山東安瀾電力科技有限公司
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一、概述1.用途：TBBZ-12型高壓并聯(lián)電容器裝置(以下簡稱裝置)，主要用于3~110kV，頻率為50Hz的三相交流電力系統(tǒng)中，用以提高功率因數(shù)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)電壓，降低線路損耗，改善供電質(zhì)量，提高供配電設(shè)備的使用效率的容性無功補(bǔ)償裝置。2.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB50227并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T11024標(biāo)稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器GB10229電抗器GB311.1高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合
一、概述
1.用途：
TBBZ-12型高壓并聯(lián)電容器裝置(以下簡稱裝置)，主要用于3~ 110kV，頻率為50Hz的三相交流電力系統(tǒng)中，用以提高功率因數(shù)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)電壓，降低線路損耗，改善供電質(zhì)量，提高供配電設(shè)備的使用效率的容性無功補(bǔ)償裝置。
2.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB 50227 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范
GB/T 11024 標(biāo)稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器
GB 10229 電抗器
GB 311.1 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合
GB 50060 3～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范
JB/T 7111 高壓并聯(lián)電容器裝置
JB/T 5346 串聯(lián)電抗器
DL/T 604 高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件
DL/T 840 高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件
其它現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。
二、使用環(huán)境
1.裝置用于戶內(nèi)或戶外;
2.安裝運(yùn)行地區(qū)的海拔高度不超過2000m(高海拔、特殊地域或地區(qū)可商定訂做);
3.周圍空氣溫度為-40℃～+45℃(特殊環(huán)境可商定);
4.空氣相對濕度不大于85%(20℃時(shí));
5.無有害氣體及蒸汽，無導(dǎo)電性或爆炸性塵埃等;
6.安裝場所應(yīng)無劇烈的機(jī)械振動和顛簸;
7.抗震設(shè)防烈度8度。
三、結(jié)構(gòu)簡介
高壓并聯(lián)電容器裝置主要分為分散式(構(gòu)架式)高壓并聯(lián)電容器裝置和密集型(集合式)高壓并聯(lián)電容器裝置兩種，其結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)如下所述：
分散式高壓并聯(lián)電容器裝置由隔離開關(guān)(接地開關(guān))、放電線圈、氧化鋅避雷器、串聯(lián)電抗器、高壓并聯(lián)電容器、電流互感器、噴逐式熔斷器和母線、放電指示燈、組合柜體(構(gòu)架)等組成。柜式裝置一般情況下用于戶內(nèi)，組合構(gòu)架式裝置既可用于戶內(nèi)也可用于戶外。裝置設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)用戶及場地需要，可做成雙排并列、單排的單層、雙層或三層結(jié)構(gòu)，其具有容量調(diào)節(jié)靈活，裝置安裝維護(hù)方便，儲油量少等特點(diǎn)。
密集型高壓并聯(lián)電容器裝置主要由隔離開關(guān)(接地開關(guān))、放電線圈、氧化鋅避雷器、串聯(lián)電抗器、集合式(密集型)并聯(lián)電容器、母線和框架(根據(jù)需要可加設(shè)圍欄)等組成。密集型高壓并聯(lián)電容器裝置一般情況下用于戶外，其運(yùn)行不受環(huán)境和場地影響。集合式電容器具有全密封、免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
調(diào)容式高壓并聯(lián)電容器裝置又分為有載調(diào)容和無載調(diào)容兩種型式。一般情況下，10kV及其以下電力系統(tǒng)用電容器裝置可實(shí)現(xiàn)有載自動調(diào)容，裝置通過檢測母線電壓和無功的情況，通過控制真空接觸器(或真空開關(guān))的投切，來實(shí)現(xiàn)有載自動調(diào)容，電容器組可根據(jù)變電站的要求來進(jìn)行分組;無載調(diào)容又分為電動調(diào)容和手動調(diào)容兩種，裝置通過(集合式)電容器內(nèi)置的電動或手動分接開關(guān)的不同檔位分接或者通過隔離開關(guān)的不同組合投切，來實(shí)現(xiàn)無載手動調(diào)容。
四、技術(shù)參數(shù)和性能
1.裝置的一次接線為單星型或雙星型，對于66kV及其以下電力系統(tǒng)，電容器組的中性點(diǎn)不接地，其絕緣等級與電力系統(tǒng)的絕緣等級相同;110kV電容器組的中性點(diǎn)應(yīng)直接有效接地。
2.裝置能在1.10倍額定電壓或電流方均根值為1.3倍電容器組額定電流下連續(xù)運(yùn)行，過渡過程除外。由于實(shí)際電容可達(dá)1.15CN，故電流可達(dá)1.5IN。這些過電流因數(shù)是考慮到諧波和1.10UN的過電壓共同作用的結(jié)果。
3. 裝置的主要配套電器件均要符合下表的匹配關(guān)系。
| 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV | 6 | 10 | 20 | 35 | 66 | 110 | |||||||||
| 裝置額定電壓kV | 6.3 | 10.5 | 21 | 37 | 69 | 115.5 | |||||||||
| 額定電抗率 ％ | ≤0.5 | 5 | 12 | ≤0.5 | 5 | 12 | ≤1 | 5 | 12 | ≤0.5 | 5 | 12 | 5 | 12 | 12 |
| 電容器組相電壓kV | 6.3/√3 | 6.6/√3 | 7.2/√3 | 10.5/√3 | 11/√3 | 12/√3 | 22/√3 | 23/√3 | 24/√3 | 22 | 38.5/√3 | 42/√3 | 42 | 46 | 76.21 |
| 電抗器額定端電壓kV | 0.018 | 0.229 | 0.499 | 0.030 | 0.381 | 0.831 | 0.127 | 0.797 | 1.663 | 0.11 | 1.334 | 2.910 | 2.52 | 5.52 | 9.145 |
| 放電線圈額定電壓kV | 6.3/√3 | 6.6/√3 | 7.2/√3 | 10.5/√3 | 11/√3 | 12/√3 | 22/√3 | 23/√3 | 24/√3 | 11×2 | 11.5×2 | 12×2 |
|
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| 避雷器額定電壓kV | 10 | 10 | 10 | 17 | 17 | 17 | 26/32 | 26/32 | 26/32 | 51/52.7 | 51/52.7 | 51/52.7 | 96 | 96 | 100 |
| 隔離開關(guān)額定電壓kV | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 20 | 20 | 20 | 35 | 35 | 35 | 66 | 66 | 110 |
3. 裝置的裝機(jī)額定容量為所有電容器額定容量之和，其電容值的偏差符合下述要求：
a) 對于電容器單元或每相只包含一個(gè)單元的電容器組其電容偏差為-5%~+15%;
b) 對于總?cè)萘吭?Mvar及以下的電容器組，其電容偏差為-5%~+10%;
c) 對于總?cè)萘吭?Mvar到30Mvar的電容器組，其電容偏差為0~+10%;
d) 對于總?cè)萘吭?0Mvar以上的電容器組，其電容偏差為0~+5%。
三相單元和三相電容器組中任意兩線路端子之間測得的電容的值和最小值之比應(yīng)不超過1.08。
5.裝置的絕緣水平：
| 裝置額定電壓kV | 所屬系統(tǒng)電壓 | 一 次 系 統(tǒng) | 二次系統(tǒng) | ||
| 工頻1分鐘耐壓試驗(yàn)（濕試/干試）kV | 雷電沖擊耐壓試驗(yàn)（1.2~5/50μS峰值）kV | 工頻1分鐘耐壓試驗(yàn)kV | |||
| 標(biāo)稱電壓 | 電壓 | ||||
| 3.15 | 3 | 3.5 | 18/25 | 40 | 2 |
| 6.3 | 6 | 6.9 | 23/30 | 60 | 2 |
| 10.5 | 10 | 11.5 | 30/42 | 75 | 2 |
| 15.7 | 15 | 17.5 | 40/55 | 105 | 2 |
| 21 | 20 | 23 | 50/65 | 125 | 2 |
| 37 | 35 | 40.5 | 80/95 | 185 | 2 |
| 69 | 66 | 72.5 | 140 | 325 | 2 |
| 115.5 | 110 | 126 | 185/200 | 450 | 2 |
注：二次系統(tǒng)的絕緣電阻不小于2MΩ。
6. 裝置的安全凈距(mm)見下表：
| 適 用 范 圍 | 場所 | 電力系統(tǒng)額定電壓kV | |||||||||
| 0.5（二次） | 3 | 6 | 10 | 15 | 20 | 35 | 66 | 110J | 110 | ||
| 不同相的裸導(dǎo)體間 | 室內(nèi) | 4 | 75 | 100 | 125 | 150 | 180 | 300 | 550 | 900 | 1000 |
| 室外 |
| 200 | 200 | 200 | 300 | 300 | 400 | 650 | 1000 | 1100 | |
| 帶電裸導(dǎo)體至接地部分之間 | 室內(nèi) | 15 | 75 | 100 | 125 | 150 | 180 | 300 | 550 | 850 | 950 |
| 室外 |
| 200 | 200 | 200 | 300 | 300 | 400 | 650 | 900 | 1000 | |
| 帶電裸導(dǎo)體至板門及板狀遮欄 | 室內(nèi) | 15 | 105 | 130 | 155 | 180 | 210 | 330 |
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| 室外 |
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| 帶電裸導(dǎo)體至網(wǎng)門及網(wǎng)狀遮欄 | 室內(nèi) | 50 | 175 | 200 | 225 | 250 | 280 | 400 | 650 | 950 | 1050 |
| 室外 |
| 300 | 300 | 300 | 400 | 400 | 500 | 750 | 1000 | 1100 | |
| 無遮攔帶電裸導(dǎo)體至地面高度 | 室內(nèi) |
| 2500 | 2500 | 2500 | 2500 | 2500 | 2600 | 2850 | 3150 | 3250 |
| 室外 |
| 2700 | 2700 | 2700 | 2800 | 2800 | 2900 | 3100 | 3400 | 3500 | |
注：110J系指中性點(diǎn)有效接地電網(wǎng)。
7.裝置的主要配套電器件的性能和參數(shù)見如下各條：
7.1斷路器選型時(shí)，其額定電壓符合電容器裝置的額定電壓要求，額定電流不小于1.5倍裝置額定電流，切斷容性電流不小于電容器組額定電流，遮斷容量不小于該系統(tǒng)短路容量。電容器裝置的投切開關(guān)十分重要，要求無重?fù)舸?，對三相不同期、彈跳和截流造成的過電壓有嚴(yán)格要求。要求開關(guān)需通過投切容性負(fù)荷的型式試驗(yàn)，即采用電容器專用開關(guān)。對于35kV以上電容器用開關(guān)優(yōu)先推薦使用SF6開關(guān)。
7.2隔離開關(guān)額定電壓符合第3條規(guī)定，額定電流不小于1.5倍裝置額定電流，作為接地的隔離開關(guān)或接地開關(guān)其額定電流可選擇400A。
7.3串聯(lián)電抗器的電抗率和型式的選擇：
| 抑制項(xiàng)目 | 抑制合閘涌流 | 抑制5次以上高次諧波 | 抑制3次以上高次諧波 |
| 電抗率% | 0.1~1 | 4.5~5 | 12~13 |
注：裝置為戶內(nèi)型時(shí)，宜選用鐵心電抗器(無漏磁，占地面積小，損耗小)，且電抗率一般不小于6%;
戶外型裝置一般選擇空心電抗器(線性度好，全天候)。
其它額定值的電抗器可根據(jù)買方需要單獨(dú)設(shè)計(jì)制造。
7.4放電線圈的規(guī)格及參數(shù)選擇：
| 系統(tǒng)電壓 | 相數(shù) | 電抗率% | 額定一次電壓kV | 額定二次電壓 | 額定二次負(fù)荷VA | 額定放電容量Mvar | 3臺可配三相電容器容量kvar |
| 6 | 1 | 6 | 6.6/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~2.5 | 5100~7500 |
| 1 | 12 | 7.2/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~2.5 | 5100~7500 | |
| 10 | 1 | 6 | 11/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~4.0 | 5100~12000 |
| 1 | 12 | 12/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~4.0 | 5100~12000 | |
| 20 | 1 | 1 | 22/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~4.0 | 5100~12000 |
| 1 | 6 | 23/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~4.0 | 5100~12000 | |
| 1 | 12 | 24/√3 | 0.1或0.1/√3 | 100或50 | 1.7~4.0 | 5100~12000 | |
| 35 | 1 | 6 | 11.5×2 | 0.1 | 100 | 5×2～10×2 | 30000～60000 |
| 1 | 12 | 12×2 | 0.1 | 100 | 5×2～10×2 | 30000～60000 |
放電線圈的額定放電容量不超過所并接的電容器組的額定容量時(shí)，應(yīng)能使電容器組脫開電源后在5s時(shí)間內(nèi)將電容器組上的剩余電壓自額定電壓的峰值降至50V以下。
帶有二次繞組的放電線圈還可用作開口三角零序電壓保護(hù)和電壓差動保護(hù)。
對于110kV等非標(biāo)電容器組用放電線圈，須根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)和容量另行選配，其放電性能須滿足上述要求;110kV的電容器裝置一般在電容器單元內(nèi)部都裝設(shè)了放電電阻，此時(shí)裝置可以不設(shè)放電線圈，不過放電時(shí)間有所延長，應(yīng)在斷電15分鐘之后方可進(jìn)行其它操作!
7.5氧化鋅避雷器(MOA)的選擇
氧化鋅避雷器常用的接線方式有三種：三避雷器相對地保護(hù)方式;四避雷器(3+1)相間、極間和中性點(diǎn)對地保護(hù)方式;四避雷器(3+1)相對地保護(hù)和中性點(diǎn)對地保護(hù)方式。根據(jù)公司印發(fā)的《預(yù)防電容器裝置事故的技術(shù)措施》(高專網(wǎng)秘字[2003]第02號)要求，禁止使用四避雷器接線方式(三支星接一支接中性點(diǎn))，請用戶斟酌選用!用于電容器組保護(hù)用的氧化鋅避雷器須選用無間隙避雷器，其2ms方波通流容量與電容器組容量關(guān)系滿足下表：
| 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 kV | 電容器組額定端電壓 kV | 電容器裝置額定容量kvar | MOA 2ms方波通流容量A | |||
| 接線方式 | ||||||
| Ⅰ型接線 | Ⅱ型接線 | Ⅲ型接線 | ||||
| 相-地 | 中性點(diǎn)-地 | |||||
| 6 | 6.6/√3 | 1800 |
| 400 |
|
|
| 2400 |
|
|
|
| ||
| 3000 |
| 600 |
| 600 | ||
| 3600 |
| 800 |
|
| ||
| 4200 |
|
|
|
| ||
| 4800 |
| 1000 |
| 800 | ||
| 5400 |
|
|
|
| ||
| 6000 | 400 | 1200 | 400 | 1000 | ||
| 10 | 11/√3 | 1800 |
|
|
| 400 |
| 2400 |
|
|
|
| ||
| 3000 |
|
|
|
| ||
| 3600 |
|
|
|
| ||
| 4200 |
|
|
| 600 | ||
| 4800 |
|
|
|
| ||
| 5400 |
|
|
|
| ||
| 6000 |
|
|
|
| ||
| 7000 | 400 | 800 | 400 | 800 | ||
| 8000 |
|
|
|
| ||
| 8400 |
| 1000 |
| 1000 | ||
| 9600 |
|
|
|
| ||
| 10000 |
| 1200 |
|
| ||
| 12000 | 600 | 1500 | 600 | 1500 | ||
| 35 | 22 | 10000 | 400 | 400 | 400 | 700 |
| 20000 | 600 | 800 | 600 | 1200 | ||
| 40000 | 900 | 1500 | 600 | 1500 | ||
| 60000 | 1200 | 2200 | 1200 | 2400 | ||
| 24 | 10000 | 400 | 400 | 400 | 600 | |
| 20000 | 600 | 600 | 600 | 1000 | ||
| 40000 | 900 | 1000 | 900 | 1500 | ||
| 60000 | 1200 | 1500 | 1200 | 2200 | ||
| 66 | 42 | 20000 | 500 | 400 | 500 | 800 |
| 40000 | 800 | 800 | 800 | 1300 | ||
| 60000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1800 | ||
注： 1.Ⅰ型接線方式為相對地保護(hù);Ⅱ型接線方式為(3+1)相間、極間保護(hù)和中性點(diǎn)對地保護(hù);Ⅲ型接線方式為(3+1)相對地保護(hù)和中性點(diǎn)對地保護(hù)。
2.選擇大于表中電容器組容量的裝置時(shí)，氧化鋅避雷器的通流容量需重新計(jì)算。
3.其它電壓等級的電容器組選配的氧化鋅避雷器也必須滿足相應(yīng)的通流容量要求。
7.6高壓并聯(lián)電容器
7.6.1高壓并聯(lián)電容器的額定電壓符合下表配套關(guān)系：
| 系統(tǒng) | 裝置 | K＝4.5～5% | K＝12～13% | ||
| 電容器組相電壓 | 單臺電容器額定電壓 | 電容器組相電壓 | 單臺電容器額定電壓 | ||
| kV | kV | kV | kV | kV | |
| 3 | 3.15 | 3.4/√3 | 3.4/√3 | 3.6/√3 | 3.6/√3 |
| 6 | 6.3 | 6.6/√3 | 6.6/√3 | 7.2/√3 | 7.2/√3 |
| 10 | 10.5 | 11/√3 | 11/√3 | 12/√3 | 12/√3 |
| 20 | 21 | 23/√3 | 23/√3 | 24/√3 | 24/√3 |
| 35 | 37 | 38.5/√3或23 | 38.5/√3或11.5 | 42/√3或24 | 42/√3或12 |
| 66 | 69 | 42 | 21 | 46 | 23 |
| 110 | 115.5 | 根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算 | 根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算 | ||
注：其它非標(biāo)電容器的端電壓也可根據(jù)計(jì)算確定。
7.6.2高壓并聯(lián)電容器也可根據(jù)實(shí)際需要，選擇不同的電壓等級和容量。
五、裝置的保護(hù)(用戶自定保護(hù)裝置)
1.裝置應(yīng)設(shè)有過電流保護(hù)，其動作整定值可靠系數(shù)在1.5~2.5之間。
2.裝置應(yīng)設(shè)有速斷保護(hù)。
3.裝置應(yīng)設(shè)有過電壓保護(hù)，其動作電壓整定值應(yīng)按1.1~1.15Un整定，整定結(jié)果應(yīng)不超過1.2Uc。
4.裝置應(yīng)設(shè)有失壓保護(hù)，其動作電壓值在40~60%Un整定(或按該系統(tǒng)統(tǒng)一整定值處理)，失壓保護(hù)不應(yīng)設(shè)置自動重合閘裝置。
5.裝置(電容器組)可選擇中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)、開口三角零序電壓保護(hù)、電壓差動保護(hù)及橋式不平衡電流保護(hù)中的任一種或幾種保護(hù)方式作為主保護(hù)(不平衡保護(hù))，通常在訂貨和設(shè)計(jì)制造時(shí)已有要求。
雙星型接線和容量較大的電容器組推薦采用中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)。
單星型接線和容量較小的電容器組推薦采用開口三角零序電壓保護(hù)。
多串聯(lián)段的星型接線電容器組推薦采用電壓差動保護(hù)(一般35kV電容器裝置采用)。
對于66kV以上的高壓并聯(lián)電容器裝置，推薦采用單相橋式接線，不平衡電流保護(hù)。
電容器裝置與其它電器設(shè)備不同，除非有特殊情況，否則嚴(yán)禁在不接入主保護(hù)(不平衡保護(hù))的情況下試合閘或運(yùn)行!
6.裝置設(shè)有防止誤操作電磁鎖和與斷路器聯(lián)鎖的輔助開關(guān)，以閉鎖隔離開關(guān)、接地開關(guān)和斷路器的操作，裝置滿足“五防"要求。
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