GB 50227-2008 并联电容器装置设计规范.pdf
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1、中华人民共和国国家标准UDC GB 50227 - 2008 并联电容器装置设计规范P 并联电容器装置设计规范Code for design of installation of shunt capacitors 实施2009 06 -01 发布2008 -12 - 15 中,因计划生版桂;也)S/N: 1 联合发布中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局键要价:18.00元定f4906 9158 中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范Code for design of installation of shunt capacitors GB 50227 -
2、2008 主编部门:中国电力企业联合会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 0 9 年6 月1 日中国计划出版社2009北京中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范GB 50227-2008 女中国电力企业联合会主编中国计划出版社出版(地址:北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)(邮政编码:100038电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行世界知识印刷厂印刷850 X 1168毫米1/32 3.5印张88千字2009年4月第l版2009年4月第1次印刷印数1-10100册为统一书号:1580177 149 定价:18.00元中华人民共
3、和国住房和城乡建设部公告第203号关于发布国家标准并联电容器装置设计规范的公告现批准井联电容器装置设计规范为国家标准,编号为GB50227-2008,自2009年6月1日起实施。其中,第4.1. 2 (3)、4.2.6(2)、6.2.4、8.2.5(2)、8.2.6(3)、8.3.1(2)、8.3.2(2)、9.1.2(3)、9.1.7条(款)为强制性条文,必须严格执行。原并联电容器装置设计规范)GB50227-95同时废止。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二00八年十二月十五日前-E 本规范是根据建设部关于印发二00四年工程建设国家标准制订
4、、修订计划的通知(建标(2004J67号)的要求,由中国电力工程顾问集团西南电力设计院会同有关单位对并联电容器装置设计规范)GB50227-95修订而成的。本规范修订的主要技术内容包括:1.本规范的适用范围由220kV及以下变电站,扩大到750kV及以下变电站;2.电容器组分组容量的确定,对加大分组容量,减少组数,规定了限制条件;3.从安全考虑,增加了以下规定z限制使用4台避雷器的接线方式和限制串联段并联容量以及对安装在屋内的电抗器选型要求;4.增加了对有两种电抗率的电容器组投切顺序的规定;5.根据对全膜电容器不同单台容量、不同安装距离所做的温升试验研究得出的结论,缩小了电容器在框架上的安装尺
5、寸;6.增加了干式空心电抗器防磁距离的相关规定。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会标准化中心负责日常管理,由中国电力工程顾问集团西南电力设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,注意积累资料,随时将意见和建议反馈给中国电力工程顾问集团西南电力设计院(地址:四川省成都东风路18号,邮政编码:610021),供今后修订本规范时参考。 1 本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中国电力工程顾问集团西南电力设计院济南迪生电子电气有限公司参编单位:电力工业无
6、功补偿成套装置质检中心中J台赛迪工程技术股份有限公司北京华宇工程有限公司辽宁电能发展有限公司主要起草人z张化良胡晓蒲蜡胡劲松冯小明李彬高元孙卫民陶勤赵启成孙士民 2 1总则2 术语、符号、代号2.1 术语.目次2.2 符号(4 ) 2.3 代号3 接入电网基本要求( 6 ) 4 电气接线( 8 ) 4. 1 接线方式( 8 ) 4.2 配套设备及其连接(9 ) 5 电器和导体选择. (1 3) 5.1 一般规定(1 3 ) 5.2 电容器(13) 5.3 断路器门的5.4 熔断器. 5. 5 串联电抗器5. 6 放电器件. . 5. 7 避雷器.5.8 导体及其他 (1 5 ) (1 5 )
7、(1 6 ) (1 7) (1 7) 6 保护装置和投切装置(1 9 ) 6.1 保护装置U川队2投切装置( 2 1) 7 控制回路、信号回路和测量仪表(23)7.1 控制回路、信号回路 (23) 7.2 测量仪表 8 布置和安装设计(23) (25) 1 (25) 8. 1 一般规定8.2 并联电容器组的布置和安装设计(26)(28) 8.3 串联电抗器的布置和安装设计(29) 9 防火和通风(29) 9. 1 防火. (30) 9.2 通风. 附录A电容器组投入电网时的涌流计算.(31) (32) 本规范用词说明(33) 附:条文说明 2 1总则1. 0.1 为使电力工程的并联电容器装置设
8、计中,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,制定本规范。1. O. 2 本规范适用于750kV及以下电压等级的变电站、配电站(室)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。1. O. 3 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、接线方式、配套设备、保护与控制方式、布置及安装方式。1. O. 4 并联电容器装置的设备选型,应符合国家现行有关标准的规定。1. O. 5 并联电容器装置的设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 -. 2 术语、符号、代号2.1
9、术、=Z目2. 1. 1 电容器元件capacitor element 由电介质和电极所构成的电容器的最小单元部件。2. 1. 2 单台电容器capacitor U!由由电容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体。2. 1. 3 电容器capacitor 当不必特别强调单台电容器或电容器组的不同含义时的用语。2. 1. 4 集合式电容器assembling capacitor 将单台电容器集装于一个容器或油箱中的电容器。2. 1. 5 自愈式电容器self-healing capacitor 具有自愈性能的电容器。2. 1. 6 电容器组capacitor bank 电气上连接在一起的多台
10、电容器。2. 1. 7 高压并联电容器装置installation of high voltage shunt capacltors 由电容器和相应的电气一次及二次配套设备组成,并联连接于标称电压lkV以上的交流三相电力系统中,能完成独立投运的一套设备。2. 1. 8 低压并联电容器装置installation of low voltage shunt capacltors 由低压电容器和相应的电气一次及二次配套元件组成,并联连接于标称电压lkV及以下的交流三相配电网中,能完成独立投运的一套设备。2. 1. 9 电抗率reactance ratio 并联电容器装置的串联电抗器的额定感抗与串联连
11、接的电容器的额定容抗之比,以百分数表示。2. 1. 10放电器件discharge device 安装在电容器内部或外部,当电容器从电源脱开后能将电容器的剩余电压在规定时间内降低到规定值以下的设备或元件。2. 1. 11 串联段series section 在多台电容器连接组合中,相互并联的单台电容器群。2. 1. 12 剩余电压residual voltage 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。2. 1. 13 涌流inrush transient current 电容器组投入电网时的过渡过电流。2. 1. 14 外熔断器external fuses 装
12、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断器。2. 1. 15 内熔丝internal fuses 装于单台电容器内部与元件串联连接,当元件发生故障时用以切除该元件的熔丝。2. 1. 16 耐爆能量bursting energy 电容器内部发生极间或极对外壳内部击穿时,引起电容器外壳及套管破裂的最小能量。2. 1. 17 最大配套电容器容量maximum reactive power of ca pacitor coordination for a discharge coil 能满足在规定时间内将电容器的剩余电压降至规定值以下,与放电线圈并联的电容器组容量上限值
13、。2. 1. 18 不平衡保护unbalance protection 利用对电容器(组)内某两部分之间的电流差或电压差组成的保护。 3 2. 1. 19 环境空气温度ambient air temperature 电容器安装地点的空气温度(气象温度)。2. 1. 20 冷却空气温度cooling air temperature 在稳定状态下,电容器组的最热区域中,两台电容器外壳最热点连线中点的空气温度。仅为一台电容器时,则指距电容器外壳最热点O.lm,距底2/3高度处测得的温度。2.2符号KM一一交流接触器;L一一串联电抗器或限流线圈;QF一一断路器;QG一一接地开关;QS一一隔离开关或刀开
14、关;TA-一电流互感器;TV一放电线圈;6.U 相不平衡电压;U。一一开口三角电压。I棒阳一一涌流峰值的标么值;K一一电抗率;一一谐波次数;Q一一电容器容量;Qcx-发生n次谐波谐振的电容器容量;S一一电容器组每相的串联段数;Sd一一并联电容器装置安装处的母线短路容量;Uc一一电容器端子运行电压;Us -并联电容器装置的母线电压;F一一电源影响系数。2.3代号C一一电容器;lC、2C、3C一一并联电容器装置分组回路编号;c、Cz、Cn一一单台电容器编号;FU-熔断器;FV-一一避雷器;HL一一指示灯;6.I-桥差电流;Io-中性点不平衡电流;KA-热继电器; 4 5 3 接入电网基本要求3.0
15、.1 并联电容器装置接入电网的设计,应按全面规划、合理布局、分层分区补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式。3.0.2 变电站的电容器安装容量,应根据本地区电网无功规划和国家现行标准中有关规定经计算后确定,也可根据有关规定按变压器容量进行估算。用户的并联电容器安装容量,应满足就地平衡的要求。3.0.3 并联电容器分组容量的确定应符合下列规定:1 在电容器分组投切时,母线电压波动应满足国家现行有关标准的要求,并应满足系统无功功率和电压调控要求。2 当分组电容器按各种容量组合运行时,应避开谐振容量,不得发生谐波的严重放大和谐振,电容器支路的接入所引起的各侧母线的任何一次谐波量均不应超过现行
16、国家标准电能质量一公用电网谐波GBjT14549的有关规定。3 发生谐振的电容器容量,可按下式计算:Qcx= 飞/式中Qcx一一-发生n次谐波谐振的电容器容量(Mvar); Sd 并联电容器装置安装处的母线短路容量(MV.A); n一一谐波次数,即谐波频率与电网基波频率之比;K一一-电抗率。3.0.4 并联电容器装置宜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。3.0.5 当配电站中无高压负荷时,不宜在高压侧装设并联电容器装置。3.0.6 低压并联电容器装置的安装地点和装设容量,应根据分散补偿和就地平衡的原则设置,并不得向电网倒送无功。 7 4电气接线4.1接线方式
17、4. 1. 1 并联电容器装置的各分组回路可采用直接接入母线,并经总回路接人变压器的接线方式(图4.1.1-1和图4.1.1-2)。当同级电压母线上有供电线路,经技术经济比较合理时,也可采用设置电容器专用母线的接线方式(图4.1.1-3)。至主变压器T T 2C 图4.1.1-1同级电压母线上无供电线路时的接线方式4. 1. 2 并联电容器组的接线方式应符合下列规定:1 并联电容器组应采用星形接线。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。2 并联电容器组的每相或每个桥臂,由多台电容器串并联组合连接时,宜采用先并联后串联的连接方式。3 每个串联段的电容器并联总容量不应超过3
18、900kvar。 8. 出线出线lC 2C 图4.1.1-2同级电压母线上有供电线路时的接线方式至主变压器T T T lC 2C 3C 图4.1.1-3 设置电容器专用母线的接线方式a 电容器专用母线4. 1. 3 低压并联电容器装置可与低压供电柜同接一条母线。低压电容器或电容器组,可采用三角形接线或星形接线方式。4.2 配套设备及其连接4.2.1 并联电容器装置应装设下列配套设备(图4.2.1): 1 隔离开关、断路器;2 串联电抗器(含阻尼式限流器); 9 3 操作过电压保护用避雷器;4 接地开关;5 放电器件;6 继电保护、控制、信号和电测量用一次及二次设备;7 单台电容器保护用外熔断器
19、,应根据保护需要和单台电容器容量配置。川,QG TV 图4.2.1并联电容器组与配套设备连接方式4.2.2 并联电容器装置分组回路的断路器,应装设于电容器组的电源侧。4.2.3 并联电容器装置的串联电抗器宜装设于电容器的电源侧,并应校验其耐受短路电流的能力。当油浸式铁心电抗器和干式铁心电抗器的耐受短路电流的能力不能满足装设电源侧时,应装设于中性点侧。4.2.4 电容器配置外熔断器时,每台电容器应配置一个专用熔断器。4.2.5 电容器的外壳直接接地时,外熔断器应串接在电容器的电源侧。电容器装设于绝缘框(台)架上且串联段数为2段及以上时,至少应有一个串联段的外熔断器串接于电容器的电源侧。4.2.6
20、 并联电容器装置的放电线圈接线应符合下列规定:1 放电线圈与电容器宜采用直接并联接线。2 严禁放电线圈一次绕组中性点接地。4.2.7 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,也可采用其他检修接地措施。4.2.8 并联电容器装置应装设抑制操作过电压的避雷器,避雷器连接方式应符合下列规定:1 避雷器连接应采用相对地方式(图4.2.的。2 避雷器接入位置应紧靠电容器组的电源侧。3 不得采用兰台避雷器星形连接后经第四台避雷器接地的接线方式。FV 图4.2.8相对地避雷器接线4.2.9 低压并联电容器装置宜装设下列配套元件(图4.2.9);当采用的电容器投切
21、器件具有限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时,可不装设限流线圈和过载保护器件:1 总回路刀开关和分回路投切器件;2 操作过电压保护用避雷器;3 短路保护用熔断器;4 过载保护器件;5 限流线圈;6 放电器件;7 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。FU L : 有宇:vC2 Cn 图4.2.9低压并联电容器装置元件配置接线注:回路元件配置同图左侧。4.2.10 低压电容器装设的外部放电器件,可采用三角形接线或星形接线,并应直接与电容器(组)并联连接。 12 5 电器和导体选择5.1一般规定5. 1.1 并联电容器装置的设备选型,应根据下列条件确定:1 电网电
22、压、电容器运行工况。2 电网谐波水平。3 母线短路电流。4 电容器对短路电流的助增效应。5 补偿容量和扩建规划、接线、保护及电容器组投切方式。6 海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件。7 布置与安装方式。8 产品技术条件和产品标准。5. 1. 2 并联电容器装置的电器和导体选择,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。5. 1. 3 并联电容器装置总回路和分组回路的电器导体选择时,回路工作电流应按稳态过电流最大值确定,过电流倍数应为回路额定电流的1.3倍。5. 1. 4 并联电容器装置的电气设备绝缘水平,不应低于变电站、配电站(室)中同级电压的其他电气设备。5.
23、1. 5 制造厂生产的并联电容器成套装置,其组合结构应便于运输、现场安装、运行检修和试验,并应使组装后的整体技术性能满足使用要求。5.2电容器5.2.1 电容器选型应符合下列规定:1 组成并联电容器装置的电容器,可选用单台电容器、集合式电容器、自愈式电容器。单组容量较大时,宜选用单台容量为500kvar及以上的电容器。2 电容器的温度类别应根据安装地点的环境空气温度或屋内冷却空气温度选择。3 安装在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃、易爆等环境中的电容器,应满足环境条件的特殊要求。5.2.2 电容器额定电压选择,应符合下列要求:1 宜按电容器接入电网处的运行电压进行计算。2 电容器应能承受
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