GB 50227-2008 并联电容器装置设计规范.pdf

并联电容器装置设计规范 Code for design of installation of shunt capacitors GB 502272008 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：2009年月1日 中国计划出版社 2009 北京 PDF created with pdfFactory Pro trial version 中华人民共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 现批准并联电容器装置设计规范为国家标准编号为 GB 50227-2008，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)、5.2.6(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GB 50227-95 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 PDF created with pdfFactory Pro trial version 前言前言 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、修订计划的通知”(建标【2004】67 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GB 50227-95 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：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。PDF created with pdfFactory Pro trial version 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：电力工业无功补偿成套装置质检中心 中冶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：张化良 胡晓 蒲皓 胡劲松 冯小明 李彬 高元 孙卫民 陶勤 赵启成 孙士民PDF created with pdfFactory Pro trial version 目录目录 前言 目录 1 总则 2 术语、符号、代号 2.1 术语 2.2 符号 2.3 代号 3 接人电网基本要求 4 电气接线 4.1 接线方式 4.2 配套设备及其连接 5 电器和导体选择 5.1 一般规定 5.2 电容器 5.3 断路器 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 6 保护装置和投切装置 6.1 保护装置 6.2 投切装置 7 控制回路、信号回路和测量仪表 7.1 控制回路、信号回路 7.2 测量仪表 8 布置和安装设计 8.1 一般规定 8.2 并联电容器组的布置和安装设计 8.3 串联电抗器的布置和安装设计 9 防火与通风 9.1 防火 9.2 通风 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1 总则总则 1.0.1 为使电力工程的并联电容器装置设计中，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。1.0.1 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。1.0.3 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。1.0.4 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。1.0.5 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。PDF created with pdfFactory Pro trial version 2 术语、符号、代号术语、符号、代号 2.1 术语术语 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 unit 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电容器。2.1.7 高压并联电容器装置 installation of high voltage shunt capacitors 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 1kV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 capacitors 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1kV 及以下的交流二相配电网中，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接的电容器的额定容抗之比，以百分数表示。2.1.11 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 PDF created with pdfFactory Pro trial version 在多台电容器连接组合中，相互并联的单台电容器群。2.1.1.2 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 电容器组投人电网时的过渡过电流。2.1.14 外熔断器 external fuses 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。2.1.6 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 capacitor 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。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。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 0.1m，距底 2/3 高度处测得的温度。PDF created with pdfFactory Pro trial version 2.2 符号符号 I.ym,涌流峰值的标么值；K电抗率；n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电容器组每相的串联段数；Sd并联电容器装置安装处的母线短路容量;Uc电容器端子运行电压;US并联电容器装置的母线电压;电源影响系数。2.3 代号代号 C电容器；1C、2C、3C并联电容器装置分组回路编号;C1,C2,Cn单台电容器编号;FU熔断器;FV避雷器;HL指示灯;I桥差电流;I0中性点不平衡电流;KA热继电器;KM交流接触器;L串联电抗器或限流线圈 QF断路器;QG接地开关;QS-隔离开关或刀开关;TA电流互感器;TV放电线圈;PDF created with pdfFactory Pro trial version U相不平衡电压;Uo开口三角电压。PDF created with pdfFactory Pro trial version 3 接人电网基本要求接人电网基本要求 3.0.1 并联电容器装置接人电网的设计，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，电容器支路的接人所引起的各侧母线的任何一次谐波量均不应超过现行国家标准电能质量一公用电网谐波GB/T 14549 的有关规定。3、发生谐振的电容器容量，可按下式计算：式中 Qcx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（MVA）；n谐波次数，即谐波频率与电网基波频率之比；K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。PDF created with pdfFactory Pro trial version 4 电气接线电气接线 4.1 接线方式接线方式 4.1.1 并联电容器装置的各分组回路可采用直接接人母线，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)。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最不应超过每个串联段的电容器并联总容最不应超过 3900kvar。PDF created with pdfFactory Pro