并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)1

1、并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)CECS32-91主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院河北省電力工業(yè)局批準(zhǔn)單位：中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)日期：1991年12月27日第一章總則第1.0.1條 并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器（以下簡(jiǎn)稱電抗器）的設(shè)計(jì)選擇必須執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)條件、諧波水平、自然環(huán)境等，合理地選擇其技術(shù)參數(shù)，做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。第1.0.2條 本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中新建或擴(kuò)建的663KV并聯(lián)電容器裝置中電抗器的設(shè)計(jì)選擇。第1.0.3條 本標(biāo)準(zhǔn)所指電抗器是串聯(lián)于高壓并聯(lián)電容器回路中的電抗器，該電抗器用于限制合閘涌流，減輕電網(wǎng)電壓波形畸變和防止發(fā)生系統(tǒng)諧波諧振

2、。第1.0.4條 電抗器的設(shè)計(jì)選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第二章環(huán)境條件第2.0.1條 電抗器的基本使用條件：一、安裝場(chǎng)所：戶外或戶內(nèi)；二、環(huán)境溫度：40+40；25+45；三、海拔：不超過1000m；四、相對(duì)濕度：對(duì)于戶內(nèi)電抗器月平均相對(duì)濕度不超過90%，日平均不超過95%；五、地震裂度：設(shè)計(jì)地震基本裂度為8度；即水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g；六、戶外式最大風(fēng)速為35m/s；七、電抗器的外絕緣泄漏比距不應(yīng)小于2.5cm/KV。對(duì)于重污穢地區(qū)可以取3.5cm/KV。第2.0.2條 選用電抗器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核，當(dāng)環(huán)境條件超出其基本使用條件時(shí)，

3、應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分別采取下列措施：一、向制造廠提出補(bǔ)充要求，制造符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的產(chǎn)品；二、在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如采用戶內(nèi)布置、水沖洗、減震裝置等。第三章技術(shù)參數(shù)選擇第一節(jié)電抗率的選擇第3.1.1條 電抗率的選擇，應(yīng)使裝置接入處n次諧波電壓含量和電容器上n次諧波電壓值均不超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。第3.1.2條 當(dāng)僅需要限制合閘涌流時(shí)，宜選用電抗率為4.5%6%的電抗器。第3.1.3條 為抑制5次及以上諧波電壓放大，宜選用電抗率為4.5%6%的電抗器；抑制3次及以上諧波電壓放大，宜選用電抗率為12%13%的電抗器。第3.1.4條 在電力系統(tǒng)諧波電壓較大時(shí)，應(yīng)由非線性用電設(shè)備所屬單位負(fù)責(zé)

4、采取限制諧波的措施，在采用交流濾波電容器裝置時(shí)，電抗器應(yīng)按濾波電抗器的要求選擇。第二節(jié)額定值第3.2.1條 電抗器的基本額定參數(shù)，應(yīng)選擇下列規(guī)定值：一、額定頻率：50Hz；二、相數(shù)：1或3；三、系統(tǒng)額定電壓：6KV，10KV，35KV，63KV；四、額定電抗率（K）：0.1%1%，4.5%6%，12%13%。第3.2.2條 電抗器的額定電流應(yīng)和與其串聯(lián)組合的電容器或電容器組的額定電流相等。第3.2.3條 電抗器的額定端電壓應(yīng)等于與其串聯(lián)組合的一相電容器額定電壓的K倍，其值見表3.2.3。第3.2.4條 電抗器的額定容量，應(yīng)等于與其串聯(lián)組合的電容器或電容器組額定容量的K倍。第三節(jié)主要技術(shù)性能第3

5、.3.1條 電抗器在額定電流下的電抗值偏差，應(yīng)在下列范圍之內(nèi)：0%+5%（K4.5%）；0%+10%（K<4.5%）。對(duì)于每相電抗值的偏差，不應(yīng)超過三相平均電抗值的±2%。鐵芯電抗器在工頻1.8倍額定電流下，其電抗值偏差不得超過額定電抗值的5%。第3.3.2條 電抗器應(yīng)能承受下列最大短時(shí)電流而不得出現(xiàn)任何熱的和機(jī)械的損傷。一、鐵芯電抗器應(yīng)能承受25倍額定電流持續(xù)2s；二、空心電抗器為額定電抗率的倒數(shù)倍，但不宜超過25倍額定電流持續(xù)2s；當(dāng)電抗器流過的短時(shí)故障電流超過上述電流時(shí)，應(yīng)采取措施。第3.3.3條 電抗器應(yīng)能承受下列穩(wěn)態(tài)過電流；一、電抗器應(yīng)能在工頻1.35倍或工頻加諧波合

6、成電流方均根值為1.2倍的額定電流下連續(xù)運(yùn)行；二、有特殊要求時(shí)，電抗器可在工頻加諧波合成電流方均根值為1.3倍的額定電流下連續(xù)運(yùn)行。第3.3.4條 電抗器應(yīng)能承受合閘涌流的沖擊而不得產(chǎn)生機(jī)械損傷。第3.3.5條 電抗器的絕緣水平，應(yīng)分別符合表3.3.51和表3.3.52的要求。電抗器的匝間絕緣應(yīng)能在工頻加諧波電壓峰值下長(zhǎng)期運(yùn)行。第3.3.6條 電抗器的套管出線端子間，出線端與箱殼間以及支持絕緣子帶電部分對(duì)地間的凈距，應(yīng)符合表3.3.6的規(guī)定。安裝在地面上的電抗器的絕緣水平表3.3.5-1 系統(tǒng)額定電壓(kV)工頻耐受電壓(Kv)(干、濕)1min沖擊耐受電壓(kV)峰值1.2/50s油浸鐵芯式

7、干式空心62532601035427535859520063140165325安裝在絕緣臺(tái)架上的電抗器的絕緣水平 表3.3.52 系統(tǒng)額定電壓(kV)工頻耐受電壓(Kv)(干、濕)1min沖擊耐受電壓(kV)峰值1.2/50s35351346363233電抗器外絕緣最小尺寸表3.3.6 系統(tǒng)額定電壓(kV)6103563電氣凈距(mm)200200400650第3.3.7條 適用于第3.3.3條第一款的電抗器的溫升試驗(yàn)電流為工頻1.35倍額定電流；適用于第3.3.3條第二款的電抗器的溫升試驗(yàn)電流應(yīng)與廠家商定。其溫升限值分別不超過表3.3.71和表3.3.72的規(guī)定。油浸鐵芯電抗器溫升限值表3.

8、3.71 測(cè)量部位繞組(電組法)沒面(溫度計(jì)法)溫升限值(K°)5550干式空心電抗器繞組溫升限值表3.3.72 絕緣等級(jí)AEBFHC濁升限值(K°)(電阻法)50657090115140第3.3.8條 在工頻額定電流下，電抗器的損耗值不宜大于表3.3.8的規(guī)定值。電抗器損耗限值表3.3.8 電抗器額容量(Kvat)損耗值(W/vat)油浸鐵芯式干式空心100及以下0.0150.031003000.0120.0243015000.0100.0250110000.0080.0161000以上0.0060.012第3.3.9條 在工頻額定電流下，電抗器的聲級(jí)水平不得超過表3.3

9、.9的規(guī)定。電抗器聲級(jí)水平 表3.3.9 民抗器額容量(Kvat)聲級(jí)水平(dB)200及以下50201500555011000601000以上65第3.3.10條 設(shè)計(jì)選擇電抗器時(shí)，廠家應(yīng)提供下列技術(shù)參數(shù)：一、電抗器名稱；二、型號(hào)；三、系統(tǒng)額定電壓（kV）；四、額定頻率（50Hz）；五、額定端電壓（kV）；六、額定容量（kvar）；七、額定電抗（/）；八、額定電流（A）；九、損耗值（W/var）；十、相數(shù)；十一、總重（kg）；十二、油重（kg）；十三、外形尺寸及安裝尺寸；十四、最大短時(shí)電流（kA）；十五、聲級(jí)水平（dB）。 附錄一名詞術(shù)語1 額定頻率：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)所采用的頻率，取50Hz。2

10、 系統(tǒng)額定電壓（Usn）：電抗器與并聯(lián)電容器相串聯(lián)的回路接入電力系統(tǒng)處電網(wǎng)的額定電壓。3 額定端電壓（Un）：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)，一相繞組兩端所采用的工頻電壓有效值。4 額定容量（Sn）：電抗器在額定端電壓和額定電流下運(yùn)行時(shí)的無功功率。5 額定電流（In）：設(shè)計(jì)電抗器時(shí)所采用的工頻電流有效值。6 額定電抗（Xn）：工頻額定電流下的電抗值。7 額定電抗率（K）：電抗器額定電抗對(duì)串聯(lián)組合的電容器組額定電抗的百分比值。8 短時(shí)電流：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過電抗器的短時(shí)電流穩(wěn)態(tài)分量的方均根值。9 油浸鐵芯電抗器：鐵芯和線圈均浸在絕緣油中的電抗器。10 干式空心電抗器：線圈不浸在絕緣油中且無鐵芯的電抗器。條文說明第

11、一章 總 則 第101條 本條闡述本標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想及主要設(shè)計(jì)原則。一、首先強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)選擇必須執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。二、設(shè)計(jì)原則中，除應(yīng)考慮電網(wǎng)條件、 自然環(huán)境特點(diǎn)與方便運(yùn)行和檢修要求外,還強(qiáng)調(diào)考慮諧波水平。因?yàn)殡S著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，諧波源的日漸增多，并聯(lián)電容器裝置的大量投入，如并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器(以下簡(jiǎn)稱電抗器)的選擇不當(dāng)，將造成諧波放大，甚至諧波諧振現(xiàn)象，從而加劇諧波污染或危及設(shè)備與系統(tǒng)的安全。因此，電抗器的設(shè)計(jì)選擇諧波的影響很大，應(yīng)慎重對(duì)待。三、在總的設(shè)計(jì)選擇的指導(dǎo)思想上突出了安全可靠。由于并聯(lián)電容器裝置的使用可獲得重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益(較之裝設(shè)調(diào)相機(jī))，但并聯(lián)電容器一旦發(fā)生爆裂與火災(zāi)

12、事故將引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，且電抗器占整個(gè)無功補(bǔ)償裝置總投資的比例較小，因此，必須把安全可靠擺在首位，強(qiáng)調(diào)保證產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)條件，使裝置安全運(yùn)行。第102條 本條中心內(nèi)容是闡明標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。鑒于63kV以上電壓等級(jí)的并聯(lián)到容器裝置國內(nèi)尚未出現(xiàn)，故不列入本標(biāo)準(zhǔn)。第103條 本條著重闡明電抗器的裝設(shè)目的、用途，據(jù)此能準(zhǔn)確地提出其技術(shù)參數(shù)和性能要求。第104條 本條主要闡明本標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程之間的關(guān)系。電抗器的設(shè)計(jì)選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DJ 25-85)等的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)與待批頒發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高壓并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器訂貨技術(shù)條件的

13、區(qū)別在于：后者內(nèi)容側(cè)重于運(yùn)行使用要求，而本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)備的選用方面，即著重提出選用電抗器應(yīng)遵循的技術(shù)條件。第二章 環(huán)境條件本章主要是規(guī)定被選用的電抗器應(yīng)符合其安裝地點(diǎn)周圍的環(huán)境條件。工程設(shè)計(jì)中選用的電抗器應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。超出基本使用條件時(shí)，或向制造廠提出特殊要求，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?。?. 01條 本條所規(guī)定的基本使用條件，既參考了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還考慮了一般電氣設(shè)備的通用環(huán)境條件，并結(jié)合我國制造水平而提出。說明以下兩點(diǎn)：一、海拔。本標(biāo)準(zhǔn)在征求意見時(shí)， 曾有提出將海拔不超過1000m改為1500m或2500m，理由是我國部分地區(qū)的海拔高度已超過1000m。但是考慮到我國絕大部分地區(qū)海拔高度低

14、于1000m，如果按1500m或2500m要求將所有電抗器產(chǎn)品的外絕緣強(qiáng)度提高，勢(shì)必造成產(chǎn)品造價(jià)的增大，既浪費(fèi)又不必要，且其它電氣產(chǎn)品的外絕緣性能也與此不配套。故本標(biāo)準(zhǔn)仍維持1000m海拔高度不變，與國標(biāo)并聯(lián)電容器及其它電氣產(chǎn)品的要求相一致。二、污穢。國標(biāo)高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)正在修訂中，現(xiàn)電抗器外絕緣泄漏比距仍采用25cmkV；重污穢地區(qū)采用35cmkV。按發(fā)電廠、變電所污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)泄漏比距： 1級(jí)為2.0cm/kV；2級(jí)為30cmkV；3級(jí)為40cmkV。經(jīng)研討確定按國標(biāo)規(guī)定取值，且運(yùn)行中尚未發(fā)現(xiàn)有不妥之處，待今后逐步總結(jié)完善。第2. 02條 設(shè)計(jì)選擇電抗器，

15、如當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件與第201條規(guī)定的基本使用條件不符時(shí)，應(yīng)與廠家協(xié)商解決?；蛱岣呓^緣等級(jí)，或制訂防震措施，或設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的防護(hù)措施。如采用戶內(nèi)布置，加強(qiáng)清掃或設(shè)計(jì)上考慮設(shè)置水沖洗裝置，涂用硅脂、有機(jī)硅油類涂料措施等，以加強(qiáng)其防污性能。第三章 技術(shù)參數(shù)選擇本章包括電抗器的全部技術(shù)條件。重點(diǎn)內(nèi)容分三部分：電抗率的選擇、額定值和主要技術(shù)性能。第一節(jié) 電抗率的選擇我國地域遼闊，各大區(qū)電網(wǎng)的情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)差異較大。對(duì)電抗率要定出一個(gè)統(tǒng)一的參數(shù)相當(dāng)困難，只能規(guī)定一個(gè)范圍，給設(shè)計(jì)人員以靈活選用的余地。電抗率的選擇由系統(tǒng)諧波電壓設(shè)計(jì)確定。電容器投運(yùn)前后，變電所各級(jí)電壓的各次諧波電壓均不應(yīng)超過電力系統(tǒng)諧波管理暫行

16、規(guī)定SD 126-84的允許值。第311條 本條規(guī)定了電抗率確定的原則，具體設(shè)計(jì)計(jì)  算可按附錄二所列公式進(jìn)行。計(jì)算得的諧波電壓應(yīng)符合電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定SD 126-84的規(guī)定，第312條、第313條 具體推薦了諧波電壓情況不同時(shí)的電抗率選擇。如當(dāng)系統(tǒng)中高次諧波電壓含量較小，電抗器主要用于限制合閘涌流時(shí)，可選用電抗率K等于0.1%1%的阻尼電抗器，但應(yīng)當(dāng)注意電容器接人系統(tǒng)時(shí)對(duì)各次諧波電壓的放大。對(duì)于主要用于抑制5次及以上的高次諧波電壓時(shí)，宜選用電抗率K等于4，5%6%電抗器。但要注意電容器接人系統(tǒng)時(shí)對(duì)3次諧波電壓的放大。如為抑制3次及以上高次諧波電壓時(shí)，則宜選擇電抗率K等于12

17、一13的電抗器。在諧波電壓放大后仍不超過規(guī)定值、電容器諧波電壓在允許范圍內(nèi)的條件下，宜選擇較小電抗率的電抗器，以減小無功容量的損失，并可減少其對(duì)低次諧波電壓放大程度。第314條 對(duì)于諧波較大的地點(diǎn)，除了按電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定SDl26-84的有關(guān)規(guī)定，要求有關(guān)用戶采取有效的限制諧波電壓的措施外，也可集中裝設(shè)交流濾波電容器裝置。對(duì)于該裝置中的電抗器，由于其運(yùn)行條件不同于并聯(lián)電容器裝置中的串聯(lián)電抗器，故不得按本標(biāo)準(zhǔn)選用。第二節(jié) 額定值第321條 本條規(guī)定了電抗器的四個(gè)基本額定參數(shù)。第322條一第324條 在實(shí)際裝置中，電抗器與并聯(lián)電容器直接串聯(lián)連接，流過電流亦為同一電流，其配套組合的關(guān)系由電抗

18、率所確定。根據(jù)額定電抗率的定義，規(guī)定電抗器的額定電流與并聯(lián)電容器組的額定電流相同，而其額定端電壓及額定容量則為并聯(lián)電容器組的額定相電壓及額定容量乘以額定電抗率K。 考慮到電抗器接人將引起電容器端電壓升高，應(yīng)當(dāng)注意選用相應(yīng)的較高額定電壓的電容器。不同額定電抗率時(shí)，電抗器的額定端電壓與并聯(lián)電容器額定相電壓、系統(tǒng)額定電壓之間的關(guān)系可以從本標(biāo)準(zhǔn)表323中得到。對(duì)于其它的額定電抗率，其電抗器額定端電壓可按表中數(shù)值用線性插值法計(jì)算得到。選擇與本標(biāo)準(zhǔn)表323中所列數(shù)值不一致的電容器額定相電壓時(shí)，則應(yīng)當(dāng)按實(shí)際的電抗值計(jì)算其電抗率及電抗器的端電壓。若電抗器額定電流不等于電容器組額定電流時(shí)，也應(yīng)按實(shí)際電抗計(jì)算其電

19、抗率及電抗器的端電壓。這些，在設(shè)計(jì)選擇時(shí)應(yīng)特別注意。同樣，對(duì)電抗器的容量亦如此考息第三節(jié) 主要技術(shù)性能第331條 為了保證電抗器在各種工況下均能滿足電抗率的要求，同時(shí)又能為制造廠所接受，規(guī)定了較為嚴(yán)格的電抗值偏差范圍。對(duì)于油浸鐵芯電抗器，還規(guī)定了較高的線性度要求，在1.8In時(shí)，電抗值與額定值之差不超過-5。這一點(diǎn)是為了控制設(shè)計(jì)電抗器時(shí)選取合理的磁通密度，它是一個(gè)綜合指標(biāo)，以確保損耗、噪聲等性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。第332條 本條主要為滿足電抗器的動(dòng)、熱穩(wěn)定而規(guī)定的最大短時(shí)電流要求。第333條、第337條 考慮到實(shí)際在接人電抗器后，合成電流通常不超過1.2In（我國與日本的情況均如此)，而目前生產(chǎn)的電抗器亦均按此考慮，故在條文中作為一種情況的穩(wěn)態(tài)過電流規(guī)定為12In)的合成電流。經(jīng)驗(yàn)表明，它的發(fā)熱相當(dāng)于135In的工頻電流，因此在溫升試驗(yàn)時(shí)即按此電流進(jìn)行。另一種情況的穩(wěn)態(tài)過電流規(guī)定