并联电容器装置设计技术规程

并联电容器装置设计技术规程

SDJ 25-85 (试 行)

主编部门:水利电力部西南电力设计院 批准部门:中华人民共和国水利电力部

施行日期:1985年2月12日

中华人民共和国水利电力部 关于颁发《并联电容器装置设计

技术规程》(试行)的通知 (85)水电电规字第11号

为了适应电力建设发展的需要，并统一并联电容器装置设计标准，我部生产 司和电力规划设计院于1982年委托西南电力设计院组织编制部颁标准《并联电容 器装置设计技术规程》，参加编制的有东北电力设计院和西北电力设计院。经主 编单位和参加单位的努力工作，并在向有关设计、运行、科研等单位征求意见的 基础上，于1984年11月由电力规划设计院和生产司对《并联电容器装置设计技 术规程》送审稿进行了审查。现批准《并联电容器装置设计技术规程》SDJ25— 85颁发试行。

各单位在试行中要注意总结经验，如发现有不妥和需要补充之处，请将意见 随时函告西南电力设计院并抄送我部生产司和电力规划设计院，以便修改时参考。

1985年2月12日

第一章 总 则

第1.0.1条 本规程适用于35～220kV变电所内单组容量为2000kvar、 10(6)kV及以上的并联电容器装置(以下简称电容器装置)新建和扩建的工程设计。 对于单组容量小于2000kvar电容器装置的设计，可参照执行。

第1.0.2条 电容器装置的设计必须执行国家的技术经济政策，并应根据安装 地点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等，合理地选择接线方 式、布置型式和控制、保护方式，做到安全可靠、经济合理和运行检修方便。 第1.0.3条 电容器装置的总容量应根据电力系统无功规划设计、调相调压计 算及技术经济比较确定。对于35～110kV变电所中电容器装置的总容量， 按照无功功率就近平衡的原则，可按主变压器容量的10%～30%考虑。 第1.0.4条 遵照本规程设计的电容器装置，尚应符合现行的国家和水利电力 部的有关标准、规范和规程的规定。

第二章 接 线 第一节 一 般 规 定

第2.1.1条 电容器装置的接线，应使电容器的额定电压与接入电网的运行电 压相配合。

第2.1.2条 确定电容器装置的分组容量应满足下列要求： 一、分组电容器投切时，不得发生谐振；

二、投切一组电容器引起所在母线电压变动不宜超过2.5%； 三、应与配套设备的技术参数相适应。

电容器装置在满足上述要求的情况下；宜减少分组，加大分组容量。 第2.1.3条 电容器装置宜装设在主变压器的低压侧或主要 负荷侧。

第二节 接线方式

第2.2.1条 小电流接地系统的电容器装置应采用中性点不接地的星形或双星 形接地。

第2.2.2条 电容器装置每相的电容器，应采用先并联后串联的连接方式。

第三节 配套设备及其连接

第2.3.1条 电容器装置应设置满足电容器运行要求的专用断路器。

分组断路器不能满足开断短路的要求时，应增设开断短路用的总断路器。 第2.3.2条 两组及以上的电容器组并列进行，如其合闸涌流超过回路设备允 许值，应在每组回路中设置串联电抗器。

当装设电容器装置引起的高次谐波含量超过规定允许值时，应在回路中设置 限制谐波的串联电抗器。

限制谐波的电抗器，可兼作限制涌流的电抗器。

需要限制短路电流时，串联电抗器可兼作限流电抗器。 第2.3.3条 串联电抗器装设在电容器的中性点侧或电源侧，应根据电容器装 置的接线方式、电抗器的动热稳定电流、绝缘水平及母线短路容量等由技术经济 比较确定。

第2.3.4条 电容器装置的操作过电压超过设备允许值时，应在断路器的电容 器侧靠近电容器装设氧化锌避雷器。

第2.3.5条 电容器装置宜装设接地用隔离开关。

第2.3.6条 电容器的外壳直接接地时，保护单台电容器的熔断器应接于电源 侧。

第2.3.7条 电容器组必须加装放电装置，并与电容器组直接连接。

第三章 电器和导体选择 第一节 一 般 规 定

第3.1.1条 电容器装置的电器和导体，应根据其技术条件及安装地点的环境 条件选择和校验。

第3.1.2条 电容器装置的电器和导体应满足正常运行、短路故障及操作过程 的要求。

第3.1.3条 电容器装置的电器和导体的长期允许电流，应不小于电容器组额 定电流的1.35倍。

第3.1.4条 半露天布置的电容器装置的电器应选用屋外型设备。 第3.1.5条 高海拔地区应选用高原型电容器装置的电器，湿热带地区应选用 适用于湿热带地区的产品。

第二节 电容器

第3.2.1条 电容器承受的稳态过电压不应超过电容器额定电压的1.1倍。

当电容器的额定电压不满足实际运行电压要求时，可将两台或两台以上串联 使用。

第3.2.2条 电容器的选择应允许稳态过电流达到电容器额定电流的1.3倍。 对于具有最大电容正偏差的电容器，该过电流允许值应达到电容器额定电流的

1.43倍。

第3.2.3条 单台电容器的容量选择应按电容器组单相容量和每相电容器的 串、并联台数确定。每相各串联段中电容器的并联台数宜小于最大并联台数。 第3.2.4条 电容器的环境温度，应按1h平均最高温度、24h平均最高温度、 年平均最高温度和极端最低温度进行校验。

第3.2.5条 单台容量100kvar及以上的电容器应选用有内放电电阻的电容器。

第三节 断路器

第3.3.1条 电容器装置的断路器除应满足一般断路器的技术条件外，尚应符 合下列要求：

一、合闸时触头不应有明显弹跳、熔焊； 二、分闸时不应重击穿；

三、应有承受合闸涌流的能力；

四、经常投切的断路器应具有频繁操作的能力。 当选择的设备难以满足上述一、二项要求时，必须有操作过电压的防护措 施。 第3.3.2条 当电容器装置采用有总断路器和分组断路器的接线时，总断路器 应具有切除其所连接的全部电容器和短路电流的能力。

第四节 熔断器

第3.4.1条 保护单台电容器的熔断器应采用专用熔断器，且宜优先选用喷逐 式熔断器。

第3.4.2条 熔断器的额定电压不得低于电容器的额定电压，最高工作电压应 为额定电压的1.1倍。

第3.4.3条 限流式熔断器不宜使用在低于其额定电压的电网中。

第3.4.4条 熔断器熔体的额定电流可按电容器额定电流的1.5 ～2.0倍选择。

第五节 串联电抗器

第3.5.1条 限制合闸涌流的串联电抗器的电抗值，应按断路器、电流互感器 等设备所允许的涌流值进行选择。

第3.5.2条 限制高次谐波和涌流的串联电抗器的电抗值，应使回路对被限制 的谐波的总阻抗呈感性；对限制五次及以上的谐波可选用(5%～6%)Xc(Xc为电 容器组每相的容抗，下同)；对限制三次及以上谐波可选用(12%～13%)Xc。 第3.5.3条 串联电抗器的长期最大允许电流等于1.35倍额定电流时，电抗值 不应低于90%额定电抗。

第六节 放 电 装 置

第3.6.1条 放电装置宜选用专用放电线圈，当用单相电压互感器代替时，其 技术特性应满足放电装置的要求。

第3.6.2条 放电装置的额定电压不应低于电容器组的额定电压，其稳态过电 压允许值应与电容器组相一致。

第3.6.3条 放电装置的放电特性应满足下列要求：

一、手动投切的电容器组的放电装置，应能使电容器组上的剩余电压在5min 内自额定电压峰值降至50V以下；

二、自动投切的电容器组上的剩余电压在5s内自电容器组额定电压峰值降至 0.1倍电容器组额定电压及以下。

第3.6.4条 放电装置的容量应满足在最大放电容量下放电时的热稳定要求， 并应满足二次负荷及电压变比误差的要求。

第3.6.5条 放电装置的有功损耗不宜超过其额定容量的1%。

第七节 导体及其他

第3.7.1条 单台电容器至母线或熔断器的连接线的长期允许电流，不应小于 单台电容器额定电流的1.43倍，尚应考虑机械强度的要求。 第3.7.2条 选择氧化锌避雷器时，应根据避雷器的连接方式，可能出现的过 电压倍数和电容器组容量，校验通流容量。 第3.7.3条 双星形中性线电流互感器，应选匝间绝缘加强型产品，或一次并 联低压氧化锌避雷器。

第四章 保护、控制和测量装置

第一节 一 般 规 定

第4.1.1条 电容器装置应具有单台电容器故障、电容器组内部故障、过负 荷、外部连接线短路及系统运行异常情况的保护。

第4.1.2条 测量表计的量程应满足电容器组的最大允许电流及最高允许电压 的要求。 

第二节 保 护 装 置

第4.2.1条 单台电容器应设置专用熔断器作为电容器内部故障的保护。 第4.2.2条 电容器组的内部故障，按电容器组不同接线方式分别采用下列类 型保护方式：

一、星形接线的电容器组可采用开口三角电压保护；

二、多段串联的星形接线的电容器组也可采用电压差动保护或桥式差电流保 护；

三、双星形接线的电容器组可采用中性线不平衡电压或不平衡电流保护。 第4.2.3条 对电容器装置的过电流和内部连接线的短路，应设置过电流保 护。当有总断路器及分组断路器时，电流速断动作于总断路器分闸。 第4.2.4条 电容器装置应设置母线过电压保护，带时限动作于信号或分闸。 在设有自动投切装置时，可不另设过电压保护。 第4.2.5条 电容器装置宜设置失压保护，当母线失压时，自动将电容器装置 切除。

第三节 控 制

第4.3.1条 电容器装置宜在主控制室集中控制。 第4.3.2条 根据电容器装置在电网中的作用、设备情况和运行经验等，可采 用下列投切方式：

一、担负电力系统调压的电容器装置可采用按电压、无功功率及时间等组合 条件分组自动投切；

二、对于主变压器具有有载调压装置的变电所，可对电容器装置与主变压器 分接头进行综合调节； 三、35～110kV变电所中电容器装置可采用分别按电压、无功功率或时间等 自动投切； 四、对于日负荷变化不大、母线电压稳定的变电所，电容器装置日投切次数 各三次及以下时，可采用手动投切。 第4.3.3条 自动投切装置的接线，应有防止保护跳闸时误投入电容器装置的 闭锁回路，并应设置操作解除控制开关。对于综合控制装置，应设置改变控制方 式的切换开关。

第4.3.4条 电容器装置控制回路严禁设置自动重合闸。

第4.3.5条 在变电所备用变压器或互为备用的母线段自投装置使备用断路器

合闸前，应先将被投母线上的电容器装置联锁切除，并闭锁电容器自投装置。

第四节 测 量 装 置

第4.4.1条 电容器装置应设置下列仪表：

一、总回路应分相设置电流表，在分组回路中每组可只设置一只电流表； 二、应设置一只电压表，切换测量各线电压。母线已有电压表时，不得另设 置； 三、总回路应设置无功功率表，分组回路可只设置无功电度表。

第五章 布置和安装

第5.0.1条 电容器装置应根据环境条件、设备技术参数及当地的实践经验， 选择屋外、半露天(即屋外搭遮阳棚)或屋内的布置型式。 第5.0.2条 电容器装置的构架设计，应考虑便于维护和更换设备，分层布置 不宜超过三层，每层不应超过两排，四周及层间不应设置隔板，以利通风散热。 第5.0.3条 电容器装置的安装尺寸不应小于表5.0.3所列数值。

表5.0.3 电容器装置安装尺寸表

注：电容器间距应按制造厂规定，无制造厂提供的数据时，可按不小于100mm考 虑。

第5.0.4条 电容器装置应设置维护通道1)，其宽度(净距)不宜小于1200mm。 维护通道与电容器间应设置网状遮栏。

电容器构架与墙或构架之间设置检修走道2) 时，其宽度不宜小于1000mm。 注：1)维护通道——正常运行时巡视、停电后进行检修及更换设备的通道。 2)检修走道——停电后打开网门后方能进行检修和更换设备的走道。 第5.0.5条 电容器装置半露天布置时，应按屋外布置确定安装尺寸。 第5.0.6条 电容器组的绝缘水平应与电网的绝缘水平相配合。电容器与电网 绝缘水平一致时，应将电容器外壳与构架可靠接地；电容器绝缘水平低于电网 时，应将电容器安装在与电网绝缘水平相一致的绝缘构架上，电容器外壳应与构 架可靠连接。35、63kV电容器组的绝缘构架应分相设置。 第5.0.7条 串联电抗器的绝缘水平低于电网时，应将其装在与电网绝缘水平 相一致的绝缘平台上。

第5.0.8条 电容器装置应有防止小动物进入的措施。 第5.0.9条 电容器套管与母线应使用软导体连接。不得利用电容器套管支承 母线。

单套管电容器组的接壳导线，应由接壳端子的连接线引出。

第5.0.10条 熔断器应安装在通道侧，并应避免熔丝熔断时引起事故损坏邻近 设备。

第5.0.11条 未装设接地隔离开关的电容器装置应设有挂接地线的端子。 第5.0.12条 电容器装置的钢构架应采取镀锌等防锈措施。

第六章 防火和通风 第一节 防 火

第6.1.1条 电容器室及半露天布置的遮阳棚为丙类生产建筑物，其耐火等级 应按二级考虑。

电容器装置的构架应采用非燃烧材料。

电容器装置的地面屋内宜采用水泥沙浆抹面并压光，也可铺沙；屋外宜采用 水泥沙浆抹面，也可铺碎石。

第6.1.2条 电容器装置与其他建筑物或主要电气设备之间无防火墙时，其防 火间距不应小于10m。由于条件限制，电容器室与其他生产建筑物连接布置时， 其间应设防火隔墙。

第6.1.3条 电容器装置必须就近设置消防设施，并应设有总的消防通道。 第6.1.4条 电容器室不宜设置采光玻窗，门应向外开启。相邻两电容器室之 间的门应能向两个方向开启。

第6.1.5条 电容器装置宜布置在变电所年主导风向的下风侧。

第二节 通 风

第6.2.1条 电容器室的通风应按消除室内余热考虑，余热量包括电容器装置 的散热和屋顶太阳辐射热。

第6.2.2条 电容器室的通风量，应根据电容器温度类别，按夏季排风温度不 超过电容器所允许的最高环境空气温度计算。 第6.2.3条 电容器室应首先考虑自然通风，当其不满足排热要求时，可采用 自然进风、机械排风的通风方式。

第6.2.4条 确定电容器装置布置的朝向，应综合考虑减少太阳辐射热和利用 夏季主导风的散热作用。

电容器室屋顶应采取隔热措施。

第6.2.5条 电容器室的进、排风口应有防止雨雪和小动物进入的措施。

附录一 谐振容量计算

发生n次谐波谐振的电容器容量，按下面近似计算式计算

Qcx?Sd(1?A) (附1.1) n2式中Qcx——发生n次谐波谐振的电容器容量(Mvar)； Sd——电容器装置安装处的母线短路容量(MV2A)； n——谐波次数，即谐振频率与电网基波频率之比； A——电容器装置每相感抗(XL)与每相容抗(Xc)的比值， 即 A=XL/Xc

附录二 电容器组投入电网时的涌流计算

一、单组电容器投入时涌流的计算

附图2.1 单组电容器涌流计算值电路图

L0—网络每相等值电感；L—串联电抗器和接线每相电感；

C—电容器组每相电容；DL—断路器

单组电容器涌流计算的等值电路如附图2.1所示。

由等值电路可列出回路微分方程，经推导整理可得出合闸瞬间涌流的最大值 Lymax为

Iymax?2Ie(1?XC) (附2.1) XL?fy?fXC (附2.2) XL?上二式中Iymax——合闸涌流最大值(kA,峰值)；

Ie——电容器组额定电流(kA); Xc——电容器组每相容抗(Ω)；

X 'L——网络感抗(ωL0)与电容器装置串联感抗(ωL)的综合值(Ω)； fy——涌流频率(Hz)；

f——电网基波频率(Hz)。

二、并联电容器组追加投入时涌流的计算

附图2.2 并联电容器组涌流计算等值电路图

L1～Lm—第1组到第m组电容器组每相串联电抗器及接线的电感；

C1～Cm—第1组到第m组电容器组每相电容；DL—断路器

设有m组电容器，最后一组(即第m组)在电源电压为最大值Umax时投入， 电源产生的涌流不计；母线电感合并到各电容器组串联电感内。计算第m组投入 时的合闸涌流(等值电路如附图2.2)。 由附图2.2可导出下列公式

Iymax?2C??Ue (附2.3) 3L?106 (附2.4) fy?2?L?C? 当并联各组电容器容量相等时，式(附2.3)可改写为

Iymax?m?12000Qcd (附2.5)

m3?L106fy? (附2.6)

2?LC上四式中Ue——电容器组额定线电压(kV,有效值)；

CΣ——并联电容器组的等值电容值(μF)，等于已运行的各组电容器的 电容并联再与投入电容器组的电容串联；

LΣ——等值电感值(μH)，可按等值电容的方法求得。当计及母线电感 时按每米1μH考虑；

m——电容器分组数(m=2，3，4?)； Qcd——单组电容器容量(kvar)；

ω——电网基波角频率，ω=314rad/s； L——串联电抗器及连接线每相电感(μH)； C——每组电容器每相电容值(μF)。

附录三 稳态电压升高的计算

一、电容器装置接入母线后，引起的稳态电压升高值可按下式计算

?U?UZM式中ΔU——电压升高值(kV)；

Uzm——电容器装置未接入时的母线电压(kV)； Qc——接入母线的电容器总容量(Mvar)。

二、电容器组接入串联电抗器后，电容器的端电压将升高，其值可按下式计 算

UC?QC (附3.1) SdUeM1? (附3.2) 3N1?A式中Uc——电容器的端子运行电压(kV)； UeM——电容器装置的母线电压(kV)； N——每相电容器的串联段数。

附录四 放电装置放电时间的计算

采用放电线圈或电压互感器放电时，放电电流通常是衰减振荡波，此时，放 电时间t可按下式计算

t?4.6Lf2UexlgRfUr (附4.1)

式中t——从2Uex降到Ur的放电时间(s)；

Lf——放电回路的电感(H)； Lf——放电回路的电阻(Ω)；

Uex——电容器组的额定相电压(V)； Ur——允许剩余电压(V)。

附录五 电容器装置继电保护整定计算

一、过电流保护 (一)动作电流

Idz?KkKjxIeNl (附5.1)

式中Idz——动作电流(A)； Kk——可靠系数；

Kjx——接线系数。当电流互感器接成星形时为1； N1——电流互感器变比。 (二)灵敏度校验

(3)3Id??min?12.~15. (附5.2) 2IdzK(2)lm式中 K(2)lm——保护装置的灵敏系数；

3 Idmin——系统最小运行方式下，保护装置安装处的三相短路电流稳态值(二

次值，A)。

保护装置应带0.2s以上时限以躲过涌流。 二、电容器组内部故障保护 (一)开口三角电压保护

Udz?Uch (附5.3)

NyKlmUch?3KUex (附5.4)

3N(M?K)?2KUch?3?Uex (附5.4a)

3N?M(1??)????2?上三式中Udz——动作电压(V)； Ny——电压互感器变比；

Klm——灵敏系数，取1.25～1.5； Uch——差电压(V)；

K——因故障而切除的电容器台数；

β——任意一台电容器击穿元件的百分数； M——每相各串联段电容器并联台数。

由于三相电容的不平衡及电网电压的不对称，正常时存在不平衡零序电压 Uobp，故应进行校验，即

Udx≥Kk Uobp (附5.5) (二)双星形接线中性线不平衡电压或不平衡电流保护 1.不平衡电压保护

Udx?U0 (附5.6)

NyKlmU0?KUex (附5.7)

3N(Mb?K)?2KU0??Uex (附5.7a)

3N?Mb(1??)????2?式中U0——中性点不平衡电压(V)；

Mb——双星形接线每臂各串联段的电容器并联台数。

当采用星形中性点电压偏移保护时，零序电压计算公式与上式同。 2.不平衡电流保护

Idz?1I0 (附5.8)

NlKlmI0?3MKIed (附5.9)

6N(M?K)?5KI0?3M?Ied (附5.9a)

6N?(M(1??)????5?上三式中I0——中性点间流过的电流(A)； Ied——每台电容器额定电流(A)。

为了躲开正常情况下的不平衡电压和不平衡电流，均应校验动作值，即

Udz?KkU0bpNy (附5.10)

Idz?Kk (三)电压差动保护

Udz?I0bpNL (附5.11)

?UC (附5.12) 1Ny.Km?UC?3KUex (附5.13)

3N(M?K)?2K?Uc? N=2时

3?Uex (附5.13a)

3N?M(1??)????2?3NUex (附5.14)

6M?4K?Uc??Uc?3?Uex (附5.14a)

6M(1??)?4?上五式中ΔUc——故障相的故障段与非故障段的压差(V)。 (四)桥式差电流保护

I??I (附5.15)

NeKlm?I?3MNIsd (附5.16)

3N(M?2K)?8K?I?3M?Isd (附5.17)

3N?m(1??)?2??8?上三式中 ΔI——因故障切除部分电容器后，桥路中通过电流(A)。

公式(附5.4)、(附5.7)、(附5.9)、(附5.13)、(附5.14)及(附5.16)适用于有专用 单台熔断器保护的电容器装置；而公式(附5.4a)、(附5.7a)、(附5.9a)、(附5.13a)、 (附5.14a)及(附5.16a)则适用于未设置专用单台熔断器保护的电容器装置。 三、电容器装置母线过电压保护

Udz? 四、电容器装置失压保护

Udz?Kv(1?A)Uem (附5.18) NyKminUem (附5.19) Ny式中Kmin——系统正常运行可能出现的最低电压系数，一般取0.5。

附录六 本规程用词说明

现将执行本规程条文时，要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别 对待。

1.表示很严格，非这样作不可的用词： 正面词一般采用“必须”； 反面词一般采用“严禁”。

2.表示严格，在正常情况下均应这样作的用词： 正面词一般采用“应”；

反面词一般采用“不应”或“不得”。

3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的用词： 正面词一般采用“宜”或“可”； 反面词一般采用“不宜”。

并联电容器装置 设计技术规程 SDJ25—85 (试 行) 编 制 说 明

前 言

《并联电容器装置设计技术规程》SDJ25—85(试行)已经水利电力部颁发执 行。为帮助理解和正确贯彻规程条文，决定出版《并联电容器装置设计技术规 程》SDJ25—85(试行)的编制说明。

本编制说明主要阐述新规程条文的编制依据，并对条文的含义作了某些解 释，供使用时参考。

各单位在使用本规程及其编制说明过程中，如发现有不妥或需要补充之处， 请随时函告西南电力设计院和我院。

水利电力部电力规划设计院

1985年9月

第一章 总 则

本章主要内容包括本规程的总的指导思想、适用范围、电容器总容量选择原 则以及本规程与其他标准、规范和规程的关系。 第1.0.1条 本条阐述《规程》的适用范围。 一、根据我国高压并联电容器装置(以下简称电容器装置)的现有情况，于 1982年7月底至8月初在成都讨论本规程编制大纲的会议上决定：“本规程适用 范围定为装在35～220kV变电所内单组容量为2000kvar、10(6)kV及以上的高 压并联电容器装置。对于单组容量小于2000kvar的电容器装置，设计时可参照使 用。”如果将小容量电容器装置亦包括进去，势必使其标准过高。

二、调查结果表明，330～500kV变电所的电容器装置因无实际运行经验， 目前尚无条件纳入规程。

于1983年11月上旬召开的本规程初稿讨论会的纪要中明确指出：“鉴于目 前国内330～500kV变电所内尚无自行设计制造的并联电容器装置投入运行，编 制规程的条件不够成熟。本规程适用范围仍按初稿提出的意见定为220kV及以下 电压的变电所。对于330～500kV变电所的无功补偿装置，建议另行安排编制暂

行技术规定。” 三、本规程的适用范围是1982年在成都召开的《规程》编制大纲讨论会上定 下来的。装置的电压等级局限于10(或6)kV及以上，这是因为各地区已运行的和 正在设计的电容器装置绝大部分是装在10kV电压等级，只有少部分是装在35及 63kV电压等级。适用范围的下限定为35kV变电所中2000kvar(单组容量)是为了 与《变电所设计技术规程》相适应。

第1.0.2条 本条阐述《规程》的指导思想及主要设计原则。

一、首先强调装置的设计必须执行国家的技术经济政策(如能源政策、电压管 理条例等)。

二、在总的设计思想中突出了安全可靠。由于并联电容器节能的经济效益很 显著，运行部门所做的计算比较结果表明，装设并联电容器的投资一般在短期之 内就可全部收回。再则，与调相机比较，电容器总的投资费用要节省得多。但在 前几年，电容器及电容器室的爆炸起火事故较多。对电力系统的安全影响很大， 所以，在设计中，经济与安全二者权衡，应将安全可靠摆在首位。故《规程》中 提出了要做到“安全可靠、经济合理和运行及检修方便”。 三、设计原则中除电网条件、自然环境特点、运行和检修要求外，还提到了 安装地点的谐波水平。因为随着电力系统的发展，系统中可控硅及电气化机车等 产生谐波的负荷亦不断增长，使电网中波形畸变加重，而并联电容器对高次谐波 分量有放大作用，在参数匹配时，还将产生高次谐波谐振。因此，谐波问题也是 并联电容器设计中必须考虑的重要问题之一。 水电部1984年8月颁发的《电力系统谐波管理暂行规定》(SD126—84)(以 下简称《暂行规定》)是处理谐波问题的指导性文件。其中第1.3条规定“电网原 有的谐波超过本规定的电压正弦波形畸变率极限值时，应查明谐波源并采取措 施，把电压正弦波形畸变率限制在规定的极限值以内。在本规定颁发前，已接入 电网的非线性用电设备注入电网的谐波电流超过本规定的谐波电流允许值时，应 制定改造计划并限期把谐波电流限制在允许范围以内。所需投资和设备由非线性 用电设备的所属单位负责。”第1.4条明确规定：“新建或扩建的非线性用电设 备接入电网，必须按本规定执行。如用户的非线性用电设备接入电网，增加或改 变了电网的谐波值及其分布，特别是使与电网连接点的谐波电压、电流升高，用 户必须采取措施，把谐波电流限制在允许的范围内，方能接入电网运行。”《暂 行规定》的第2.1条表2.1列出了电网电压正弦波形畸变率极限值；第2.2条规定 了用户注入电网连接点的各次谐波电流的允许值。 《暂行规定》的第三章是谐波管理。第3.1条规定：“各级电力部门对电网 的谐波情况，应定期进行测量分析，当发现电网电压正弦波形畸变率超过表2.1 的规定时，应查明谐波源并按第1.3条的规定，协助非线性用电设备所属单位采 取措施，把注入电网的谐波电流限制在表2.2规定的允许值以下，??”第3.2条 规定“电力部门和用户均应校核接入电网的电力电容器组是否会发生有害的并联 谐振、串联谐振和谐波放大，防止电力设备因谐波过电流或过电压而损坏。为 此，电力部门和用户所安装的电力电容器组，应根据实际存在的谐波情况，采取 加装串联电抗器等措施，保证电力设备安全运行”。

在规划并联电容器的安装地点和总容量时，应充分考虑以上有关谐波问题的 规定，以避免由于谐波放大或谐振造成对电力系统和电容器装置的危害。 第1.0.3条 本条主要是规定并联电容器装置总容量的确定原则。

条文中的无功规划设计，实际上包括了无功电力规划设计的全过程，即在电

力系统有功规划的基础上进行的无功电力平衡计算。其中要全面考虑远近期需 求、合理布局、无功负荷和无功电源就地平衡原则、潮流和电压计算、设备(主变 电压抽头)技术参数计算、备用容量、技术经济比较等。

本条文强调应进行必要的调相调压计算，特别是在220kV变电所中应根据计 算结果来确定电容器装置的总容量，以免造成投资与设备的浪费。根据各运行单 位的意见，在缺乏准确资料时，对于35～110kV变电所中电容器装置的总容量可 按主变压器容量的10%～30%配置。地区无功缺额较少或距电源点较近的变电所 应取较低值，无功缺额较多或距发电厂较远的变电所应取较高值。 经调查，各地区无功容量的选择大同小异。现将收集到的情况汇总如下： 福州无功补偿专业会议的意见是：“变电站安装电容器，其主要作用是补偿 主变压器的无功损耗及无功负荷，同时进行调压。”“一般变电站的补偿容量， 可以按主变容量的15%～30%选择，要注意根据变电站的负荷性质及运行方式确 定合理的补偿容量”。

中国电机工程学会《关于目前我国农村电网无功补偿的意见》一文中提出： “变电站安装补偿容量的确定：

一、集中进行调相调压的110kV变电站，可以集中装置较大容量的电容器 组，以控制电网的电压水平。其补偿容量以主变压器容量的20%～25%为宜。当 主变压器负载较轻时，可按所带负载的20%～30%配置。

二、35kV变电站的补偿容量，一般按主变压器容量的25%～30%考虑。当 主变压器负载较轻时，可按所带负载的20%～30%配置”。

上海供电局确定的电容器总容量选择的原则是：35kV功率因数从0.8补偿到 0.9，需补偿的无功容量与负荷之比为16%～18%，约为主变压器容量的1/6～ 1/5；110～220kV功率因数从0.85补偿到0.95，大约需补偿的无功容量与负荷 之比为18.5%～21%，约为主变压器容量的1/5。 湖南省按力率电价收费较早，用户装设电容器的积极性高，因此，地区无功 缺额不多。湖南省电力局是按下述要求配置电容器容量的：20000kVA主变压器 下设3000kvar电容器；31500kVA主变压器下设4000kvar电容器。计算结果：电 容器的总容量约为主变压器容量的12.7%～15%。

天津电力工业局编写的《变电所高压并联电容器组设计、安装和运行技术导 则》中规定：“当缺乏准确的资料时，可按主变压器容量的15%～30%配置”。 武汉供电局统计15个电容器组容量，其结果基本上都在其主变压器容量的15%～ 30%之内。

根据以上意见，将本条规定为：对于35～110kV变电所中电容器装置的总容 量在无功功率就地就近平衡的原则下，可按主变压器容量的10%～30%考虑。 第1.0.4条 本条主要规定本规程与相关标准、规范、规程之间关系的处理。 一、按本规程编制大纲讨论会会议纪要规定： (1)由华东电力设计院负责修订的《变电所设计技术规程》，其中第三章第九 节并联电容器装置有关条文在修订时不再纳入该规程。全部内容见本规程。 (2)并联电容器装置过电压保护的有关要求由电科院高压所《电力设施过电压 保护技术规程》修订组在修订该规程时列入。

(3)并联电容器装置接地的有关要求由电科院高压所《电力设施接地技术规 程》修订组修订该规程时列入。

(4)有关并联电容器装置抗震内容由西北电力设计院《电力设施抗震设计标 准》编制组编制该标准时列入。

二、在电容器装置设计中，涉及有关《变电所设计技术规程》、《高压配电 装置设计技术规程》、《电气测量仪表装置设计技术规程》、《工业与民用建筑 防火规范》等的内容，详见该规程、规范。

由于电力电容器产品的IEC标准及我国国家标准对产品性能要求较为详细， 本专业人员均熟悉其内容，本规程不再重复上述规范、规程的内容。

《继电保护和安全自动装置技术规程》新版本与本规程第四章第二节保护装 置的内容稍有出入，建议设计时暂按本规程执行。下次修订时再相互协调。

第二章 接 线 第一节 一 般 规 定

第2.1.1条 本条规定为电压配合的原则要求。

电容器的无功容量与施加电压的平方和频率成正比(Q0=2πfCU2)。一般系统 频率变化很小，所以电容器端子上若施加的是额定电压，则它的输出亦为额定功 率；如果降低电压运行，电容器无功输出将大大减少，影响无功补偿效果。例 如：有的变电所用6.3kV的电容器两台串联后接成三角形用于10kV系统，电容器 输出的无功将比额定值减少约31%；也有把额定电压为10.5kV的电容器接成星形 用于10kV系统的，这样，容量将降低三分之二。虽然这样使用是安全的，但经济 效益低，因而是不合适的。 电容器过电压运行，将大大增加无功出力，造成过负荷，其危害也是很大 的。因为过电压运行将促使电容器场强增高，引起介损增加，长期过负荷运行会 使电容器失去热平衡，形成热击穿而损坏，从而影响电容器的使用寿命，所以过 电压运行也是应该避免的。因此，在设计中应尽量做到使电容器既能输出额定功 率又不过载，以符合既安全又经济的要求。

为了使国产电容器的额定电压与系统电压相配合，电容器装置的工作电压通 常采取的组合方式有以下几种：

(1)11/3kV的电容器接成星形用于10kV系统；

(2)11/23kV的电容器两段串联接成星形用于10kV系统； (3)10.5kV或11kV的电容器两段串联接成星形用于35kV系统； (4)19kV的电容器两段串联接成星形用于63kV系统。

可能还有别的组合方式，但主要的是以上几种。对于少数电网运行电压偏高 又缺少无功的地区，如果电容器装置的工作电压仍然采用上述的组合方式，则可 能造成电容器过电压运行。为了解决这个问题，需要采取提高每相工作电压的措 施。例如，浙江省绍兴变电所35kV母线经常运行电压为38.5kV,装于该变电所 35kV母线上的电容器组，采用10.5kV的并联电容器两台串联，再与两台0.6kV 的串联电容器串接，把每相的工作电压由21kV提高到22.2kV，这样接成星形接 线后线电压可达38.5kV,满足了电压配合的要求。

在利用串接串联电容器提高每相工作电压的接线中，串联电容器的额定电压 按需要提高的工作电压来选择，串联电容器的额定电流应与其串接的并联电容器 的额定电流相配合。这种接线使得布置复杂化，只是解决电容器过电压运行的一 个权宜之计。总之，这种接线在全国各地的应用实例是比较少的。为了使接线和 布置简单，部分单位希望电容器制造厂能生产11.5kV、12kV 两种额定电压的电 容器，以备选用。 还应指出，由于三角形接线存在一些尚未解决的问题，如故障电流大，无适 当的保护方式，无合适的专用熔断器作单台熔断器保护等，所以不能因为强调电

压配合而把10.5kV(或11kV)的电容器接成三角形接线，用于10kV系统。电容器 虽然可以在1.1倍额定电压下长期运行，但在考虑接线方式时，尽可能不利用这 个裕度，只对采用熔断器保护的电容器组，在故障电容器退出运行(缺台运行)时， 按1.1倍过电压整定保护时才使用此裕度。

第2.1.2条 变电所装设无功补偿的电容器总容量确定以后，根据补偿无功和 调节电压的需要把总容量分成若干组时，确定分组容量应满足本条所列的三个要 求：

一、分组电容器投切时，不得发生谐振。

当母线上接有m组电容器时，从投入第1组，第2组直到m组的全部投入， 都应避开谐振，这是电容器组安全运行的必要条件。

分组投切的大容量电容器组，其容抗的变化范围较大，若其容抗与系统的感 抗符合某种匹配条件，即会发生谐振。在工频情况下，系统的感抗一般比容抗小 得多，所以不会发生谐振。当系统中产生了高次谐波时，系统的谐波感抗可能与 系统的谐波容抗匹配，从而发生高次谐波谐振。谐振时产生的过电压和过电流将 使电气设备受到冲击，严重危及系统的安全运行，因而这是必须加以避免的。

一般电网的高次谐波分量主要以3、5、7次为主。大容量电容器组各分组 一般装有感抗值为5%～6%Xc(Xc为电容器组每相容抗，下同)的串联电抗器，它 能有效地抑制5次及5次以上的高次谐波，但对3次谐波有放大作用，3次谐波 的谐振点也往往落在电容器的调节范围内，因而很有可能在一定的参数匹配条件 下发生3次谐波谐振。

据调查，北京南苑变电所的62000kvar大容量电容器装置，是等分成8组按 电压自动投切。华北电力试验研究所的试验表明，当投入第2组时，电容器回路 的电压、电流的3次谐波分量分别达到11%和24.6%，电流波形严重畸变，电流 表指针摆动，出现谐振现象。后来把分组容量的配置予以改变，将其中一组容量 由8016kvar减为7014kvar固定投入，其他各组容量和投切方式不变，从而破坏了 参数谐振条件，保证了运行的稳定。张家口的侯家庙变电所，保定的高碑店变电 所、天津的陈塘庄变电所安装的三个大型电容器组，也出现过类似的现象，虽未 发生谐振，但已在不同程度上接近谐振点，后来都分别采取了必要的措施，避开 了谐振。

图2.1.2 n次谐波电流的等值电路图

In—谐波源的n次谐波电流；Icn—流入电容器回路的n次谐波电流；

??Isn—流入系统的n次谐波电流；R—电容器回路电阻；nXL—电容器回路n

次谐波感抗；Xc/n—电容器回路n次谐波容抗；nXs—系统n次谐波感抗 电网在低次数谐波下发生的谐振最为严重，若谐波源容量较大，而电容器组 容量较小，则谐振电流会导致电容器组严重过载，致使电容器产生异常声响和振 动，外壳变形膨胀，甚至因外壳爆裂而损坏。当电容器装置装设感抗值为6%Xc 的串联电抗器后，5次及5次以上的高次谐波被抑制，至于发生3次谐波谐振的 电容器容量，可按《规程》中(附1.1)式计算。 采取必要的分组方式，可避免分组电容器投到谐振点上，同时，也可避免出 现过大的谐波电流放大倍数。根据保定供电局的经验，推荐按以下方法考虑分组 容量，以避开不利于设备安全运行的谐波放大范围，现简略介绍如下，供参考。 n次谐波电流的等值电路如图2.1.2所示。 从n次谐波电流的等值电路图可得出：

(1)当nXL＜Xc /n时，电容器回路综合谐波阻抗呈容性，此时将产生对n次谐波 的放大作用。设放大倍数为K，则K的表达式如下：

?jnXs??ICn? (2.1.2-1) K?InjnXs?(R?jnXL?jXC/n)? 式中符号代表的意义如图注。这时Icn=KIn。

(2)当nXL>Xc /n时，电容器回路综合谐波阻抗呈感性，此时不会产生谐波 放大作用。

(3)当nXL=Xc/n时，电容器回路处于n次谐波滤波器的理想工作状态。

设 F???pr (2.1.2-2) SeXL (2.1.2-2) XCA?上二式中F——串联电抗器的损耗与其容量之比；

Pr——串联电抗器的总损耗； Se——串联电抗器的额定容量；

A——电容器装置的感抗与容抗之比； XL——电容器装置的每相感抗； Xc——电容器装置的每相容抗。

则 R=FXL=FAXC (2.1.2-4) 因为Qcx?Sd??A?,即《规程》中(附1.1)式，于是

?n2?

XsQC (2.1.2-5) ?XCSd?1?上二式中Qcx——电容器装置的谐振容量；

Sd——电容器装置安装处的母线短路容量； n——谐波次数；

Qc——电容器装置的安装容量； A、Xe、Xc所代表的意义同前。

所以

Xs1?B(2?A) (2.1.2-6) XCn式中 B——电容器安装容量与谐振容量之比，即QC/Qx；Xs、Xc、n、A代表 的意义同前。

将(2.1.2-1)式变换为

K?B(1?n2A)n2F2A2??B?1?(1?n2A)??2 (2.1.2-7)

因为 nFA??1?nA

故 K?2B (2.1.2-8) B?1 B=1时为谐振点；

B≠1时可确定一个谐波电流放大范围。 B与K值的关系如表2.1.2所示。

表2.1.2B与K值关系表

从表2.1.2可见，如要求谐波放大倍数K≤5，则电容器组投入时应避开的容 量范围为Qc≤0.83Qcx或Qc≥1.25Qcx；如要求K≤6，则Qc≤0.85Qcx或Qc ≥

1.2Qcx。还可发现，若要实现较小的谐波放大倍数，则电容器组投入时被限制 的容量范围就要增大，这往往给分组容量的确定带来困难，甚至无法满足要求。 究竟确定多大的K值合适，尚需进一步总结经验。

还应说明，为满足系统需要而确定的电容器总容量，也应同分组容量作适当 配合；在分组容量的确定出现困难时，可适当改变串联电抗器的感抗值，以改变 A值，从而改变Qcx值。

例：某变电站计划安装电容器22.5Mvar，电容器装置母线电压为10kV，母 线短路容量为350MVA，装感抗值为6%Xc的串联电抗器限制5次及5次以上高 次谐波，要求电容器对3次谐波的放大不超过6倍，试确定各分组的容量。

?1??0.06??17.9(Mvar) 解：Qcx?350???32? 电容器组投入时应避开的容量范围为：

当K＜6时Qc＞1.2317.9，即Qc＞21.5(Mvar) 或 Qc＜0.85317.9，即Qc＜15.2(Mvar)

可分3组投切，每个分组7.5Mvar，投切容量组合为7.5、15、22.5Mvar， 这样可以满足要求。

为了躲开谐振点及避开过大的谐波放大，在电容器装置作安装设计之前，最 好能测量系统原有的谐波含量。各分组电容器容量的确定应躲开参数谐振点及不 利的谐波放大区。初次投运时应逐组测量系统谐波分量的变化，如有谐振情况， 应采取对策消除。除此之外，在运行管理上还要加强对谐波的监视。 二、对电压调节的要求

当需要用电容器组的投切来调节母线电压时，其调压范围宜限制在额定电压 的2.5%以内，这对限制母线电压变动及分组容量的确定都比较合适，各地区基本 上都是这样规定的。无载调压分接开关的调压范围通常是额定电压的2.5%或 5%，而有载调压开关的调压范围通常是额定电压的1.5%或2.5%。经常投运而很 少切除的电容器装置，以及在选择设备时考虑到经济性的某些电容器装置，允许 不受2.5%调压范围的限制。故本条第二款采用“不宜超过2.5%”这一不严格用语。

三、考虑国产设备的制造现状 据调查，目前电容器装置配套设备的制造情况是，10kV电压等级，按断路器 的开断电流和串联电抗器的允许配置容量为10000kvar,按氧化锌避雷器的通流容 量，其允许的电容器组配置容量为8000kvar及以下；35kV电压等级，断路器允 许的配置容量是30000kvar，按氧化锌避雷器的通流容量，其允许的电容器组配 置容量为28000kvar，串联电抗器的配套能力为20000kvar。所以10kV电容器装 置的分组容量应在8000kvar以内，35kV电容器装置的分组容量应不超过 20000kvar。但是，防止电容器爆炸的最大允许电容器并联容量，也应满足要求。 还应指出，不应为了获得较小的调压阶梯而增加分组数，组数多了将引起涌 流倍数增加，因为每组电容器的电容量越小，涌流倍数就越大，对电容器的冲击 也就越大。电容器经常受到高幅值、高频率电流的冲击，对电容器的绝缘是不利 的。所以在满足分组容量要求的情况下，为了节约设备费、方便操作，宜减少分 组，加大分组容量。

东北和华北地区有这样的规定：“为了减少配套设备和安装费用，并为了操 作方便，对于没有特殊调压要求的电容器组，应减少分组，增加单组容量。”即

使对于有调压要求的电容器装置，分组也不宜过细。

东北电力设计院在电容器组分组容量确定的分析报告中建议的分组容量如下：

10kV 2000、 3000、 6000kvar 35、63kV 10000、15000、20000kvar

上述建议的分组容量，与我国目前电容器装置的配套设备制造情况是相适应 的，可以采用。

第2.1.3条 电容器装置设置在主变压器的主要负荷侧(或者大负荷侧)、可以获 得显著的无功补偿效果：降低变压器损耗、得到释放功率(即安装电容器后减少的 负荷容量)和提高母线电压。一般220kV地区变电所的主要负荷在110kV侧，但 由于配套设备的原因，把电容器装在110kV电压等级尚不具备条件，目前只能在 63kV及以下的电压等级上装设电容器，所以当变电所的主要负荷在63kV及以下 电压侧时，应把无功补偿的电容器装在主要负荷侧，以便提高经济效益。目前， 10kV电容器装置的配套设备较为齐全，已逐渐形成了系列化，设备费也比35、 63kV的便宜，因此，大部分电容器组是装在10kV侧，一些220kV变电所的无功 补偿电容器组也装在10kV侧，所以本条规定装在低压侧或主要负荷侧，允许根据 实际设备情况，作适当选择。

第二节 接 线 方 式

第2.2.1条 据调查，我国现在运行的电容器装置，基本接线有两类：三角形 ；不接地的星形(单星形、双星形)。中性点接地的星形接线尚未出现。在五十年代 和六十年代因国产的10kV电容器的额定电压等于电网电压，所以10kV电容器装 置采用了三角形接线。七十年代以后，电力系统发展了，电网容量增大了，新设计 安装的电容器装置开始采用星形接线。因为电容器装置接入的网络为不接地或小电 流接地系统，所以电容器组星形中性点也不接地。 据东北电管局1980年的统计：在114组电容器装置中，采用三角形接线的就 有86组。华北地区的山西、内蒙基本上为三角形接线。西南地区的云南、四川均 为三角形接线。湖南省也是三角形接线。在国外，一般在电压等级低的系统中才 采用三角形接线。例如，美国是2.4kV及以下电压级采用三角形接线，4.16kV及 以上电压级采用星形接线，日本是6.6kV以下电压级采用三角形接线，11kV以上 电压级采用星形接线。由于认识上不完全一致，直至1982年，一些地区的新建 10kV电容器组仍在继续采用三角形接线，这是不妥当的。

三角形接线的主要问题是电容器发生故障时故障电流大。单串联段的电容器 组，电容器直接承受线间电压，当任何一台电容器被击穿时，就形成两相短路， 其故障电流很大。在这种情况下，往往因为故障切除不及时，故障电流和电弧使 绝缘介质分解而产生气体，至使油箱爆裂。此外，故障电弧产生的高电压还可能 导致邻近电容器损坏。从全国各地的运行实践看，电容器事故(爆炸、起火以致烧 毁整个电容器室等)发生在三角形接线的电容器装置的最多。仅1982年全国就发 生了四起大的爆炸失火事故。据武汉供电局的统计，1982年以前发生的6次电容 器爆裂着火事故，也都发生在三角形接线的电容器组，而且都是由一台电容器击 穿而引起的相间短路事故。三角形接线还有其他缺点，如没有适当的保护方式， 对单台保护熔断器性能要求较高，装置的母线引接比双星形复杂等。

不接地星形接线的优点是：(1)单串联段电容器组，当一台电容器发生击穿 时，通过故障点的电流为电容器组额定电流的3倍，而采用每相两段串联的星形 接

线时，从计算可知，通过故障点的电流仅为电容器组额定电流的1.5倍；(2)可 供选择的保护方式多。当采用单台熔断器保护时，可以将故障电容器迅速切除， 避免电容器爆裂，而且故障电容器切除以后，无功补偿不中断，减少了断路器的 动作次数。鉴于有上述优点，各地新装电容器组基本上采用不接地星形接线。一 般作法是：总台数少的电容器组，采用单星形接线；单台容量小总台数多的电容 器组采用双星形接线。对于既可采用单星形接线又可采用双星形接线的同一种容 量，采用单星形接线较好，因为单星形接线使用开口三角电压保护，带二次线圈 的放电线圈可兼作保护用，保护方式最简单，安全可靠、灵敏度高，投资省，布 置也比双星形接线简单。单星形接线没有双星形接线那种两臂对称故障时保护不 能动作的缺点。

关于三角形接线电容器组的适用范围，比较集中的意见是，可以用于变电所 和配电线路上的小容量电容器组(已不属于本规程范围)，2000kvar及以上的电容 器组不再发展三角形接线，而采用单星形或双星形接线。 第2.2.2条 在国内，每相多段的电容器组主要是两段串接。对于电容器组每 相的接线方式，目前有两种意见：先并后串和先串后并。持后一种意见的人数较 少，工程中采用得也少，在工程中用得较多的接线是先并后串的连接方式。 在先并后串连接方式的电容器组中，当任一台电容器故障击穿后，故障电流 由两部分组成：系统供给的工频故障电流；其余健全电容器的充放电电流。由于 通过故障电容器的电流大，熔丝迅速熔断，将故障电容器切除，从而排除了故 障，使电容器组继续运行。先串后并的连接方式的电容器组中，当一台电容器故 障击穿时，故障电流要受与它串联的健全电容器容抗的限制，故障电流比先并后 串的小，熔丝不能尽快熔断，故障延续的时间长，与故障电容器串联的健全电容 器还可能因过电压而损坏。

鉴于有些电容器组为满足特殊要求，每相采用几个并联部分组成，这不完全 属于先并后串的连接方式，所以本条规定有一定灵活性。

第三节 配套设备及其连接

第2.3.1条 电容器组在电网中的运行方式应随无功负荷及电压的变化而改 变，在高峰负荷电压偏低时投入，在低谷负荷电压偏高时切除，从而起到节能和 调节电压的作用。因此通常电容器组的断路器操作较为频繁。电容器组在投入时 将产生涌流，而断路器在开断电容电流时，又容易产生电弧重燃。合闸时的高频 涌流和开断时的重击穿产生的过电压，将会对电容器及其回路中的其他设备的绝 缘造成损害。要限制电容器组切除时所产生的过电压或降低过电压倍数，关键是 消除或减少断路器断口的重击穿现象，我国对此也作了不少研究工作并改进了此 类断路器的性能。选用不重击穿的断路器是限制过电压的首要措施，为此电容器 装置必须设置适合电容器组操作的专用断路器。

为适应电容器组频繁操作的需要，一般采用真空断路器作为各分组电容器的 投切开关，但其开断电流通常不能满足切除短路的要求(国产10kV真空断路器的 开断容量，目前只达300～500MVA)。投切操作次数较少的电容器组，一般采用 SN10-10II型少油断路器(小排气)，其开断容量为500MVA。各分组的总断路器则 采用SN10-10III型少油断路器，其开断容量为750MVA。东北和华北地区对这两 种断路器做了大量的投切电容器组试验工作，并建议按上述方法选型。当母线短 路容量超过750MVA时，应考虑装设限流电抗器或采取其他措施。

当开断短路电流用的断路器与投切用的断路器在价格上有明显差别时，通常采 用价格便宜的断路器作为各分组的投切断路器，而选用一台能开断全部电容

器的断 路器作为各分组电容器的总断路器，这样做总投资仍然比较省。例如，从美国进口 的35kV真空负荷开关，开断电流仅达3kA，只能作为分组电容器的投切断路器， 但其价格便宜。为切断短路故障电流，需采用加并联电阻的多油断路器作为各分组 电容器的总断路器。

尚应指出，在同一母线上接有两组或两组以上的电容器组时，不能因为所采 用的真空断路器不能开断短路电流，而在每一个分组均设一台能开断短路电流的 断路器，与真空断路器串联使用。这既是不经济的，也是不必要的。

在采用限流电抗器限制母线短路容量的接线中，限流用的空芯水泥电抗器损 耗很大，而且在正常运行时它并不起作用。为了减少损耗，保定供电局采用限流 电抗器旁并联一台断路器的接线方式，正常运行时该断路器闭合，将限流电抗器 短接，事故时，并联断路器首先跳闸。这样使限流电抗器仅在事故时投入使用， 虽然增加了设备投资，但节省的运行费可以补偿。这种设备连接方式可以借鉴。

第2.3.2条 本条规定明确了装设串联电抗器的原则及串联电抗器的作用。 一、变电所中只装一组电容器时，一般合闸涌流不大，当母线短路容量不大 于80倍电容器组容量时，涌流将不会超过10倍电容器组额定电流。由于10倍以 内的涌流不致对回路设备造成损害，因此，可以不装限制涌流的串联电抗器。 当并联电容器组追加合闸时，合闸涌流将大大增加，其值可能达到回路设备 所不容许的程度。在此种情况下应装设限制涌流的串联电抗器。东北、华北电管 局规定：“变电所装有两组或两组以上的电容器并列运行，为调整电网运行电 压，有分别投切电容器组的操作机会时，电容器组必须装设限制涌流的串联电抗 器”。天津电力局还规定：“??当母线上仅接有两组电容器时，应尽可能将两 组电容器布置到母线的两端。”其目的也是为了限制合闸涌流。这样，当母线上 只接一组电容器而且该处的谐波分量又不大时，可以不装设串联电抗器。单组及 并联电容器组涌流及其频率的计算方法可参见附录二。

二、当系统的高次谐波含量超过规定时，应优先考虑在谐波源处采取限制措 施。若母线上原有的高次谐波含量在《电力系统高次谐波管理暂行技术规定》的 允许范围以内，而装设电容器装置后，容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使 其超过了允许值，这时则应在电容器回路装设串联电抗器，以改变回路阻抗参 数，限制谐波过分放大。 三、串联电抗器的作用是多功能的，归纳起来主要是：(1)减少网络中高次谐 波引起的电容器过负荷；(2)降低电容器组涌流的倍数和涌流频率；(3)减小电容器 侧的短路容量；(4)抑制电容器回路中产生高次谐波谐振及谐波的过分放大；(5)减 少电容器组断路器在两相电弧重击穿时的涌流，以利灭弧；(6)限制由于一台电容 器极间故障时，其他电容器组对其短路放电的电流。但其主要作用是抑制高次谐 波和涌流。电容器组因频繁操作需要采用真空断路器，而真空断路器因构造特殊 (触头开距小，真空不易散热等)，提高开断电流有困难，所以用电抗器来限制电容 器装置的短路电流是一个比较经济的办法。为此需要采用不易饱和的空芯电抗 器，但这种电抗器的有功损耗较大。油浸铁芯式电抗器的损耗虽比前者小，但易 于饱和，当通过25倍额定电流时，其电抗值降为其额定值的20%左右，所以它不 能作限流电抗器使用。

第2.3.3条 对于星形接线的电容器组，限制合闸涌流或抑制谐波的串联电抗 器，无论接在电容器组的电源侧或中性点侧，其阻抗特性是完全一样的，可以起 相同的作用。串联电抗器接于电源侧，当电容器组的母线短路时，串联电抗

器必 须承受系统短路电流，因此要求它具有较高的动、热稳定性。电抗器一般须作成 单相结构。如10kV电力系统母线短路容量为500MVA时，其短路电流可达 25kA，而装于10kV电压侧与6000kvar电容器组配套的6%Xc油浸铁芯式串联电 抗器，其动稳定电流为8250A，与应满足的动稳定电流相差甚远，即使采用加强 型产品也不能满足要求。如选用水泥空芯式电抗器，虽可以满足装在电源侧的要 求，但损耗太大。对于短路容量较小的系统，采用加强型串联电抗器，装在电源 侧时，其动稳定可满足要求。串联电抗器装于中性点侧，可不受系统短路电流的 作用，因此可降低对串联电抗器动、热稳定的要求，还可以降低对中性点绝缘水 平和机械强度的要求。产品价格也相应地低一些。对于双星形接线的电容器组， 如把串联电抗器装在中性点侧，电抗器的技术经济指标虽可降低，但要装两组， 而装在电源侧虽需提高电抗器的绝缘水平，抬高价格，但只需装一组，又可以兼 作限流电抗器，发挥其多功能作用。象这种情况，究竟是装一台好，还是装两台 好，应根据具体情况进行比较确定。

综上所述，串联电抗器在电容器装置回路中的装设位置，应根据工程实际情 况经技术经济比较确定。

第2.3.4条 为了限制切除电容器组时产生的操作过电压，首先应采用无重击 穿的断路器来切合电容器组。适宜于频繁投切电容器组的国产真空断路器，还有 2%～6%的重击穿几率，现场测试结果表明，所投运的国产真空断路器在操作电 容器组过程中，发生重击穿时会产生很高的过电压，其对地电压可达4倍额定电 压以上，电容器极间电压可超过2倍额定电压。这将会损坏电容器的极间绝缘。 在国外，如日本、美国的真空断路器，其灭弧性能较好，重击穿几率一般都在 0.1%以下，但仍然配有氧化锌避雷器保护。因此，凡采用真空断路器频繁投切的 电容器组，均应装设氧化锌避雷器。 由于阀型避雷器有间隙，当电容器组出现操作过电压时，间隙击穿后，在半 个周波内不能将电容器的电荷放掉，间隙可能第二次击穿，产生过电压，避雷器 可能爆炸。例如，1978年12月侯家庙变电所电容器组，在试验第8组的断路器 时，由于没有避雷器保护，在较高的重击穿过电压下，发生断路器闪络，而此时 断路器断口又没有熄弧，造成母线短路。辽宁灯塔一次变电所10kV电容器组，未 装避雷器之前，在4次切合电容器组的操作中发生过两次过电压，装上氧化锌避 雷器后，进行了10次切合试验，出现的过电压值不超过1.4倍额定电压。1981 年9月天津陈塘庄变电所的电容器装置在投运试验过程中，曾发生两相重击穿， 出现了4.2倍的重击穿过电压，A、C两相的阀型避雷器(FS-10)当即动作，但因 通流容量不够而爆炸，电抗器的支柱绝缘子也闪络击穿，又如苏州平门变电所电 容器组在做投切试验时，第一次做投切30次试验中，因氧化锌避雷器未到货，未 能限制投切试验中的重击穿过电压，损坏了一台电容器。第二次做投切150次试 验中，由于安装了氧化锌避雷器，断路器分闸重击穿时氧化锌避雷器动作(已录 波)，有效地防止了电容器损坏事故。 我国国家标准《并联电容器》附录A5.5条中规定：“对容易受到雷电过电压 的电容器应作适当保护，如果采用避雷器作保护件，则应尽量靠近电容器放置。 在采用这种保护装置时，应注意选择能承受来自电容器的，特别是大电容器组的 放电电流的避雷器”，国际电工委员会推荐标准出版物70第二版1967《电力电 容器》(以下简称IEC标准《电力电容器》2.0.2条规定：“对于那些易于受到雷 电高过电压的电容器应作适当的保护。如果采用避雷器，则应尽可能靠近电容器 放置”。

据华北电力试验研究所报导，在切电容器组试验的54相次重击穿数据的统计 中，电容器侧的过电压倍数较母线侧高。例如，断路器重击穿时电容器侧出现2 倍过电压的几率有50%，出现5倍过电压的几率仍有2.5%。因此本条规定氧化锌 避雷器应装设在电容器附近。 此外，电容器组母线上的过电压保护，应按过电压保护规程的规定执行。当 有架空引出线时，母线上也应装设氧化锌避雷器。 第2.3.5条 我国国家标准《并联电容器》A.10条中规定：“虽然已有放电装 置，在人接触电容器组的带电部分之前，仍应把电容器端子或母线短接起来并且 接地”。考虑到检修时接地方便，宜采用装设接地隔离开关的方式，最好用四极 隔离开关，将电容器组的电源侧和星形接线的中性点同时接地。此外，为保证检 修工作开始前可靠接地，应考虑装设防止误操作的机械联锁。 天津电力局规定：电容器组的电源侧及中性点侧均应装设接地刀闸。因为， 星形接线的电容器装置，长时间运行后中性点积有电荷，电源侧经接地放电后， 中性点仍会具有一定电位，威胁检修人员的安全。广州供电局曾发生一例这样的 事故：某变电所的电容器装置检修时，在电容器组的电源侧已挂了接地线，检修 人员认为已有安全措施，开始进行检修，但检修人员的手臂碰到中性点时，发生 了触电事故，所以，检修前中性点与电源侧均应接地。考虑到有时装设接地隔离 开关有困难，有些地区有挂接地线的习惯，采用装设接地隔离开关和挂接地线两 种措施均可行，故本条规定允许对上两种措施进行选择。 此外，由于熔断器熔断，内部连接断脱或过电压引起的非线性特性，在多段 串联的电容器组内部连接处，有时可能残留剩余电荷，因此在接触之前也应将这 些连接点对地短接放电，以保证检修人员安全。 第2.3.6条 本条是针对双套管电容器所作的规定。据调查，有少数运行中的 电容器装置和某些制造厂的成套装置，可能是为了布置上便于接线，把单台电容 器的熔断器接在星形接线的中性点侧。当然，这对电容器的极间短路故障，熔断 器所起的作用与将其装在电源侧是一样的。但是，当发生电容器套管闪络和极对 壳击穿事故时，故障电容电流将不通过装在中性点侧的熔断器，若熔断器装在电 容器的电源侧，当故障电容电流足够大时，熔断器将被熔断而切除故障。另一种 情况是，当中性点侧连接线上的任何一点发生接地时(星形、特别是双星形接线的 中性点连接线通常是很长的，因而发生一点接地是可能的)，此时若再发生电容器 套管闪络或极对壳击穿事故，就相当于出现两点接地，装在中性点侧的熔断器就 会被短接，若熔断器装在电源侧，则可将故障切除。所以本条明确规定，当电容 器外壳接地时，保护单台电容器的专用熔断器应接于电源侧。

第2.3.7条 电容器是储能元件，断电后两极之间的最高电压可达额定电压峰 值2，2Ued(Ued为电容器额定电压，下同)，因此，最大储能为CUcd它不能靠自 身

的高绝缘电阻放电至安全电压。为了避免合闸过电压，必须并接放电设备，在 短时间内使残压降至安全电压，以保障再次合闸时设备的安全以及检修工作的安 全，同时，电容器组加装了外放电装置，对降低单相重击穿过电压倍数有一定的 好处。由于内放电电阻放电速度较慢，重击穿过电压将比有外放电装置的电容器 组高。不少单位建议，对单台100kvar及以上的电容器应装设内放电电阻，内、 外放电并用对安全运行有利。

由于电容器组的放电关系到电容器的安全运行，所以本条强调电容器的外放

电装置回路必须完整，不允许在放电回路中串接熔断器及其他开关设备，不能因 某种原因使放电回路断开终止放电。为了保证人身和设备安全，我国国家标准 《并联电容器》和IEC标准《电力电容器》中均规定放电装置与电容器组直接连 接。

第三章 电器和导体的选择 第一节 一 般 规 定

第3.1.1条 本条是选择电容器装置的电器和导体的原则要求。对电器和导体 的其他特殊要求在以下各节中有具体规定。电容器装置的电器和导体的有关技术 条件和环境条件的一般要求不再一一列出。本规程未列入的其他电器。如隔离开 关、母线电压互感器、电流互感器、支柱绝缘子以及导体选择的其他要求，可参 照《导体和电器选择设计技术规定》的有关规定。

第3.1.2条 本条为电容器装置的电器和导体选择必须满足的技术要求。为保 证安全运行，电器和导体应满足长期允许电流及运行电压要求、短路时的动、热 稳定要求以及操作过程的特殊要求。操作过程的特殊要求包括：合闸过程的高频 涌流、分闸过程可能产生的重击穿以及重击穿引起的过电压、频繁操作等。 在电器选择和校验中，尚应考虑在电力系统中集中装设大容量的并联电容器 组，将会使其装设地点的系统网络性质有所改变。电容器组确实对其装设地点的 短路电流起着助增的作用，而且这种影响还会随着电容器组容量的增大及电容器 性能的改进(如介损减小、有效电阻降低以及开关动作时间加快等)而有所增加。成 都科技大学对此进行了分析研究，并且浙江省电力试验研究所和浙江省绍兴电力 局系统试验站进行了模拟试验。验证了成都科技大学在理论研究中所使用的电路 模型、分析计算方法及其结论是正确的。因此建议，当系统中装设的电容器组总 容量与安装地点的短路容量之比超过5%～10%时，应考虑并联电容器组向短路点 放电所导致的短路电流和动稳定电流幅值的增加，并应据此校核变电所其他电气 设备的动稳定和断流能力。还应根据电容器放电电流值校验母线的机械振荡。

理论研究表明，电容器组对短路电流的影响主要是产生了按指数规律衰减的 谐波电流，其最大值为n倍电容器的正常工作电流(n为谐波次数)，其衰减速度决 定于电容器回路的时间常数。电容器组对短路暂态过程的影响，与短路地点、电 容器回路时间常数及短路计算时间有密切关系。短路点离电容器组装设的母线越 远、时间常数越小、计算时间越长，其影响越小，因此，在短路计算中一般只计 及短路点附近的电容器组的影响。在电容器组母线附近的负载支路短路，应根据 电容器组放电电流影响的严重程度，决定是否予以考虑。根据成都科技大学的研 究，系统中装设大容量电容器组后，仍可用常规的方法计算短路电流，需要计及 电容器组的影响时，可以乘上一个校正系数。 第3.1.3条 电容器装置的电器和导体的长期允许电流，应不小于1.35倍电容 器组额定电流，其理由如下： 一、根据我国国家标准和IEC标准的规定，在过电压和谐波的共同作用下， 电容器应能在有效值为1.3Ied(Ied为电容器额定电流)的稳定过电流下运行。我国国 家标准《并联电容器》第6.6条规定：“电容器的实测电容与其额定值之差应不 超过额定值的-5%或+10%”，考虑到厂家供应的成批产品，总容量误差达不到 +10%，故不应以1.43倍电容器组额定电流为选择电器和导体的依据。 二、电器和导体选择中的主要问题是电缆选择，若按不小于1.43倍电容器组 额定电流选电缆截面，势必将增加有色金属消耗量，有些大截面电缆还可能给安

装工作带来一些困难。从国内工程实践看，大容量的电容器装置均未按1.43倍电 容器组额定电流选电缆截面，甚至选出的电缆截面的长期允许工作电流小于1.35 倍电容器组额定电流，经长期运行并未出现问题。

三、国产油浸铁芯式串联电抗器的最大允许工作电流为其额定电流的1.35倍。 综合以上三点，电容器组电器和导体的选择按不小于1.35倍电容器组额定电 流考虑是适宜的。

第3.1.4条 本条是按环境条件对设备提出的要求。半露天布置的设备与屋内 布置的设备二者所处的环境是不同的，因为遮阳棚不能完全遮住雨雪，更不用说挡 住雾和灰尘了。据南京供电局介绍，某半露天电容器组的遮阳棚的屋檐虽然考虑了 雨滴的最大倾角，但暴风雨时，雨滴被风吹散，仍能飘进网状遮栏。另外，积灰尘 的绝缘套管表面受潮后，曾发生过污闪事故。所以半露天布置的设备，如电容器、 放电装置、互感器、熔断器等，也应选屋外型设备。 第3.1.5条 本条是按特殊环境对电气设备提出的要求。 高海拔地区大气条件比较恶劣，一般表现为空气稀薄、太阳辐射强、气压 低、湿度低、气候多变、雷暴日多、日温差变化大等。这些因素对安装使用在高 海拔地区的电气设备的外绝缘和发热会产生不利的影响。由于高海拔地区相对空 气密度及湿度的降低，电气设备的外部放电电压也随之降低，又由于空气稀薄， 散热差，因此电气设备允许通过的电流也相应减小。安装使用在海拔为1000m～ 4000m的高压电器，在新的标准未订出之前，其外绝缘的冲击电压和工频试验电 压，当在使用地点试验时，都不得低于GB311—64《高压电气设备绝缘试验电 压和试验方法》中表1至表4的规定值。还应特别强调，对于海拔高于1000m的 地区，应由制造厂提供高原型电容器，其他配套的电气设备也应符合相应的规定。 湿热带地区的特点是：湿度高(相对湿度可高达95%)、雨量大(最大降雨强度 可达10min50mm)、气温高(最高温度可达40°C)，此外还有霉菌、昆虫等造成 的生物危害。这些因素对电气设备都有不利的影响。因此对于湿热带地区的电容 器装置，若使用的是一般电气设备，应将其装于屋内，屋外及半露天布置的电容 器装置应采用防湿热、防霉、防盐雾的产品。

第二节电容器

第3.2.1条 电容器在下述情况下，其端子电压有升高： (1)电容器装置接入电网后引起的电网电压升高： (2)高次谐波引起的电网电压升高；

(3)电容器组相间电容差引起的装置过电压； (4)装设串联电抗器后引起的装置过电压；

(5)系统电压调整和波动引起的系统工频过电压； (6)轻负荷引起的工作电压升高。

考虑以上因素的影响，选择电容器的额定电压时，应使其略高于接入网络的 实际运行电压。一般制造厂为达到比特性指标，降低生产成本，电容器元件的工 作场强往往取得较高。电容器在过电压下运行将使其介质场强增高而影响电容器 的性能和寿命，当过电压的幅值与作用时间超过允许值时，电容器内部介质将产 生局部放电。局部放电对绝缘介质的危害很大。由于电子和离子直接撞击介质。 固体和液体介质就会分解产生臭氧和氮的氧化物等气体，使介质受到化学腐蚀， 并使介质损耗增大，局部过热，并可能发展到绝缘全击穿。 IEC标准《电力电容器》第17条对额定电压的选择有下列规定： “17.1原则上，电容器的额定电压应等于该电容器要接入的网络的实际运行 电

压，且计入电容器本身出现所产生的影响。”

我国国家标准《并联电容器》(见附录A安装运行说明A.4)对额定电压的选择 解释是：“电容器的额定电压应等于该电容器接入的网络的运行电压，并注意接 入电容器后所引起的电压升高。因此，所选用的电容器的额定电压应略高于网络 的额定电压。但安全裕度不宜过高，以免容量亏损过多。在有些情况下，网络的 实际电压和额定值相差较大，在安装电容器前后最好实际测量一下网络电压。”

按IEC标准《电力电容器》15.1条规定，电容器的最高长期允许过电压应作 到：“电容器单元应适合于当端头间的电压有效值升到不超过1.10倍额定电压值 的电压(过渡过程除外)下延续运行”。但是，选择电容器的额定电压时，不宜将此 裕度全部考虑进去。

本条最后一段还规定可用两台或两台以上电容器串联连接，以满足实际运行 电压的要求。这是指用在35kV(或63kV)电压的电容器。通常是用两串10.5kV(或 19kV)的电容器星形连接后接入系统运行的。

第3.2.2条 本条规定系对选用电容器基本技术条件的要求。 根据IEC标准《电力电容器》第四节第15.2条规定：“电容器单元应适合在 线电流有效值不超过1.30倍于在额定正弦电压和额定频率下无过渡过程时所产生 的电流下连续运行。”

按我国国家标准《并联电容器》第5.3条对稳定过电流的规定：“电容器应 能在有效值1.30In的稳定过电流下运行。这种过电流是过电压和高次谐波造成 的。对于具有最大电容正偏差的电容器，这个过电流允许达到1.4In。” 基于上述标准的规定，在本规程中又作出了相应的规定，要求选用的电容器 满足这一规定，使在允许过电压和谐波的作用下，电容器能正常运行。

对于进口电容器有特殊规定时，应按制造厂的规定执行，但不得低于上述规 定。

第3.2.3条 根据本规程送审稿审查意见，按目前实际运行情况，电容器的最 小并联台数不作规定。

最大并联台数是由当一台电容器全击穿时，熔断器所能开断的系统工频故障 电流和故障段中健全电容器的最大放电电流确定的并联台数的最大值。当未装设 熔断器时，最大并联台数由电容器外壳的最小允许爆破能量确定。

由于上述提及的最大放电电流目前尚无准确的计算方法，工程设计中一般以 电容器的最小允许爆破能量进行计算。其计算公式按下述条件考虑：

当任意一台电容器故障时，故障段其余电容器将以放电电流的形式向故障电 容器释放储能，其最大值不应大于电容器外壳爆破的最小能量，由此可推算串联 段电容器的最大并联台数，计算公式如下：

Mzd?259Ezx?1 Qed式中Mzd——每相串联段的电容器的最大并联台数(对于双星形接线采用中性线不 平衡电压保护时，为每臂各串联段的电容器最大并联台数)； Ezx——厂家保证的电容器外壳能承受的爆裂能量(kJ)； Qed——单台电容器的额定容量(kvar)。 其公式推导如下：

Ezx??1C(M?1)(KvUm)2 21C(M?1)(Kv2U)2 2

2M?1U2C?Kv??

(M?1)?Ezx2CU2Kv

即

?2?CU2Kv?Ezx设Kv=1.1 则 M?314Ezx?1 211.Qed314Ezx?1 21.21Qed259Ezx ??1

Qed ?式中Um——电容器最高充电电压(峰值)；

U——电容器额定电压(有效值)。

流经故障电容器的放电电流与故障段中电容器的并联台数有关。并联台数越 多，放电电流越大。因此，选用单台容量较大的电容器，不仅可以减少占地面积 和安装维护工作量，而且大容量电容器能承受的爆破能量大，可减少电容器外壳 爆破的可能性。因此，大型电容器装置宜尽量选用单台容量较大的电容器。 第3.2.4条 本条规定系根据IEC标准《电力电容器》第一节1.2条和我国国 家标准《并联电容器》第3.2条的规定制订的。根据电容器产品的特性，为了保 证电容器的安全和寿命，在选用该产品的温度类别时，最高环境空气温度应能满 足1h平均最高温度、24h平均最高温度、年平均最高温度和极端最低温度的要 求，避免温度类别不满足要求而影响寿命。

我国国家标准《并联电容器》附录A的第3条A3运行温度中对高、低温度 的影响均作了详细的说明。

“对电容器的上限温度应加以注意，因为温度过高会影响电容器的使用寿命。 对于3.2条关于温度的规定需要全面考虑。例如，在考虑温度的上限时，不 仅要考虑1h的平均值，并且要注意24h的平均值和年平均值。同时还应注意运行 中电容器之间冷却空气的温度。??

在特殊情况下，如果环境温度不能满足要求，可以用人工方法来降低冷却空 气温度，保持电容器作短期的运行。

当不能满足这个条件时，则应采取较高一级温度类别的产品，亦可选用额定 电压较高的产品。”

“电容器的电介质的温度降低到温度类别的下限以下时，电介质中有发生局 部放电的危险。??tgδ低的电容器，在低于下限温度下运行，电介质的温度也 有可能降到其温度类别的下限温度以下。??” 第3.2.5条 为了保证人身和设备的安全，大容量电容器宜选用有内附放电电 阻

的电容器，以加速放电。厂家提出膜的放电过程较缓慢，宜加强放电设施。

第三节 断路器

第3.3.1条 鉴于目前国内尚无用于电容器组操作的专用断路器，经调查，各 地区安装使用的断路器种类较多。对适于不同电压等级不同容量电容器组的操作 断路器很难一一作出具体规定。因此本条仅对此类断路器所要求的性能作出规 定，以供具体选用时有所遵循。

(1)根据国家标准《并联电容器》第5.3条规定：“电容器应能在有效值为 1.30In的稳定过电流下运行”。考虑到电容器组各相有正的容差，其配套断路器 的额定电流应大于电容器组额定电流的1.35倍。 (2)根据理论分析，投入电容器组时产生的合闸过电压，一般不大于2Uex，但 在实际试验中发现有的电容器组投入时产生的合闸过电压最大值可能超过2Uex。 如ZN-10型真空断路器为2.73Uex，DW2-35型多油断路器为3.2Uex，G-60型多 油断路器为4.86Uex。这样高的合闸过电压，对电容器的安全运行是极不利的。如 所周知，电容器的局部游离放电是电容器损坏的一个重要原因。当电容器的终止 游离放电电压较低时，在合闸过电压下产生的游离放电就将持续下去，这样会加 速电容器的损坏。通过试验和理论分析证明，这种大于2Uex的合闸过电压，是由 于断路器合闸时触头的弹跳而造成的。可能发生这种现象的断路器。其动、静触 头的接触方式一般是平压式的，也称之为对接式的。

要求断路器合闸时触头无明显弹跳现象就是为了限制电容器组投入时所产生的 合闸过电压。

(3)理论分析及试验结果表明，如断路器发生多次重击穿，其过电压可达4.8 Uex，为避免断路器在开断电容器组时的重击穿过电压，无论是“单分”或“合 分”操作方式，均不应发生重击穿现象。根据我国目前系统状况，在220kV以下变 电所内装设的并联电容器，现有国产断路器一般能开断的电容器容量可为： 10kV级不小于10Mvar； 35kV级不小于20Mvar；

60kV级不小于20Mvar，争取达到30Mvar。

投切电容器组用的断路器，其正常操作方式是“单合”、“单分”，但“合 分”这种操作方式在实际运行中确是可能遇到的，例如电容器组按系统电压高低 自动投切、继电保护未躲过涌流、开关发生跳跃等，均可能发生“合分”操作。

表3.3.1-1 15种型号(共58台)断路器开断电器组试验结果

总结国内对此类断路器的调试、运行经验，提出以下几种型式，以供实际工 程选用参考：

对于固定投入而不经常操作的10kV电容器组可采用SN10-10型少油断路器 (小排气)，对于频率繁投切的分组电容器断路器可采用重击穿几率较小的真空断路 器(但需解决合闸触头弹跳问题及老炼问题)，同时配以氧化锌避雷器。35kV及以 上的电容器组可采用带有并联电阻的多油断路器或少油断路器，若国产的35kV及 以上的真空负荷开关或六氟化硫断路器投产后，可通过试验逐步将其用于频繁投 切的电容器组。

华北电力试验研究所对高压断路器切合电容器组的试验研究，曾作过大量工 作，下表列出其试验结果(原载《电力技术》1984年第12期)，供工程上选用断路 器时参考。

表3.3.1-2 10、35kV电容器组用断路器的选型

根据目前国产断路器的制造情况，很难同时满足本条中的四点要求，填空断 路器虽能适应频繁操作，但有合闸弹跳和分闸重击穿问题，故在装有真空断路器 的地方，均装设氧化锌避雷器作为防护过电压的措施。对于合闸涌流不满足要求 的情况，用加设串联电抗器的办法，能有效地降低合闸涌流倍数。真空断路器经 “老炼”处理可有效地防止重击穿现象。

第3.3.2条 本条规定是为了更合理地选择电容器投切装置，尤其在220kV变 电所中装设多组关联电容器在选择其投切装置时应加以考虑。因为当总断路器因 两相短路而跳闸时。其中有一相还要切除电容电流，因此，对整组断路器来说应 具有切除全部电容器的能力。东北电力设计院在工程设计中就是这样考虑的。由 于总断路器设置的目的之一是为保护短路，故总断路器应能开断回路的短路故障。

第四节 熔 断 器

第3.4.1条 单台熔断器保护具有动作迅速、结构简单、价格低廉、减少断路 器跳闸次数并保证无功功率的连续供给等优点。对于中性点不接地的单串联段星 形电容器组，熔断器的开断电流仅为电容器额定电流的3倍，这样就可选用尺寸 小、重量轻和价格低廉的喷逐式高压熔断器。故本规程推荐采用它为单台电容器 专用保护熔断器。但目前国内喷逐式熔断器产品的性能尚不能完全满足要求，运 行中尚有拒熔断或误熔断现象，应引起厂家的足够重视，尽快改进产品质量。

第3.4.2条 本条规定系根据原一机部标准《并联电容器单台保护用高压熔断 器》(报批稿)制订的。

第3.4.3条 限流式高压熔断器利用熔管内充填的石英砂冷却电弧，又利用弧 道电阻随着熔体在熔化过程中由固态至液态，再由液态至气态(未游离状态)的变化 而引起的急剧变化，使流经熔体的短路电流未达到峰值前，未过零就强迫灭弧。 因此它在限流和截流过程中将产生限流峰值过电压。此过电压的幅值与熔断器的 额定电压、额定电流、开断电流以及开断最大开断电流时的电流限流值有关，而 且与熔断器的结构(如熔体直径、长度、熔体结构以及石英砂充填的情况等)有关。 当额定电压高、额定电流大时，熔体的直径大，长度也长，熔体在熔化

过程中弧 道电阻的变化越大，限流作用也越大，这样产生的限流峰值过电压也越高。制造 部门在设计熔断器的熔体结构时，往往需要采取措施(如把熔体分段，以减少熔体 局部熔断的长度)，把熔断器动作时产生的最大过电压倍数限制在2.5倍额定相电 压以内，而与实际工作电压关系不大。由于此值并未超过同一电压等级电网的绝 缘水平，所以正常运行时不会产生危害。但是，当熔断器使用在低于其额定电压 的电网中时，过电压的绝对值仍不变，而相对于该电网额定相电压的过电压倍数 将超过2.5倍额定相电压，这样就可能超过电网中电器的绝缘水平，对它们造成 损坏。

第3.4.4条 高压熔断器与被保护的电容器工作在一个串联电路中，因此高压 熔断器的额定电流应与并联电容器的最大过电流允许值相配合。电容值具有最大 正偏差时，其最大过电流允许值为额定电流的1.43倍。

目前国内各电容器专用熔断器制造厂虽然基本上按照原一机部部标《并联电 容器单台保护用高压熔断器》的规定，通过了试验，但是各制造厂提供的安秒特 性不仅只是熔断特性而不是开断特性，而且也未提出安秒特性曲线的上下包络 线，也即标准偏差值。根据低压熔丝试验情况可知，其误差高达±50%，国外也 达±25%左右。高压熔断器的熔丝可能会好一些，但是总存在不小的分散性，同 时各制造厂目前生产的喷逐式高压熔断器，由于小电流开断特性定得过于灵敏， 以致误动率较高(在调查中发现各地都经常出现)。故本规程仍沿用《导体和电器选 择设计技术规定》中的规定，即熔断器熔体的额定电流可按电容器额定电流的 1.5～2.0倍选择。

第五节 串联电抗器

第3.5.1条 本条规定是为了明确选择限制合闸涌流的串联电抗器电抗值的原 则。涌流应小于断路器所允许的额定关合电流。 电容器抗涌流能力按我国国家标准《并联电容器》规定为：“电容器应能承 受第一个峰值不超过22额定电压有效值、最长持续1/2周期的过渡过电压。用 无重击穿的开关切合电容器组时，此过电压通常是在关合时发生，此时过渡过电 流的最高峰值允许达到100倍额定电流。在这种情况下，每年允许作1000次切 合。其中若干次切合是在电容器的温度低于0℃，但在下限温度之内进行的”。 对于电容器的专用熔断器，大部分制造厂家均参照了西安电力电容器研究所提出 的有关涌流参数的建议标准，此标准是根据1975年3月召开的切合电容器开关座 谈会纪要提出的。

(1)涌流第一半波幅值为额定电流幅值的70倍(即有效值的100倍)； (2)涌流频率为工频的70倍，即3500Hz；

(3)涌流振荡衰减时间为1/5(工频)周波，即4ms。

这就是国内现行的专用保护熔断器抗涌流能力的考核试验条件。虽然这些参 数与IEC标准相比较，频率值较低，而且频率和衰减时间未给定一个允许误差范 围，以致给实际试验带来困难，但这并不妨碍把它们作为限制涌流的参数标准。 电容器组投入时的高频涌流通过变比较小的电流互感器时，由于电流互感器 一次侧线圈电感较大，在合闸过程中有较大的过电压产生，可能会将电流互感器 一次线圈的绝缘击穿。张家口地区的侯家庙变电所及山西、江苏等地均发生过此 类事故。涌流越大，过电压也越高。张家口供电局曾试验用低压避雷器跨接于电 流互感器一次侧两端，但未成功，其结果是低压避雷器与互感器同时爆炸。为了 防止上述事故。应尽量选用较大变比的互感器，制造时应加强匝间绝缘并研究限 制匝间过电压的保护措施。另外，涌流也能在电流互感器二次侧端

子间感应出高 电压，以致放电而损坏二次设备。例如原天津白庙变电所的电容器组就曾由于断 路器合闸多次发生互感器损坏而使保护误动。

涌流过大可能造成断路器触头熔焊、烧损，重击穿时的冲击涌流还可能使断 路器灭弧腔由于冲击膨胀而损坏。涌流产生的电动力会给开关设备、母线和绝缘 子等回路设备以很大的冲击，还可能造成电容器绝缘损伤，并使串联电抗器和电 流互感器产生严重的过电压而损伤绝缘。

一般的铁芯电抗器，由于投入时的饱和作用，实际上电抗值比额定值减少很 多。国产的铁芯电抗器，大约在3倍额定电流下铁芯就饱和。例如，良乡变电所 的CKS-300/10型电抗器，额定容量300kVA，每相额定电抗为1.34Ω，合闸瞬间 动

250态电抗的理论计算值为?134.?67.(?)，其中250Hz为电容器组合闸涌流频

50率，但由于合闸涌流引起电抗器磁通饱和，动态电抗的实测值为2.75Ω，较理论

6.7?2.75值减小?100%?59%。因此，国产铁芯串联电抗器在合闸涌流下的实

6.7际 电抗值只有额定电抗值的30%～60%。宁波变压器厂生产的CKS(CKD)型串联电 抗器，厂家来信声明，当通过电流为额定电流的25倍时，电抗值将降为额定电抗 值的20%左右。虽然日立HM型串联电抗器的特性较好，但也存在此问题，例如 北京供电局采用的HM型600kVA串联电抗器，每相额定电抗0.726Ω，该电容 器组合闸涌流频率为167Hz,合闸瞬间动态电抗的现论计算值为 167?0726.?2.42?。由于合闸涌流引起电抗器磁通饱和，动态电抗的实测值为 501.94Ω，较理论值小

2.42?194.?100%?20%，所以，从限制涌流的角度来看可2.42选 取空芯电抗器，以获得良好的线性特性。

第3.5.2条 本条规定是为了使电容器回路的综合阻抗对被限制的谐波呈感 性，从而避免容性阻抗的高次谐波放大现象。电抗器的感抗值应满足XL>Xc(XC为

n2电容器组的容抗)，对于5次谐波则有XL>Xc=0.04XC；对于3次谐波

52XL>Xc=0.11Xc。因此，在实际应用中，为了限制5次及以上的谐波，常选用电

32抗值为5%～6%Xc的串联电抗器，而为了限制3次及以上的谐波，常选用电抗值 为12%～13%Xc的串联电抗器。限制涌流的电抗器可按附录二计算。

关于我国电力系统高次谐波管理的规定，可按水电部颁发的《电力系统谐波 管理的暂行规定》执行。

当采用串联电抗器后，应注意由此引起的电容器端电压的升高。 第3.5.3条 本条是根据电容器允许长期过电流运行的条件下，同时考虑铁芯 电抗器的饱和作用而规定的。规定的1.35倍额定电流中包括35%的高次谐波等效 电流。

串联电抗器应满足短路时的动稳定电流及短路持续时间内的热稳定电流的要 求，且不产生任何机械的或热的损伤。

串联电抗器的噪音水平，一般要求在额定电流下，距离电抗器处壳1m处， 噪音不大于70dB。

串联电抗器的绝缘试验电压应满足下表要求：

表3.5.3-1 串联电抗器绝缘试验电压

第六节 放 电 装 置

第3.6.1条 目前我国已能生产FDJ2-10型10kV配7500kvar电容器组和FD2- 1.7/10型10kV配5000kvar电容器组的专用放电线圈。该放电线圈系根据放电特 性要求制造，与常用电容器容量配套，宜优先选用。但仍感规格不全，且35kV及 63kV的专用放电线圈尚未生产，故用“宜选用专用放电线圈”这一不严格的用 语，且规定可用单相电压互感器代替。

经计算表明，单相电压互感器可满足放电装置的放电特性要求，而三相五柱 式电压互感器，由于其一次侧中性点接地，在分闸后一次线圈各相电感与各相电 容及母线对地电容，将构成高频振荡回路，其铁芯中储存的电磁能量释放后产生 振荡，将引起幅值很高的振荡过电压。据东北电管局介绍，电容器的对地电压最 高达5.3倍额定相电压，断路器触头间的恢复电压达5.8倍额定相电压。因此，不 应以三相五柱式电压互感器作为放电装置。

第3.6.2条 因为放电装置直接跨接于电容器组的端子或母线上，所以将承受 与电容器组相同的工作电压。

第3.6.3条 手动投切的电容器组不需要在很短的时间间隔内开断和关合，所 以其放电装置只需从人身和设备安全方面对放电特性提出要求。并联电容器的 IEC标准、美国标准、日本标准、英国标准及苏联标准均为5min内将电容器上剩 余电压自电容器额定电压峰值降至50V。我国国家标准《并联电容器》规定“与 电容器直接连接的放电装置应能使电容器上的剩余电压在10min内自2Un降至 75V以下”。(该标准中Un系指额定电压)。 以上均系对电容器的内放电电阻的要求。从安全电压来讲，电缆隧道照明电 压为36V，在锅炉或铁箱内工作时的携带式作业灯的电压为12V。人触电死亡主 要决定于流过人体的电流和持续时间。从上述提及的各种电压值来看，基本上均 属于安全电压的范畴。从放电时间来看。从运行人员在主控制室内听到音响、根 据信号掉牌等判别了电容器事故跳闸后，再到电容器安装地点。若电容器为户内 又邻近主控制室布置时，一般至少需要5min以上才能到达现场。同时安装在变电 所内的单组容量为2000kvar及以上的电容器组一般均单独装设放电装置，因为电 容器内附放电电阻后不仅占了箱内容积，增加了损耗，使温升提高，而且往往电 阻的热容量不易满足要求，易于损坏而又不易被发现，所以一般只在单台容量较 大的(例如100kvar以上)电容器才内附放电电阻。 同时，我国国家标准《并联电容器》A.10条还规定“虽然已有放电装置，在 人

接触电容器组的带电部分之前，仍应把电容器端子或母线短接起来并且接地。” 因此，手动投切的电容器组的外接放电装置只须与内放电电阻的要求一致，就 能确保人身的安全了。 上述国标附录还规定：“当电容器可能在很短的时间间隔内开断和关合时， 电容器组的设计应使开合时间间隔和放电装置的放电效能相配合，使电容器在再 次接上电压时，其端子上的电压不高于额定电压有效值的10%。”(参见上述国标 A.10安全要求)因此，本条第二款对有自动投切的电容器组规定为自电容器组额定 电压峰值降至0.1倍电容器额定电压及以下。以便使额定电压再次加上时，电容 器组上的电压亦不致超过1.1倍额定电压。放电时间规定为5s是考虑到自动投切 的电容器装置从开断到再关合的时间一般大于5s。

理论分析与试验表明：三相电容电路的开断恢复电压比单相高，重击穿过电 压更为严重，应引起足够重视。

经计算表明：若能满足上述放电特性要求，则同时也可满足人身安全方面的 放电特性要求。

第3.6.4条 放电装置的额定容量是从其绕组的热稳定要求提出来的。当兼作 继电保护装置电源的检测装置时应带二次线圈，以节省一组保护用电压互感器， 电压变比误差小于±1%时，可满足继电保护装置要求。 第3.6.5条 放电装置的有功损耗大，使并联电容器组的运行损耗增加。经计 算当有功损耗为额定容量的1%时，放电特性可满足本规程第3.6.3条规定的放电 特性要求。一般单相电压互感器的有功损耗均小于额定容量的1%。

第七节 导体及其他

第3.7.1条 单台电容器至母线或熔断器连接线的长期允许电流，应与单台电 容器的持续工作的电流相一致。国家标准《并联电容器》第5.3条中规定：“电 容器应能在有效值为1.30In的稳定过电流下运行。这种过电流是过电压和高次谐 波造成的。对于电容具有最大正偏差的电容器，这个过电流允许达到1.43In。” 因此，单台电容器至母线或熔断器的连接线的长期允许电流，本条规定不应小于 1.43倍单台电容器的额定电流，以满足具有最大正容差的电容器的运行要求。按 上述条件选出的连接线。尚应满足正常运行及事故情况下的机械强度要求。 第3.7.2条 选择保护电容器组的氧化锌避雷器时，应根据电容器组的额定电 压、氧化锌避雷器的连接方式来确定避雷器的额定电压、起始动作电压(亦称1mA 电压)、保护比(压比)和通流容量等主要技术参数。为了确保氧化锌避雷器放电时 安全可靠，应对其通流容量进行校验。避雷器的冲击通流容量要足以通过相应的 雷电流波形和幅值，而其方波通流容量的确定，则应根据其连接方式、系统可能 出现的过电压值及电容器组容量来确定。校验方法如下： 一、校验方波通流容量

对于容量已确定的电容器组，通过氧化锌避雷器的最大方波电流可按下式计 算：

If?1(Um?Uf)C? (3.7.2-1) 2式中If——可能通过避雷器的方波电流最大值(A)；

Um——未接入避雷器时，系统可能出现的过电压峰值(kV)，其对地最大过电 压倍数对于Ⅰ、Ⅱ型连接方式取5，Ⅲ型连接方式取2.5； Uf——与方波电流对应的避雷器残压峰值(kV)；

C′——避雷器泄流回路中电容器组的等值电容(μF)，对于Ⅰ、Ⅱ型连接方

式，以发生一相对地闪络的情况最为严重，此时C??2C，C为电容器组每相3电 容(下同)。对第Ⅲ型连接方式C′=C。

对于中性点不接地的电容器组，氧化锌避雷器有以下三种连接方式： 1.氧化锌避雷器接在相-地之间(Ⅰ型)

图3.7.2-1 Ⅰ型连接方式示意图

C—电容器；BL—氧化锌避雷器

图3.7.2-2 Ⅱ型连接方式示意图

C—电容器；BL—氧化锌避雷器

Ⅰ型连接方式比较简单，但对避雷器的特性要求高。当发生一相接地时，要 求非接地相的两只避雷器能通过三相电容器积蓄的过电压能量。这种连接方式的 相间过电压保护水平高，是由两只避雷器对地残压之和决定的，这是它的又一缺 点。

2.氧化锌避雷器接在相-相-地之间(Ⅱ型)

Ⅱ型连接方式具有同时考虑相间和对地两方面的保护目的，对限制过电压较 为有利。当发生一相接地时，避雷器吸收的能量比Ⅰ型连接方式低一些。 3.氧化锌避雷器接在相-中-地之间(Ⅲ型)

Ⅲ型连接方式的特点是避雷器直接并在电容器极间，保护配合直接，不受其 他因素影响。但这种连接方式要求的避雷器通流容量较Ⅰ、Ⅱ型要高30%～ 40%，对大容量电容器组难于选到合适的避雷器。

图3.7.2-3 Ⅲ型连接方式示意图

C—电容器；BL—氧化锌避雷器

图3.7.2-4 两相重燃时的等值电路图

对以上三种连接方式，不同容量的10kV电容器组要求的避雷器通流容量计算 值如表3.7.2。

表3.7.2 电容器组要求的氧化锌避雷器 通流容量近似值表(A)

对表3.7.2尚需说明以下几点：

(1) 过电压的高低是影响避雷器通流容量的重要因素，如预期的过电压由5 倍降低到4.5倍(即降低10%)，避雷器的通流容量可降低40%左右。所以，采取措 施限制过电压，对电容器的安全运行和避雷器都是有好处的：

(2)对避雷器通流容量的要求与电容器组容量的配合关系基本上为线性关系； (3) 表中数值虽是按10kV电压等级计算的，但对于35kV、63kV不接地系 统也是适用的，电容器组的容量随电压等级的提高呈线性增加。例如，400A通流 容量的氧化锌避雷器，在35kV电压级可以保护的电容器组容量为28000kvar； (4)为了保护大容量的电容器组，当400A的通流容量不能满足要求时，可以 采取提高氧化锌阀片的通流容量和采用多个阀片并联或整只氧化锌避雷器并联来 解决；

(5)表中数值是按避雷器通流为400A时的残压计算的，随着残压的增减，通 流值呈反比例变化。

二、校验避雷器的通流能量

为了保证避雷器运行安全，除了需要对避雷器的方波通流容量进行校验外， 也需对事故情况下避雷器的通流能量加以校验。由于目前尚无合适的计算方法， 现介绍美国IEEE给出的校验公式供参考。对于不接地的星形电容器组，当发生两 相重燃时，避雷器应具备的通流能量，IEEE的计算方法如下：

21LsIm能量=ImtUp?Up(J) (3.7.2-2)

22Up?UL-LIm?(UL-L?Uc)2?(2Up?UL-L)22LsC(A) (3.7.2-3)

t?2LsIm(s) (3.7.2-4)

2Up?UL-L上三式中UL-L——线电压峰值； UP——避雷器保护水平；

Uc——重燃过电压，一次重燃时Uc=-2.37U? m，U? m为相电压峰 值，最严重的后续重燃时Uc=2UP； Ls——电源电感；

C——电容器组一相电容。

需要指出，由于国产氧化锌避雷器尚未给出允许的焦耳通流能量。故此项校 验还无条件进行。为了保证氧化锌避雷器安全运行，建议制造厂通过必要的试 验，给出避雷器的最大允许通流能量值，以便今后能校验通流能量。

第3.7.3 本条规定的目的在于防止双星形电容器组的中性线电流互感器发生 事故。据调查，双星形电容器组的中性线电流互感器，各地曾发生多起爆裂事 故，如侯家庙变电所和天津的武清变电所就发生过这类事故。事故分析说明，这 类事故主要是由于高频涌流引起的过电压使互感器线圈匝间绝缘击穿而造成的。 为了防止发生此类事故，张家口供电局在侯家庙变电所的电容器组上，曾采取了 在电流互感器上装低压避雷器的措施，但发生了低压避雷器和电流互感器同时爆 炸的事故。沈阳供电局提出，在双星形中性线电流互感器的二次侧并接低压非线 性电阻或氧化锌压敏电阻，但尚缺少这方面的运行经验。目前厂家已生产出匝间 绝缘加强型电流互感器，可供选用。此外，在设计中选择中性线电流互感器时， 还可采用天津电力局提出的办法：“在满足保护整定值的前提下，中性线电流互 感的变比尽可能选得大些”，以便减少线圈匝间击穿的可能性。

第四章 保护、控制和测量装置

第一节 一 般 规 定

第4.1.1条 本条主要明确对本规程适用范围内的电容器及电容器装置应装设 的保护的种类。通过调查，运行单位普遍反映，电容器的损坏率除与电容器的制 造质量密切相关外，还与保护是否完善有不可分割的关系。 过去，电容器装置一般都只设置过流保护，或加设内部故障保护。通过多年 运行实践，从多次电容器爆炸和电容器室失火的事故证明，电容器和电容器装置 应装有完善的保护。如东北电业管理局(79)东电生字第935号文中附件二提到健全 保护的两点要求是：“(1)1980年内装齐熔丝；(2)除过流保护外，还应装过压保 护”。

(1)防止单台电容器故障的保护是指专用熔断器保护或未设熔断器时的内部故 障保护；

(2)电容器组内部故障保护是指在部分电容器因故障切除(或电容器内部部分元 件击穿)后，由于阻抗的变化而引起电压分布变化时，防止其余电容器过电压(或内 部元件故障扩大)的保护；

(3)外部短路保护是指电容器组和断路器之间连接线的短路保护，也就是过电 流保护。该项保护对于电容器装置的过电流，在整定值取得恰当时也有保护作用；

(4)系统运行异常情况的保护包括系统电压过高(超过电容器长期允许过压水平) 及电容器装置失压的保护。

以上保护各自有独立的作用，其中2、3、4项不能互相代替。因此，保护 应齐备，不能缺项，否则，保护不完善将导致电容器损坏以及酿成电容器室失火 等事故。

第4.1.2条 本条规定主要是针对电容器的特点除规定有额定电流和额定电压 外，厂家尚规定有最大允许电流和最高允许电压。因此，测量表计不仅要满足额 定电压、额定电流的要求，还应满足最大允许电流和最高允许电压的要求。 按我国国家标准《并联电容器》中规定“电容器应能在有效值为1.30In的稳 态过电流下运行，这种过电流是过电压和高次谐波造成的。对于电容具有最大正

偏差的电容器，这个过电流允许达到1.43In”。

对稳态工频过电压的规定是长期过电压的最高值应不超过1.10Ue(Ue为电容器 组额定线电压)。过去，国产电容器按厂家规定长期耐压为1.05Ue，根据1982年 3月20日水利电力部生产司和物资局(82)物分字第5号文《关于电力电容器产品 质量的几项要求》的第五点再次提出“电容器应能允许在工频1.1倍额定电压下 长期连续运行”。目前，制造厂已基本按上述要求生产了。 因此，在选用测量仪表的测量范围时，最大测量值应按上述要求选择。仪表 测量范围的选择应尽量保证在正常运行时，仪表指示在标度尺工作部分上量限的 2/3以上，并应考虑在过负荷运行时，能有适当的指示。

第二节 保 护 装 置

第4.2.1条 本条主要强调电容器应设置专用单台熔断器保护。在调查中，我 们发现不少电容器未装设保护单台电容器的专用熔断器，原因是认为熔断器质量 不好，有误动现象，以及怕增加安装麻烦或担心增加安装高度等。但是，由于熔 断器保护有下述优点，通过运行总结，认识已逐步统一，故本规程仍推荐采用专 用熔断器保护。

(1)因继电保护动作慢，不能防止电容器内部元件全击穿时，引起电容器爆炸 起火的事故。而熔断器动作快，一般为0.3ms，能满足迅速断开故障电容器的要 求；

(2)单台电容器的熔断器保护熔断时仅断开故障电容器，而整组保护一动作即 断开整组电容器，因无明显标志，不仅寻找故障电容器困难，而且使电容器装置 停止运行的机会和时间均有增加，并增多断路器跳闸次数；

(3)电容器专用熔断器价格低廉，结构简单，不需调整与特殊维修。

除上述三条理由外，根据目前国内专用熔断器的生产来看，数量与质量均日 益提高。东北电业管理局曾于1982年6月进行了一次熔断器开断试验，试验包括 (a)容性小电流开断试验；(b)容性大电流开断试验；(c)感性大电流试验等。参加这 次试验的制造厂有吉林省怀德县公主岭电器厂、牡丹江电瓷厂、沈阳第三电器 厂、桂林电力电容器厂熔断器分厂和吴江县胜天熔断器厂。试验结果，对于开断 容性小电流(试验电流为15A和40A两种)大部分能通过，但仍有复燃现象，少数 厂的某种产品有重击穿现象，未能通过。但对于开断容性大电流(计算电流1kA)则 只有少数厂的产品通过。试验表明：国产熔断器的确存在问题，能正常开断小电流 的，开断大电流存在困难，反之，能开断大电流的，却不能正常开断小电流。通过 试验，各厂家也看到了自己产品的问题。目前，各厂家正积极改进产品，以满足新 形势的需要。

单台电容器的专用熔断器保护范围包括内部部分元件击穿和全部元件击穿以 及电容器套管表面闪络或小动物短路等。有内熔丝的电容器亦宜装设外附熔断 器，以保护套管表面闪络及增加断开标志。 实践证明，分组熔断器效果不好，不宜采用。由于分组熔断器的熔体是按整 组电容器的电流(一般为单台电容器的额定电流的好几倍)选择的，因而它对于单台 电容器的低能量长时间的层间故障反应迟钝，甚至不能反应，运行中曾发生过大 量爆裂事故。此外，一台电容器内部短路时，同组其他健全电容器向故障电容器 放电，此放电电流不流经熔断器，有可能加剧电容器的损坏。且分组熔断器熔断 时，将使整组电容器退出，增加了电容器的停用机会。因此，各地区均已禁止采 用分组熔断器。

第4.2.2条 本条是规定电容器组内部故障时，应设置防止组内部分电容器由 熔

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