GB T 20994-2007 高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器.pdf

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1、ICS 3106070K 42 a园中华人民共和国国家标准GBT 20994-2007_；I_。 口同 压直流输电系统用并联电容器2007062 1发布及交流滤波电容器Shunt capacitors and AC filter capacitorsfor HVDC transmission systems2008-02-01实施车瞀粥紫黼譬箍警瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111GBT 20994-2007目 次前言引言-1 总则-2质量要求和试验-3设计和结构要求4绝缘水平-5过负荷-6安全要求-7电容器单元的标志-8电容器组的标志-9安装和运行导则附录A(资料性附录) 高压直流输电线

2、路常用交流滤波器接线图示例附录B(资料性附录) 电容器放电电阻及放电时间的计算公式 0挖M”M加毖刖 暑GBT 20994-2007本标准的附录A和附录B均为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电容器标准化技术委员会(SACTC 45)归口。本标准主要起草单位：西安电力电容器研究所、机械工业北京电工技术经济研究所。本标准参加起草单位：西安西电电力电容器有限责任公司、西安ABB电力电容器有限公司、中国电力科学研究院、西安高压电器研究所。本标准主要起草人：刘菁、郭天兴、房金兰、贾华、王琨、任强、李怀玉、于坤山、张万荣、穆淑云、祝霆、周登洪。本标准为首次发布。GBT 20994

3、-2007引 言高压直流输电在我国电网建设中，对于长距离送电和大区联网有着非常广阔的发展前景，是目前作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。根据我国直流输电工程实际需要和高压直流输电技术发展趋势开展的项目在引进技术的消化吸收、国内直流输电工程建设经验和设备自主研制的基础上，研究制定高压直流输电设备国家标准体系。内容包括基础标准、主设备标准和控制保护设备标准。项目已完成或正在进行制定共1 9项国家标准：(1)高压直流系统的性能第一部分稳态性能(2)高压直流系统的性能第二部分故障与操作(3)高压直流系统的性能 第三部分 动态性能(4)高压直流换流站绝缘配合程序(5)高压直流换流站损

4、耗的确定(6)变流变压器第二部分高压直流输电用换流变压器(7)高压直流输电用油浸式换流变压器技术参数和要求(8)高压直流输电用油浸式平波电抗器(9)高压直流输电用油浸式平波电抗器技术参数和要求(10)高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则(11)高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器(12)高压直流输电系统用直流滤波电容器(13)高压直流输电用普通晶闸管的一般要求(14)输配电系统的电力电子技术静止无功补偿装置用晶闸管阀的试验(1 5)高压直流输电系统控制与保护设备(1 6)高压直流换流站噪音(1 7)高压直流套管技术性能和试验方法(18)高压直流输电用光控晶闸管的一般要求(1 9)直

5、流系统研究和设备成套导则1 总则高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器GBT 20994-200711范围和目的本标准适用于安装在高压直流输电换流站交流侧、用于提供无功补偿的并联电容器和并联电容器组以及用于滤除交流侧谐波并在基波频率50 Hz或60 Hz下提供无功补偿的交流滤波电容器和交流滤波电容器组。本标准的目的是：a) 阐述关于性能、试验和定额的统一规则；b) 阐述特殊的安全规则；c) 提供安装和运行导则。12规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

6、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。GBT 110241标称电压1 kV以上交流电力系统用并联电容器第1部分：总则性能、试验和定额安全要求安装和运行导则(GBT 1102412001，IEC 60871-1：1997，MOD)GBT 110242 标称电压1 kV以上交流电力系统用并联电容器 第2部分：耐久性试验(GBT 110242 2001，idt IEC 608712：1 999)GBT 110244 标称电压1 kV以上交流电力系统用并联电容器 第4部分：内部熔丝(GBT 110244 2001，idt IEC 60871 4：1

7、996)GBT 13540高压开关设备抗地震性能试验GBT 169271高电压试验技术 第一部分：一般试验要求(GBT 1692711 997，eqv IEC60060一l：1 989)13术语和定义本标准采用下列术语和定义。131电容器元件(或元件)capacitor element(or element)由电介质和被它隔开的电极所构成的部件。132电容器单元(或单元)capacitor unit(or 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。1 33串联段 series section所有并联连接在一起的电容器单元。1 34电容器台架capacitor rac

8、k由支撑构架及安装于其上的一个或多个串联段、绝缘子、电容器连接线所构成的组装体。GBT 20994-2007135电容器塔capacitor stack由支撑绝缘子及安装在上面的一个或多个电容器台架、台架问的绝缘子、台架间的连接线等构成的塔式组装体。136电容器组capacitor bank由一个或多个电容器塔及所有的电气连接组成的单相电气支路。137电容器capacitor本标准中，“电容器”一词是当不需要特别强调“电容器单元”或“电容器组”的不同含义时的用语。138电容器的额定频率rated frequency of a capacitor设计电容器时所规定的基波频率。本标准中为50 Hz

9、或60 Hz。139额定谐振频率rated resonance frequency设计滤波器时所规定的呈现某一给定阻抗的频率。1310交流滤波器AC filter为降低交流母线上的谐波电压和注入相连的交流系统的谐波电流而设计的滤波器。1311单调谐滤波器singletuned harmonic filter一种在其谐振频率下呈现低阻抗的滤波器。1312双调谐滤波器double-tuned harmonic filter一种在两个谐振频率下呈现低阻抗的滤波器。1313三调谐滤波器triple-tuned harmonic filter一种在三个谐振频率下呈现低阻抗的滤波器。1314高通滤波器hi

10、ghpass filter；HP一种对高频谐波呈低阻抗，而对低频谐波呈高阻抗，为高频谐波提供一个高频通路的滤波器。1315交流滤波电容器AC filter capacitor可用于与其他配件，例如电抗器和电阻器连接在一起，对一种或多种谐波电流提供一低阻抗通道的电容器单元或电容器组。1316并联电容器shunt capacitor并联连接于电力网中，主要用来补偿感性无功功率以改善功率因数的电容器单元或电容器组。1317电容器的放电器件discharge device of a capacitor一种可装于电容器内部的、当电容器从电源断开后能在规定时间内将电容器端子间的电压几乎降低到零的器件。9G

11、BT 20994-2007电容器的内部熔丝internal fuse of a capacitor在电容器单元内部和元件相串联的熔丝。1319线路端子line terminal用来连接到输电线或母线上的端子。电容器组的额定电容rated capacitance of a capacitor bankCbN设计电容器时所采用的电容器组的电容值，由购买方在技术规范书中给出。电容器单元的额定电容rated capacitance of a capacitor unitCN设计电容器时所规定的电容值。由下式给出：， CbNS。“一F式中：S电容器组中的电容器单元串联段数；P电容器组中的电容器单元并联数

12、。电容器组的额定电压rated voltage of a capacitor bankUbN对于并联电容器组和交流滤波器的高压电容器组(C，)，U“由下式给出：。 Q。+Q。u一u，+2 un或UbN一_i赢，取两者中较大者。式中：U，给定的基波电压，单位为千伏(kV)(方均根值)；u。给定的第”次谐波电压，单位为千伏(kV)(方均根值)；Q，一一给定的基波容量，单位为千乏(kvar)；Q给定的第”次谐波容量，单位为千乏(kvar)；额定频率，50 Hz或60 Hz。对于交流滤波器的低压电容器组(c。和C。)，Ut，、由下式给出：叫+缸觚。一等觚。一豢肥姥式中：U，给定的基波电压，单位为千伏(

13、kV)(方均根值)；u。给定的第”次谐波电压，单位为千伏(kV)(方均根值)；Q，给定的基波容量，单位为千乏(kvar)；Q。一给定的第”次谐波容量，单位为千乏(kvar)；额定频率，50 Hz或60 Hz；GBT 20994-2007us-w-。端子间操作冲击耐受水平，单位为千伏(kv)(峰值)。1323电容器单元的额定电压 rated voltage of a capacitor unitUN由下式给出：u。一警式中：S-电容器组中的电容器单元串联段数；女一一电压分布不均匀系数，取1o105，其值由串联段间电容相对偏差允许值决定。1324电容器组的额定电流rated current of

14、a capacitor bank，bN由下式给出：riFh、一n翠1：式中：，。给定的基波电流，单位为安培(A)(方均根值)；I。给定的第”次谐波电流，单位为安培(A)(方均根值)。1325电容器单元的额定电流rated current of a capacitor unitJN由下式给出：忙等式中：P一电容器组中的电容器单元并联数。1326电容器组的额定容量rated output of a capacitor bankQbN由下式给出：Q“一Q。+Q。式中：Q，给定的基波容量，单位为千乏(kvar)；Q给定的第”次谐波容量，单位为千乏(kvar)。1327电容器组的安装容量installa

15、tion output of a capacitor bankQ由下式给出：Q一是!cU(抓uk1328电容器组的无功输出容量reactive output of a capacitor bankQ由下式给出：GBT 20994-20071329电容器单元的额定容量rated output of a capacitor unitQ由下式给出：QxmCU：1330电容器的耐爆能量energy without rupture of a capacitorEN在电容器内部发生短路故障时，电容器所承受的不导致箱壳开裂或爆炸的最大能量。1331电容器损耗capacitor losses电容器内消耗的有功

16、功率。洼1：应包括所有部件产生的损耗。例如：对于单元，由电介质、内部熔丝、内部放电器件、连接件等产生的损耗。对于电容器组由单元、连接线等产生的损耗。注2：电容器的损耗可以换算为单元或电容器组的等效串联电阻。1332电容器的损耗角正切tangent of the loss angle of a capacitortan6在规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等效串联电阻与容抗之比。1333电容器的最高允许电压maximum permissible voltage of a capacitor在规定条件下，电容器能承受一给定时间的最高交流电压方均根值。1334环境空气温度ambient air t

17、emperature准备安装电容器处的空气温度。1 335冷却空气温度cooling air temperature在稳定状态下，在电容器组的最热区域中两台电容器间外壳最热点连线中点的空气温度。1336稳定状态steadystate condition在恒定输出和恒定环境空气温度下电容器所达到的热平衡状态。1337剩余电压residual voltage断开电源一段时间之后电容器端子问尚残存的电压。14使用条件141正常使用条件本标准给出的要求适用于在下列条件下使用的电容器。1411通电时的剩余电压不超过额定电压的10。1412海拔不超过1 000 rn。GBT 20994-20071413环

18、境空气温度类别电容器按温度类别分类，每一类别用一个数字后跟一个字母来表示。数字表示电容器可以运行的最低环境空气温度。字母代表温度变化范围的上限，在表1中规定了最高值。温度类别覆盖的温度范围为：一50+55。电容器可以投入运行的最低环境空气温度应从+5，一5， 25。C，一40C， 50 oc这5个优先值中选取。注：经制造方同意，电容器可以在低于上述下限的温度下使用，但投运必须在等于或高于该极限的温度下进行表1 温度范围上限用字母代号环境温度代号 最高 24 h平均最高 年平均最高A 40 30 20B 45 35 2jC 50 40 30D 55 45 3S注：这些温度值可在安装地区的气象温度

19、表中查得。表1是以电容器不影响环境空气温度的使用条件(例如户外装置)为前提确定的。如果电容器影响空气温度，则应加强通风和(或)另选电容器，以保证表1中的极限值。在这样的装置中冷却空气温度应不超过表1的温度极限值加5。任何最低和晟高值的组合均可选作电容器的标准温度类别，例如：一40A或一5C。优先的标准温度类别为：40A，25A，一25B，5A和一5C。1414风速安装运行地区的风速应不超过1 50 kmh。1415污秽等级不高于级。1416地震安装运行地区的地震烈度应不超过8度。142非正常使用条件非正常使用条件由制造方和购买方商定。2质量要求和试验21试验要求211概述本章给出了对电容器单元

20、的试验要求。212试验条件除对具体的试验或测量另有规定外，电容器介质的温度应在+5+35范围内。当必须进行校正时，使用的参考温度为+20。C，但制造方和购买方另有协议时除外。如果电容器在不通电状态下在恒定环境温度中放置了适当长的时间，则可认为电容器的介质温度与环境温度相同。如果没有其他规定，交流试验和测量均可在50 Hz或60 Hz的频率下进行。213试验总则耐压试验中任何一个元件损坏，都将视为整台电容器未通过试验；在其他试验中，如果任何一项参数不满足设计要求，都将视为整台电容器未通过该试验。6GBT 20994-200722试验分类试验分为：例行试验、型式试验、验收试验和特殊试验。221例行

21、试验a)外观检查(见23)；b)电容测量(见24)；c) 电容器损耗角正切(tand)测量(见25)；d)端子间电压试验(见26)；e) 端子与外壳间交流电压试验(见27)；f)内部放电器件检验(见28)；g)密封性试验(见29)；h) 内部熔丝的放电试验(见210)；i)局部放电试验(见211)。例行试验应由制造方在交货前对每一台电容器进行。如果购买方有要求，则制造方应提供这些试验结果的证明书。上述试验顺序不是强制性的。但f)应在d)之后进行，i)应在a)、e)及h)之后进行。注：如果购买方和制造方达成协议，则短路放电试验可以作为例行试验进行，试验参数也应协商确定。222型式试验a)热稳定性

22、试验(见212)；b) 高温下电容器损耗角正切(tan8)测量(见213)；c) 端子与外壳间交流电压试验(见214)；d) 端子与外壳间雷电冲击电压试验(见21 5)；e)短路放电试验(见216)；f) 内部熔丝的隔离试验(见217)；g) 电容随频率和温度的变化曲线测量(见218)；h) 套管及导电杆受力试验(见219)。进行型式试验是为了确定电容器在设计、尺寸、材料和制造方面是否满足本标准中所规定的性能和运行要求。除非另有规定，每一拟用来做型式试验的电容器应为经例行试验合格的电容器。型式试验应对与所供电容器有相同设计的电容器进行，或对在设计和工艺上与所供电容器在可能影响型式试验所要检验的

23、性能方面没有差异的电容器进行。没有必要在同一电容器单元上进行全部型式试验，可以在具有相同特性的不同单元上进行。型式试验应由制造方进行，在有要求时，应向购买方提供这些试验结果的证明书。223验收试验验收试验主要是购买方在安装前所需进行的试验，此项试验的目的是检验电容器在运输中有否受到损伤，以确保要安装的电容器是良好的。在有条件时，推荐进行下列项目的试验。a)外观检查(见23)；b)绝缘电阻测量(见220)；c)电容测量(见221)；d)耐压试验(见222)；e) 电容器损耗角正切(tanS)测量(见25)；f)耐压后复测电容值(见221)。224特殊试验a) 热稳定试验的附加试验(见223)；G

24、BT 20994-2007b)最高内部热点温度试验(见224)；c)低温下的局部放电试验(见225)；d)外壳耐爆能量试验(见226)；e)抗震试验(见227)；f)耐久性试验(见228)。耐久性试验是验证电容器单元内部元件的介质设计、介质组合以及这些元件的制造工艺的试验。耐久性试验既费时又昂贵但可以覆盖一定范围的电容器设计。耐久性试验仅在制造方和购买方之问达成协议之后进行(见228)。23外观检查检查电容器是否渗漏油、外壳变形，用量具检验相关的尺寸。检查套管有无损伤，金属件外表面及防腐层是否有损伤和腐蚀。检查爬电比距和电气净距是否满足设计要求。24电容测量241测量程序电容应在0911倍额定

25、电压下用能排除由谐波引起的误差的方法进行测量。如果制造方和购买方商定了适当的校正因数，也可以在其他电压下测量。最终的电容测量应在电压试验(见26或27)之后进行。为了揭示是否有诸如一个元件击穿或一根内部熔丝动作所导致的电容变化，应在其他电气例行试验之前进行电容初测，初测应在不高于o1 5U。的电压下进行。测量方法的准确度应能满足242的电容偏差。经过协商，可以要求较高的准确度，在这种情况下，制造方应说明测量方法的准确度。测量方法的复现性应能检测出一个元件击穿或一根内部熔丝动作。242电容偏差电容和额定电容的相差应不超过：对并联电容器单元，一2+4；对交流滤波电容器单元，一3+3；对并联电容器组

26、，0+2对交流滤波电容器组，一1+1；电容器组各串联段的最大与最小电容之比应不超过105。电容是在241条件下的测量值。25电容器损耗角正切(t6)测量(例行试验)251测量程序电容器损耗角正切(tang)应在0911倍额定电压下用能排除由谐波引起的误差的方法进行测量。测量方法的准确度以及与在额定电压和额定频率下测量值的关系应予以给出。252损耗要求电容器损耗角正切的要求应由制造方和购买方协商确定。电容器损耗角正切是在251条件下的测量值。注：制造方应按照协义提供表明在额定容量的稳态条件下，电容器损耗角正切(tan8)与在温度类别范围内环境温度关系的曲线或表格。26端子间电压试验(例行试验)每

27、一台电容器均应承受261或262的试验，历时10 s。在没有协议的情况下，由制造方选择。试验期问，应既不发生击穿也不发生闪络。8GBT 20994-2007261交流试验进行交流试验时应采用如下的实际正弦波电压：U。=215U。注：如果电容器在例行试验后再次进行试验，则第二次试验推荐采用75【，。的电压。262直流试验试验电压应为：U，一43U。注：见261注。27端子与外壳问交流电压试验(例行试验)所有端子均与外壳绝缘的电容器单元，试验电压应施加在连接在一起的端子与外壳之问，历时1 rain。试验电压与额定电压成正比，其值按43进行计算。有一个端子固定连接到外壳上的单元，不作此项试验。试验期

28、间，应既不发生击穿也不发生闪络。28 内部放电器件试验(例行试验)内部放电器件的电阻(若有的话)应用实际放电法测量或用测量电阻的方法(见61和附录B)来检验。试验方法由制造方选择。本试验应在26的电压试验之后进行。29密封性试验(例行试验)电容器单元(在无涂层状态下)应受到能有效地检测出其外壳和套管上任何渗漏的试验，试验程序由制造方规定。如果制造方没有规定试验程序，则试验应按下述程序进行：将未通电的电容器单元通体加热，使各个部位均达到不低于表1所列最高值加20的温度，并在此温度下保持至少2 h，不应发生渗漏。建议使用适当的指示器。210 内部熔丝的放电试验(例行试验)带有内部熔丝的电容器应能承

29、受一次短路放电试验，试验电压为直流i7Uw，通过尽可能靠近电容器的、电路中不带任何外加阻抗的间隙进行试验(见注)。放电试验前后应测量电容。两次测得值之差应小于相当于一根内部熔丝熔断所引起的变化量。放电试验可在端子间电压试验(见26)之前或之后进行。但是，如果在端子间电压试验之后进行，随后则必须进行额定电压下的电容测量，以检查熔丝的动作情况。如果购买方允许熔丝动作，则端子间电压试验(见26)应在放电试验之后进行。注：允许用峰值为1 7Uw的交流电压先充电并在电流过零时断开来产生直流充电电压，然后电容器从此峰值电压下立即放电。此外，如果电容器在稍高于17U一的电压下断开，则可通过放电电阻将电压降到

30、17uw时再进行短路放电。211 局部放电试验(例行试验)将电容器加压至21 5U保持1 s，将电压降到12U。并保持l min，然后再将电压升到15U。保持1 min，在后1 min内不应观察到局部放电量的增加。212热稳定性试验(型式试验)2121概述本试验是用来：确定电容器在过负荷条件下的热稳定性；确定电容器获得损耗测量复现性的条件。9GBT 20994-20072122测量程序将被试电容器单元放置于另外两台具有相同额定值并施加与被试电容器相同电压的单元(陪试单元)之间。也可采用两台装有电阻器的模型电容器作为陪试单元，应调节电阻器的损耗使得模型电容器的内侧面靠近顶部的外壳温度等于或高于被

31、试电容器相应处的温度。单元之间的间距应等于或小于正常安装使用的间距。此试验组应放置于静止空气的加热封闭箱中，其相对位置及放置方式应符合制造方对现场安装的规定。环境空气温度应保持或高于表2所示的相应温度。此温度应以具有热时间常数约1 h的温度计来检验。应对此温度计加以屏蔽，使其受到3个通电试品热辐射的可能性最小。表2热稳定性试验时的环境空气温度代 号 环境空气温度A 40B 45C 50D 55对被试电容器应施加实际正弦波的交流电压，历时至少48 h。在试验的最后24 h期间内应调整电压大小，使得根据实测电容(见241)计算得到的容量至少为144倍额定容量。如果其值低于由11u。和c。在基波频率

32、下的容量，则应以后者作为试验电压。在最后6 h内，应测量外壳接近顶部处的温度至少4次。在整个6 h内温升的增加应不大于1 K。如果观察到较大的变化，则试验应继续进行直到在6 h内的连续4次测量满足上述要求为止。试验前后应在212的温度范围内测量电容(见241)，并将两次测得值校正到同一介质温度。两次测得值之差应小于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作之量。在解释测量结果时，应考虑以下两个因素：测量的复现性；在没有任何电容器元件击穿或内部熔丝熔断的情况下，介质的内部变化可能引起电容的微小变化。注1：当检验温度条件是否符合要求时，应考虑在试验期间内电压、频率和环境空气温度的波动，为此建议绘出这些参

33、数和外壳温升对时间的函数曲线。注2：只要施加规定的容量，拟用于60 Hz装置的单元可在50 Hz下进行试验，拟用于50 Hz的单元可在60 Hz下进行试验。213高温下电容器损耗角正切(tan5)测量(型式试验)2131测量程序电容器损耗角正切(tana)应在热稳定试验(见2121)结束时测量。测量电压应为热稳定试验电压。2132要求按2131测得的tan8值应不超过制造方给出的值或制造方和购买方协商之值。214端子与外壳间的交流电压试验(湿试)(型式试验)所有端子均与外壳绝缘的电容器单元，试验电压应施加在连接在一起的端子与外壳之间，历时1 rain。试验电压与额定电压成正比，其值按43进行计

34、算。有一个端子固定连接到外壳上的单元，应在端子之间施加试验电压，以检验对壳绝缘是否足够。试验电压与额定电压成正比，其值按43进行计算。当此试验电压超出电介质试验要求时，可改变试验单元的介质结构，例如增加串联元件数来避免介质损坏，但对壳绝缘不能改变。另外，也可使用一台对壳绝缘相同、带有两个分隔开的端子的模似单元来进行此项试验。1 0GBT 20994-2007本试验应在淋雨条件下(见6BT 169271)进行且套管的位置应与运行时的位置相当。试验期间，应既不发生击穿也不发生闪络。215端子与外壳间的雷电冲击电压试验(型式试验)所有端子均与外壳绝缘的单元应承受下列试验。在连接在一起的端子与外壳之间

35、施加15次正极性冲击之后，接着再施加15次负极性冲击。改变极性后，在施加试验冲击前允许先施加几次较低幅值的冲击。如果满足下列要求，则认为电容器通过了试验：未发生击穿；在每一极性下未发生多于两次的外部闪络；波形未显示不规则性，或与在降低了的试验电压下记录的波形无显著差异。另一种方法是单元承受3次正极性冲击，除不允许发生闪络外，以上的验收准则均适用。雷电冲击电压试验应按GBT 1 69271进行，但其波形为(125)50 ps，试验电压应为：U。一ULlwLS式中：L，。电容器组的雷电冲击耐受水平，单位为千伏(kV)(峰值)；s一一电容器组中的电容器单元串联段数；”同一台架上相对于外壳连接电位的最

36、大串联单元数。试验时根据仪表的指示、放电声音观察或复测电容等方法来检验电容器是否损坏。有一个端子固定连接到外壳上的单元，不做此项试验。216短路放电试验(型式试验)电容器单元应以直流电压充电至s，其中V，为电容器组的短路放电试验电压，s为电容器组中的电容器单元串联段数，然后通过一个尽可能靠近电容器单元放置的间隙放电，电容器应在10 rain内承受5次这样的放电。在试验后的5 rain内，应对单元进行一次端子间电压试验(见26)。在放电试验前和电压试验后均应测量电容。两次测得值之差应小于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作之量。注：放电试验的目的是为了揭示内部连接中的缺陷。217 内部熔丝的隔离

37、试验(型式试验)见GBT 110244。218电容随频率和温度的变化曲线测量(型式试验)电容器单元应分别在工频(50 Hz或60 Hz)和额定谐振频率下进行测量。测量时试品温度应至少包括在环境温度下限施加排除谐波后的电容器最低运行电压时的值，以及在环境温度上限施加最大负荷运行时的值，但不仅限于这两点。测量应在电容器单元的温升稳定后进行。应尽可能的选择足够多的点，以便建立电容随温度的变化曲线，并由此获得运行中可能出现的最大、最小电容值。219套管及导电杆受力试验(型式试验)在瓷套顶部加与瓷套垂直的静止拉力1 rain，重复5次；在瓷套顶部导电杆加扭矩。引出端子的套管及导电杆的机械强度：一200

38、kvar以下的电容器套管应能承受400 N的水平拉力；一200 kvar以上的电容器套管应能承受500 N的水平拉力；11GBT 209942007电容器的导电杆能承受的扭矩应符合表3数据。表3 电容器的导电杆能承受的扭矩螺母扳手的扭矩(Nm)接线头螺纹最大值 最小值M10 10 5M1 2 15 7 5M16 30 15M20 52 26220绝缘电阻测量(验收试验)两出线端短接后接测量仪器的一端，另一端接电容器外壳。测量值应大于5 000 Mn。221 电容测量(验收试验)用电容表或电桥进行测量，测试电压为工频015U。以下。222耐压试验(验收试验)端子间电压试验电压为26试验电压值的7

39、5，历时10 s；端子与外壳间交流电压试验为27试验电压值的75，历时1 min。223热稳定试验的附加试验(特殊试验)试验中将被试电容器中部分元件隔离至将引起不平衡保护延时2 h动作的水平，在这种条件下施加单台电容器可能承受的工频11Uw交流电压2 h，达到2 h后在线测量电容器单元的最高内部热点温度、套管接头处温度及箱壳温度。内部最热点温度应不超过80。试验前后，电容变化应不超过单个电容器元件损坏所能引起的电容变化。如果试验不成功，例如元件损坏等，试验将在另外3台电容器上重复进行。如果这3台电容器均通过了上述试验，则认为这种电容器通过了该试验。224最高内部热点温度试验(特殊试验)该试验将

40、确定最高内部热点温度上升到高于环境温度时与外壳温度的关系，对电容器施加电压使电容器内部最热点温度达到制造方规定的持续时间超过15 min的最大值，并保持1 5 min。试验前后电容之差应小于一个元件击穿或一根内部熔丝动作所引起的变化量。225低温下的局部放电试验(特殊试验)在下限温度下测量局部放电起始电压和熄灭电压，在此温度下局部放电熄灭电压应不低于12U。226外壳耐爆能量试验(特殊试验)选2台3台电容器单元进行试验，用测量仪器实测注人故障电容器单元内部引起爆破的能量。全膜电容器外壳耐爆能量应不小于15 kWs。227抗震试验(特殊试验)本项试验按GBT 13540进行。水平加速度：03 g

41、；垂直加速度：01 5 g。电容器应能承受地震烈度为上述条件的作用而不损坏。228耐久性试验(特殊试验)见GBT 110242。3设计和结构要求31 结构如果选用的交流滤波器为双调谐和c型，则包括高压滤波电容器组c。和低压滤波电容器组t；如果12GBT 20994-2007选用的交流滤波器为三调谐，则包括高压滤波电容器组c和低压滤波电容器组G、G(参见附录A)。交流滤波电容器组以及并联电容器组可按H形电路布置，通常采用桥式差流保护方式，两电容器串间在接近中间电位处连接不平衡保护的电流互感器。32电容器组在电容器组的设计中，应至少考虑以下因素：在运行、安装和维护期间的机械负荷；内部或外部故障对电

42、容器组的电动力；风力；抗震要求；由于温度和负荷变化引起的膨胀和伸缩的影响；在设计中应考虑降低噪声的措施。33电容器台架制造方应提供电容器台架及所有附属设备，包括电容器单元、绝缘子和连接件等，并且便于电容器塔的现场安装。每一电容器台架都应清楚地标明：该台架在装配完毕后的总质量；该台架所属的电容器塔；该台架所属的相；该台架所属的电容器组；作为该台架备用电容器单元的最大和最小电容值；适当的警告牌。所有结构部件在检修时在电气上应相互连接以确保能可靠接地。台架上应带有适当的检修用接地端子。台架部件不允许通过负荷电流。34电容器塔每一电容器塔都应带有绝缘子，并且便于安装在基础上。电容器塔不允许产生可听见的

43、振动。35电容器单元电容器单元应优先采用内部熔丝保护。如果按照所提供的电容器组的参数设计，无法实现内部熔丝保护，制造方应采用足够的设计裕度，以满足电容器组额定电压的要求。设计中应考虑在电容器单元的寿命期内因预期的环境温度变化和负荷条件，包括短期和暂态负荷条件的变化所引起的膨胀和收缩。制造方应提供用来判断电容器单元箱体的正常膨胀和由电容器损坏造成的膨胀的判据。电容器单元应当用螺栓和螺母等紧固在电容器台架上。每一电容器单元的安装应便于从台架上拆卸和更换而不需拆卸其他部件或台架的任何部分。电容器单元套管的接线端子与电容器单元间的连接线应采用相同的材料，连线应采用软连线或可伸缩的连线，并应在额定电流下

44、长期稳定工作。电容器单元中的液体材料对环境应是安全的并可生物降解的。其尽可能无毒和无腐蚀性。不能采用含有多氯联苯(PCB)类的液体材料。36内部熔丝如果采用内部熔丝保护，则熔丝的设计应保证任一电容器元件都能在故障时安全地断开，而不影响相邻熔丝的正常运行。37不平衡保护在电容器单元和电容器组的设计中应考虑安装不平衡保护。1 3GBT 20994-2007电容器不平衡保护的设计中应考虑由于元件故障造成的电容量变化和由于环境温度造成的电容量变化，而负荷等因素导致的电容量变化可以不计。不平衡保护的报警和跳闸整定分三个保护水平，标准如下：报警保护水平：承受最高电压的电容器元件仍可以安全运行，并且故障不继

45、续扩大。报警和延迟2小时跳闸保护水平：承受最高电压的电容器元件可以安全运行2 h，在此期间内故障不继续扩大。立即跳闸保护水平：避免电容器元件熔丝发生群爆。经协商，制造方应为电力系统提供适当的保护水平。由于过负荷而导致外部绝缘的损坏，从而引起的外壳破裂的保护也应由不平衡保护来提供。38噪声应对每一电容器组给出声级水平的计算，该计算基于购买方的技术规范书中给出的电流或电压。也可以采用类似的电容器组在运行中现场测到的声级水平的计算结果代替上面的计算值。39机械设计应提供完整的电容器组，包括所有的台架、连接件、支柱绝缘子和与底座固定的连接盘。应通过计算检验电容器组的机械强度。电容器装置应安装在一底座上

46、，此底座不需由制造方提供。310绝缘子其最低额定电压应为l 5 kV，每一电容器塔上的电容器台架内及台架之间的绝缘子，其工频湿试耐受电压额定值不应低于运行中绝缘子实际电压的215倍。绝缘子上的最小标称爬电距离应由购买方的技术规范书中给出的技术数据计算得出。311端子应提供电容器组内各种电压等级与外部连接的高压端子、中压端子及低压端子，这些端子应与电容器单元分开安装。312爬电距离每一相的电容器塔爬电比距应满足不小于25 mmkV(按设备最高电压计算)。单元套管的爬电距离应为每相爬距乘以同一台架上相对于外壳连接电位的最大串联单元数，再除以每相电容器组中电容器单元串联段数。313无线电干扰(R1v)设计电容器组应在户外晴天夜晚无可见电晕。314焊接应光滑，避免虚焊、裂缝及其他任何缺陷。315表面处理电容器的外壳和构架应采用防腐材料或涂料，以具有良好的防腐特性，所采用的表面处理标准和工艺经由购买方确认。4绝缘水平41标准绝缘水平电容器的绝缘水平应从表4规定的标准值中选取。u。是指安装后滤波电路端子上的基波电压。电容器组的高压端、两端间及低压端的耐压值由系统设计给定。14GBT 20994-2007表4绝缘水平 单位为千伏系统标称设备最高电压u。额定雷电冲击 额定操作冲击 额定短时工频耐受电压电 压 耐受电压 耐受电压