DL T 5242-2010 35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定.pdf
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1、DL ICS 29.240.10 K44 备案号:J1055一2010中华人民共和国电力行业标准DL/T 5242 - 2010 P 35kV -220kV变电站无功补偿装置设计技术规定Technical rules for designing of reactive power compensation equipment in 35kV,._, 220kV substations it)(ill- OFON-N寸创的H叫同155123.86 销售分类建议:规程规范/电力工程/供用电中华人民共和国电力行业标准35kV220kV变电站无功补偿装置设计技术规定DL/T 5242 - 2010 *
2、 中国电力出版社出版、发行(北京三里河路6号100044 ht:/ /) 北京博图彩色印刷有限公司印刷1AHJ月2010年9月第一版2010年9月北京第次印刷850毫米X1l68毫米32开本3.25印张82千字印数0001-3000册2010-10-01实施发布国家能源局2010-05-24发布定价14.00元敬告读者本书封面贴有防伪标签,加热后中心图案消失本书如有印装质量问题,我社发行部负责退换版权专有翻印必究1户统一书号155123 86 r一一一-.-一-一一一寸二一DL/T 5242一-2010 目次 II I 范围2 规范性引用文件23 术语和定义4 总则.65 系统要求.7.76
3、接线97 电器和导体选择.128 安装与布置.209 二次接线、继电保护和自动投切.2310 防火、通风与采暖.29附录A(规范性附录)无功补偿装置接线图.32附录B(规范性附录)计算公式.36 条文说明.;.39DL/T 5242一-2010 刚吕本标准是根据国家发展改革委办公厅关于印发2005年行业标准计划项目的通知)(发改办工业2005J739号)的安排制定的。本标准的附录A、附录B为规范性附录。本标准由中国电力企业联合会标准化管理中心提出。本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位:上海电力设计院有限公司、济南迪生电子电气有限公司。本标准参加起草单位:东北电力
4、设计院、北京电力设计院、沈阳电力勘测设计院、许继集团有限公司。本标准主要起草人:唐宏德、袁智强、吕伟强、孙士民、张利、张东江、曹林放、潘东华、汪亚伦、杨益芹、汪筝、徐劲松、梁学宇、孙国庆。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条1号,100761)。II DL/T 5242一20101范围本标准规定了35kV220kV变电站中的无功补偿装置,包括10kV66kV的并联电容器装置、并联电抗器装置、静止无功补偿器装置、静止无功发生器装置的工程设计。本标准适用于35kV220kV新建变电站,改扩建工程可参照执行。DL / T 5242 - 2010 2规
5、范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 1984 高压交流断路器(IEC62271-100: 2001 , MOD) GB 50229 火力发电厂与变电站设计防火规范GB/T 2900.16 电工术语电力电容器IEC60050 (436): 1990, NEQJ GB/T 11024 (所有部分)标称电压lkV以上交流电力系统用并联电容器2 GB/T 14549 电
6、能质量公用电网谐波DL!T620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DLlT 840 高压并联电容器使用技术条件DLlT 5002 地区电网调度自动化设计技术规程DLlT 5003 电力系统调度自动化设计技术规程DLlT 5222 导体和电器选择设计技术规定DLlT 5352 高压配电装置设计技术规程SD325 电力系统电压和无功电力技术导则DL/ T 5242 - 2010 3术语和定义GB/T 2900.16确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.0.1 单台电容器capacitor unit 由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体。3.0.2 集合式电容器assem
7、bling capacitor 将单台电容器集装于一个容器或油箱中的电容器。3.0.3 电容器组capacitor bank 电气上连接在一起的一组电容器。3.0.4 井联电容器装置installation of shunt capacitors 由并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成,并联连接于三相交流电力系统中,能完成独立投运的一套设备。3.0.5 电抗器reactor 由于其电感而在电力系统中使用的电器。3.0.6 井联电抗器shunt reactor 并联连接在系统中,用以补偿电容电流的电抗器。3.0.7 空心电抗器reactor with air core 一种无铁心的电抗器。3
8、 ?一一一-一-、F一了一严DL/T 5242 - 2010 3.0.8 铁心电抗器reactor with iron core 由绕组和自成闭环的铁心(含小气隙)构成的电抗器。3.0.9 半心电抗器reactor with half iron core 含有铁心,但沿铁心不构成闭合磁路的电抗器。3.0.10 油浸式电抗器oil-immersed type reactor 浸渍于绝缘泊中的电抗器。3.0.11 干式电抗器dry-句pereactor 不浸于绝缘油中的电抗器。3.0.12 串联电抗器series reactor 串接于并联电容器组回路中的电抗器。3.0.13 电抗率reactan
9、ce ratio 串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表刁。3.0.14 井联电抗器装置installation of shunt reactors 由并联电抗器和相应的一次及二次配套设备组成,并联连接于三相交流电力系统中,能完成独立投运的一套设备。3.0.15 晶闸管控制电抗器(TCR)thyristor-controlled reactor 一种与晶闸管串联连接并可连续调节无功功率的并联电抗器。3.0.16 磁控电抗器(MCR)magnetically-controlled reactor 一种通过改变电抗器铁心的磁通密度来实现自身电抗值调节4 DL/T 5242 - 201
10、0 的电抗器。3.0.17 静止无功补偿器(svC)static var compensar 无运动元件,能够跟踪系统要求,可连续调节容性或感性无功功率的成套补偿装置。3.0.18 静止无功发生器(STATCOM)static compensator 无运动元件,能够跟踪系统要求,连续发出所需容性或感性无功功率,其输出可独立于交流系统电压的装置,亦称为静止同步发电机。3.0.19 晌应时间response time 在任何超调之前,从控制信号的阶跃变化输入到静止无功补偿器(SVC)达到要求输出的90%的持续时间。3.0.20 静止无功补偿装置installation of static com
11、pensators 静止无功补偿器和静止无功发生器装置的总称。3.0.21 无功补偿装置reactive compensation equipment 用于补偿容性或感性无功的装置总称。5 4一号.-千山 DL/ T 5242 - 2010 4总则无功补偿装置的设计必须执行国家的技术经济政策,并应根据安装地点的电网条件、谐波水平、负荷特性、环境情况、运行检修要求和实际经验等,合理地选择装置型式,确定补偿容量、电压等级、补偿方式、接线方式、布置型式及控制、保护方式。设计中应做到安全可靠,技术经济合理,运行检修方便。6 DL/ T 5242 - 2010 5系统要求5.0.1 各级电压无功补偿应根
12、据分层分区、就地平衡的原则确定。5.0.2 变电站内装设的感性和容性无功补偿设备的容量和型式,应根据电力系统近、远期调相调压、电力系统稳定、电能质量标准的需要选择,同时考虑敏感和波动负荷对电能质量的影响。5.0.3 无功补偿装置应优先考虑采用投资省、损耗小、可分组投切的并联电容器和并联电抗器。为满足系统稳定和电能质量要求而需装设静止无功补偿器或静止无功发生器时,应通过技术经济及环境因素等综合比较确定。5.0.4 变电站内用于补偿输电线路充电功率的并联电抗器一般装在主变压器低压侧,需要时也可装在高压侧。5.0.5 并联电容器装置一般装设在变压器的低压侧,当条件允许时,应装设在变压器的主要负荷侧。
13、5.0.6 变电站内装设的并联电容器组和并联电抗器组的补偿容量,不宜超过主变压器容量的30%。无功补偿装置应按最终规模设计,并宜根据无功负荷增长和电网结构变化分期装设。5.0.7 综合考虑简化接线、节省技资、提高设备补偿效益,对并联电容器组和并联电抗器组进行合理分组,确定无功补偿设备的分组数。5.0.7.1 电容器分组装置在不同组合方式下投切时,不得引起高次谐波谐振和有危害的谐波放大。5.0.7.2 投切一组电容器或电抗器所引起接入母线电压的变动值,不宜超过其额定电压的2.5%。5.0.8 根据电容器组合闸涌流、系统谐波情况以及对系统和电容7 二一一一一一一二、一一一一才F阳lL/T 5242
14、一-2010 器组的影响等方面的验算确定分组技切的并联电容器组的电抗率。当变电站无谐波实测值时,可按GB/T14549中规定的各级电压母线的谐波电压畸变率及谐波电流允许值计算。5.0.9 静止无功补偿器中电容器组的设计应避免与其他静止无功补偿支路及系统电源侧产生谐振。8 DL/T 5242一20106接线6.1一般规定6.1.1 无功补偿装置的额定电压应与其接入系统的各种运行方式下的运行电压相配合,符合安全经济原则。6.1.2 无功补偿装置的接线方式应根据补偿性质、设备特点和分组数等条件确定,并应满足安全可靠、节约投资、运行维护方便和有利于分期扩建、改建等要求。6.1.3 无功补偿装置宜采用直
15、接接入母线的接线方式。当该母线上有供电线路,经技术经济比较合理时,可设置无功补偿装置专用母线的接线方式。6.1.4 无功补偿装置的接线方式应满足下列要求:l 任一组无功补偿装置故障不应导致主变压器切除。2 无功补偿装置应装设总断路器或分组断路器,装设总断路器时各组无功补偿装置可装设负荷开关、今断路器或其他开关电器。6.1.5 多台主变压器的无功补偿装置之间不宜装设相互切换的设施。6.1.6 静止无功补偿器或静止无功发生器应连接在主变压器低压侧或单独采用降压(连接)变压器接在主要负荷侧或低压侧。6.2 井联电容器及其配套设备的接线方式6.2.1 并联电容器组可采用单星形接线或双星形接线。在中性点
16、非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应接地。6.2.2 并联电容器装置应在每组回路中设置串联电抗器。串联电抗器装设在电容器的电源侧或中性点侧,应根据并联电容器装置的接线方式、电抗器的耐受动、热稳定电流及母线短路容量等经9 DL/T 5242 2010 技术经济比较确定。常见接线方式见附录A图A.1。6.2.3 并联电容器装置应设置满足电容器投切要求的专用断路器或负荷开关等,分组断路器和负荷开关等不能满足开断短路的要求时,应增设开断短路用的总断路器。6.2.4 当电容器的外壳直接接地时,保护单台电容器的专用外部熔断器应接于电源侧。6.2.5 当电容器组需自动投切或单台电容器无内放电电阻
17、时,必须加装专用放电器件,放电器件的首尾端子应与电容器组对应端子直接连接。6.2.6 并联电容器装置的避雷器可采用相对地或中性点接线方式,中性点避雷器应校核放电容量。6.2.7 并联电容器装置宜在其电源侧和中性点侧设置检修接地开关,当中性点侧装设接地开关有困难时,也可采用接地端子等其他检修接地措施。6.3 并联电抗器及其配套设备的接线方式6.3.1 并联电抗器回路应装设断路器。6.3.2 用于保护电抗器的过电压保护装置应装设在断路器的并联电抗器侧。6.3.3 并联电抗器宜采用星形接线方式。6.4字静止无功补偿装置的接线方式6.4.1 静止无功补偿装置通过单独的升压变压器或变压器的低压绕组经断路
18、器与系统相连。接线方式见附录A图A.2图A.4。6.4.2 当有静止无功补偿器或静止无功发生器时,断路器的装设原则应符合下列条件:1 SVC主回路装设总断路器,分支回路宜装设负荷开关,TCR回路可不装设负荷开关:当不装设总断路器时,各分支回路均应装设断路器。10 一DLI T 5242 - 2010 2 TCR回路与谐波滤波器回路应固定连接在一起。3 静止无功发生器主回路应装设断路器,断路器具有开断最大容性短路故障的能力。6.4.3 各次谐波滤波器中的电容器组及电抗器装置接线可参照本章有关条款要求。11 DL/T 5242 - 2010 7电器和导体选择7.1一般规定7.1.1 无功补偿装置中
19、的导体和电器选择均应符合DL/T5222的有关规定。7.1.2 无功补偿装置的电器和导体,应根据其技术条件及安装地点的环境条件选择和校验。7.1.3 无功补偿装置的电器和导体应满足在当地环境条件下正常运行、短路故障及操作过程的要求。7. 1. 4 无功补偿装置总回路和分回路的电器和导体选择时,回路工作电流应按稳态过电流最大值确定,电容器过电流倍数为回路额定电流的1.30倍。7.1.5 无功补偿装置的绝缘水平,应与变电站中同级电压的其他电气设备相一致。7.1.6 无功补偿装置宜采用分组结构,在保证可靠性的情况下尽可能减少尺寸,节约占地。7.2并联电容器7.2.1 电容器的选型应符合下列规定:1
20、组成并联电容器组的并联电容器,可选用单台电容器、集合式电容器。单组容量较大时,宜选用单台容量较大的电容器。2 设置在特殊环境中的电容器,均应满足环境条件的特殊要求。7.2.2 电容器额定电压的选择,应符合下列要求:l 电容器组的额定电压宜与安装处的母线实际运行电压计12 DL/T 5242一一2010入因串联电抗器引起的稳态电压升高相适应。2 电容器在运行中应能承受1.10倍额定电压的长期工频过电压。3 静止无功补偿器中电容器的额定电压应满足系统设计的要求。7.2.3 电容器的稳态过电流允许值应为其额定电流的1.30倍。对于具有最大电容正偏差的电容器,其过电流允许值应为电容器额定电流的1.37
21、倍。7.2.4 单台电容器额定容量选择,应根据电容器装置设计容量和每相电容器串联段数和并联台数确定,井宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取。7.2.5 电容器的绝缘水平,应满足电容器组接线方式确定的串并联组合、安装方式要求等,根据电容器产品标准选取。7.2.6 单台电容器的技术条件应满足GB/T11024和DL/T840的要求。7.3井联电抗器7.3.1 并联电抗器选型时,可采用干式空心、半心并联电抗器或油浸铁心并联电抗器,户内布置时也可采用干式铁心并联电抗器,但应进行技术、经济与环境的综合比较。7.3.2 并联电抗器三相间感抗偏差值不应大于土2%,每相偏差不应大于额定值的土5%。7.3.
22、3 井联电抗器总损耗值不宜大于额定容量的0.5%。7.3.4 并联电抗器在外施电压为1.10倍最高工作电压时,其伏安、J特性仍为线性。7.3.5 并联电抗器的绝缘水平应符合DL/T620中的规定,其中性点为全绝缘。7.3.6 井联电抗器的噪声水平,油浸铁心式不应超过75dB(A); 干式壁心不应超过60dB(A);干式半心不应超过65dB(A);干13 DL/ T 5242 - 2010 式铁心不应超过62dB(A)。7.3.7 当感性无功需要调节时可选择磁控电抗器,但应经技术经济比较确定。7.4串联电抗器7.4.1 串联电抗器一般采用干式电抗器,安装在户内的串联电抗器宜采用干式铁心电抗器。7
23、.4.2 用于限制合闸涌流的串联电抗器的电抗率一般按不大于1%选择:用于限制5次及以上谐波,串联电抗率可取4.5%6%;限制3次及以上谐波,串联电抗率可取12%。7.4.3 串联电抗器的电抗值允许偏差应符合下列要求:1 在额定电流下电抗值的允许偏差为额定值的0+5.0%。2 空心干式电抗器在所允许的过电流下的电抗值应等于其额定电流下的电抗值。3 铁心电抗器在1.30倍额定电流下的电抗值应不低于额定值,在1.80倍额定电流下其电抗值下降应不超过5%。4 电抗器每相电抗值的偏差应不超过三相平均值的土2%。7.4.4 串联电抗器的过负荷能力应符合下列要求:1 应能在1.10倍额定电压下连续运行。2
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