并联电容器装置设计规范 GB50227-2017
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5.8 导体及其他

5.8.1  单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线,其长期允许电流不宜小于单台电容器额定电流的1.5倍。

5.8.2  并联电容器装置的分组回路,回路导体截面应按并联电容器组额定电流的1.3倍选择,并联电容器组的汇流母线和均压线导线截面应与分组回路的导体截面相同。

5.8.3  双星形接线电容器组的中性点连接线和桥形接线电容器组的桥连接线,其长期允许电流不应小于电容器组的额定电流。

5.8.4  并联电容器装置的所有连接导体应满足长期允许电流的要求,并应满足动稳定和热稳定要求。

5.8.5  用于并联电容器装置的支柱绝缘子,应按电压等级、泄漏距离、空气净距、机械荷载等技术条件,以及运行中可能承受的最高电压选择和校验。

5.8.6  用于并联电容器组不平衡保护的电流互感器,应符合下列要求:

    1  额定电压应按接入处的电网电压选择;

    2  额定电流不应小于最大稳态不平衡电流;

    3  电流互感器应能耐受电容器极间短路故障状态下的短路电流和高频涌放电流,不得损坏;

    4  准确级应满足继电保护要求。

条文说明

5.8.1  本条规定有两个要求:一是对导线型式的要求,为了避免电容器套管受力,不允许用硬导线连接,应选择软导线;二是对导体载流量要求,即截面要求,1.5倍额定电流是根据电容器允许的稳态过电流值规定的。电容器稳态过电流是由多种因素造成的:稳态过电压、谐波、电容器的容量正偏差,考虑这些因素电容器的稳态过电流为1.37In(In为单台电容器额定电流)。单台电容器至外熔断器或母线的连接导线的截面较小,为增加可靠性适当加大导线截面,并与相关行业标准取一致,故规定按不小于1.5倍单台电容器额定电流来选择导线截面。户外布置电容器端子应带绝缘帽应根据用户要求及使用条件确定。

5.8.2  本条是对电容器组回路导体、汇流母线和均压线导体截面选择的规定。因为,汇流母线和均压线中通过的电流,不会超过分组回路的最大工作电流,为保证安全,按回路最大工作电流选择导线,同时,也可减少导线规格,方便于设备安装。

    回路工作电流取1.3倍额定电流的依据是:电容器组的容量偏差不超过+5%(以前容量偏差按+10%)、电容器长期过电压不超过额定电压的1.1倍、在谐波和过电压的共同作用下,电容器组的稳态过电流值按1.3倍电容器组额定电流考虑。如果并联电容器装置装设有串联电抗器,正常工况的回路工作电流将小于电容器组的额定电流计算值,而且,电容器厂从自身利益考虑,电容器组的容量正偏差有逐渐缩小的趋势,就是+5%也很难达到,所以,在谐波和过电压的共同作用下,回路电流一般不会超过1.3倍电容器组额定电流。否则,可设置过负荷保护动作跳闸,因此,取1.3倍电容器组额定电流作为选择回路电气设备和导体的条件是安全的,也是合理的。

5.8.3  正常情况下,单星形桥形接线电容器组的桥连接线和双星形电容器组的中性点连接线,通过的为不平衡电流,该电流是由电容器组的容差造成的,数值很小。当故障电容器被外部熔断器切除后,容差增大,不平衡电流增加,按最严重情况考虑,最大稳态不平衡电流将不超过电容器组的额定电流,本条对上述连接线导体截面的选择规定,可满足安全要求。

5.8.4  对导体动热稳定的要求是保证安全运行的必要条件之一,按照允许电流选择的导体,虽然已经满足了回路载流要求,但对一些小截面导体来说,可能没有满足动热稳定要求,动热稳定就成了限制性条件,在短路状态可能损坏。总之,在导体选择时,正常运行时的允许电流和事故状态下的动热稳定电流,是同时应满足的两个条件。

5.8.5  支柱绝缘子选择和校验的技术条件是: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绝缘框架,为加强底层支柱绝缘子的强度,可采用增加支柱绝缘子数量或者采用高一级电压等级的产品,这是常用的两种方式。

5.8.6  本条为原规范第5.8.6条与第5.8.7条的合并条文,原规范对不平衡保护用电流互感器和电压互感器分别制定了一条规定。本条规定针对单星形接线采用不平衡电压保护和双星形接线采用不平衡电流保护的电容器组,选择电压互感器和电流互感器提出的要求。这些要求是根据现行国家标准《标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器  第3部分:并联电容器和并联电容器组的保护》GB/Z 11024.3-2001的规定并参照《并联电容器和并联电容器组的保护导则》IEC 60871-3中的要求并结合工程实践提出的。在双星形接线采用中性点不平衡电流保护中,电流互感器的准确等级可选10P级。为了使电流互感器不致因匝间短路电流和高频涌放电流冲击而开裂损坏,IEC标准要求在电流互感器的一次侧装设间隙或避雷器。我国采取以下措施:在电流互感器的一次和二次侧同时装设低压避雷器、只在一次侧装设低压避雷器、采用加强电流互感器的匝间绝缘来提高抗冲击能力、在满足继电保护灵敏度的前提下加大电流互感器的变比等,这些都是有效措施。

    对于单星形接线采用开口三角电压保护或单星形接线采用相电压差动保护,工程中通常采用放电线圈二次侧抽取电压用于不平衡保护,用于电压差动保护的专用放电线圈一次侧有中间抽头,用三个套管引出,与电容器组的两个串联段对应连接,有两个二次电压线圈,可检测差电压,二次线圈的准确等级可用0.5级,这种产品在工程中已经应用很普遍。

    无论是选择电流互感器或电压互感器,对使用来说最主要的要求有两点:满足保护灵敏度要求,故障状态不损坏。

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