠的防腐蝕層。應有顯著的接地標識，接地樁尺寸應不小于8mm。12 試驗方法12.1 試驗基本條件 a） 除一次電路元件應分別進行試驗外，進行裝置整體試驗時，有關接線都必須按實際運行情況連接好。b) 試驗電壓的頻率應為（500.5）hz；其波形應接近正弦波形（即兩個半波基本一樣，且峰值和方均根值之比不超過20.07、總諧波畸變率不大于5%)； c) 試驗時的環(huán)境溫度為+5+40，并作記錄。12.2

22、外觀檢查a） 目測檢查絕緣子是否有損傷，金屬件外表面是否有損傷或腐蝕，各配套件是否有滲油、表面損傷、外殼變形。用量具按gb 50227的要求檢驗有關的尺寸。b） 檢查斷路器、電容器、熔斷器、電抗器、放電線圈等設備的安裝是否符合相關標準要求。精品.12.3 電容測量 裝置的電容測量，按dl/t 840要求進行。12.4 電感(電抗)測量 干式空芯電抗器測量電感時，可以在降低電流和電壓的情況下進行，也可以用電橋法測量。 測量垂直疊裝的干式空芯電抗器的電感時，應使用三相電源對三相電抗進行測量。 當忽略電阻成分時，電抗為試驗端電壓和電流的比值。12.5 耐電壓試驗 試驗前應將不能承受試驗電壓的電器元件

23、（如避雷器）拆除。12.5.1 工頻耐電壓試驗 工頻耐電壓試驗在裝置的相間、相與地之間、輔助電路與地之間以及帶電部件與絕緣材料制成或覆蓋的外部操作手柄之間進行，試驗電壓由表9中選取。 試驗時，應從裝置額定電壓的一半或以下開始升壓，在2s10s內均勻升高到試驗電壓值，并在該電壓下保持規(guī)定的時間。12.5.2 沖擊耐電壓試驗 沖擊耐電壓試驗只對柜式裝置進行。電壓施加于裝置的相與地之間，試驗電壓及波形由表9中選取。 試驗時，先施加15次正極性沖擊，緊接著再施加15次負極性沖擊。改變極性后，施加負極性沖擊之前，允許施加數(shù)次低幅值的沖擊。 如果每一極性試驗中均未發(fā)生多于2次的閃絡且未發(fā)生擊穿，則認為裝置

24、通過了該項試驗。12.6 溫升試驗 本試驗只對柜式裝置進行。 試驗時，裝置應按正常布置；應給裝置施加不低于un的電壓，并使裝置的容量在整個試驗過程中等于1.44qn。 試驗時應有足夠的時間使溫度達到穩(wěn)定。每隔1h2h用溫度計或熱電偶或其它測溫儀測取各規(guī)定部位的溫度，同時測量最熱區(qū)域2臺電容器中間的冷卻空氣溫度。當3h內連續(xù)3次測量溫度的變化不超過1k時，認為溫升達到穩(wěn)定。 試驗期間應測量裝置的周圍空氣溫度，此測量應用不少于3支經標準溫度計校驗過的水銀溫度計或熱電偶進行。溫度計或熱電偶均勻布置在距裝置約1m之處，放置高度應為裝置各載流部分高度的平均值。取最后2次所測溫度的算術平均值作為裝置的周圍

25、空氣溫度。 為了避免由于溫度的迅速變化而引起的誤差，溫度計或熱電偶應置于盛有油的容器中，使熱時間常數(shù)約為1h。注1：.如受試驗條件限制，本試驗也可根據(jù)裝置中電容器的等值損耗，按相等損耗的電阻片帖在電容器表面，在回路中施加1.35倍額定電流，各部分溫升不得大于限值。注2：對35kv及以上大型裝置，如果試驗室沒有條件進行溫升試驗，容許在現(xiàn)場進行試驗，但試驗電壓不得低于裝置的額定電壓。12.7 短路強度校驗 根據(jù)裝置母排尺寸和絕緣瓷瓶參數(shù)和安裝位置，用計算方式進行驗證裝置耐受由短路電流引起的熱應力和電動應力的能力，如符合則認為裝置符合短路強度要求。12.8 防護等級檢驗 本檢驗只對柜式裝置進行。 檢

26、驗時根據(jù)所選取的防護等級，按gb4208規(guī)定的相應方法進行。12.9 放電試驗放電試驗應分別在每一組電容器上進行。用直流將電容器組充電至額定電壓的峰值，然后接通放電裝置。精品.變電站使用裝置的放電試驗要求：測量電壓下降至50v所經歷的時間，應在5s以內。線路使用裝置的放電試驗要求：測量電壓下降至50v所經歷的時間，應在5min以內。 注：自動投切裝置的放電試驗可結合投切試驗進行。12.10 投切試驗變電站使用裝置的投切試驗應參照gb1984 的有關規(guī)定進行。線路使用裝置的投切試驗應參照gb3804 的有關規(guī)定進行。 對于由多組電容器組成的裝置，試驗應對每一組進行，各投切操作30次，測量過電壓及

27、涌流；背靠背試驗僅需對投入最后一組電容器組時進行測量，操作10次。試驗時，斷路器應能正常切合，機械運動靈活，無操作力過大或卡住現(xiàn)象，與其相連接的機械聯(lián)鎖或其它附件承受上述操作次數(shù)后應未受損傷，且不應發(fā)生重擊穿，過電壓及涌流均不應超過規(guī)定值。試驗可在實驗室進行，也可在現(xiàn)場進行。12.11 內部故障保護試驗，驗證裝置保護的保護配置方案 線路使用的裝置電容器內部故障保護試驗僅做12.11.2條要求的試驗。12.11.1 電容器外熔斷器保護試驗 在某臺電容器兩端并接1或2臺與其同容量的電容器，模擬內部故障，通電后觀察熔斷器動作情況，應能正確動作。12.11.2 保護裝置試驗試驗項目包括：電容器內部故障

28、引起的中性點不平衡電流保護或差動保護或開口三角保護等（根據(jù)裝置的接線而定）；過電流保護、過電壓保護、低電壓閉鎖等，具體根據(jù)廠家技術條件和要求，以模擬方法進行。對于變電站用裝置，可在一次電路上并接或撤出12臺電容器以模擬電容器內部故障，或在二次回路上設定等價故障信號，保護裝置在整定范圍內應能正常動作。對于線路用的裝置，由于一般采用三相電容器或只有每相12臺單相電容器，無法在一次電路上模擬電容器內部故障，可根據(jù)故障率計算故障狀態(tài)的產生在二次回路信號大小，在二次回路上設定等價故障信號，保護裝置在整定范圍內應能正常動作。不包含開關電器的裝置，對保護裝置進行驗證。每項試驗次數(shù)不少于3次。12.12 自動控制試驗本試驗只對自動投切的裝置進行。試驗時，按控制方式的要求設置運行狀態(tài)，自動投切裝置應能正確動作。試驗次數(shù)不少于3次。12.13 噪音試驗本試驗應在額定電壓下進行。試驗時，按gb7328 變壓器和電抗器的聲級測定方式的要求進行。13 檢驗規(guī)則 裝置的試驗分為：出廠試驗、型式試驗和驗收試驗