NRTBBX  ZRTBBX 20KV電容器 20KV電容器成套 20KV并聯電容器成套裝置 20KV無功補償成套24KV并聯電容器成套裝置000011　范圍

本技術規范規定了20kV并聯電容器成套裝置的使用條件、主要技術參數、功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求。

本技術規范適用于20kV系統所需的變電站用20kV并聯電容器成套裝置。

本技術規范提出的是最低限度的技術要求，并未對一切技術細節作出規定，也未充分引述有關標準和規范的條文，設備生產廠家應提供符合本技術規范、國家標準、電力行業標準以及國際標準的優質產品。

本技術規范所使用的標準如遇與設備生產廠家所執行的標準不一致時，按較高標準執行。

20kV系統中性點接地方式分為二類，Ⅰ類:中性點經低電阻接地系統；Ⅱ類：中性點經消弧線圈接地或不接地系統。

000012　規范性引用文件

本標準引用了下列標準的有關條文，當這些標準修訂后，使用本標準者應引用下列標準最新版本的有關條文。

GB 311.1  高壓輸變電設備的絕緣配合

GB 50227  并聯電容器裝置設計規范

GB/T 11024.2   標稱電壓1kV以上電力系統用并聯電容器 第二部分： 耐久性試驗

DL/T 840  高電壓并聯電容器使用技術條件

DL/T 604  高壓并聯電容器裝置訂貨技術條件

DL/T 462  高壓電容器用串聯電抗器訂貨技術條件

DL/T 841  高壓并聯電容器用阻尼式限流器使用技術條件

DL/T 442  高壓并聯電容器單臺保護用熔斷器訂貨技術條件

DL/T 620  交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合

DL/T 653  高壓并聯電容器用放電線圈訂貨技術條件

GB 4208   外殼防護等級

JB 5346   串聯電抗器

GB11032   交流無間隙金屬氧化物避雷器

000013　使用環境條件

3.1 海拔高度              1000 m

3.2 最高環境溫度          + 40 ℃

3.3 最低環境溫度          －25 ℃

3.4 日照強度              0.1W/cm2 （風速：0.5m/s）

3.5 最大日溫差            25K

3.6相對濕度              日平均值≤95%，月平均值≤90%

3.7 最大風速              35m/s(注：風速是指離地面10m高度的10min平均風速)

3.8 荷載                  同時有10mm覆冰和17.5m/s的風速

3.9  耐地震能力

地面水平加速度0.2g，垂直加速度0.1g同時作用。采用共振、正弦、拍波試驗方法，激振5次，每次5波，每次間隔2s。安全系數不小于1.67。

3.10 系統額定頻率         50Hz

3.11 安裝地點             戶外/戶內

3.12 外絕緣爬電距離       戶內≥20 mm/ kV

戶外≥30 mm/ kV

000014　技術要求

4.1 并聯電容器成套裝置主要技術參數

4.1.1 額定電壓:          20kV

4.1.2 最高工作電壓：     24kV

4.1.3 額定頻率:          50Hz

4.1.4 母線三相短路電流： 20kA

4.1.5 額定容量: 優先按3000、4000、4800、6000、8000、9000、10000、12000kvar選擇

對于容量超過8000kvar的成套裝置應考慮分組。

4.1.6 額定電抗率：根據系統需要，取≤1%、4.5～6%、或12%

4.1.7 當電容器組為雙星形接線，采用差流保護，配不平衡電流互感器。如為單星形接線，采用差壓保護（開口三角電壓取自放電線圈剩余繞組）。單臺電容器根據需要可配外熔斷器或內熔絲保護。

4.1.8 電容器成套裝置組成

a) 電容器

b) 熔斷器（根據需要選擇）

c) 串聯電抗器

d) 放電線圈

e) 不平衡保護用電流互感器

f) 金屬氧化物避雷器

g) 隔離刀閘

h) 電容器組安裝框架

i) 支持絕緣子

j) 母線、連接線、金具

k) 金屬安全圍網欄

4.2 電容器

4.2.1 型式：戶外/戶內

帶外熔斷器的電容器應采用雙套管立式安裝，帶內熔絲的電容器宜采用臥式安裝。

4.2.2 電容器技術參數

a) 額定頻率:     50Hz

b) 額定電壓: 電容器組的額定電壓選取，應考慮串聯電抗器帶來的容升，其額定電壓優先按表1選擇。

表1 電容器組額定電壓優先值

對于雙串聯段的電容器組，其單臺電容器的額定電壓按電容器組額定電壓的一半選擇。 

c) 額定容量 ：單臺容量宜選取200kvar、334kvar、417kvar、500kvar

d) 溫度類別：    －25/A

f) 絕緣水平：電容器的額定耐受電壓和額定雷電沖擊電壓水平應滿足表2要求

表2  電容器絕緣水平

4.2.3 性能與結構要求

a) 采用全膜介質、浸漬劑采用芐基甲苯(C101)絕緣油，根據需要電容器配內熔絲及放電電阻。浸漬劑應符合國家環保部門的有關規定與要求。

b) 電容偏差

Ⅰ) 單臺電容器:    －3%～＋5%

Ⅱ) 電容器組:      0%～＋5%

Ⅲ) 電容器組任何兩線路端子之間、串聯段之間的最大與最小電容之比≤1.02。

c) 介質損耗角正切值：≤0.02%

d) 電容器芯子最熱點溫度不高于75℃

e) 電容器設計電氣場強應不大于57kV/mm（壓緊系數K=1）

f) 局放熄滅電壓、電氣強度、端子機械強度、抗腐蝕能力、密封性能、過負荷能力、耐受短路放電能力、耐久性能等均應符合《高電壓并聯電容器使用技術條件》（DL/T 840）標準要求。單臺電容器的局放≤30pC。

g) 電容器外殼耐爆能量≥15kW.s

h）電容器外絕緣尺寸

Ⅰ) 極間凈距:          ≥300mm

Ⅱ) 極對外殼電氣距離:  ≥300mm

i）電容器外殼用優質不銹鋼板，面漆淡灰色，外殼設接地端子。

4.2.4電容器內部放電元件要求

應能使電容器斷開電源后，剩余電壓在5min內降至50V以下。

4.2.5 電容器內部熔絲要求

a) 承受要求

Ⅰ) 承受100倍元件額定電流的涌流沖擊。

Ⅱ) 耐受電容器端部的短路放電試驗，應滿足《高電壓并聯電容器使用技術條件》（DL/T 840）要求。

b) 動作要求：當電容器元件在0.9U_n和2.0U_n電壓范圍內發生擊穿損壞時應可靠動作，而且不會使臨近完好元件的熔絲損壞超過1根。

c) 隔離要求 ：動作后的熔絲斷口能耐受2.15倍10s工頻過電壓作用。

d) 耐受短路放電能力：電容器必須能承受在運行電壓下由于外部故障所引起的短路放電。

4.2.6 對電容器的試驗要求，按《高電壓并聯電容器使用技術條件》（DL/T 840）標準規定。

4.3 熔斷器

4.3.1 型式：戶外/戶內，噴逐式熔斷器，帶有熔斷指示器。

4.3.2 熔斷器技術參數

a) 額定電壓:      與保護電容器的額定電壓一致

b) 額定電流：      按1.5倍電容器的額定電流選擇

c) 耐爆能量:       ≥15 kW.s

4.3.3 性能與結構要求

a) 熔斷器的防腐蝕、防潮、耐壓要求、允許溫升應符合《高壓并聯電容器單臺保護用熔斷器定貨技術條件》（DL442）的要求。

b) 熔斷器的開斷故障電容器性能、能夠承受的電壓、熔斷特性、時間—電流特性、放電性能、機械性能、電氣壽命應經試驗驗證和運行考核，并應符合《高壓并聯電容器單臺保護用熔斷器定貨技術條件》（DL442）標準要求。

4.3.4 熔斷器的試驗方法、項目、步驟等按照《高壓并聯電容器單臺保護用熔斷器定貨技術條件》（DL442）標準。

4.4 放電線圈

4.4.1 型式：油浸式（戶外/戶內），附二次線圈、全密封帶不銹鋼金屬膨脹器；

環氧澆注型（戶內）

4.4.2 放電線圈技術參數

a) 額定頻率:       50Hz

b) 額定電壓:       與電容器的額定電壓相同

c) 最高工作電壓:   1.1倍電容器額定電壓

d) 放電容量：      按電容器容量配置

e) 額定負荷(VA)和準確級：

額定電壓比（kV）：22/：0.1/：0.1/3；準確級：0.5(0.2)/3P；額定輸出：80/100 VA。

f) 絕緣水平：

Ⅰ) 安裝在地面上的放電線圈的額定絕緣水平應滿足表3中20kV級的要求。

Ⅱ) 安裝在絕緣臺架上的放電線圈的額定絕緣水平應滿足表3中10kV級的要求

表3 放電線圈額定絕緣水平

 

4.4.3 性能與結構要求

a) 放電時間：電容器組脫開電源后，能在5s內將電容器組上的剩余電壓降至50V以下。 

b) 溫升：

油浸式放電線圈的繞組溫升應滿足表4要求。

表4 油浸式放電線圈的繞組溫升

干式放電線圈的繞組溫升應滿足表5要求。

表5 干式放電線圈的繞組溫升

 

c) 有功損耗：小于線圈額定容量的0.5%～1%

d) 放電線圈的接線方式應與電容器端子直接并聯，接線圖如下圖所示：

e) 局部放電水平：應滿足表6要求

表6放電線圈局部放電水平

f) 其他事項參照20kV電壓互感器結構要求。

4.4.4 放電線圈的空載特性試驗應在1.5倍額定電壓下基本線性。

4.4.5 油浸式放電線圈絕緣油性能：

應滿足《高壓并聯電容器用放電線圈訂貨技術條件》（DL/T653）要求。

4.4.6 短路承受能力：

    在額定電壓下，能承受二次短路電流在1s時間內所產生的熱和機械力的作用而無損傷。

4.4.7 放電線圈結構：

    a) 放電線圈外露空氣中金屬部分應有良好的防腐蝕層，并符合相關標準要求。

b) 全密封油浸式放電線圈在最高運行溫度下不應出現滲漏，應保證在下限溫度下不出現負壓，而在最高運行溫度下油箱內部壓力不大于0.1MPa。

c) 干式放電線圈應具有良好的絕緣防潮性能，并符合相關標準要求。

d) 放電線圈的高壓端子間、端子與外殼間等電氣距離滿足使用環境要求。

e) 放電線圈外殼接地螺栓直徑應不小于8mm，二次出線端子螺桿直徑不得小于8mm，并用銅或銅合金制成。

4.4.8 放電線圈的其他試驗項目、方法及要求按照《高壓并聯電容器用放電線圈訂貨技術條件》（DL/T653）以及20kV電壓互感器技術規范標準執行。

4.5 不平衡保護用電流互感器(CT)

4.5.1 型式：油浸式（戶外/戶內），附二次線圈、全密封帶不銹鋼金屬膨脹器

環氧澆注型（戶內）

4.5.2 電流互感器技術參數

a) 額定頻率:       50Hz

b) 額定電壓:       22/kV

c) 額定變比:       40/5A

d) 準確等級：      10P/0.5

e) 額定二次容量：  >20VA

f) 絕緣水平：應滿足表7要求。

表7 電流互感器耐受電壓

4.5.3 性能與結構要求

a) 電流互感器連接于雙星形電容器組的中性點間。

b) 應在電流互感器的一次樁頭間裝設低壓避雷器的保護措施。

c) 其他事項參照20kV電流互感器結構要求。

4.5.4 電流互感器的試驗項目、方法、內容及要求按照20kV電流互感器技術規范標準執行。

4.6  金屬氧化物避雷器

4.6.1 型式：電容器用硅橡膠金屬氧化物避雷器，戶外/戶內型

4.6.2技術參數

a) 額定頻率:            50Hz

b) 額定電壓:            26kV（I類），34kV（II類）

c) 持續運行電壓:        20.8kV（I類），27.2kV （II類）

d) 標稱放電電流等級：   5kA

e) 操作沖擊電流殘壓：   ≤56 kV（I類），≤70kV（II類）

f) 雷電沖擊電流殘壓：   ≤66kV（I類），≤85kV （II類）

g 直流1mA參考電壓：   ≥37kV（I類），≥48kV（II類）

h) 2ms方波電流600A，當電容器容量大于8000kvar時應重新對避雷器方波通流能力進行計算。

4.6.3 性能與結構要求

a) 氧化物避雷器接于電容器組的端部。

b) 氧化物避雷器應采用無間隙結構。

c) 氧化物避雷器應考慮配裝放電計數器，計數器應安裝在便于維護、巡視的地方。

4.6.4 氧化物避雷器的試驗項目、方法、內容及要求按照20kV避雷器技術規范標準執行。

4.7  串聯電抗器

4.7.1 型式：戶外/戶內型，干式空心/干式鐵心

4.7.2 額定值

a) 額定頻率：        50Hz

b) 相數：            單相或三相

c) 最高工作電壓：    24kV

d) 額定電抗率（K）： 根據系統需要，取≤1%、4.5～6%、或12%

e) 額定電流： 應等于與其串聯組合的電容器或電容器組的額定電流

f) 額定端電壓：應等于與其串聯組合的一相電容器額定電壓的K倍

g) 額定容量：應等于與其串聯組合的電容器或電容器組額定容量的K倍

4.7.3 主要技術性能

a) 電抗值的偏差：

Ⅰ)在工頻額定電流下電抗值的偏差為0～+5%

Ⅱ)三相電抗器每相電抗值不超過三相平均值的±2%

b) 額定熱穩定電流：1%及以下電抗器能承受額定流的25倍的最大短時電流，5%及以上電抗器能承受電抗率倒數倍額定電流的最大短時電流，持續時間2s，不產生任何熱損傷。

c) 穩態過電流：

Ⅰ) 電抗器應能在工頻電流為1.35倍額定電流下連續運行。

Ⅱ) 電抗器應能在三次和五次諧波電流含量均不大于35%，總電流有效值不大于1.3倍額定電流的情況下連續運行。

d) 穩態過電壓：電抗器應能在工頻加諧波電壓峰值為3/√2倍額定端電壓下連續運行。

e) 電抗器應能承受合閘涌流的沖擊而不得產生任何機械損傷。

f) 絕緣水平

工頻耐受電壓（有效值）min：      65kV

沖擊耐受電壓（峰值）1.2/50μs： 125kV

g) 干式空心電抗器溫升限值：≤90K。

h) 干式空心電抗器絕緣耐熱等級：F級

i) 額定電流時損耗：（75⁰C）干式空心式：不大于0.011W/Var

j) 噪音水平：電抗器邊緣2m處不大于52dB。

4.7.4結構要求

a) 設備機械強度：支持絕緣子的機械強度符合相應標準要求。

b) 絕緣介質：干式空心電抗器繞組絕緣應選用性能優良_、壽命長的樹脂浸漬，并具有耐腐蝕、抗紫外線和憎水性。

c) 電抗器在基本不進行維護的情況下使用壽命保證20年，戶外電抗器應附防護帽。

d) 與干式空心電抗器配套使用的支持絕緣子應滿足相應的技術要求，法蘭為非磁性材料。

e) 尺寸要求：電抗器的出線端子間，出線端及支持絕緣子帶電部分對地間的凈距應不小于400mm。

f) 接線端子上的機械荷載：

水平方向：2500N ；垂直方向：1500N；橫向：1000N ；安全系數：>2.75

4.7.5 電抗器的試驗項目、方法、內容和要求按照20kV干式電抗器技術規范標準執行。

4.8 隔離開關

4.8.1型式：屋外（內）型，四極式，三位置隔離開關。

4.8.2 額定電壓：     24 kV

4.8.3額定電流：     630A/1000A

4.8.4額定耐壓水平：

工頻耐壓（1分鐘，有效值）  65 kV（相對地）

79 kV（斷口間）

雷電沖擊耐壓（峰值）       125 kV（相對地）

145 kV（斷口間）

4.8.5 其它要求：

配常開、常閉輔助開關各3對；配電磁鎖1副（DC/AC  220V）。隔離開關及其操作機構應裝設于成套裝置的框架上，不能依靠安全圍網固定。

4.9 母線及連接線

4.9.1 主母線

a）截面：滿足長期允許電流不應小于1.35倍回路工作電流要求。

b）母線應能承受三相短路電流為20kA時的動、熱穩定要求。

4.9.2 連接線

單臺電容器套管相互間的連接線、電容器套管至母線或熔斷器連接線均使用鍍錫銅絞線，絞線與硬母線的連接使用鍍錫線鼻子。長期允許電流應不小于1.5倍單臺電容器額定電流，且滿足動熱穩定要求，并有足夠的強度保證熔斷器在電容器故障時能正確動作。

4.9.3 母線支持絕緣子采用24kV級防污型

4.10 電容器組安裝框架和安全網欄

4.10.1 支撐絕緣、支持絕緣子按24kV級防污產品選擇。

4.10.2 絕緣水平

工頻耐受電壓（有效值）min：         65kV

沖擊耐受電壓（峰值）1.2/50μs：     125kV

4.10.3 結構

a） 分相式、電容器單排、兩層相間設維護通道，四周設安全網欄。戶外安全網欄下部0.8米處應用不銹鋼板封閉。

b） 電容器框架的安裝尺寸不應小于表8所列數值。

表8 電容器組安裝尺寸表

 

c）電容器框架的結構件應具備通用性和互換性。

d）為防止電容器框架銹蝕，框架的所有鋼結構件、緊固件應采用熱鍍鋅。固定連接螺栓采用防銹處理。

e）提供的安全圍網尺寸應經設計院確定或按設計院要求，采用熱鍍鋅鋼絲網，網孔小于40mm×40mm。

f）安全圍網應采用鉸鏈式網門，其中電容器室網門應全部為鉸鏈式網門，刀閘室和電抗器室應至少有一扇為鉸鏈式網門，當有連續三扇及以上的鉸鏈式網門時，應保證網門開啟后框架中無中間支柱，并保證網門和框架有足夠的強度使網門開啟或關閉時不變形。

g）每組電容器提供網門電磁鎖一副（AC/DC  220V）。

4.11  對電容器組成套裝置的要求

4.11.1 成套裝置應通過兩部鑒定，有成功的運行經驗。

4.11.2 成套裝置中所采用的元部件都應是型式試驗和出廠試驗合格的產品，其性能要求均符合各自標準要求。

4.11.3 成套裝置的最小電氣距離應滿足配電裝置設計標準的規定。

4.11.4 成套裝置絕緣水平、安全要求等應符合機械行業標準《高壓并聯電容器裝置》和電力行業《高壓并聯電容器裝置使用技術條件》要求。成套裝置的電容器外殼及平臺應固定電位。

4.11.5 成套裝置主接線端子板的允許靜態機械荷載不得小于下列要求值，其安全系數不應小于2.75?？v向水平：1500N，垂直方向：1500N，水平橫向：1000N。應提供主接線端子板的機械強度試驗報告。

4.11.6 組裝好的成套裝置應能耐受下列持續組合荷載和短時組合荷載，組合荷載是各荷載分量的向量和。

a) 同時作用的持續組合荷載包括：

設備自重；導線拉力（即主接線端子板允許的機械荷載）；設備最大風荷載。承受持續組合荷載的安全系數應不小于2.75。

b) 同時作用的短時組合荷載包括：

設備自重；導線拉力（即主接線端子板允許的機械荷載）；最大風荷載的25%；設備地震荷載（應用動態計算）；承受短時組合荷載時安全系數應不小于1.67。

4.11.7 成套裝置應具有運輸方便，在現場安裝工作量簡單的優點。

4.12 其他

4.12.1 采用鍍鋅作金屬防腐處理的部件、鍍鋅工藝和技術要求應符合有關標準規定。

4.12.2 采用涂漆措施對金屬表面作防銹處理時，涂漆工藝和技術要求應符合有關標準規定。

4.12.3 電容器成套裝置供應廠商應提供電容器、放電線圈、電抗器、熔斷器、電流互感器、刀閘、避雷器等配套設備的供貨廠商。

000015　試驗

5.1電容器成套裝置型式試驗

新產品必須進行型式試驗。 

在生產中，當材料、工藝、產品結構或所選用的配套設備有所改變，且其改變有可能影響裝置的性能時，也應進行型式試驗，此時允許只進行與這些改變有關的試驗項目。 

在正常生產中，每5年至少應進行1次型式試驗。 

用來做型式試驗的裝置必須是經出廠試驗合格的裝置，除出廠試驗項目外，增加下列試驗項目：

5.1.1 沖擊耐電壓試驗

5.1.2 溫升試驗

5.1.3 短路強度試驗

5.1.4 防護等級檢驗

5.1.5 投切試驗

5.1.6 放電試驗

5.1.7 熔斷器保護試驗

5.2電容器成套裝置例行（出廠）試驗

每套裝置出廠時均應進行出廠試驗，其項目如下：

5.2.1 外觀檢查

5.2.2 電容測量

5.2.3 電感測量

5.2.4 工頻耐電壓試驗

5.2.5 保護裝置試驗

5.2.6 測量損耗角正切值

5.2.7 局部放電試驗

5.2.8 極間耐壓試驗

5.3 現場試驗