doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 中华人民共和国国家标准 并联电容器装置设计规范 GB 50227—95
条文说明
主编单位: 主编单位:电力工业部西南电力设计院 5.8 导体及其他 5.8.1 本条是根据电容器产品标准中对其允许的稳态过电流值规定的。考虑谐 波和高至 1.1 倍电容器额定电压的共同作用,电容器的稳态过电流可达其额定 电流的 1.3 倍,对具有 10%正偏差的电容器,过电流可达 1.43 倍。本条所指 的连线通常截面较小,为增加可靠性并与有关行业标准协调一致,故规定按不小 于 1.5 倍电容器额定电流选择导线截面。 5. 2 汇流母线和均压线中通过的工作电流不会超过分组回路的最大工作电流, 8. 按本条规定选择这两种导线可保证安全,同时能达到与分组回路导线三者一致, 减少导线规格,便于安装。 5.8.3 正常情况下,双星形电容器组的中性线和桥形接线电容器组的桥连接线 中通过的电流很小,这个电流是由安装时的容差造成的。当故障电容器被外熔断 器切除后,容差增大,不平衡电流增加,按最严重情况计算,最大稳态不平衡电 流将不超过电容器组额定电流,故按本条规定选择的连接线能满足安全要求。 5.8.4 导体的动热稳定是满足安全运行的必要条件之一。按照允许电流选出的 导体虽已满足了回路载流要求,对一些小截面导体来说,可能未满足动热稳定要 求,应以此作为限制条件,因此,导体的允许电流和动热稳定是导体选择的两个 必要条件。 5.8.5 选择和校验支柱绝缘子的重要技术条件是电压等级、泄漏距离、机械强 度,本条予以强调。多层布置的电容器组的绝缘框架,为加强底层支柱绝缘子的 强度,工程中通常采用增加绝缘子数量和选高一级电压的产品两种方式。 5. 8. 6 本条针对单星形接线和双星形接线的电容器组,采用电流不平衡保护, 如:桥式差流保护和中性点不平衡电流保护,选择电流互感器提出的 4 项要求。 这 4 项要求是根据 IEC 标准《并联电容器和并联电容器组的保护导则》中的要求 并结合我国的实际情况提出的,其中电流互感器的准确等级可选 lOP 级。为了使 电流互感器不致因短路电流和高频涌放电流冲击而损坏, IEC 标准要求在电流 互感器的一次侧加间隙或避雷器。我国采取的措施有:在电流互感器的—、二次 侧同时装设低压避雷器;有的只在一次侧装低压避雷器;还有采用加强电流互感 器的匝间绝缘来提高抗冲击能力, 北京互感器厂曾生产过这种专用电流互感器在 华北地区使用。 5. 8. 7 本条是针对单星形接线电容器组采用不平衡电压保护,如:开口三角电 压保护和相电压差动保护,选择电压互感器时提出的 4 项要求。这 4 项要求也是 根据 IEC 标准《并联电容器和并联电容器组保护导则》中的要求并结合我国的实 际情况提出的,其中电压互感器的准确等级可选 0.5 级。单星形电容器组采用开 口三角电压保护和电压差动保护时,可采用专用放电器。作电压差动保护的放电 器的一次侧有中间抽头,用三个套管引出,和一次侧的两段电压相对应的有两个 二次电压线圈,可抽取差电压,国内研制的这种产品,已在很多工程中使用。 6 保护装置和投切装置 6.1 保护装置 6. 1. 1 目前国内高压并联电容器装置中对电容器内部故障采用的保护方式,以 外熔丝为最多,在我国大部分地区采用;其次为外熔丝加继电保护两者均为主保 护,当电容器内部故障时,外熔丝和继电保护无论哪一种先动作均可,以两道保 护来防止电容器爆裂,这种方式在华北地区采用;以内熔丝作电容器内部故障保 护主要用在进口电容器组和有内熔丝的集合式并联电容器; 电容器有内熔丝又装 设外部熔断器的在工程中极少用。 6. 1. 2 电容器发生故障以后,将引起电容器组内部相应两部分之间的电容不平 衡,利用这个特性可以构成各种保护方式。本条所列的 4 种保护方式是工程中采 用最多、保护效果较好的方式,其基本原理是利用电容器组内部某两部分之间的 电容量之差,形成的电流差或电压差构成的保护,故称为不平衡保护,又可分为 不
平衡电流和不平衡电压两种类型。 电容器的 IEC 标准和我国的国家标准规定, 电容器长期运行的工频过电压不超过 1.10 倍额定电压。根据这一点,本条规定,故障引起电容器端电压超过允许值 时,保护应带时限将整组电容器断开。采用单台熔丝和继电保护配合对电容器进 行保护是常用的一种保护方式。但是,有的地区的某些电容器组未装设外熔丝, 而是采用内熔丝保护或者内外熔丝均没有, 这种电容器组的不平衡保护应按电容 器内部元件过电压允许值整定。 电容器元件的过电压允许值目前国内尚未作统一 规定,设计需要时,应请制造厂提供。 6. 1.2.1 开口三角电压保护:将放电器的一次侧与单星形接线的每相电容器 并联,放电器的二次线圈接成开口三角形,在三角形连接的开口处接一只低整定 值的电压继电器即构成开口三角电压保护。 这种保护方式的优点是不受系统接地 故障和系统电压不平衡的影响,也不受三次谐波的影响,灵敏度高,安装简单, 是国内中小容量电容器组常用的一种保护方式。 6.1.2.2 电压差动保护:电容器组每相由两个电压相等的串联段组成(特殊情 况两个串联段的电压可以不相等), 放电器的两个一次线圈电压相等(放电器的端 电压应与电容器的两段电压相配合,可以不相等)并与电容器的两段分别并联连
接, 放电器的两个二次线圈按差电压接线并连接到电压继电器上即构成了电压差 动保护。这种保护方式不受系统接地故障或电压不平衡的影响,动作也较灵敏, 根据断电器的动作指示可以判断出故障相别。缺点是使用的设备比较复杂,特殊 情况还要加电压放大回路。当同相两个串联段中的电容器发生相同故障时,保护 拒动。 6.1.2.3 桥式差动电流保护:当电容器组每相的串联段数为双数并可分成两 个之路时,在其中部桥接一台电流互感器,即构成桥式差电流保护接线。这种保 护已在东北地区的 66kv 电网中采用。由于保护是分相设置的,根据动作指示可 以及时判断出故障相别,这种保护的缺点是当桥的两臂电容器发生相同故障时, 保护将拒动。 6.1.2.4 双星形中性点不平衡电流保护:将一组电容器分成容量相等的两个 星形电容器组(特殊情况两个星形电容器组的容量也可不相等), 在两个中性点间 装设小变比的电流互感器,即构成双星形中性点不于衡电流保护接线。这种保护 在华北、华东地区应用很广泛,并有成功的经验,其缺点是要将两个星形的电容 器组调平衡较麻烦,且在同相两支路的电容器发生相同故障时,中性点间的不平 衡电流为零或很小,保护不动作。 上述 4 种保护方式均可检测单台电容器故障。因此,可用来作为单台电容器内部 故障保护, 其保护整定值确定的原则是按故障电容器内部正常元件承受的过电压 不超过允许值。 6.1.3 本条规定高压并联电容器装置外部引线和配套设备的短路故障可装设带 有短延时的速断保护和过电流保护,动作于跳闸。 在由总断路器与分组断路器控制多组分别投切的电容器组时, 该短路保护也可装 在总回路上。保护可配置两段式,第一段为短时限的速断保护,第二段为过流保 护,与分组过流保护相配合。当串联电抗器设置在电源侧时,分组回路保护跳开 本回路断路器,电抗器前短路时应跳开总断路器(分组断路器不满足切断短路电 流要求时)。当电抗器设置在中性点侧时,短路故障均应跳开总断路器。 6.1.4 在电力系统中,并联电容器常常受到谐波的影响,特殊情况可能发生谐 振现象,产生很大的谐振电流。谐振电流将使电容器过负荷、振动和发出异音, 使串联电抗器过热,甚至烧损。考虑到由于谐波而导致的电容器过负荷,故本条 规定宜装设过负荷保护。 6.1.5 本条规定的目的是为了避免电容器在工频过电压下运行发生绝缘损坏。 电容器有较大的承受过电压能力,我国标准规定,电容器允许在 1.1 倍额定电 压下长期运行;在 1:15 倍额定电压运行 30min;在 1.2 倍额定电压运行 5min; 在 1.3 倍额定电压运行 lmin。原则上过电压保护可以按标准规定整定,但是电 网电压很少达到以上数值,为安全起见,实际整定值选得比较保守。例如在 1.1 倍额定电压时动作信号,在 1.2 倍额定电压时经 5~l0s 动作跳闸,延时跳闸的 目的是避免瞬时电压波动引起的误动。
过电压保护的电压继电器有两种接法, 一是接于专用放电器或放电电压互感器的 二次侧;另一种是接于母线电压互感器,这种方式应经由电容器装置的断路器或 隔离开关的接点
闭锁,以使电容器装置断开电源后,保护能自动返回,过电压继 电器应选用返回系数较高(0.98 以上)的晶体管继电器。当设置有按电压自动投 切的装置时,可不另设过电压保护,当由自动投切转换为手动投切时应保留过电 压跳闸功能。 当变电所只有一组电容器时,过电压保护动作后应将电容器组的开关跳闸。如有 两组以上电容器时,可以动作信号或每次只切除一组电容器,当电压降至允许值 即停止切除电容器组(用手动或自动)。 6. 1. 6 并联电容器装置设置失压保护的目的在于防止所连接的母线失压对电容 器产生的危害。从电容器本身的特点来看,运行中的电容器如果失去电压,电容 器本身并不会损坏。但运行中的电容器突然失压可能产生以下危害: (1)电容器装置失压后立即复电(有电源的线路自动重合闸)将造成电容器带电荷 合闸,以致电容器因过电压而损坏。 (2)变电所失电后复电,可能造成变压器带电容器合闸、变压器与电容器合闸涌 流及过电压将使它们受到损害。 (3)失电后的复电可能造成因无负荷而使电压过高, 这也可能引起电容器过电压。 所以,本条规定了电容器应设置失压保护,该保护的整定值既要保证在失压后, 电容器尚有残压时能可靠动作,又要防止在系统瞬间电压下降时误动作。一般电 压继电器的动作值可整定为 50%~60%电网标称电压,略带时限跳闸。 在时限上一般应考虑下列因素: (1)同级母线上的其他出线故障时在故障切除前一般不宜先跳闸; (2)当备用电源自动投切装置动作时,在自投装置合上电源前应先跳闸; (3)电源线失电重合时在重合闸前应先跳闸。 6.1.7 本条是根据目前运行单位反映的意见和要求作出的规定。油浸式铁心串 联电抗器虽类似于油浸变压器,却没有设置瓦斯保护,无法反应内部故障,已出 事故多起,运行单位多次提出建议,油浸式铁心串联电抗器需设置瓦斯保护。多 大容量的串联电抗器需设置瓦斯保护?如果参照变压器,则只有大容量电容器组 的串联电抗器才够条件,这显然不合适。经与多方研讨,本规范建议 0.18MVA 及以上的油浸式铁心串联电抗器设置瓦斯保护,设计需要时可向制造厂提出要 求。 6. 1.8 本条规定的目的在于指导用户选择低压电容器柜时考虑该产品保护是否 齐全。其中短路保护、过电压保护和失压保护是应具备的基本保护。谐波电流进 入电容器将造成电容器过电压和过负荷,对电容器有不利影响,是造成电容器损 坏的原因之一。因此,低压供电网有谐波时,宜设置谐波超值保护。谐波超值保 护其限值按 0.69 倍电容器额定电流考虑,则电容器最大电流不会超过 1.30 倍电容器额定电流,这时就可不增加过电流保护器件。当未装设谐波超值保护时 应有过电流保护器件。
6.2 投切装置 6. 2.1 变电所中的并联电容器装置采用自动投切,可以使输出的无功容量自动 适应负荷变化的需要, 而且减轻运行人员繁重的手动操作劳动, 国外已大量采用, 但是根据我国国情和现有设备情况,按装置在电网中的作用、设备情况和运行经 验,本条提出了四种情况供分别选用不同的投切方式。 各电网运行经验,按电力负荷功率因数的变化控制投切电容器组,使用户的功率 因数保持在规定的数值范围内,这是电力用户广泛采用的控制方式。 按电压单控电容器组, 曾在华北和华东等地区 1lOkV 及以上变电所集中装设的大 容量并联电容器装置多数采用这种控制方式。如北京南苑变电所。对一般降压变 电所 lOkV 电容器装置,尚有采用按固定电压投切的可能,而对 35kV 及电网中枢 点的大容量电容器装置,按固定电压投切,不能满足电压控制要求。 按单一的电压控制,实现不了电容器装置的最佳运行状态,必须加设负荷电流或 分时控制(当运行方式固定时)条件,以使其充分发挥经济效益。 当变压器采用了有载调节分接头装置时,一般应以调压变压器作为主要调压手 段。 按无功功率、电压、时间三因素综合控制电容器装置和有载调压变压器的自动投 切装置已在不少变电所投入运行,使变电所的无功和电压的调节手段更趋完善。 6.2.2 本条规定的目的是使用户选择低压电容器柜时考查设备的功能。为充分 发挥低压无功补偿的经济效益,并且在低谷负荷时不向电网倒送无功,避免电网 无功过剩而造成不利影响。按电业部门的要求强调应有自动投切的功能。自投的 控制量应根据负荷性质选择。负荷变化大, 电压不稳定,则可考虑按负荷、电 压和功率因数进行综合控制,如负荷和电压平稳随时间有规律变化,则
可只用时 间作控制量,因此,控制量的选择要根据用户的具体情况。 6.2.3 本条规定是对自动投切装置的功能要求,是防止保护跳闸时误合电容器 组的闭锁功能和投切方式选择时必须具备的, 其他功能则应根据运行和变电所情 况的需要确定,如主变压器不是有载调压变压器则可减少相应的功能。 6.2.4 由于经保护装置断开的电容器组在一次重合闸前的短暂时间里,电容器 的剩余电压不能降到允许值,如果设置了自动重合闸,将使电容器在带有一定电 荷的情况下,又重新充电,致使电容器因过电压超过允许值而损坏。因此,本条 规定强调并联电容器回路严禁设置自动重合闸。 7 控制回路、信号回路和测量仪表 7.1 控制回路和信号回路
7.1. l 本条主要规定并联电容器装置的控制地点。对装设在 220kV 变电所内的 并联电容器装置,集中在控制室内控制操作较为方便。安装在用户配电所中的高 压并联电容器装置,基本上都是就地控制。1lOkV 及以下的变电所中的电容器装 置的断路器,可由就地的开关柜控制,如有控制室也可集中控制。 7.1.2 本条对高压并联电容器装置的断路器,宜采用一对一的控制方式作了具 体规。 7.1.3 由于各地误操作事故频频发生,机、电两部为此专门发了通知,要求电 气产品应有防误操作功能,高压并联电容器装置也不能例外,故本条作了相应的 规定。 高压成套开关柜应具备的防误操作,包括“防止误分、误合断路器、防止带负荷 拉合隔离开关。 防止带电(挂)合接地线(开关)、 防止带接地线(开关)合断路器(隔 离开关)、防止误入带电间隔”等功能。装配式配电装置各个间隔的网门,有条 件时也应满足上述功能的要求。 7.1.4 本条对高压并联电容器装置断路器的信号设置作了具体规定。 7. 1. 5 为了识别低压并联电容器装置运行和停止状态,应有信号显示,故本条 作了明确规定。 7.2 测量仪表 7. 2. 1 本条规定了并联电容器装置的母线,应对线电压进行测量。如果该母线 上已装有者,不应重复设置。 7. 2. 2 为监视总回路的无功功率、电流及计量无功电度而要求装设的仪表。分 相装设电流表的目的在于监测三相电流是否平衡。 7. 2. 3 总回路下面连接有并联电容器和并联电抗器时,为了分别计量容性和感 性电度量,总回路的无功电度表需有两只,每只均带逆止机构分别记录容性和感 性的无功电度量。 7. 2. 4 为避免电流表过多,使控制屏面布置发生困难,允许在分组回路中仅设 一只电流表。 7. 2. 5 电流表、电压表和功率因数表都是低压电容器柜必需的。本条规定在于 使用户选择低压电容器柜时,检查产品的仪表是否配置齐全。 8 布置和安装设计 8.1 一般规定 8. 1 .1 本条为高压并联电容器装置布置和安装设计应考虑的主要技术问题。 8. 1. 2 本条为高压并联电容器装置布置型式选择原则。布置型式选择有三个依 据:环境条件、设备性能、当地实践经验。这三个依据中设备性能是主要的,甚 至是决定因素。只要设备性能允许,推广采用屋外布置。屋外布置和屋内布置是 本规范规定在工程中选用的正规布置型式。 为防止夏季烈日对电容器外壳直接照射引起过高的温升, 一些地区曾采用半露天 布置(即屋外搭遮阳棚),运行中出现一些问题:有的工程采用简易的石棉瓦遮阳 棚,容易破裂漏雨;由于遮阳棚强度不够,甚至出现被大风吹掉棚顶的事故;这 种布置设备容易积灰尘,又失去了雨水自然清洗条件,容易出现污闪事故;冬季 棚顶暖和,麻雀栖息又引来了黄鼠狼和猫捕食造成短路事故。因此,这种布置型 式不宜在设计中采用。 屋外布置土建施工工作量小,可缩短工期,节约工程造价。在运行上通风散热条 件好,风和雨水可对电容器进行自然清洗。屋外布置的缺点是受天气和环境污染 影响大,80 年代初期曾出现屋外电容器组到了夏季损坏率升高,特别是酷暑天 降暴雨后损坏多,究其原因还是电容器质量差。随着电容器质量提高,屋外电容 器组的年损坏率已大大下降,除特殊地区或特殊环境外应先考虑采用屋外布置。 屋内布置的电容器组,受天气和环境污染的影响小,防范鸟害和小动物侵袭的效 果好。但缺点是土建工作量大,工期长,工程造价高。如设置了机械通风还会增 加运行费。在严寒、湿热、风沙、污秽等特殊地区,设备性能不满足屋外安装条 件或技术经济比较合理时,均可采用屋内布置。需要说明的是,在国内,屋内配 电装置曾多次发生由凝露
而引起的污闪事故,应在设计中采取防范措施。 8. 1. 3 我国机械行业标准《低压并联电容器装置》产品技术条件中,对低压电 容器柜的安装类别明确规定是户内式,因此应在屋内安装。但工矿企业中已有把 进口产品安装在屋外的,所以,本条提出了根据设备适用的环境条件确定布置在 屋内或屋外的规定。 8.1.4 高压并联电容器装置和供电线路的开关不宜同室布置的原因是为了保证 供电安全可靠,不致因电容器事故导致对外供电的停电事故产生。 8.1.5 低压电容器事故较少,而且事故的影响面和造成的后果相对较小,工程 中多数都是和低压配电屏安装在一个房间里。 把低压电容器柜布置在同一列屏柜 的端部是为了缩小事故影响范围, 避免电容器柜出现事故时两边低压配电屏受影 响。 8.1.6 并联电容器装置发生多起无铜铝过渡措施引起的接头过热事故,本条加 以强调提请设计者注意。 8.1。7 本条为通用要求。钢部件采用刷漆防腐措施简单方便,但防腐效果不如 镀锌好。因此,凡有条件均应将钢结构件进行镀锌处理,特别是屋外并联电容器 装置使用的钢部件最好采用热镀锌,使其达到长期不维修的目的。
8.1.8 本条针对电容器组下方和周围地面所提出的处理方式,是目前国内较为 普遍的做法,但不作限制性规定,各地可根据具体情况决定。 8.1.9 本条是根据国内较普遍的做法提出的推荐性规定。 8.1.10 本条是对建筑提出的限制性规定。 8.2 高压电容器组的布置和安装设计 8.2.1 本条规定的目的是为了减少或避免相间短路事故,缩小电容器爆裂起火 的影响范围,减少损失。采用分相设置电容器组,占地面积相应增加。当场地受 限采用分相布置有困难时,仍可采用三相共用的分层框架,但应适当加大相间电 气距离。 8.2.2 本条是对电容器框架设计的要求。设计电容器组框架应考虑以下几点: (1)利于通风散热。电容器通风散热良好是减少故障的重要条件。调查中曾看到, 少数单位怕上层电容器漏油滴到下层电容器上,在层间加了隔板,并认为这样做 还可防止电容器爆裂时损坏相邻层的电容器。有少数厂家生产的电容器柜,四周 用钢板围护。上述做法均影响电容器的通风散热,增加温升进而导致故障发生, 应予以纠正。 (2)方便维护和更换设备。设计电容器组框架,应考虑巡视设备的运行状况和停 电后的检查、清扫工作,以及更换故障电容器。调查时有运行人员反映,放置电 容器的框架设计时未考虑维护,框架上人无法站脚,换熔丝、清扫及更换电容器 均感不便。 特别在设计多层绝缘框架时要为电容器组维护和检修尽量创造方便条 件。 (3)节约占地。工程建设要考虑节约占地,这是我们的国策。分层布置利于节约 占地,在采用分相布置时,也要考虑电容器分层放置。为方便运行巡视和维护检 修,分层框架不宜超过三层,若超过三层,站在地面不易看清上层设备的运行情 况,为降低框架高度还可考虑采用横放式电容器。节约占地和方便运行维护在设 计时应二者兼顾。 8.2.3 本条对电容器组的安装设计最小尺寸作了规定,现作如下说明: (1)电容器间距。电容器介质损耗产生的热量主要依靠对流来散发,其散热量与 单台电容器容量和介损大小有关。不同容量的电容器在框架上放置,彼此间距取 多大合适, 严格地讲, 应通过电容器温升试验来确定。 从下面一个温升试验结果, 可看出电容器间距对温升的影响(见表 4)。 表 4 中百分值基准是以一台单独运行的电容器稳定温升为 100%,试验条件是在 电容器四周围以薄铁板,从表 4 中可见下层电容器温升较上层低,间距增大则温 升降低,当间距超过 100mm,下层温升与一台单独运行的电容器已比较接近。如 无充分理由,本条规定的电容器安装间距不应缩小。 (2)底部距地面距离。为使电容器通风散热,电容器不能直接安装在地面上,安 装在地面上容易造成底部锈蚀。屋外电容器组的对地距离高于屋内,是为了防止 下雨时泥水溅到电容器器身上和防止爬行小动物爬上电容器造成事故。据调查, 屋外 lOkV 电容器组多数为 400mm,屋内电容器组多数为 300mm。35kV 和 66kV 电 容器组因用的是绝缘框台架,比上述尺寸还要大一些。 (3)排间距离。在框(台)架上安装两排电容器时,排间应有一定距离,以利通风 散热、 维护和更换电容器。 本条规定的最小间距 200mm 是国内较为普遍的采用值。 (4)框架顶部至屋顶净距。从利于空气对流散热考虑,框架顶部至
屋顶距离愈大 愈好,但由这个条件无法确定一个合理值。从检修人员站在框架上层不致头碰屋 顶则可确定一个最小尺寸,本条规定的框架顶部至屋顶净距的最小尺寸为 1000mm,即是从检修条件考虑的,满足带电距离绰绰有余,同时,符合国内较普 遍的情况。 电容器组安装示意图见图 1 和图 2。 8. 2. 4 为电容器组设置的通道有两种:正常运行时巡视用的主通道,本规范定 名为维护通道;带电体无防护,停电后才能走人的通道,无通用名称,参照各地 的习惯称呼,本规范称为检修走道。 在电容器组四周都设置维护通道,将会多占地,也无十分必要。当屋内只有—组 电容器时,通常只在电容器框架的一侧设置维护通道,另一侧与墙之间设检修走 道;有两组电容器时,通道设置有两种情况:其一是电容器组靠近两侧墙布置, 在两组的框架之间设维护通道,在框架与墙间设检修走道;其二是电容器组布置 在室内中部,框架之间设检修走道,框架与墙之间设维护通道。当电容器在框架 上单排安装时,框架与墙之间无必要设检修走道,可靠墙布置。屋外电容器组的 通道设置可参照上述情况考虑。通道的宽度系根据 80 年代初各地规定的尺寸和 工程中比较普遍的采用值,并经多年运行实践证明是合适的,所以,本条规定了 通道的最小尺寸,通道(走道)设置示意图见图 3~图 5。
8.2.5 本条规定是根据绝缘配合要求提出的,这也是电气设计的一个通用基本 原则。当电气设备的绝缘水平与电网一致或略高时,设备可装在地面,金属外壳 需接地,电气设备的绝缘水平低于电网时,应将其装在绝缘台上,绝缘台的绝缘 水平不得低于电网。例如:额定电压为 11/√3kV 的电容器,它的极间额定电压 约为 6.35kV,绝缘水平是 lOkV 等级,供星形接线的电容器组接入 lOkV 电网采 用,电容器的外壳与框(台)架一起接地;额定电压为 1lkV 的电容器,它的极间 额定电压和绝缘水平都是 1lkV, 采用两段串联接成星形, 其极间电压满足了 35kv 电容器组的要求,但电容器的绝缘水平比电网低,要把电容器安装在 35kV 级的 绝缘框(台)架上才能满足绝缘配合要求。安装在绝缘框(台)架上的电容器外壳 具有一定电位, 把所有外壳与框(台)架可靠相连, 目的是使外壳电位固定。 而且, 为防止运行人员触及带电外壳,设计图应要求安装时注明带电标记,以示警告。 8.2.6 电容器的瓷套与箱壳的连接比较脆弱,因此,无论正常运行或事故情况 均应避免套管受力而使其焊缝开裂引起渗漏油,所以,应使用软导线连接套管并 使连线有一定的松弛度是必需的,设计应对安装提出要求。 据调查,不少单位有过用硬母线连接电容器组引起事故的教训。因为,安装时受 力和运行中热胀冷缩,均使瓷套承受过大应力,电容器的瓷套与箱壳连接处则可 能发生焊缝开裂,继而出现渗漏油。用硬母线连接的电容器组,当一台电容器发 生爆裂时,邻近电容器瓷套因受硬连接线牵连而被拉断,从而造成多台电容器损 坏的事故发生多起。 为杜绝此类事故发生, 本条作了强制性规定, 设计中应遵循。 单套管电容器的接壳端子虽然与外壳是连在一起的,但为了保持回路接触良好, 不能用外壳连接线代替接壳导线,接壳导线应由接壳端子上引出,以保持载流回 路接触良好。 8.2. 7 中性点不接地的星形接线电容器组,当三相之间和每相各串联段之间电 容值不平衡,正常运行时会产生电压分布不均衡,电容值小的某一相或某一个串 联段承受的电压高,电容值不平衡加大则电压分布不均也随之加大。因为,电容 器产品制造存在容差,电容器组安装时不可能调配均衡,所以,从理论上讲希望 容差为零,使电压达到均衡分布,实际上办不到。从需要可能考虑,本条提出了 容差的建议值, 这个值比行业标准规定高。 根据现在电容器制造情况和施工技术, 是可以达到的。容差越小,电容器组运行时,减少了部分电容器的过电压值,也 就是说增加了这部分电容器的过电压裕度。例如:电容器的过电压能力为 1.1 倍额定电压,由于容差的原因在正常运行时部分电容器承受的电压为 1.05 倍额 定电压,则其剩余的过电压能力只有 5%了,允许缺台运行的电容器组要考虑这 个因素。 8. 2. 8 本条规定目的在于提请设计和施工注意,没有设置接地开关的并联电容 器装置,则应把检修挂临时接地线的上下两处的接线条件准备好,以利检修前接 地放电。 8. 2. 9 汇流母线虽然
能满足长期通过电流的要求,如无足够的机械强度将会塌 弯,对装有熔断器的电容器,将产生熔断器拉紧弹簧松弛,熔丝熔断时尾线不能 顺利弹出,电弧不能熄灭而引起事故。采用母线背角钢或缩小支柱绝缘子跨距来 提高母线的机械强度都比较常用,加大母线截面的方式因不经济而一般不用。 8. 2. 10 本条是对熔断器装设的技术要求。熔断器安装位置是否正确关系到它 的正确动作。如:熔断器垂直安装可能产生电弧喷射到套管或箱壳上;熔断器安 装角度如不能达到熔丝尾线与熔管成一条直线或熔丝拉紧弹簧不到位, 则可造成 熔丝尾线不能顺利弹出熔管,导致重击穿,产生过电压而损坏电容器,也可能引 起熔丝的群爆。将熔断器装在通道侧是为了巡视和更换熔丝方便。外熔丝熔断后 尾线如搭在电容器箱壳上可能会形成接地故障。上述情况设计时均应考虑。 应当说明,熔断器安装后不能一劳永逸,事实上,长期运行后可能产生熔管受潮 发胀,拉紧弹簧锈蚀弹力下降,一旦熔丝熔断,尾线难以弹出,而且熔丝的开断 性能变差。装设熔断器也犹如“养兵干日,用兵一时”,当电容器故障,正该熔 断器发挥作用时,它失效了,从而造成事故,因此,应定期对熔断器进行检查, 及时更换失效品。 8.2.11 本条的目的在于提请设计人员注意,设计中要根据各地区情况防范鸟 类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故。据调查,各地都发生过鸟类、鼠、蛇类等小动 物进入并联电容器装置造成的短路事故,而且,此类事故在主变和配电装置中也 时有发生。防范鸟类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故的措施,应根据周围环境中鸟 类、鼠、蛇类等小动物的活动情况,并参照相应电压级别配电装置采用的办法予 以确定。对小动物不可不防,但也不能花太多的投资设防。各地采取的措施有: 对屋外并联电容器装置, 在其四周设置网状围栏, 但多雨潮湿地区网栏易于锈蚀;
采用全封闭的网笼比较少。电容器室通常采取的是封堵方式,进排风口、窗洞口 装金属网,电缆沟道口封堵,为了防止老鼠钻进电容器室,有的工程设置了门坎 并堵塞所有墙洞。一般来说,电容器室在采取上述措施后效果较好。因此,执行 本条规定可因地制宜采取不同办法。 8.3 串联电抗器的布置和安装设计 8.3.1 油浸式铁心串联电抗器和变压器一样是屋外设备,安装在屋外通风散热 条件好。工矿企业污秽一般较严重,为了防止污闪事故,当采用普通设备时应布 置在屋内并采取通风散热措施。在屋内布置时,油量超过 lOOkg,参照变压器安 装规定设防爆间隔。 8.3.2 干式空心串联电抗器产品适用的环境条件虽然屋外或屋内均可,但是, 屋外安装容易解决防电磁感应问题。 采用分相布置用“品”字形成“一”字形排 列工程中都用过,因相间拉开了距离,有利于防止相间短路和缩小事故范围。这 种布置对电抗器的动热稳定要求比三相叠装低,价格也便宜些。因此,要考虑优 先采用。当场地受到限制分相布置不能实现时,可采用三相叠装式产品,三相叠 装式产品的线圈绕制方向和支柱瓷瓶的受力在产品设计时有特殊考虑, 安装设计 应强调施工安装按制造厂规定。 8.3.3 本条规定为绝缘配合要求。 8.3.4 干式空心串联电抗器的特点是线圈磁力线经周围空间而形成闭合回路, 设备周围存在着强磁场, 为了减少它在邻近导体(包括铁磁性金属部件及接地体) 中引起严重的电磁感应电流而发热和产生电动力效应, 安装设计要满足厂家提出 的防电磁感应的空间范围要求。有些厂家提出的防电磁感应距离有两个:一是对 金属体的距离;二是对形成闭合回路的金属体的距离,设计中均应满足。 8.3.5 本条规定的目的是切断电磁感应电流的闭合通路减少损耗。与主网两点 相连是为了增加接地回路的可靠性。 8. 6 为了降低空间磁场在母线和连接螺栓中的涡流损耗, 3. 避免由此引起过热, 故作本条规定。 9 防火和通风 9.1 防 火 据调查,电容器曾多次发生爆炸事故引起火灾,虽然单台电容器充油量不多,但 电容器为成组布置,一台爆炸起火可引起多台损坏,甚至可能造成整个电容器室 被烧毁。因此,对电容器室的防火要求不应低于同电压等级的配电装置。 本节的条文规定考虑了与国家的现行标准《3~1lOkV 高压配电装置设计规范》、 《变电所设计技术规程》、《220~500kV 变电所设计技术规程》、《高压配电 装置设计技术规程》保持一致。
9.1.1 原水利电力部标准《并联电容器装置设计规程》中,将并联电容器装置 与其他建筑物或主要电气设备之间的防火距离规定为不应小于 lOm,其依据是国 家标准《建筑设计防火规范》、在执行中不少单位提出意见,认为不小于 lOm 的防火距离偏大,执行困难,建议按不同条件分别对待。因此,本条对防火距离 的规定已改成“„„应与相应电压等级的配电装置的规定一致„„”, 电容器组 与 35~220kV 各电压等级的配电装置之间的防火距离,采用油量均为 2500kg 以 上的屋外油浸变压器之间的防火净距的相应规定值,即: 35kV 及以下 5m 66kV 6m llOkV 8m 220kV 及以上 10m 当场地紧张无法达到上述规定的防火距离时,可采用防火墙分隔来减少用地。也 可采用联合建筑来减少用地。在联合建筑中与相邻其他用房的隔墙、楼板等均应 满足防火要求。 9. 1. 2 本条所指的消防设施是指能灭油火的设施。其放置位置应就近、顺路、 方便,一般可放在电容器室室外入口或屋外电容器组附近。接在不同主变压器下 的屋外大容量电容器装置之间设置消防通道,既有利防火也方便灭火,应与所内 道路作统一考虑,并能起到方便运行和搬运设备的作用,有条件的变电所应予考 虑。 9. 1. 3 高低压电容器组的框(台)架、柜体等采用非燃烧材料,目的是防火或防 止火灾事故蔓延,并与电容器室建筑防火要求相一致。 9. 1. 4 本条规定电容器室房屋耐火等级不低于二级。根据现在的建筑材料供货 情况,一般均能达到一级,规定为二级都能达到。 9. 1. 5 本条和高压配电装置要求一致,但强调两个电容器室之间的门为乙级防 火门(耐火极限 0.9h)。电容器室内除巡视外,无人值班,对采光无特殊要求, 尽量少设采光窗,对隔热、采暖和减少玻璃窗维护工作以及减少电容器爆裂时造 成玻璃窗碎片飞溅伤人均为有利。 9. 1. 6 沟道出口的防火封堵,是防止电气火灾扩散的重要措施,同时也可防止 小动物进入。但由于在地面以下,常不为人们重视,特别在电缆安装后,或电缆 维修时把原封堵拆除后,无专人管理封堵,造成遗漏。所以本条加以强调。 电缆沟道对电容器组框(台)架外廓保持 2m 以上的距离,以及引至电容器组处的 电缆采用穿管敷设,是出于对电缆防火的考虑,即万一发生电容器事故失火,不 要扩大到电缆着火。 为了杜绝采用木板作低压电容器室内沟道盖板的做法,利于防火,所以本条也加 以强调。 9. 1. 7 设置贮油池或挡油墙可防止事故时绝缘油向四周流散,防止火灾蔓延和 保护环境免受油污染。 9. 1. 8 设在下风侧的目的是减少电容器发生着火事故时对其他设备的影响。 9.2 通 风 9. 2. 1 控制电容器运行温度是保证电容器安全运行和使用年限的重要条件。运 行温度过高可能导致介质击穿强度的降低,或导致介质损耗(tg6)的迅速增加。 若温度继续上升,将破坏热平衡造成热击穿,影响电容器的寿命。并联电容器一 般都靠空气自然冷却,所以周围空气温度对电容器的运行温度很有影响。电容器 室通风的主要目的是排除室内余热。在进行电容器室的通风计算时,余热量应包 括设备散热量和通过围护结构传入室内的太阳辐射热。 计算电容器室设备散热量时,主要考虑的是电容器的介质损耗转换的热量。介质 损耗功率按下式计算:
tgδ——电容器的介质损耗角正切值。 9.2.2 排风温度是以排热为主要目的的通风计算中的一个关键数据,它对通风 量的影响非常明显。因此,排风温度的确定是一个十分重要的问题。在确定排风 温度时,既要考虑电容器的安全运行,又要与电容器室内布置的其他设备适用的 环境温度以及通风系统的经济性作统一考虑, 参照采暖通风标准的规定和电容器 以及与其有关的电气设备的适用环境温度, 本条规定了排风温度值供工程设计采 用。 9.2.3 串联电抗器小间的通风以排除室内余热为主要目的。由于通过围护结构 传入室内的热量与电抗器小间内的设备散热量相比甚小,所以,在进行电抗器小 间通风量计算时,通过围护结构传入室内的热量可以忽略不计。根据串联电抗器 产品适用的环境温度, 本条规定的排风温度和排风温差均参照油浸式变压器的有 关规定,如有特殊的情况,工程设计时应予以考虑。 9.2.4 自然通风是安全可靠的通风方式,有效而又节能。所以,在工程设计中 应优先采用有组织的自然通风方式。 当采用自然通风方式达不到排除室内余热所 需要的通风量计算时,
应设置机械通风装置。一般采用自然进风、机械排风的通 风方式。由于电容器室内电容器台数较多,布置分散,所以散热比较均匀,因而 需要均匀地多设置一些进、 排风口, 合理地组织气流, 以期得到较好的通风效果。 一般来说,电容器室的机械排风口不会设置很多,因此,多设置一些进风口并合 理地组织气流显得非常重要。
9.2.5 进、排风口采取防止小动物进入和雨雪飘入屋内的措施是非常重要的。 雨雪飘入室内,会使电气设备受潮而破坏绝缘,甚至会造成闪络或短路事故。小 动物进入室内,也可能造成电气设备短路。上海某变电所就曾因排风百叶窗飘雨 而造成母线故障。因此,设计时应采取对策防止雨雪和小动物进入室内。 9.2.6 在风沙较大的地区,进风口设置防止雨雪和小动物进入室内的措施可以 与进风过滤结合起来统一考虑。防雨百叶窗、双层百叶窗加遮雨棚、出风弯管等 都是防止雨雪飘入室内的有效措施,在进、排风口加铁丝网则是防止小动物进入 室内的有效方法。设计时,可以根据具体情况灵活采用。 9.2.7 减少太阳辐射热和充分利用自然通风,并联电容器装置设计时,应予以 综合考虑。布置电容器室应尽量避免夏季西晒,利用夏季最大频率风向的影响, 使尽可能多的自然风进入电容器室,以获得最好的夏季通风效果。屋外电容器组 布置时,应尽量使电容器的小面朝向太阳直射时间最长的方向,减少由太阳辐射 热引起的温升,同时,也应考虑夏季通风良好,二者宜适当兼顾。 9.2.8 严寒和高温地区的电容器室,在不增加太多投资的情况下设置保温层或 隔热层,可起到控制室温的作用,对电容器的运行有利,设计时应予以考虑。 1本文由bingxingta贡献
doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 中华人民共和国国家标准 并联电容器装置设计规范
GB 50227—95 条文说明
主编单位: 主编单位:电力工业部西南电力设计院 5.8 导体及其他 5.8.1 本条是根据电容器产品标准中对其允许的稳态过电流值规定的。考虑谐 波和高至 1.1 倍电容器额定电压的共同作用,电容器的稳态过电流可达其额定 电流的 1.3 倍,对具有 10%正偏差的电容器,过电流可达 1.43 倍。本条所指 的连线通常截面较小,为增加可靠性并与有关行业标准协调一致,故规定按不小 于 1.5 倍电容器额定电流选择导线截面。 5. 2 汇流母线和均压线中通过的工作电流不会超过分组回路的最大工作电流, 8. 按本条规定选择这两种导线可保证安全,同时能达到与分组回路导线三者一致, 减少导线规格,便于安装。 5.8.3 正常情况下,双星形电容器组的中性线和桥形接线电容器组的桥连接线 中通过的电流很小,这个电流是由安装时的容差造成的。当故障电容器被外熔断 器切除后,容差增大,不平衡电流增加,按最严重情况计算,最大稳态不平衡电 流将不超过电容器组额定电流,故按本条规定选择的连接线能满足安全要求。 5.8.4 导体的动热稳定是满足安全运行的必要条件之一。按照允许电流选出的 导体虽已满足了回路载流要求,对一些小截面导体来说,可能未满足动热稳定要 求,应以此作为限制条件,因此,导体的允许电流和动热稳定是导体选择的两个 必要条件。 5.8.5 选择和校验支柱绝缘子的重要技术条件是电压等级、泄漏距离、机械强 度,本条予以强调。多层布置的电容器组的绝缘框架,为加强底层支柱绝缘子的 强度,工程中通常采用增加绝缘子数量和选高一级电压的产品两种方式。 5. 8. 6 本条针对单星形接线和双星形接线的电容器组,采用电流不平衡保护, 如:桥式差流保护和中性点不平衡电流保护,选择电流互感器提出的 4 项要求。 这 4 项要求是根据 IEC 标准《并联电容器和并联电容器组的保护导则》中的要求 并结合我国的实际情况提出的,其中电流互感器的准确等级可选 lOP 级。为了使 电流互感器不致因短路电流和高频涌放电流冲击而损坏, IEC 标准要求在电流 互感器的一次侧加间隙或避雷器。我国采取的措施有:在电流互感器的
—、二次 侧同时装设低压避雷器;有的只在一次侧装低压避雷器;还有采用加强电流互感 器的匝间绝缘来提高抗冲击能力, 北京互感器厂曾生产过这种专用电流互感器在 华北地区使用。 5. 8. 7 本条是针对单星形接线电容器组采用不平衡电压保护,如:开口三角电 压保护和相电压差动保护,选择电压互感器时提出的 4 项要求。这 4 项要求也是 根据 IEC 标准《并联电容器和并联电容器组保护导则》中的要求并结合我国的实 际情况提出的,其中电压互感器的准确等级可选 0.5 级。单星形电容器组采用开 口三角电压保护和电压差动保护时,可采用专用放电器。作电压差动保护的放电 器的一次侧有中间抽头,用三个套管引出,和一次侧的两段电压相对应的有两个 二次电压线圈,可抽取差电压,国内研制的这种产品,已在很多工程中使用。 6 保护装置和投切装置 6.1 保护装置 6. 1. 1 目前国内高压并联电容器装置中对电容器内部故障采用的保护方式,以 外熔丝为最多,在我国大部分地区采用;其次为外熔丝加继电保护两者均为主保 护,当电容器内部故障时,外熔丝和继电保护无论哪一种先动作均可,以两道保 护来防止电容器爆裂,这种方式在华北地区采用;以内熔丝作电容器内部故障保 护主要用在进口电容器组和有内熔丝的集合式并联电容器; 电容器有内熔丝又装 设外部熔断器的在工程中极少用。 6. 1. 2 电容器发生故障以后,将引起电容器组内部相应两部分之间的电容不平 衡,利用这个特性可以构成各种保护方式。本条所列的 4 种保护方式是工程中采 用最多、保护效果较好的方式,其基本原理是利用电容器组内部某两部分之间的 电容量之差,形成的电流差或电压差构成的保护,故称为不平衡保护,又可分为 不平衡电流和不平衡电压两种类型。 电容器的 IEC 标准和我国的国家标准规定, 电容器长期运行的工频过电压不超过 1.10 倍额定电压。根据这一点,本条规定,故障引起电容器端电压超过允许值 时,保护应带时限将整组电容器断开。采用单台熔丝和继电保护配合对电容器进 行保护是常用的一种保护方式。但是,有的地区的某些电容器组未装设外熔丝, 而是采用内熔丝保护或者内外熔丝均没有, 这种电容器组的不平衡保护应按电容 器内部元件过电压允许值整定。 电容器元件的过电压允许值目前国内尚未作统一 规定,设计需要时,应请制造厂提供。 6. 1.2.1 开口三角电压保护:将放电器的一次侧与单星形接线的每相电容器 并联,放电器的二次线圈接成开口三角形,在三角形连接的开口处接一只低整定 值的电压继电器即构成开口三角电压保护。 这种保护方式的优点是不受系统接地 故障和系统电压不平衡的影响,也不受三次谐波的影响,灵敏度高,安装简单, 是国内中小容量电容器组常用的一种保护方式。 6.1.2.2 电压差动保护:电容器组每相由两个电压相等的串联段组成(特殊情 况两个串联段的电压可以不相等), 放电器的两个一次线圈电压相等(放电器的端 电压应与电容器的两段电压相配合,可以不相等)并与电容器的两段分别并联连
接, 放电器的两个二次线圈按差电压接线并连接到电压继电器上即构成了电压差 动保护。这种保护方式不受系统接地故障或电压不平衡的影响,动作也较灵敏, 根据断电器的动作指示可以判断出故障相别。缺点是使用的设备比较复杂,特殊 情况还要加电压放大回路。当同相两个串联段中的电容器发生相同故障时,保护 拒动。 6.1.2.3 桥式差动电流保护:当电容器组每相的串联段数为双数并可分成两 个之路时,在其中部桥接一台电流互感器,即构成桥式差电流保护接线。这种保 护已在东北地区的 66kv 电网中采用。由于保护是分相设置的,根据动作指示可 以及时判断出故障相别,这种保护的缺点是当桥的两臂电容器发生相同故障时, 保护将拒动。 6.1.2.4 双星形中性点不平衡电流保护:将一组电容器分成容量相等的两个 星形电容器组(特殊情况两个星形电容器组的容量也可不相等), 在两个中性点间 装设小变比的电流互感器,即构成双星形中性点不于衡电流保护接线。这种保护 在华北、华东地区应用很广泛,并有成功的经验,其缺点是要将两个星形的电容 器组调平衡较麻烦,且在同相两支路的电容器发生相同故障时,中性点间的不平 衡电流为零或很小,保护不动作。 上述 4 种保护方式均可检测单台电容器故障。因此,可用来作为单台电容器内部 故障保护, 其保护整定值确定的原则是按故障电容器内部正常元件承受的过电压 不超过允许
值。 6.1.3 本条规定高压并联电容器装置外部引线和配套设备的短路故障可装设带 有短延时的速断保护和过电流保护,动作于跳闸。 在由总断路器与分组断路器控制多组分别投切的电容器组时, 该短路保护也可装 在总回路上。保护可配置两段式,第一段为短时限的速断保护,第二段为过流保 护,与分组过流保护相配合。当串联电抗器设置在电源侧时,分组回路保护跳开 本回路断路器,电抗器前短路时应跳开总断路器(分组断路器不满足切断短路电 流要求时)。当电抗器设置在中性点侧时,短路故障均应跳开总断路器。 6.1.4 在电力系统中,并联电容器常常受到谐波的影响,特殊情况可能发生谐 振现象,产生很大的谐振电流。谐振电流将使电容器过负荷、振动和发出异音, 使串联电抗器过热,甚至烧损。考虑到由于谐波而导致的电容器过负荷,故本条 规定宜装设过负荷保护。 6.1.5 本条规定的目的是为了避免电容器在工频过电压下运行发生绝缘损坏。 电容器有较大的承受过电压能力,我国标准规定,电容器允许在 1.1 倍额定电 压下长期运行;在 1:15 倍额定电压运行 30min;在 1.2 倍额定电压运行 5min; 在 1.3 倍额定电压运行 lmin。原则上过电压保护可以按标准规定整定,但是电 网电压很少达到以上数值,为安全起见,实际整定值选得比较保守。例如在 1.1 倍额定电压时动作信号,在 1.2 倍额定电压时经 5~l0s 动作跳闸,延时跳闸的 目的是避免瞬时电压波动引起的误动。
过电压保护的电压继电器有两种接法, 一是接于专用放电器或放电电压互感器的 二次侧;另一种是接于母线电压互感器,这种方式应经由电容器装置的断路器或 隔离开关的接点闭锁,以使电容器装置断开电源后,保护能自动返回,过电压继 电器应选用返回系数较高(0.98 以上)的晶体管继电器。当设置有按电压自动投 切的装置时,可不另设过电压保护,当由自动投切转换为手动投切时应保留过电 压跳闸功能。 当变电所只有一组电容器时,过电压保护动作后应将电容器组的开关跳闸。如有 两组以上电容器时,可以动作信号或每次只切除一组电容器,当电压降至允许值 即停止切除电容器组(用手动或自动)。 6. 1. 6 并联电容器装置设置失压保护的目的在于防止所连接的母线失压对电容 器产生的危害。从电容器本身的特点来看,运行中的电容器如果失去电压,电容 器本身并不会损坏。但运行中的电容器突然失压可能产生以下危害: (1)电容器装置失压后立即复电(有电源的线路自动重合闸)将造成电容器带电荷 合闸,以致电容器因过电压而损坏。 (2)变电所失电后复电,可能造成变压器带电容器合闸、变压器与电容器合闸涌 流及过电压将使它们受到损害。 (3)失电后的复电可能造成因无负荷而使电压过高, 这也可能引起电容器过电压。 所以,本条规定了电容器应设置失压保护,该保护的整定值既要保证在失压后, 电容器尚有残压时能可靠动作,又要防止在系统瞬间电压下降时误动作。一般电 压继电器的动作值可整定为 50%~60%电网标称电压,略带时限跳闸。 在时限上一般应考虑下列因素: (1)同级母线上的其他出线故障时在故障切除前一般不宜先跳闸; (2)当备用电源自动投切装置动作时,在自投装置合上电源前应先跳闸; (3)电源线失电重合时在重合闸前应先跳闸。 6.1.7 本条是根据目前运行单位反映的意见和要求作出的规定。油浸式铁心串 联电抗器虽类似于油浸变压器,却没有设置瓦斯保护,无法反应内部故障,已出 事故多起,运行单位多次提出建议,油浸式铁心串联电抗器需设置瓦斯保护。多 大容量的串联电抗器需设置瓦斯保护?如果参照变压器,则只有大容量电容器组 的串联电抗器才够条件,这显然不合适。经与多方研讨,本规范建议 0.18MVA 及以上的油浸式铁心串联电抗器设置瓦斯保护,设计需要时可向制造厂提出要 求。 6. 1.8 本条规定的目的在于指导用户选择低压电容器柜时考虑该产品保护是否 齐全。其中短路保护、过电压保护和失压保护是应具备的基本保护。谐波电流进 入电容器将造成电容器过电压和过负荷,对电容器有不利影响,是造成电容器损 坏的原因之一。因此,低压供电网有谐波时,宜设置谐波超值保护。谐波超值保 护其限值按 0.69 倍电容器额定电流考虑,则电容器最大电流不会超过 1.30 倍电容器额定电流,这时就可不增加过电流保护器件。当未装设谐波超值保护时 应有过电流保护器件。
6.2 投切装置 6. 2.1 变电所中的并联电容器装置采用自动投切,可以使输出的无功容量自动 适应负荷变化的需要, 而且减轻运行人员繁重的手动操作劳动, 国外已大量采用, 但是根据我国国情和现有设备情况,按装置在电网中的作用、设备情况和运行经 验,本条提出了四种情况供分别选用不同的投切方式。 各电网运行经验,按电力负荷功率因数的变化控制投切电容器组,使用户的功率 因数保持在规定的数值范围内,这是电力用户广泛采用的控制方式。 按电压单控电容器组, 曾在华北和华东等地区 1lOkV 及以上变电所集中装设的大 容量并联电容器装置多数采用这种控制方式。如北京南苑变电所。对一般降压变 电所 lOkV 电容器装置,尚有采用按固定电压投切的可能,而对 35kV 及电网中枢 点的大容量电容器装置,按固定电压投切,不能满足电压控制要求。 按单一的电压控制,实现不了电容器装置的最佳运行状态,必须加设负荷电流或 分时控制(当运行方式固定时)条件,以使其充分发挥经济效益。 当变压器采用了有载调节分接头装置时,一般应以调压变压器作为主要调压手 段。 按无功功率、电压、时间三因素综合控制电容器装置和有载调压变压器的自动投 切装置已在不少变电所投入运行,使变电所的无功和电压的调节手段更趋完善。 6.2.2 本条规定的目的是使用户选择低压电容器柜时考查设备的功能。为充分 发挥低压无功补偿的经济效益,并且在低谷负荷时不向电网倒送无功,避免电网 无功过剩而造成不利影响。按电业部门的要求强调应有自动投切的功能。自投的 控制量应根据负荷性质选择。负荷变化大, 电压不稳定,则可考虑按负荷、电 压和功率因数进行综合控制,如负荷和电压平稳随时间有规律变化,则可只用时 间作控制量,因此,控制量的选择要根据用户的具体情况。 6.2.3 本条规定是对自动投切装置的功能要求,是防止保护跳闸时误合电容器 组的闭锁功能和投切方式选择时必须具备的, 其他功能则应根据运行和变电所情 况的需要确定,如主变压器不是有载调压变压器则可减少相应的功能。 6.2.4 由于经保护装置断开的电容器组在一次重合闸前的短暂时间里,电容器 的剩余电压不能降到允许值,如果设置了自动重合闸,将使电容器在带有一定电 荷的情况下,又重新充电,致使电容器因过电压超过允许值而损坏。因此,本条 规定强调并联电容器回路严禁设置自动重合闸。 7 控制回路、信号回路和测量仪表 7.1 控制回路和信号回路
7.1. l 本条主要规定并联电容器装置的控制地点。对装设在 220kV 变电所内的 并联电容器装置,集中在控制室内控制操作较为方便。安装在用户配电所中的高 压并联电容器装置,基本上都是就地控制。1lOkV 及以下的变电所中的电容器装 置的断路器,可由就地的开关柜控制,如有控制室也可集中控制。 7.1.2 本条对高压并联电容器装置的断路器,宜采用一对一的控制方式作了具 体规。 7.1.3 由于各地误操作事故频频发生,机、电两部为此专门发了通知,要求电 气产品应有防误操作功能,高压并联电容器装置也不能例外,故本条作了相应的 规定。 高压成套开关柜应具备的防误操作,包括“防止误分、误合断路器、防止带负荷 拉合隔离开关。 防止带电(挂)合接地线(开关)、 防止带接地线(开关)合断路器(隔 离开关)、防止误入带电间隔”等功能。装配式配电装置各个间隔的网门,有条 件时也应满足上述功能的要求。 7.1.4 本条对高压并联电容器装置断路器的信号设置作了具体规定。 7. 1. 5 为了识别低压并联电容器装置运行和停止状态,应有信号显示,故本条 作了明确规定。 7.2 测量仪表 7. 2. 1 本条规定了并联电容器装置的母线,应对线电压进行测量。如果该母线 上已装有者,不应重复设置。 7. 2. 2 为监视总回路的无功功率、电流及计量无功电度而要求装设的仪表。分 相装设电流表的目的在于监测三相电流是否平衡。 7. 2. 3 总回路下面连接有并联电容器和并联电抗器时,为了分别计量容性和感 性电度量,总回路的无功电度表需有两只,每只均带逆止机构分别记录容性和感 性的无功电度量。 7. 2. 4 为避免电流表过多,使控制屏面布置发生困难,允许在分组回路中仅设 一只电流表。 7. 2. 5 电流表、电压表和功率因数表都是低压电容器柜必需的。本条规定在于 使用户选择低压电容器柜时,检查产品的仪表是否配置齐全。 8 布置和安装设计 8.1 一般规定 8. 1 .1 本条
为高压并联电容器装置布置和安装设计应考虑的主要技术问题。
8. 1. 2 本条为高压并联电容器装置布置型式选择原则。布置型式选择有三个依 据:环境条件、设备性能、当地实践经验。这三个依据中设备性能是主要的,甚 至是决定因素。只要设备性能允许,推广采用屋外布置。屋外布置和屋内布置是 本规范规定在工程中选用的正规布置型式。 为防止夏季烈日对电容器外壳直接照射引起过高的温升, 一些地区曾采用半露天 布置(即屋外搭遮阳棚),运行中出现一些问题:有的工程采用简易的石棉瓦遮阳 棚,容易破裂漏雨;由于遮阳棚强度不够,甚至出现被大风吹掉棚顶的事故;这 种布置设备容易积灰尘,又失去了雨水自然清洗条件,容易出现污闪事故;冬季 棚顶暖和,麻雀栖息又引来了黄鼠狼和猫捕食造成短路事故。因此,这种布置型 式不宜在设计中采用。 屋外布置土建施工工作量小,可缩短工期,节约工程造价。在运行上通风散热条 件好,风和雨水可对电容器进行自然清洗。屋外布置的缺点是受天气和环境污染 影响大,80 年代初期曾出现屋外电容器组到了夏季损坏率升高,特别是酷暑天 降暴雨后损坏多,究其原因还是电容器质量差。随着电容器质量提高,屋外电容 器组的年损坏率已大大下降,除特殊地区或特殊环境外应先考虑采用屋外布置。 屋内布置的电容器组,受天气和环境污染的影响小,防范鸟害和小动物侵袭的效 果好。但缺点是土建工作量大,工期长,工程造价高。如设置了机械通风还会增 加运行费。在严寒、湿热、风沙、污秽等特殊地区,设备性能不满足屋外安装条 件或技术经济比较合理时,均可采用屋内布置。需要说明的是,在国内,屋内配 电装置曾多次发生由凝露而引起的污闪事故,应在设计中采取防范措施。 8. 1. 3 我国机械行业标准《低压并联电容器装置》产品技术条件中,对低压电 容器柜的安装类别明确规定是户内式,因此应在屋内安装。但工矿企业中已有把 进口产品安装在屋外的,所以,本条提出了根据设备适用的环境条件确定布置在 屋内或屋外的规定。 8.1.4 高压并联电容器装置和供电线路的开关不宜同室布置的原因是为了保证 供电安全可靠,不致因电容器事故导致对外供电的停电事故产生。 8.1.5 低压电容器事故较少,而且事故的影响面和造成的后果相对较小,工程 中多数都是和低压配电屏安装在一个房间里。 把低压电容器柜布置在同一列屏柜 的端部是为了缩小事故影响范围, 避免电容器柜出现事故时两边低压配电屏受影 响。 8.1.6 并联电容器装置发生多起无铜铝过渡措施引起的接头过热事故,本条加 以强调提请设计者注意。 8.1。7 本条为通用要求。钢部件采用刷漆防腐措施简单方便,但防腐效果不如 镀锌好。因此,凡有条件均应将钢结构件进行镀锌处理,特别是屋外并联电容器 装置使用的钢部件最好采用热镀锌,使其达到长期不维修的目的。
8.1.8 本条针对电容器组下方和周围地面所提出的处理方式,是目前国内较为 普遍的做法,但不作限制性规定,各地可根据具体情况决定。 8.1.9 本条是根据国内较普遍的做法提出的推荐性规定。 8.1.10 本条是对建筑提出的限制性规定。 8.2 高压电容器组的布置和安装设计 8.2.1 本条规定的目的是为了减少或避免相间短路事故,缩小电容器爆裂起火 的影响范围,减少损失。采用分相设置电容器组,占地面积相应增加。当场地受 限采用分相布置有困难时,仍可采用三相共用的分层框架,但应适当加大相间电 气距离。 8.2.2 本条是对电容器框架设计的要求。设计电容器组框架应考虑以下几点: (1)利于通风散热。电容器通风散热良好是减少故障的重要条件。调查中曾看到, 少数单位怕上层电容器漏油滴到下层电容器上,在层间加了隔板,并认为这样做 还可防止电容器爆裂时损坏相邻层的电容器。有少数厂家生产的电容器柜,四周 用钢板围护。上述做法均影响电容器的通风散热,增加温升进而导致故障发生, 应予以纠正。 (2)方便维护和更换设备。设计电容器组框架,应考虑巡视设备的运行状况和停 电后的检查、清扫工作,以及更换故障电容器。调查时有运行人员反映,放置电 容器的框架设计时未考虑维护,框架上人无法站脚,换熔丝、清扫及更换电容器 均感不便。 特别在设计多层绝缘框架时要为电容器组维护和检修尽量创造方便条 件。 (3)节约占地。工程建设要考虑节约占地,这是我们的国策。分层布置利于节约 占地,
在采用分相布置时,也要考虑电容器分层放置。为方便运行巡视和维护检 修,分层框架不宜超过三层,若超过三层,站在地面不易看清上层设备的运行情 况,为降低框架高度还可考虑采用横放式电容器。节约占地和方便运行维护在设 计时应二者兼顾。 8.2.3 本条对电容器组的安装设计最小尺寸作了规定,现作如下说明: (1)电容器间距。电容器介质损耗产生的热量主要依靠对流来散发,其散热量与 单台电容器容量和介损大小有关。不同容量的电容器在框架上放置,彼此间距取 多大合适, 严格地讲, 应通过电容器温升试验来确定。 从下面一个温升试验结果, 可看出电容器间距对温升的影响(见表 4)。 表 4 中百分值基准是以一台单独运行的电容器稳定温升为 100%,试验条件是在 电容器四周围以薄铁板,从表 4 中可见下层电容器温升较上层低,间距增大则温 升降低,当间距超过 100mm,下层温升与一台单独运行的电容器已比较接近。如 无充分理由,本条规定的电容器安装间距不应缩小。 (2)底部距地面距离。为使电容器通风散热,电容器不能直接安装在地面上,安 装在地面上容易造成底部锈蚀。屋外电容器组的对地距离高于屋内,是为了防止 下雨时泥水溅到电容器器身上和防止爬行小动物爬上电容器造成事故。据调查, 屋外 lOkV 电容器组多数为 400mm,屋内电容器组多数为 300mm。35kV 和 66kV 电 容器组因用的是绝缘框台架,比上述尺寸还要大一些。 (3)排间距离。在框(台)架上安装两排电容器时,排间应有一定距离,以利通风 散热、 维护和更换电容器。 本条规定的最小间距 200mm 是国内较为普遍的采用值。 (4)框架顶部至屋顶净距。从利于空气对流散热考虑,框架顶部至屋顶距离愈大 愈好,但由这个条件无法确定一个合理值。从检修人员站在框架上层不致头碰屋 顶则可确定一个最小尺寸,本条规定的框架顶部至屋顶净距的最小尺寸为 1000mm,即是从检修条件考虑的,满足带电距离绰绰有余,同时,符合国内较普 遍的情况。 电容器组安装示意图见图 1 和图 2。
8. 2. 4 为电容器组设置的通道有两种:正常运行时巡视用的主通道,本规范定 名为维护通道;带电体无防护,停电后才能走人的通道,无通用名称,参照各地 的习惯称呼,本规范称为检修走道。 在电容器组四周都设置维护通道,将会多占地,也无十分必要。当屋内只有—组 电容器时,通常只在电容器框架的一侧设置维护通道,另一侧与墙之间设检修走 道;有两组电容器时,通道设置有两种情况:其一是电容器组靠近两侧墙布置, 在两组的框架之间设维护通道,在框架与墙间设检修走道;其二是电容器组布置 在室内中部,框架之间设检修走道,框架与墙之间设维护通道。当电容器在框架 上单排安装时,框架与墙之间无必要设检修走道,可靠墙布置。屋外电容器组的 通道设置可参照上述情况考虑。通道的宽度系根据 80 年代初各地规定的尺寸和 工程中比较普遍的采用值,并经多年运行实践证明是合适的,所以,本条规定了 通道的最小尺寸,通道(走道)设置示意图见图 3~图 5。
8.2.5 本条规定是根据绝缘配合要求提出的,这也是电气设计的一个通用基本 原则。当电气设备的绝缘水平与电网一致或略高时,设备可装在地面,金属外壳 需接地,电气设备的绝缘水平低于电网时,应将其装在绝缘台上,绝缘台的绝缘 水平不得低于电网。例如:额定电压为 11/√3kV 的电容器,它的极间额定电压 约为 6.35kV,绝缘水平是 lOkV 等级,供星形接线的电容器组接入 lOkV 电网采 用,电容器的外壳与框(台)架一起接地;额定电压为 1lkV 的电容器,它的极间 额定电压和绝缘水平都是 1lkV, 采用两段串联接成星形, 其极间电压满足了 35kv 电容器组的要求,但电容器的绝缘水平比电网低,要把电容器安装在 35kV 级的 绝缘框(台)架上才能满足绝缘配合要求。安装在绝缘框(台)架上的电容器外壳 具有一定电位, 把所有外壳与框(台)架可靠相连, 目的是使外壳电位固定。 而且, 为防止运行人员触及带电外壳,设计图应要求安装时注明带电标记,以示警告。 8.2.6 电容器的瓷套与箱壳的连接比较脆弱,因此,无论正常运行或事故情况 均应避免套管受力而使其焊缝开裂引起渗漏油,所以,应使用软导线连接套管并 使连线有一定的松弛度是必需的,设计应对安装提出要求。 据调查,不少单位有过用硬母线连接电容器组引起事故的教训。因为,安
装时受 力和运行中热胀冷缩,均使瓷套承受过大应力,电容器的瓷套与箱壳连接处则可 能发生焊缝开裂,继而出现渗漏油。用硬母线连接的电容器组,当一台电容器发 生爆裂时,邻近电容器瓷套因受硬连接线牵连而被拉断,从而造成多台电容器损 坏的事故发生多起。 为杜绝此类事故发生, 本条作了强制性规定, 设计中应遵循。 单套管电容器的接壳端子虽然与外壳是连在一起的,但为了保持回路接触良好, 不能用外壳连接线代替接壳导线,接壳导线应由接壳端子上引出,以保持载流回 路接触良好。 8.2. 7 中性点不接地的星形接线电容器组,当三相之间和每相各串联段之间电 容值不平衡,正常运行时会产生电压分布不均衡,电容值小的某一相或某一个串 联段承受的电压高,电容值不平衡加大则电压分布不均也随之加大。因为,电容 器产品制造存在容差,电容器组安装时不可能调配均衡,所以,从理论上讲希望 容差为零,使电压达到均衡分布,实际上办不到。从需要可能考虑,本条提出了 容差的建议值, 这个值比行业标准规定高。 根据现在电容器制造情况和施工技术, 是可以达到的。容差越小,电容器组运行时,减少了部分电容器的过电压值,也 就是说增加了这部分电容器的过电压裕度。例如:电容器的过电压能力为 1.1 倍额定电压,由于容差的原因在正常运行时部分电容器承受的电压为 1.05 倍额 定电压,则其剩余的过电压能力只有 5%了,允许缺台运行的电容器组要考虑这 个因素。 8. 2. 8 本条规定目的在于提请设计和施工注意,没有设置接地开关的并联电容 器装置,则应把检修挂临时接地线的上下两处的接线条件准备好,以利检修前接 地放电。 8. 2. 9 汇流母线虽然能满足长期通过电流的要求,如无足够的机械强度将会塌 弯,对装有熔断器的电容器,将产生熔断器拉紧弹簧松弛,熔丝熔断时尾线不能 顺利弹出,电弧不能熄灭而引起事故。采用母线背角钢或缩小支柱绝缘子跨距来 提高母线的机械强度都比较常用,加大母线截面的方式因不经济而一般不用。 8. 2. 10 本条是对熔断器装设的技术要求。熔断器安装位置是否正确关系到它 的正确动作。如:熔断器垂直安装可能产生电弧喷射到套管或箱壳上;熔断器安 装角度如不能达到熔丝尾线与熔管成一条直线或熔丝拉紧弹簧不到位, 则可造成 熔丝尾线不能顺利弹出熔管,导致重击穿,产生过电压而损坏电容器,也可能引 起熔丝的群爆。将熔断器装在通道侧是为了巡视和更换熔丝方便。外熔丝熔断后 尾线如搭在电容器箱壳上可能会形成接地故障。上述情况设计时均应考虑。 应当说明,熔断器安装后不能一劳永逸,事实上,长期运行后可能产生熔管受潮 发胀,拉紧弹簧锈蚀弹力下降,一旦熔丝熔断,尾线难以弹出,而且熔丝的开断 性能变差。装设熔断器也犹如“养兵干日,用兵一时”,当电容器故障,正该熔 断器发挥作用时,它失效了,从而造成事故,因此,应定期对熔断器进行检查, 及时更换失效品。 8.2.11 本条的目的在于提请设计人员注意,设计中要根据各地区情况防范鸟 类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故。据调查,各地都发生过鸟类、鼠、蛇类等小动 物进入并联电容器装置造成的短路事故,而且,此类事故在主变和配电装置中也 时有发生。防范鸟类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故的措施,应根据周围环境中鸟 类、鼠、蛇类等小动物的活动情况,并参照相应电压级别配电装置采用的办法予 以确定。对小动物不可不防,但也不能花太多的投资设防。各地采取的措施有: 对屋外并联电容器装置, 在其四周设置网状围栏, 但多雨潮湿地区网栏易于锈蚀;
采用全封闭的网笼比较少。电容器室通常采取的是封堵方式,进排风口、窗洞口 装金属网,电缆沟道口封堵,为了防止老鼠钻进电容器室,有的工程设置了门坎 并堵塞所有墙洞。一般来说,电容器室在采取上述措施后效果较好。因此,执行 本条规定可因地制宜采取不同办法。 8.3 串联电抗器的布置和安装设计 8.3.1 油浸式铁心串联电抗器和变压器一样是屋外设备,安装在屋外通风散热 条件好。工矿企业污秽一般较严重,为了防止污闪事故,当采用普通设备时应布 置在屋内并采取通风散热措施。在屋内布置时,油量超过 lOOkg,参照变压器安 装规定设防爆间隔。 8.3.2 干式空心串联电抗器产品适用的环境条件虽然屋外或屋内均可,但是, 屋外安装容易解决防电磁感应问题。 采用分相布置用“品”字形成“一”
字形排 列工程中都用过,因相间拉开了距离,有利于防止相间短路和缩小事故范围。这 种布置对电抗器的动热稳定要求比三相叠装低,价格也便宜些。因此,要考虑优 先采用。当场地受到限制分相布置不能实现时,可采用三相叠装式产品,三相叠 装式产品的线圈绕制方向和支柱瓷瓶的受力在产品设计时有特殊考虑, 安装设计 应强调施工安装按制造厂规定。 8.3.3 本条规定为绝缘配合要求。 8.3.4 干式空心串联电抗器的特点是线圈磁力线经周围空间而形成闭合回路, 设备周围存在着强磁场, 为了减少它在邻近导体(包括铁磁性金属部件及接地体) 中引起严重的电磁感应电流而发热和产生电动力效应, 安装设计要满足厂家提出 的防电磁感应的空间范围要求。有些厂家提出的防电磁感应距离有两个:一是对 金属体的距离;二是对形成闭合回路的金属体的距离,设计中均应满足。 8.3.5 本条规定的目的是切断电磁感应电流的闭合通路减少损耗。与主网两点 相连是为了增加接地回路的可靠性。 8. 6 为了降低空间磁场在母线和连接螺栓中的涡流损耗, 3. 避免由此引起过热, 故作本条规定。 9 防火和通风 9.1 防 火 据调查,电容器曾多次发生爆炸事故引起火灾,虽然单台电容器充油量不多,但 电容器为成组布置,一台爆炸起火可引起多台损坏,甚至可能造成整个电容器室 被烧毁。因此,对电容器室的防火要求不应低于同电压等级的配电装置。 本节的条文规定考虑了与国家的现行标准《3~1lOkV 高压配电装置设计规范》、 《变电所设计技术规程》、《220~500kV 变电所设计技术规程》、《高压配电 装置设计技术规程》保持一致。
9.1.1 原水利电力部标准《并联电容器装置设计规程》中,将并联电容器装置 与其他建筑物或主要电气设备之间的防火距离规定为不应小于 lOm,其依据是国 家标准《建筑设计防火规范》、在执行中不少单位提出意见,认为不小于 lOm 的防火距离偏大,执行困难,建议按不同条件分别对待。因此,本条对防火距离 的规定已改成“„„应与相应电压等级的配电装置的规定一致„„”, 电容器组 与 35~220kV 各电压等级的配电装置之间的防火距离,采用油量均为 2500kg 以 上的屋外油浸变压器之间的防火净距的相应规定值,即: 35kV 及以下 5m 66kV 6m llOkV 8m 220kV 及以上 10m 当场地紧张无法达到上述规定的防火距离时,可采用防火墙分隔来减少用地。也 可采用联合建筑来减少用地。在联合建筑中与相邻其他用房的隔墙、楼板等均应 满足防火要求。 9. 1. 2 本条所指的消防设施是指能灭油火的设施。其放置位置应就近、顺路、 方便,一般可放在电容器室室外入口或屋外电容器组附近。接在不同主变压器下 的屋外大容量电容器装置之间设置消防通道,既有利防火也方便灭火,应与所内 道路作统一考虑,并能起到方便运行和搬运设备的作用,有条件的变电所应予考 虑。 9. 1. 3 高低压电容器组的框(台)架、柜体等采用非燃烧材料,目的是防火或防 止火灾事故蔓延,并与电容器室建筑防火要求相一致。 9. 1. 4 本条规定电容器室房屋耐火等级不低于二级。根据现在的建筑材料供货 情况,一般均能达到一级,规定为二级都能达到。 9. 1. 5 本条和高压配电装置要求一致,但强调两个电容器室之间的门为乙级防 火门(耐火极限 0.9h)。电容器室内除巡视外,无人值班,对采光无特殊要求, 尽量少设采光窗,对隔热、采暖和减少玻璃窗维护工作以及减少电容器爆裂时造 成玻璃窗碎片飞溅伤人均为有利。 9. 1. 6 沟道出口的防火封堵,是防止电气火灾扩散的重要措施,同时也可防止 小动物进入。但由于在地面以下,常不为人们重视,特别在电缆安装后,或电缆 维修时把原封堵拆除后,无专人管理封堵,造成遗漏。所以本条加以强调。 电缆沟道对电容器组框(台)架外廓保持 2m 以上的距离,以及引至电容器组处的 电缆采用穿管敷设,是出于对电缆防火的考虑,即万一发生电容器事故失火,不 要扩大到电缆着火。 为了杜绝采用木板作低压电容器室内沟道盖板的做法,利于防火,所以本条也加 以强调。
9. 1. 7 设置贮油池或挡油墙可防止事故时绝缘油向四周流散,防止火灾蔓延和 保护环境免受油污染。 9. 1. 8 设在下风侧的目的是减少电容器发生着火事故时对其他设备的影响。 9.2 通 风 9. 2. 1 控制电容器运行温度是保证电容器安全运行和使用年限的重要条件。运
行温度过高可能导致介质击穿强度的降低,或导致介质损耗(tg6)的迅速增加。 若温度继续上升,将破坏热平衡造成热击穿,影响电容器的寿命。并联电容器一 般都靠空气自然冷却,所以周围空气温度对电容器的运行温度很有影响。电容器 室通风的主要目的是排除室内余热。在进行电容器室的通风计算时,余热量应包 括设备散热量和通过围护结构传入室内的太阳辐射热。 计算电容器室设备散热量时,主要考虑的是电容器的介质损耗转换的热量。介质 损耗功率按下式计算:
tgδ——电容器的介质损耗角正切值。 9.2.2 排风温度是以排热为主要目的的通风计算中的一个关键数据,它对通风 量的影响非常明显。因此,排风温度的确定是一个十分重要的问题。在确定排风 温度时,既要考虑电容器的安全运行,又要与电容器室内布置的其他设备适用的 环境温度以及通风系统的经济性作统一考虑, 参照采暖通风标准的规定和电容器 以及与其有关的电气设备的适用环境温度, 本条规定了排风温度值供工程设计采 用。 9.2.3 串联电抗器小间的通风以排除室内余热为主要目的。由于通过围护结构 传入室内的热量与电抗器小间内的设备散热量相比甚小,所以,在进行电抗器小 间通风量计算时,通过围护结构传入室内的热量可以忽略不计。根据串联电抗器 产品适用的环境温度, 本条规定的排风温度和排风温差均参照油浸式变压器的有 关规定,如有特殊的情况,工程设计时应予以考虑。 9.2.4 自然通风是安全可靠的通风方式,有效而又节能。所以,在工程设计中 应优先采用有组织的自然通风方式。 当采用自然通风方式达不到排除室内余热所 需要的通风量计算时,应设置机械通风装置。一般采用自然进风、机械排风的通 风方式。由于电容器室内电容器台数较多,布置分散,所以散热比较均匀,因而 需要均匀地多设置一些进、 排风口, 合理地组织气流, 以期得到较好的通风效果。 一般来说,电容器室的机械排风口不会设置很多,因此,多设置一些进风口并合 理地组织气流显得非常重要。
9.2.5 进、排风口采取防止小动物进入和雨雪飘入屋内的措施是非常重要的。 雨雪飘入室内,会使电气设备受潮而破坏绝缘,甚至会造成闪络或短路事故。小 动物进入室内,也可能造成电气设备短路。上海某变电所就曾因排风百叶窗飘雨 而造成母线故障。因此,设计时应采取对策防止雨雪和小动物进入室内。 9.2.6 在风沙较大的地区,进风口设置防止雨雪和小动物进入室内的措施可以 与进风过滤结合起来统一考虑。防雨百叶窗、双层百叶窗加遮雨棚、出风弯管等 都是防止雨雪飘入室内的有效措施,在进、排风口加铁丝网则是防止小动物进入 室内的有效方法。设计时,可以根据具体情况灵活采用。 9.2.7 减少太阳辐射热和充分利用自然通风,并联电容器装置设计时,应予以 综合考虑。布置电容器室应尽量避免夏季西晒,利用夏季最大频率风向的影响, 使尽可能多的自然风进入电容器室,以获得最好的夏季通风效果。屋外电容器组 布置时,应尽量使电容器的小面朝向太阳直射时间最长的方向,减少由太阳辐射 热引起的温升,同时,也应考虑夏季通风良好,二者宜适当兼顾。 9.2.8 严寒和高温地区的电容器室,在不增加太多投资的情况下设置保温层或 隔热层,可起到控制室温的作用,对电容器的运行有利,设计时应予以考虑。 1
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