GB T 20993-2007 高压直流输电系统用直流滤波电容器.pdf

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1、ICS 3106070K 42 圆亘中华人民共和国国家标准GBT 209932007高压直流输电系统用直流滤波电容器DC filter capacitors for HVDC transmission systems2007-06-2 1发布 2008-02-0 1实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局磐士中国国家标准化管理委员会夏仲GBT 20993-2007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) 高压直流输电线路常用直流滤波器接线图示例附录B(资料性附录) 电容器放电时间的计算公式

2、”I0地nnnM”M刖 昌GBT 20993-2007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。本标准负责起草单位：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、北京网联直流输电工程公司、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：贾华、郭天兴、房金兰、刘菁、王琨、任强、李怀玉、郑劲、于坤山、张万荣、祝霆、周登洪。本标准为首次发布。GBT 20993-2007引 言高压直流输电在我国电网建设中，对于长距

3、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19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

4、)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(15)高压直流输电系统控制与保护设备(16)高压直流换流站噪音(17)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(19)直流系统研究和设备成套导则高压直流输电系统用直流滤波电容器GBT 2

5、0993-20071 总则11范围和目的本标准适用于安装在高压直流输电换流站直流侧，用于直流滤波器的电容器单元和电容器组。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 3111高压输变电设备的绝缘配合(GB 31111997，neq IEC 60071 l：

6、1993)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，eqv IEC 60871一l：1997)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 608714：1 996)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 169271一1997，eqv IEC60060 1：1989)GBT 20994-2007 高压直流输电系统用并联电容器及交

7、流滤波电容器13术语和定义本标准采用下列术语和定义。131电容器元件；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。133串联段series section所有并联连接在一起的电容器单元。134电容器台架capacitor rack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。135电容器组capacitor bank由支撑绝缘子或悬式绝缘子及安装在上面的一个或多个电容器台架、台架

8、间的绝缘子、连接线等构1GBT 20993-2007成的塔式或悬挂式组装体。136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。137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。138直流滤波器DC filter为降低流人直流极线和接地极引线中的谐波电流而设计的滤波器。139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。1310双调谐滤波器double_tuned harmonic filter一种在两个谐振

9、频率下呈现低阻抗的滤波器。1311电容器组的最大持续直流电压maximum continuous DC voltage of a bankUDc设计电容器时规定的电容器组能够持续运行的最高直流电压。1312电容器组的额定电压rated voltage of a bankUbN高压电容器组按下式给出：5nUsw一L，nc+，手u。式中：uDc电容器组的最大持续直流电压；U。第”次谐波电压(方均根值)；系数，一般取13。直流滤波器用低压电容器组额定电压的选择同交流滤波器用低压电容器组(见GBT 209942007)。1313电容器组的额定电流rated current of a bankJbN由下

10、式给出：式中：j。第”次谐波电流(方均根值)。1314电容器组的额定容量rated output of a bankQbN2簿由下式给出Q。一QGBT 20993-2007式中：Q。n次谐波产生的容量。1315电容器单元的最大持续直流电压maximum continuous DC voltage of a unit【，d由下式给出：巩一警式中：uDc电容器组的最大持续直流电压；s电容器组中电容器单元的串联段数。1316电容器单元的额定电压rated voltage of a unitUN由下式给出：u。=警式中：U。电容器组的额定电压；s电容器组中电容器单元的串联段数。1317电容器单元的额定

11、电流rated current of a unith由下式给出：-。一害式中：j。电容器组的额定电流；P电容器组中电容器单元的并联数。1318电容器单元的均压电阻grading resistor of a capacitor unit一种装于电容器内部的、用于改善电容器单元内部直流电压分布的电阻。同时，它还可以用作放电电阻降低电容器单元的剩余电压。1319电容器单元的内部熔丝 internal fuse of a capacitor unit在电容器单元内部和元件相串联的熔丝。1320线路端子line terminal用来连接到输电线或母线上的端子。GBT 20993-200713Z1电容器的

12、额定电容rated capacitance of a capacitorCN设计电容器时所规定的电容值。1322电容器损耗capacitor losses电容器内消耗的有功功率。注：应包括所有部件产生的损耗。例如：一对于单元，由电介质、内部熔丝、内部均压电阻、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。1323电容器的损耗角正切tan8在规定的工频电压下1324tangent of the loss angle of a capacitor电容器消耗的有功功率与无功功率之比。环境空气温度ambient air temperature准备安装电容器处的空气温度。1325冷却空气温

13、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。1326稳定状态steady-state 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。1327剩余电压residual voltage开断一段时间之后电容器端子间尚残存的电压。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l 000 m。1413环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

14、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+5，5，一25，一40，一50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GBT 20993-2007环境温度代 号 最 高 24 h平均最高 年平均最高A 40 20B 45 35 25C 50 40 30D 55 45 35注：这些温度值可在安装地区的气象温度表中查得。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

15、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。任何最低和最高值的组合均可选作电容器的标准温度类别，例如：一40A或5C。优先的标准温度类别为：一40A，一25A，25B，一5A和一5C。141，4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的试验要求。212试验条件除对特殊的试验或测量另有规定外，电容器介质的温度应在+5

16、+35范围内。当必须进行校正时，使用的参考温度为+20，但制造方和购买方之间另有协议时除外。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。对于低压电容器，按照交流滤波电容器的试验要求(见GBT 20994 2007)进行。22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例行试验a)外观检查(见第23)

17、；b)电容测量(见第24)；5GBT 20993-2007c) 电容器损耗角正切(tang)测量(见第25)；d)端子间电压试验(见第26)；e) 端子与外壳问交流电压试验(见第27)；f) 内部均压电阻测量(见第28)；g)密封性试验(见第29)；h)短路放电试验(见第210)。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，则制造方应提供详列这些试验结果的证明书。上述试验顺序不是强制性的。222型式试验a)热稳定性试验(见第211)；b) 端子与外壳间交流电压试验(见第212)；c) 端子与外壳间雷电冲击电压试验(见第213)；d)短路放电试验(见第214)；e) 电容随频

18、率和温度的变化曲线测量(见第215)；f)极性反转试验(见第21 6)；g) 电容器损耗角正切(tan8)测量(见21 7)；h)局部放电试验(见第218)；i) 内部熔丝的隔离试验(见第219)；j) 套管及导电杆受力试验(见第220)。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，每一拟用来作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

19、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(见第221)；b)绝缘电阻测量(见第222)；c)电容测量(见第223)；d)耐压试验(见第224)；e) 电容器损耗角正切(tang)测量(见第225)；f)耐压后复测电容值(见第226)。224特殊试验a)最高内部热点温度试验(见第227)；b)抗震试验(见第228)。23外观检查(例行试验)检查电容器是否存在渗漏

20、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。GBT 20993-200724电容测量(例行试验)241测量程序电容应在(0911)u。2的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(见第26和第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01 5 U。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

21、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。测量方法的再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：对电容器单元，一3+3；对电容器组， 1+1；电容器组各串联段的最大电容与最小电容值之比应不超过105。25 电容器损耗角正切(tanS)测量(例行试验)251测量程序电容器损耗角正切(tan8)应在(o911)u。2的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规定电压和频率下测量值的关系应予以给出。注：某些类型电介质的tan8值是测量前通电时间的函数。252损耗要求电容器损耗的要求应由制造方和购买方协商确定。

22、电容器损耗是在251条件下的测量值。注：制造方应按照协议提供表明在额定容量的稳态条件下，电容器损耗(或tanb)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)每一电容器均应承受26倍额定电压的直流试验电压(u。)，历时10 S。试验期间，应既不发生击穿也不发生闪络。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75UE的电压。27端子与外壳间交流电压试验(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间，历时1 min。电容器单元的试验电压根据下面的步骤进行计算：a) 首先计算电容器单元的额定雷电冲击耐受电压：utu

23、uw z号式中：L，uw z，电容器组的雷电冲击耐受水平(峰值)，其值由系统设计给定；s电容器组中电容器单元的串联段数；n-一同一台架上相对于外壳连接电位的最大串联单元数。b) 在表2中选择与u。值最为接近但不低于u。值的雷电冲击耐受电压。c) 该雷电冲击耐受电压所对应的额定短时工频耐受电压即为电容器单元端子与外壳问交流电压试验的试验电压值。GBT 20993-2007试验期问，应既不发生击穿也不发生闪络。有一个端子固定连接到外壳上的单元不做此项试验。表2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 (干试与湿试)方均根值

24、) (方均根值) (峰值) (峰值) (方均根值)3 35 40 18256 8 9 60 233010 11 5 75 30421 5 17 5 105 405520 23 0 125 506535 405 185 8095注：对同一设备最高电压给出两个绝缘水平者，在选用时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性能、可接受的绝缘故障率等。斜线下的数据为外绝缘的干耐受电压。28 内部均压电阻测量(例行试验)内部均压电阻的检验方法由制造方选择。本试验应在26的电压试验之后进行。均压电阻测量值与设计值的相差应不超过10+10，电容器组各串联段均压电阻的最大值与最小值之比应不超过10

25、5。注：均压电阻可同时用来当作放电电阻使用，其要求可参见51。29密封性试验(例行试验)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70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短路放电试验(例行试验)单元应以直流充电，然后通过尽可能靠近电容器放置的间隙放电1次。试验电压应为12Uw。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。21 1 热稳定性试验(

26、型式试验)2111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再现性的条件。2112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试电容器相应处的温度。单元之间的间距应等于或小于正8GBT 20993-2007常间距。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3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

27、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。被试电容器应进行交流试验和直流试验。如果交流试验和直流试验在同一台被试电容器进行，则先进行交流试验。对被试电容器应施加实际正弦波的工频交流电压，历时24 h。在试验期间内应调整电压大小，使得电容器实际产生的损耗为实际运行条件下最大损耗的144倍。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。表3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在交流试验结束后的15ra

28、in内对被试电容器施加13倍的最大直流持续电压(U。)，历时24 h。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l 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。如果选择两台被试电容器分别进行交流试验和直流试验，每项试验的试验方法与上述的相同，但持续时间最少为48 h。试验可不分先后顺序。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

29、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：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数和外壳温升对时间的函数曲线。212端子与外壳间交流电压试验(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。电容器单元的试验电压可根据27中项a)项c)的步骤进行计算：本试验应在淋雨条件下(见GBT 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。有一个端子固定连接到外壳上的单元，不做此项试验。213端子与外壳间雷电冲击电压试验(型式

30、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施加15次正极性冲击之后，接着再施加l 5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；qGBT 20993-2007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 169271进行，但其波形为(125)50*s，试验电压为：UI11UL】wL詈。式中：u。电容器组的雷电冲击耐受水

31、平；s电容器组中电容器单元的串联段数；”同一台架上相对于外壳连接电位的最大串联单元数。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，不作此项试验。214短路放电试验(型式试验)单元应以直流充电，然后通过尽可能靠近电容器放置的间隙放电。电容器应在10 min内承受5次这样的放电。试验电压应为25 U“2。在试验后的5 rain内，应对单元进行一次端子间电压试验(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。215 电容随频率和温

32、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。216极性反转试验(型式试验)电容器单元应能承受11倍的最大直流持续电压(Ud)并保持2 h，然后在2 min内改变电压极性并保持相同的幅值，同样再保持2 h，之后再进行一次电压极性反转并保持2 h。电容器应能承受3次电压

33、极性反转。在试验前后均应测量电容。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。217电容器损耗角正切(tan6)测量(型式试验)电容器单元应在工频(50 Hz或60 Hz)下进行测量。测量应至少包括环境温度下限和最高内部热点温度的值，但不仅限于这两点。应尽可能的选择足够多的点，以便建立损耗角正切随温度的变化曲线。218局部放电试验(型式试验)试验电压为直流。给电容器单元施加2U一的电压1 s，然后降至15U一的电压保持60 min。在后30 min内不应观察到局部放电量的增加。在试验前后均应测量电容。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。10GBT 2

34、0993-2007219 内部熔丝的隔离试验(型式试验)试验方法参见GBT 110244。T r r T试验电压为直流，下限电压为07警，上限电压为毫竽。式中：uDc电容器组的最大持续直流电压；s电容器组中电容器单元的串联段数；us-PL电容器组的操作冲击保护电压。在击穿的元件与其熔断了的熔丝间隙之间施加18Uv。(uu。为元件电压)的直流试验电压，历时10 S。220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：电容器套管应能承受500 N的水平拉力；一一电容器的导电杆能承受的扭矩应符合表4数

35、据。表4 电容器的导电杆能承受的扭矩螺母扳手的扭矩NI11接线头螺纹最大值 最小值M10 10 5M12 15 7 5M16 30 15M20 52 26221 外观检查(验收试验)同23。222绝缘电阻测量(验收试验)用2 500 V绝缘电阻表测量。两出线端子短接后接绝缘电阻表的一端，另一端接电容器外壳。测量值应大于5 000 Mn。有一个端子固定连接到外壳上的单元，不作此项试验。223 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01U。以下。224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75，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

36、】min。225电容器损耗角正切(tanS)测量(验收试验)同25。226耐压后复测电容值(验收试验)见224。227最高内部热点温度试验(特殊试验)该试验用以确定最高内部热点温度上升至高于环境温度时与外壳温度间的关系。电容器的放置同2112。施加电压使电容器最高内部热点温度达到制造方规定的数值，并达到稳定状态。试验前后应测量电容，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。228抗震试验(特殊试验)本项试验按GBT 13540进行。11GBT 20993-2007水平加速度：03 g；垂直加速度：01 5 g。3设计和结构要求31电容器组在电容器组的设计中，应至少考虑以下因

37、素：在安装、运行和维护期间的机械负荷；内部或外部故障对电容器组的电动力；风力；积雪覆冰载荷；抗震要求；由于温度和负荷变化引起的膨胀和伸缩的影响。32电容器台架制造方应提供电容器台架及全部附属设备，包括支撑构架、电容器单元、绝缘子和连接件等。电容器台架应便于安装到电容器组上。在设计中应考虑减少噪声的措施。每一电容器台架都应明确标明：该台架在装配完毕后的总重量；该台架所属的电容器组；该组作为备用电容器单元的最大和最小电容值；适当的警告牌。所有结构部件在电气上应相互连接以确保检修时能有效接地。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。33电容器单元电容器单元优先采用内部熔丝保护。

38、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丝和螺母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电容器单元。当电容器单元较重时，应提供专门的搬运工具。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，并应在额定电流下长期稳定工作。电容器单元中的液体材料对环境应是安全可靠并可生物降解的。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。在液体电介质浸渍前，电容器元件应在

39、外壳内进行真空干燥处理，浸渍后，电容器单元应在浸渍剂容器移走后立即将电容器单元密封。34保护 由于直流滤波器的电容器组通常是由串联单元和并联单元组合成的，而单元通常是由串联元件和并联元件组合成的，所以可采用多种保护方法，例如：采用内部熔丝保护，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；电容器组内的不平衡保护； 通过在线或离线测量，监测滤波器调谐状态，以确定故障位置；故障单元或对地电压值的直接或遥测、显示；1 7GBT 20993-2007指示电容器故障严重程度的单独故障报警，包括如果继续运行会导致电容器雪崩故障时，自动切除此滤波器支路。35噪声制造方应对

40、每一电容器组给出声级水平的计算，该计算基于工程技术规范书中所附的技术参数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。36机械设计制造方应提供完整的电容器组，包括所有的台架、连接件、支持绝缘子和与底座固定的连接盘。制造方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，此底座不需由制造方提供。37绝缘子由于直流恒定的电压极性使直流绝缘吸附更多的污秽，导致更坏的闪络特性，要求采用更大的爬距和绝缘间隙；绝缘子上的最小标称爬电距离应由技术规范书中给出的技术数据计算得出。38端子制造方应提供电容器组内各种电压等级与外部连接的端子，这些端子

41、应与电容器单元分开安装。39爬电距离高压直流系统中使用爬电比距不小于50mmkV。具体可参见高压直流换流站绝缘配合相关标准内容。注：由于污秽和不均匀湿润，依靠增加户外绝缘的额定爬电距离，并不能完全消除外绝缘的闪络。310无线电干扰(RIV)设计电容器组应在户外晴天夜晚无可见电晕。311焊接应光滑，避免虚焊、裂缝及其他任何缺陷。312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绝缘水平电容器的绝缘水平由系统设计给定。5过负荷制造方应根据用户要求提供电容器的实际短时过负荷能力。6安全要求61放电器件每一电容器单元应备有在10 r

42、ain内从u。的初始电压放电到75 V或更低电压的放电器件。内部均压电阻可用来当作放电电阻使用。放电器件不能代替在接触电容器之前将电容器端子短路并接地。注：如果要求更短的放电时间和更低的剩余电压，在这种情况下购买方应通知制造方。62外壳连接电容器外壳应备有供连接用的螺栓，使电容器金属外壳的电位得以固定，并能承受对壳击穿时的故障电流。】3GBT 20993-200763环境保护当电容器是用不允许扩散到环境中的材料浸渍时，必须采取预防措施。若国家在这方面有法律上的要求(见62)时，应在电容器单元和电容器组上作出标记。64其他安全要求当国家有关安全规则有特殊要求时，购买方应在询价时予以说明。7标志7

43、1铭牌在每一电容器单元的铭牌上应给出下列资料：a)制造方名称。b) 电容器单元的名称。c) 电容器单元的型号。d) 识别编号及制造年份。年份可以是识别编号的一部分或采用代码形式。e)额定电压U、，kV。f)额定电流J一，A。g)额定谐振频率，Hz。h) 实测电容，“F。i)均压电阻值，MQ,。j)温度类别(见1413)。k) 绝缘水平u。，kV(仅适用于所有端子均与外壳绝缘的单元)。绝缘水平应以一斜线隔开的两个数字表示，第一个数字给出工频试验电压的方均根值，kV；第二个数字给出雷电冲击试验电压的峰值，kV(例如3075)(见42)。1) 内部熔丝，如装有时，应以符号E二表示。m)浸渍剂的化学名

44、称或商业名称。(此标志也可在警告牌上表明，见72)。n)标准代号。72警告牌如果电容器单元中含有可能污染环境(见63)的或可能在其他方面有害(例如易燃性)的材料，则应按照国家的有关法规在单元上作出标记。8电容器组的标志81说明书或铭牌制造方应根据购买方的要求，在说明书或铭牌在上至少给出下列资料：a)制造方名称。b) 电容器组的名称。c) 电容器组的型号。d)额定电容，pF。e)额定电压Uh。，kV。f) 绝缘水平u，两端间额定雷电冲击耐受电压操作冲击耐受电压的峰值。g) 电容器组切出与再投入之间所需的最短时间(见1411和附录B)。82警告牌72对电容器组也适用。1 4GBT 20993-20

45、079安装和运行导则91概述过电压和过热将使电容器的寿命缩短，因此应严格控制和规定运行条件(即：温度、电压及电流)。应当注意，在系统中引入集中电容可能产生不利的运行条件(例如操作过电压、音频遥控装置不能正常工作等)。由于电容器的类型不同且涉及的因素很多，不可能用简单的规则概括所有可能情况下的安装及运行。下面资料给出的是需加以考虑的较为重要的几点。此外，必须采纳制造方和供电部门的建议。92额定电压的选择电容器的额定电压由直流输电工程系统设计确定。93运行温度931概述对电容器的上限运行温度应予以注意，因为这对其寿命有很大影响。当电容器介质达到低于温度类别下限温度时，介质中有发生局部放电的危险，这

46、不仅在电容器开始通电时是这样，而且在运行期间当电容器的介质损耗低造成的温升甚小时也是这样。932安装电容器组的安装采用直立式和悬挂式两种结构。电容器的安装应便于以对流和辐射来散发由电容器损耗所产生的热量。任何封闭间的通风和电容器单元的布置均应使空气能在每一单元的周围良好地流通。这一点对于成行迭层安装的单元尤其重要。受到太阳或任何高温面辐射的电容器的温度将增高。根据冷却空气的温度及冷却强度、辐射的强度及持续时间，可能需要采取下列措施：防止电容器受到辐射。一，选择为用于较高环境空气温度而设计的电容器(例如以类别SB代替5A，或者其他适当设计的电容器)。采用额定电压比92所规定的更高的电容器。安装在高海拔(超过1 000 m)地区的电容器，其对流散热能力将有所降低。这一点在确定单元的容量时应予以考虑。但是，在这样的海拔下，环境温度通常较低。933高环境空气温度代号为c的电容器通常适于在大多数热带地区使用。然而在有些地区，那里的环境空气温度可能要求使用代号为D的电容器。在电容器经常受到几小时太阳辐射的地方(例如沙漠地区)，即使其环境温度不是过高(见932)，仍可能需要代号为D的电容器。在特殊场合，环境空气温度最高值可能高于55，或日平均温度高于45