高压电容器装置.docx
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高压电容器装置
3~110kV高压并联电容器装置
使用说明书
浙江能容电力设备有限公司
说明
本说明书的内容符合GB50227-2008《并联电容器装置设计规范》和国家及行业其它标准的要求。
目录
一、概述1
1.用途：
1
2.装置的型号及其意义：
1
3.执行标准1
二、使用环境1
三、结构简介2
四、技术参数和性能2
五、装置的保护（用户自定保护装置）7
六、包装、运输和储存7
七、安装7
八、运行前的调整和试验8
九、运行、巡视和检修9
十一、安全规程9
十二、备品备件和资料10
十三、订货须知10
十四、典型电容器装置接线保护方式一次原理图11
十五、产品型号及柜体尺寸13
一、概述
1.用途：
ZRTBB型高压并联电容器装置（以下简称装置），主要用于3~110kV，频率为50Hz的三相交流电力系统中，用以提高功率因数，调整网络电压，降低线路损耗，改善供电质量，提高供配电设备的使用效率的容性无功补偿装置。
2.装置的型号及其意义：
3.执行标准
GB50227并联电容器装置设计规范
GB/T11024标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器
GB10229电抗器
GB311.1高压输变电设备的绝缘配合
GB500603～110kV高压配电装置设计规范
JB/T7111高压并联电容器装置
JB/T5346串联电抗器
DL/T604高压并联电容器装置订货技术条件
DL/T840高压并联电容器使用技术条件
其它现行国家标准。
二、使用环境
1.装置用于户内或户外；
2.安装运行地区的海拔高度不超过2000m（高海拔、特殊地域或地区可商定订做）；
3.周围空气温度为-40℃～+45℃（特殊环境可商定）；
4.空气相对湿度不大于85%（20℃时）；
5.无有害气体及蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃等；
6.安装场所应无剧烈的机械振动和颠簸；
7.抗震设防烈度8度。
三、结构简介
高压并联电容器装置主要分为分散式（构架式）高压并联电容器装置和密集型（集合式）高压并联电容器装置两种，其结构及特点如下所述：
分散式高压并联电容器装置由隔离开关（接地开关）、放电线圈、氧化锌避雷器、串联电抗器、高压并联电容器、电流互感器、喷逐式熔断器和母线、放电指示灯、组合柜体（构架）等组成。
柜式装置一般情况下用于户内，组合构架式装置既可用于户内也可用于户外。
装置设计时根据用户及场地需要，可做成双排并列、单排的单层、双层或三层结构，其具有容量调节灵活，装置安装维护方便，储油量少等特点。
密集型高压并联电容器装置主要由隔离开关（接地开关）、放电线圈、氧化锌避雷器、串联电抗器、集合式（密集型）并联电容器、母线和框架（根据需要可加设围栏）等组成。
密集型高压并联电容器装置一般情况下用于户外，其运行不受环境和场地影响。
集合式电容器具有全密封、免维护的优点。
调容式高压并联电容器装置又分为有载调容和无载调容两种型式。
一般情况下，10kV及其以下电力系统用电容器装置可实现有载自动调容，装置通过检测母线电压和无功的情况，通过控制真空接触器（或真空开关）的投切，来实现有载自动调容，电容器组可根据变电站的要求来进行分组；无载调容又分为电动调容和手动调容两种，装置通过（集合式）电容器内置的电动或手动分接开关的不同档位分接或者通过隔离开关的不同组合投切，来实现无载手动调容。
四、技术参数和性能
1．装置的一次接线为单星型或双星型，对于66kV及其以下电力系统，电容器组的中性点不接地，其绝缘等级与电力系统的绝缘等级相同；110kV电容器组的中性点应直接有效接地。
2．装置能在1.10倍额定电压或电流方均根值为1.3倍电容器组额定电流下连续运行，过渡过程除外。
由于实际电容最大可达1.15CN，故最大电流可达1.5IN。
这些过电流因数是考虑到谐波和1.10UN的过电压共同作用的结果。
3．装置的主要配套电器件均要符合下表的匹配关系。
系统标称电压kV
6
10
20
35
66
110
装置额定电压kV
6.3
10.5
21
37
69
115.5
额定电抗率％
≤0.5
5
12
≤0.5
5
12
≤1
5
12
≤0.5
5
12
5
12
12
电容器组相电压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
电抗器额定端电压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
放电线圈额定电压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
避雷器额定电压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
隔离开关额定电压kV
10
10
10
10
10
10
20
20
20
35
35
35
66
66
110
4．装置的装机额定容量为所有电容器额定容量之和，其电容值的偏差符合下述要求：
a）对于电容器单元或每相只包含一个单元的电容器组其电容偏差为-5%~+15％；
b）对于总容量在3Mvar及以下的电容器组，其电容偏差为-5%~+10%；
c）对于总容量在3Mvar到30Mvar的电容器组，其电容偏差为0~+10%；
d）对于总容量在30Mvar以上的电容器组，其电容偏差为0~+5%。
三相单元和三相电容器组中任意两线路端子之间测得的电容的最大值和最小值之比应不超过1.08。
5．装置的绝缘水平：
装置额定电压kV
所属系统电压
（方均根值）kV
一次系统
二次系统
工频1分钟耐压试验（湿试/干试）kV
雷电冲击耐压试验（1.2~5/50μS峰值）kV
工频1分钟耐压试验kV
标称电压
最高电压
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：
二次系统的绝缘电阻不小于2MΩ。
6．装置的安全净距（mm）见下表：
适用范围
场所
电力系统额定电压kV
0.5（二次）
3
6
10
15
20
35
66
110J
110
不同相的裸导体间
室内
4
75
100
125
150
180
300
550
900
1000
室外
200
200
200
300
300
400
650
1000
1100
带电裸导体至接地部分之间
室内
15
75
100
125
150
180
300
550
850
950
室外
200
200
200
300
300
400
650
900
1000
带电裸导体至板门及板状遮栏
室内
15
105
130
155
180
210
330
室外
带电裸导体至网门及网状遮栏
室内
50
175
200
225
250
280
400
650
950
1050
室外
300
300
300
400
400
500
750
1000
1100
无遮拦带电裸导体至地面高度
室内
2500
2500
2500
2500
2500
2600
2850
3150
3250
室外
2700
2700
2700
2800
2800
2900
3100
3400
3500
注：
110J系指中性点有效接地电网。
7．装置的主要配套电器件的性能和参数见如下各条：
7.1断路器选型时，其额定电压符合电容器装置的额定电压要求，额定电流不小于1.5倍装置额定电流，切断容性电流不小于电容器组额定电流，遮断容量不小于该系统短路容量。
电容器装置的投切开关十分重要，要求无重击穿，对三相不同期、弹跳和截流造成的过电压有严格要求。
要求开关需通过投切容性负荷的型式试验，即采用电容器专用开关。
对于35kV以上电容器用开关优先推荐使用SF6开关。
7.2隔离开关额定电压符合第3条规定，额定电流不小于1.5倍装置额定电流，作为接地的隔离开关或接地开关其额定电流可选择400A。
7.3串联电抗器的电抗率和型式的选择：
抑制项目
抑制合闸涌流
抑制5次以上高次谐波
抑制3次以上高次谐波
电抗率%
0.1~1
4.5~5
12~13
注：
装置为户内型时，宜选用铁心电抗器（无漏磁，占地面积小，损耗小），且电抗率一般不小于6%；
户外型装置一般选择空心电抗器（线性度好，全天候）。
其它额定值的电抗器可根据买方需要单独设计制造。
7.4放电线圈的规格及参数选择：
系统电压
kV
相数
电抗率%
额定一次电压kV
额定二次电压
kV
额定二次负荷VA
额定放电容量Mvar
3台可配三相电容器容量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
放电线圈的额定放电容量不超过所并接的电容器组的额定容量时，应能使电容器组脱开电源后在5s时间内将电容器组上的剩余电压自额定电压的峰值降至50V以下。
带有二次绕组的放电线圈还可用作开口三角零序电压保护和电压差动保护。
对于110kV等非标电容器组用放电线圈，须根据装置的结构和容量另行选配，其放电性能须满足上述要求；110kV的电容器装置一般在电容器单元内部都装设了放电电阻，此时装置可以不设放电线圈，不过放电时间有所延长，应在断电15分钟之后方可进行其它操作！
7.5氧化锌避雷器（MOA）的选择
氧化锌避雷器常用的接线方式有三种：
三避雷器相对地保护方式；四避雷器（3+1）相间、极间和中性点对地保护方式；四避雷器（3+1）相对地保护和中性点对地保护方式。
根据国家电网公司印发的《预防电容器装置事故的技术措施》（高专网秘字[2003]第02号）要求，禁止使用四避雷器接线方式（三支星接一支接中性点），请用户斟酌选用！
用于电容器组保护用的氧化锌避雷器须选用无间隙避雷器，其2ms方波通流容量与电容器组容量关系满足下表：
系统标称电压kV
电容器组额定端电压kV
电容器装置额定容量kvar
MOA2ms方波通流容量A
接线方式
Ⅰ型接线
Ⅱ型接线
Ⅲ型接线
相-地
中性点-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
12/√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型接线方式为相对地保护；Ⅱ型接线方式为（3+1）相间、极间保护和中性点对地保护；Ⅲ型接线方式为（3+1）相对地保护和中性点对地保护。
2.选择大于表中电容器组容量的装置时，氧化锌避雷器的通流容量需重新计算。
3.其它电压等级的电容器组选配的氧化锌避雷器也必须满足相应的通流容量要求。
7.6高压并联电容器
7.6.1高压并联电容器的额定电压符合下表配套关系：
系统
额定电压
装置
额定电压
K＝4.5～5%
K＝12～13%
电容器组相电压
单台电容器额定电压
电容器组相电压
单台电容器额定电压
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
根据实际情况计算
根据实际情况计算
注：
其它非标电容器的端电压也可根据计算确定。
7.6.2高压并联电容器也可根据实际需要，选择不同的电压等级和容量。
五、装置的保护（用户自定保护装置）
1．装置应设有过电流保护，其动作整定值可靠系数在1.5~2.5之间。
2．装置应设有速断保护。
3．装置应设有过电压保护，其动作电压整定值应按1.1~1.15Un整定，整定结果应不超过1.2Uc。
4．装置应设有失压保护，其动作电压值在40~60%Un整定（或按该系统统一整定值处理），失压保护不应设置自动重合闸装置。
5．装置（电容器组）可选择中性点不平衡电流保护、开口三角零序电压保护、电压差动保护及桥式不平衡电流保护中的任一种或几种保护方式作为主保护（不平衡保护），通常在订货和设计制造时已有要求。
双星型接线和容量较大的电容器组推荐采用中性点不平衡电流保护。
单星型接线和容量较小的电容器组推荐采用开口三角零序电压保护。
多串联段的星型接线电容器组推荐采用电压差动保护（一般35kV电容器装置采用）。
对于66kV以上的高压并联电容器装置，推荐采用单相桥式接线，不平衡电流保护。
电容器装置与其它电器设备不同，除非有特殊情况，否则严禁在不接入主保护（不平衡保护）的情况下试合闸或运行！
6．装置设有防止误操作电磁锁和与断路器联锁的辅助开关，以闭锁隔离开关、接地开关和断路器的操作，装置满足“五防”要求。
六、包装、运输和储存
1．装置按零部件分箱包装。
2．运输时不许倒置，翻滚，并应防雨防潮。
3．储存时不得把箱体直接放在泥土的地面上，仓库应通风良好，空气相对湿度不大于85%，温度在-25~+40℃范围内，并能防止各种有害气体侵入。
严禁与化学药品、酸、碱及蓄电池等保存在同一仓库内！
储存期宜少于6个月。
七、安装
1．用户收到装置后，应先进行外观检查，判断各主要器件是否有损坏，然后根据各主要器件（零部件）的使用说明书所要求的验收项目或按照国家标准要求进行验收。
2．装置的安装场所应满足项目二的要求。
其中周围环境温度是指最高层电容器箱体三分之二高度处的空气温度。
如果环境温度未达到要求（例如高于40℃），则必须进行通风降温（建议装设百叶窗和排风设备）。
3．装置的整体安装：
3.1根据装置结构和电容器的排列方式，按照图纸和有关规程进行布置安装。
若电容器为双排布置，前后均应预留巡视和维护通道（或视情况而定），宽度应不小于800mm；若考虑带工具维护的需要，则通道宽度应不小于1200mm。
装置也可根据实际情况，将一侧靠墙安装。
3.2按照厂家提供的基础图预埋好槽钢和其它金属基础件（用户自备），基础件兼作接地用，但应与接地网可靠连接。
3.3按照厂家提供的《装置总装图》安装布置各部件，各部件与基础件可用电焊连接。
框架式电容器装置要求整体横平竖直，不能倾斜。
3.4电容器单元安装时，应根据厂家提供的配平单进行分相布置，不能随意调配、排列，以免相间或段间电容值偏差超标。
3.5空心电抗器周围不允许有金属物品构成的闭合环路，以免增加损耗，影响装置的性能。
3.6空心电抗器与周围物品应满足电、磁净距要求，平装空心电抗器相与相中心距不应小于1.7D（D为电抗器的外径）；空心电抗器的外缘与周围金属件除满足电气净距之外，还应满足电抗器中心距金属件的距离不小于1.1D（D为电抗器的外径）的磁净距。
3.7隔离开关、避雷器、电抗器、放电线圈、电容器、熔断器和母线的连接要符合一次接线图的要求，同时应按照一次和二次图纸和装置要求连接好一、二次线路。
放电线圈至电容器组和母线的连接线需采用软连接。
4．安装注意事项：
4.1装置的所有安装均应符合有关安装规程的规定。
4.2导流部分的连接须牢固，不能虚接和松动。
4.3安装完毕，应将漆膜碰破处用同色漆补好，套管、绝缘子和装置须擦拭干净。
八、运行前的调整和试验
5．开关柜（用户自订）运行前的调整和试验，可参见其安装使用说明书的有关要求进行。
6．按照电磁锁的使用说明书检查其动作是否灵敏可靠。
7．操作隔离开关和接地开关，检查是否动作灵活，接触是否良好，同时检查辅助开关触点接触是否良好、正确、可靠。
8．为了避免继电保护误动作，装置在厂内进行了容量平衡调整，相间及差动保护段间的容量偏差已控制在允许的范围内，电容器应检查是否按照配平单的排列进行的安装。
9．例行试验完毕后，根据电网运行情况，确定运行方案，然后可接通电源试运行。
10．在连续运行前，须进行保护传动试验，以检验保护装置参数设置和动作是否准确。
如果保护动作不正常，则须检查保护装置、线路和参数是否正常，排除故障后，方可继续试验。
如果保护动作正确，可在检查完所有一次二次设备后，按规程操作通电试运行。
试运行24小时无异常，则可转入正常连续运行。
九、运行、巡视和检修
11．值班人员应做好运行情况的详细记录。
12．可从围栏或视窗外对装置的各部件的外观进行监察，建议每天进行巡视。
对各套管表面，各电器外壳至少每三个月清扫一次，以防止积满灰尘、污秽而引起意外事故。
13．检查装置的负荷和容量，可根据电流表和无功表进行。
14．通过观察信号继电器的动作指示，来检查故障保护是否动作，如有问题，应及时解决。
15．断电维护时，要查看各电气连接处是否松动，发现问题，及时处理。
16．对各主要电气部件要定期进行预防普查，如检查电容器的电容值，电容器、电抗器和互感器的绝缘电阻和油面情况等。
17．对开关柜和开关装置的运行、监护可参考其使用说明书。
十一、安全规程
18．装置投运前，必须检查断路器与隔离开关及接地开关的联锁位置是否正确，联锁是否准确可靠，且必须关好柜门。
运行时严禁打开柜门！
19．开关柜、电抗器、电容器柜体及二次端子室（箱）及电缆终端盒等的接地点均应保护良好，接触良好。
20．检查保护装置各参数设置是否正确，接线是否正确、可靠，检查保护压板是否在正确的位置。
设置了自动重合闸的保护装置，保护压板应该在退出状态。
高压并联电容器装置禁止设置自动重合闸装置！
21．并联电容器与大多数电器不同，一旦投入就连续运行，仅在电压和频率变动时，其负荷才有所变化。
轻负荷时的电容器端子上的电压可能特别高，此时，为了防止电容器单元过电压及网络电压过分升高，应将部分或全部电容器切出。
只有在紧急情况下才允许电容器在最高允许电压和最高环境温度同时出现的条件下运行，并且只能是短时的。
22．检修时，装置必须在停电10分钟后，合上接地开关，并接好地线，做好“安措”以后，检修人员方可入内进行检修。
23．有放电线圈的装置，手动重合闸的最短时间不能小于30秒；对于没有放电线圈，且电容器内部附有放电电阻的装置，应在断电10分钟后，再合上接地刀补充放电，然后拉开接地刀，方可进行重合闸。
十二、备品备件和资料
24．装置出厂时可根据用户需要配有如下备品：
a）高压并联电容器（合同要求时提供）；
b）熔断器（用户有要求时提供）；
c）指示灯（用户有要求时提供）；
25．装置出厂时附有如下资料：
a）高压并联电容器装置安装使用说明书；
b）高压并联电容器装置试验报告；
c）并联电容器使用说明书；
d）电抗器使用说明书；
e）各主要器件使用说明书；
f）电容器装置配平单（需要时提供）；
26．随机图纸：
高压并联电容器装置总装配图；
高压并联电容器装置一、二次原理图；
高压并联电容器装置平面基础图（需要时提供）；
十三、订货须知
27．订货时请注明装置的容量、型号、数量，并提供串联电抗器的电抗率、进线方式和房间（或场地）尺寸等数据；
28．在某些
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