GB 50227-1995 并联电容器装置设计规范.pdf
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1、建标中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范发布实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范主编部门 中华人民共和国电力工业部批准部门 中华人民共和国建设部施行日期 一九九六年七月一日关于发布国家标准 并联电容器装置设计规范 的通知建标 号根据国家计委计综 号文的要求 由电力工业部会同有关部门共同编制的 并联电容器装置设计规范 已经有关部门会审 现批准 并联电容器装置设计规范 为强制性国家标准 自一九九六年七月一日起施行本规范由电力工业部负责管理 其具体解释等工作由电力工业部西南电力设计院负责 出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共和
2、国建设部一九九五年十二月二十五日目次总则术语 符号 代号术语符号代号接入电网基本要求电气接线接线方式配套设备及其连接电器和导体的选择一般规定电容器断路器熔断器串联电抗器放电器避雷器导体及其他保护装置和投切装置保护装置投切装置控制回路 信号回路和测量仪表控制回路和信号回路测量仪表布置和安装设计一般规定高压电容器组的布置和安装设计串联电抗器的布置和安装设计防火和通风防火通风附录 并联电容器装置接线图例附录 电容器组投入电网时的涌流计算附录 本规范用词说明附加说明总则为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家的技术经济政策 做到安全可靠 技术先进 经济合理和运行检修方便 制订本规范本规范适用于 及以下
3、变电所 配电所中无功补偿用三相交流高压 低压并联电容器装置的新建 扩建工程设计并联电容器装置的设计 应根据安装地点的电网条件 补偿要求 环境状况 运行检修要求和实践经验 确定补偿容量 选择接线 保护与控制 布置及安装方式并联电容器装置的设备选型 应符合国家现行的产品标准的规定并联电容器装置的设计 除应执行本规范的规定外 尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定术语 符号 代号术语高压并联电容器装置由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成 可独立运行或并联运行的装置低压并联电容器装置由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成 可独立运行或并联运行的装置并联电容器的成套装置由制造厂设计组装
4、设备向用户供货的整套并联电容器装置单台电容器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电容器组电气上连接在一起的一群单台电容器电抗率串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比 以百分数表示放电器 放电元件装在电容器内部或外部的 当电容器从电源脱开后能将电容器端子间的电压在规定时间内降低到规定值的设备或元件串联段在多台电容器连接组合中 相互并联的单台电容器群剩余电压单台电容器或电容器组脱开电源后 电容器端子间或电容器组端子间残存的电压涌流电容器组投入电网时的过渡过电流外熔丝装于单台电容器外部并与其串联连接 当电容器发生故障时用以切除该电容器的熔丝内熔丝装于单台电容器内部与元件或元件
5、组串联连接 当元件发生故障时用以切除该元件或元件组的熔丝放电容量放电器允许连接的电容器组的容量不平衡保护利用电容器组内两个相关部分之间的电容量之差形成的电流差或电压差构成的保护符号序号 符号 含 义发生 次谐波谐振的电容器容量并联电容器装置安装处的母线短路容量谐波次数电抗率涌流峰值的标么值涌流计算中计及的电源影响系数续表序号 符号 含 义电容器组容量电容器端子运行电压并联电容器装置的母线电压电容器组每相的串联段数代号序号 代号 含 义电容器组并联电容器装置分组回路编号单台电容器编号串联电抗器或限流线圈隔离开关或刀开关断路器接地开关电流互感器放电器 放电元件避雷器熔断器交流接触器热继电器指示灯开
6、口三角电压相不平衡电压桥差电流中性点不平衡电流接入电网基本要求高压并联电容器装置接入电网的设计 应按全面规划 合理布局 分级补偿 就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式变电所里的电容器安装容量 应根据本地区电网无功规划以及国家现行标准 电力系统电压和无功电力技术导则 和 全国供用电规则 的规定计算后确定 当不具备设计计算条件时 电容器安装容量可按变压器容量的 确定电容器分组容量 应根据加大单组容量 减少组数的原则确定当分组电容器按各种容量组合运行时 不得发生谐振 且变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量不应超过现行的国家标准电能质量 公用电网谐波 的有关规定谐振电容器容量 可按下式计算式中 发
7、生 次谐波谐振的电容器容量并联电容器装置安装处的母线短路容量谐波次数 即谐波频率与电网基波频率之比电抗率高压并联电容器装置应装设在变压器的主要负荷侧 当不具备条件时 可装设在三绕组变压器的低压侧当配电所中无高压负荷时 不得在高压侧装设并联电容器装置低压并联电容器装置的安装地点和装设容量 应根据分散补偿和降低线损的原则设置 补偿后的功率因数应符合现行国家标准 全国供用电规则 的规定电气接线接线方式高压并联电容器装置 在同级电压母线上无供电线路和有供电线路时 可采用各分组回路直接接入母线 并经总回路接入变压器的接线方式 图 和图 当同级电压母线上有供电线路 经技术经济比较合理时 可设置电容器专用母
8、线的接线方式 图高压电容器组的接线方式 应符合下列规定电容器组宜采用单星形接线或双星形接线 在中性点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电容器组的每相或每个桥臂 由多台电容器串联组合时 应采用先并联后串联的接线方式低压电容器或电容器组 可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式配套设备及其连接高压并联电容器装置的分组回路 可采用高压电容器组与配套设备连接的方式 图 并装设下列配套设备隔离开关 断路器或跌落式熔断器等设备串联电抗器操作过电压保护用避雷器单台电容器保护用熔断器放电器和接地开关继电保护 控制 信号和电测量用一次设备及二次设备低压并联电容器装置接线 图 宜装设下列配套
9、元件 当采用的交流接触器具有限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时 可不装设相应的限流线圈和热继电器总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其他元件操作过电压保护用避雷器短路保护用熔断器过载保护用热继电器限制涌流的限流线圈放电器件谐波含量超限保护 自动投切控制器 保护元件 信号和测量表计等配套器件串联电抗器宜装设于电容器组的中性点侧 当装设于电容器组的电源侧时 应校验动稳定电流和热稳定电流当电容器配置熔断器时 应每台电容器配一只喷逐式熔断器 严禁多台电容器共用一只喷逐式熔断器当电容器的外壳直接接地时 熔断器应接在电容器的电源侧当电容器装设于绝缘框 台 架上且串联段数为二段及以上时 至少应有一
10、个串联段的熔断器接在电容器的电源侧电容器组应装设放电器或放电元件放电器宜采用与电容器组直接并联的接线方式 当放电器采用星形接线时 中性点不应接地低压电容器组装设的外部放电器件 可采用三角形接线或不接地的星形接线 并直接与电容器连接高压电容器组的电源侧和中性点侧 宜设置检修接地开关高压并联电容器装置的操作过电压保护和避雷器接线方式 应符合下列规定高压并联电容器装置的分组回路 宜设置操作过电压保护当断路器仅发生单相重击穿时 可采用中性点避雷器接线方式 图 或采用相对地避雷器接线方式 图断路器出现两相重击穿的概率极低时 可不设置两相重击穿故障保护 当需要限制电容器极间和电源侧对地过电压时 其保护方式
11、应符合下列规定电抗率为 及以上时 可采用避雷器与电抗器并联连接和中性点避雷器接线的方式 图电抗率不大于 时 可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式 图电抗率为 时 避雷器接线方式宜经模拟计算研究确定电器和导体的选择一般规定并联电容器装置的设备选型 应根据下列条件选择电网电压 电容器运行工况电网谐波水平母线短路电流电容器对短路电流的助增效应补偿容量及扩建规划 接线 保护和电容器组投切方式海拔高度 气温 湿度 污秽和地震烈度等环境条件布置与安装方式产品技术条件和产品标准并联电容器装置的电器和导体的选择 应满足在当地环境条件下正常运行 过电压状态和短路故障的要求并联电容器装置的总回路
12、和分组回路的电器和导体的稳态过电流 应为电容器组额定电流的 倍高压并联电容器装置的外绝缘配合 应与变电所 配电所中同级电压的其他电气设备一致并联电容器成套装置的组合结构 应便于运输和现场安装电容器电容器的选型应符合下列规定可选用单台电容器 集合式电容器和单台容量在及以上的电容器组成电容器组设置在严寒 高海拔 湿热带等地区和污秽 易燃易爆等环境中的电容器 均应满足特殊要求装设于屋内的电容器 宜选用难燃介质的电容器装设在同一绝缘框 台 架上串联段数为二段的电容器组 宜选用单套管电容器电容器额定电压的选择 应符合下列要求应计入电容器接入电网处的运行电压电容器运行中承受的长期工频过电压 应不大于电容器
13、额定电压的 倍应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高其电压升高值按下式计算式中 电容器端子运行电压并联电容器装置的母线电压电容器组每相的串联段数应充分利用电容器的容量 并确保安全电容器的绝缘水平 应按电容器接入电网处的要求选取电容器的过电压值和过电流值 应符合国家现行产品标准的规定单台电容器额定容量的选择 应根据电容器组设计容量和每相电容器串联 并联的台数确定 并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取低压电容器宜采用自愈式电容器断路器高压并联电容器装置断路器的选择 除应符合断路器有关标准外 尚应符合下列规定关合时 触头弹跳时间不应大于 并不应有过长的预击穿 少油断路器的关合预击穿时间不
14、得超过开断时不应重击穿应能承受关合涌流 以及工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用每天投切超过三次的断路器 应具备频繁操作的性能高压并联电容器装置总回路中的断路器 应具有切除所连接的全部电容器组和开断总回路短路电流的能力 条件允许时 分组回路的断路器可采用不承担开断短路电流的开关设备投切低压电容器的开关 其接通 分断能力和短路强度应符合装设点的使用条件 当切除电容器时 不应发生重击穿 并应具备频繁操作的性能熔断器电容器保护使用的熔断器 宜采用喷逐式熔断器熔断器的时间 电流特性曲线 应选择在被保护的电容器外壳的 爆裂概率曲线的左侧 时间 电流特性曲线的偏差应符合国家现行标准 高压并联电容器单台保
15、护用熔断器订货技术条件 的有关规定熔断器的熔丝额定电流选择 不应小于电容器额定电流的倍 并不宜大于额定电流的 倍设计选用的熔断器的额定电压 耐受电压 开断性能 熔断特性 抗涌流能力 机械性能和电气寿命 均应符合国家现行标准 高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件 的规定串联电抗器串联电抗器的选型 宜采用干式空心电抗器或油浸式铁心电抗器 并应根据技术经济比较确定串联电抗器的电抗率选择应符合下列规定仅用于限制涌流时 电抗率宜取用于抑制谐波 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为 次及以上时 宜取 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为 次及以上时 宜取 亦可采用与 两种电抗率并联电容器装置的合
16、闸涌流限值 宜取电容器组额定电流的 倍 当超过时 应采用装设串联电抗器予以限制 电容器组投入电网时的涌流计算 应符合本规范附录 的规定串联电抗器的额定电压和绝缘水平 应符合接入处电网电压和安装方式要求串联电抗器的额定电流不应小于所连接的电容器组的额定电流 其允许过电流值不应小于电容器组的最大过电流值变压器回路装设限流电抗器时 应计入其对电容器分组回路的影响和抬高母线电压的作用放电器当采用电压互感器作放电器时 宜采用全绝缘产品 其技术特性应符合放电器的规定放电器的绝缘水平应与接入处电网绝缘水平一致 放电器的额定端电压应与所并联的电容器的额定电压相配合放电器的放电性能应能满足电容器组脱开电源后 在
17、内将电容器组上的剩余电压降至 及以下当放电器带有二次线圈并用于保护和测量时 应满足二次负荷和电压变比误差的要求避雷器避雷器用于限制并联电容器装置操作过电压保护时 应选用无间隙金属氧化物避雷器与电容器组并联连接的避雷器 与串联电抗器并联连接的避雷器和中性点避雷器的参数选择 应根据工程设计的具体条件进行模拟计算确定导体及其他单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线 其长期允许电流不应小于单台电容器额定电流的 倍电容器组的汇流母线和均压线的导线截面应与分组回路的导体截面一致双星形电容器组的中性点连接线和桥形接线电容器组的桥连接线 其长期允许电流不应小于电容器组的额定电流并联电容器装置的所有连接导
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- GB 50227 1995 并联 电容器 装置 设计规范
