《国家标准》并联电容器装置设计规范 (条文说明)GB50227

中华人民共和国国家标准

并联电容器装置设计规范

GB 50227—95

条文说明

主编单位：电力工业部西南电力设计院

1 总则

1.0.1 本条为制订本规范的目的。

本条强调并联电容器装置设计要贯彻国家的基本建设方针，体现我国的技术经济，技术上把安全可靠放在首位，在设计的技术经济综合指标上要体现技术先进，同时要为运行创造良好的条件。

1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。

本规范的重点是对高压并联电容器装置设计技术要求作规定。用户的低压无功补偿，基本上是选用制造厂生产的低压电容器柜而极少作装置的整体设计，因此，对低压并联电容器装置仅在电容器柜设备选型和安装设计方面作了必要的技术规定供遵循。

1.0.3 本条为并联电容器装置设计原则的共性要求。工程设计要考虑各自的具体情况和当地实践经验，不能一概而论。本规范的一些条文规定具有一定的灵活性，要正确理解，合理运用。

1.0.4 为使并联电容器装置的设备选型正确，达到运行可靠，本条强调设备选型要符合国家现行的产品技术标准的规定。这些标准有《低电压并联电容器》、《高电压并联电容器》、《串联电抗器》、《集合式并联电容器》、《低压并联电容器装置》、《高压并联电容器装置》，以及《高压并联电容器技术条件》、《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》、《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》等行业标准。

1.0.5 本条明确了本规范与相关规范之间的关系。本规范为高压并联电容器装置设计和低压电容器柜选型与安装设计的统一专业技术标准。除个别内容在本规范中强调而外，凡在国家现行的标准中已有规定的内容，本规范不再重复。

2 术语、符号、代号

本规范为新编国家标准，为执行条文规定时正确理解特定的名词术语的含义，列入了一些术语，以便查阅。同时，将条文和附录中计算公式采用的符号和图例中的代号纳入本章集中列出。

条文和附录中计算公式的符号按本专业的特点和通用性制订。

附录中图例的图形符号，是参照国家标准《电气技术中的文字符号制订通则》的规定和本专业的特点制订的。

3 接入电网基本要求

3．0．1 本条是高压并联电容器装置设计的总原则。

电容器是无功负荷的主要电源。无功电源的安排，应在电力系统有功规划的基础上，进行无功规划。原则上应使无功就地分区分层基本平衡，按地区补偿无功负荷，就地补偿降压变压器的无功损耗，并应能随负荷(或电压)变化进行调整，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率，以减少由于无功功率的传送而引起的电网有功损耗。

3．0．2 本条是并联电容器装置总容量的确定原则。

对每个变电所来讲，原则上应配置一定的无功补偿容量。有的是感性，有的是容性，本规范主要针对容性无功补偿，变电所配置无功补偿容量应根据无功规划，调相调压计算来决定。计算原则主要是按照《电力系统电压和无功电力技术导则》。导则规定，220kV变电所的35-110kV母线允许电压偏差值：正常运行方式时为相应系统标称电压-3％~+7％。《全国供用电规则》规定了负荷的功率因数。由高压供电的工业用户和装有带负荷调整电压装置的高压工业用户，功率因数为0．90以上。

据调查，220kV变电所中电容器安装容量占主变容量比例各地略有不同，电容器装设较多的东北和华北地区， 比例为10％～20％的占多数。华中电网， 比例在20％以上占多数。上海地区220kV变电所，装设的电容器的比例为10％～25％。西南地区，由于超过高压线路少，无功缺额较大，装设的电容器比例基本上在25％左右。因此，如没有进行调相调压计算，一般情况下，电容器容量可按主变压器的容量的10％～30％确定，这与《电力系统电压和无功电力技术导则)中的规定也是相等的，这就是不具备计算条件时估算电容器安装总容量的简便方法。

3．0．3 变电所装设无功补偿电容器的总容量确定以后，通常将电容器分组安装，分组的主要原则是根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素来确定。第3．0．2条包含了按系统电压和功率因数的要求确定电容器的总容量，分组容量投切时也能满足系统电压的要求。因此本条不规定电压波动范围。

各分组电容器投切时，不能发生谐振。谐振会导致电容器组产生严重过载，引起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。为了躲开谐振点，设计的电容器组在安装前，最好能测量系统原有谐波含量。分组电容器在各种容量组合时应能躲开谐振点，初次投运时应逐组测量系统谐波分量变化，如有谐振现象产生，应采取对策消除。

分组容量在不同组合下投切，变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量不应超过现行的国家标准《电能质量—公用电网谐波》中的谐波标准规定，标准中规定的谐波电压限值见表1。

3. 0. 4 如高压并联电容器装置装设在主变压器的主要负荷侧，可以获得显著的无功补偿效果，降低变压器损耗，提高母线电压。一般220kV地区变电所的主要负荷在110kV侧，东北地区则在66kV侧。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，所以，在220kV变电所的三绕组变压器的低压侧安装电容器的情况比较多。目前，10kV电容器装置的配套设备较为齐全，已形成了系列化，设备费也比较便宜，因此，大部分电容器组是装在10kV侧。110kV变电所的主要负荷侧通常在35kV侧，这种情况如把电容器仍然装在10kV侧，则是不适当的。因此，当变电所的主要负荷在66kV及以下时，设备可以配套，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。

3. 0. 5 本条规定的目的是为了提高补偿效果，降低损耗，防止用户向电网倒送无功。

3. 0. 6 低压无功补偿采取分散补偿的原则利于降低线损和获得显著的技术经济效益，所有低压电力用户均应遵守这一原则。为了满足电网对无功补偿的要求，强调用户无功补偿的功率因数，应符合现行国家标准《全国供用电规则》的规定。

4 电气接线

4．1 接线方式

4.1.1 本条对高压并联电容器装置分组回路接入电网的三种方式及适用条件作了一般性规定。附录A中列出了三种接线方式图例。

（1）部分220kV变电所采用三绕组变压器，低压侧只接所用变压器和电容器组，属第一种接线方式，即附录A中图A．0．1—1，这种接线方式比较常见。

（2）—条母线上既接有供电线路，又接电容器组，在电业部门和用户的变电所、配电所中相当多采用这种接线方式，属第二种接线方式，即附录A中图A．0．1—2。

（3）由于母线短路电流大，电容器组又需要频繁投切，若分组回路采用能开断短路电流的断路器，则因该断路器价格较贵会使工程造价提高，为了节约投资可设电容器专用母线。电容器总回路断路器要满足开断短路电流的要求，分组回路采用价格便宜的真空开关，满足频繁投切要求 而不考虑开断短路电流，即附录A中图A．0．1—3的方式，这种接线方式比较少见。

变电所中每台变压器均应配置一定容量的电容器以补偿无功，所以并联电容器装置不宜设置专用旁路，使接入一台变压器的并联电容器装置能切换投入到另一台变压器下运行。否则，会造成电气接线复杂、增加工程造价，而并未带来经济效益。

4．1．2 本条以两款分别规定了高压电容器组的接线方式和每相及每个桥臂的接线方式。

(1)据调查，国内运行的电容器组有两类接线：三角形类(单三角形、双三角形)；星形类（单星形、双星形)。在电业部门以单星形接线最多，例如，截至1988年末东北电网局属变电所中有电容器346组，其中单星形接线259组，占74．9％，双星形接线11组，还有76组是过去遗留下来的三角形接线。在工矿企业却大量存在三角形接线电容器组。当三角形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，即相当于相间短路，注入故障点的能量不仅有故障相健全电容器的涌放电流，还有其他两相电容器的涌放电流和系统的短路电流。这些电流的能量远远超过电容器油箱的耐爆能量，因而油箱爆炸事故较多。全国各地发生了不少三角形接线电容器组的爆炸起火事故，损失严重。而星形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，故障电流受到健全相容抗的，来自系统的工频电流将大大降低，最大不超过电容器组额定电流的三倍，并且没有其他两相电容器的涌放电流，只有来自同相的健全电容器的涌放电流，这是星形接线电容器组油箱爆炸事故较低的重要原因之一。在操作过电压保护方面，三角形接线电容器组的避雷器的运行条件和保护效果，均不如星形接线电容器组好。因此，国内比较一致的意见是舍弃三角形接线，采用单星形或双星形接线。1985年以后，电业部门执行统一的部颁设计标准，新(扩)建电容器组均未采用三角形接线。工矿企业与民用部门，因受以前的影响和无统一标准，直到近期仍在设计安装三角形电容器组，所以，制订全国统一的设计标准后应纠正这种情况，除个别特殊情况而外，均要采用星形接线方式。

根据我国目前的设备制造现状，电力系统和用户的并联电容器装置安装情况，电容器组安装的电压等级为66kV及以下，而66kV及以下电网为非有效接地系统，所以星形接线电容器组中性点均不接地。

单星形接线与双星形接线比较，前者具有接线简单，布置清晰，串联电抗器接在中性点侧只需一台，没有发生对称故障(双星形的同相两臂发生相同的故障，如同时发生一台电容器极间击穿)的可能。因此，本条第1款规定的实质是电容器组接线要先考虑采用单星形接线，其次再考虑采用双星形接线。

(2)电容器组的每相或每个桥臂由多台电容器串并联组合连接时，工程中基本上都采用先并后串，由国外进口的成套设备也不例外。采用先并后串方式时，当一台电容器出现击穿故障，故障电流由两部分组成：来自系统的工频故障电流；其余健全电容器的放电电流，通过故障电容器的电流大，外熔丝能迅速熔断把故障电容器切除，电容器组可继续运行。如采用先串后并，当一台电容器击穿时，因受到与之串联的健全电容器容抗的，故障电流就比前述情况小，外熔丝不能尽快熔断，故障延续时间长，与故障电容器串联的健全电容器可能因长期过电压而损坏。而且，在电容器故障相同的情况下，先并后串方式的电容器过压小，利于安全运行。

4．1．3 根据低压电容器的结构性能和实际应用情况，国内外低压电容器组主要采用三角形接线，实际上三相产品的电容器内部接线就是三角形，低压电容器不同于高压电容器出现事故的主要原因不是由于接线。因此，三角形接线对低压电容器组是正常接线方式。

4．2 配套设备及其连接

4．2．1 本条主要明确高压并联电容器装置通常应具备的配套设备。在一定条件下，有的设备是可以不装设的。例如，单组电容器又无抑制谐波的要求，可不装设串联电抗器；当确认电容器组的操作过电压对电容器绝缘无害时，可不装设操作过电压保护用避雷器；当受到条件或运行单位接受检修挂接地线的方式时，接地开关也可不装设。高压电容器组与配套设备的接线图例，见附录A中图A．0．2。

4. 2. 2 为了使低压并联电容器装置满足安全运行要求，配套元件应齐备。本条规定的目的在于让用户在低压电容器柜选型时，核对产品的配套元件是否齐全。在一定条件下，有的元器件可不装设，如：当交流接触器或电容器本身具备涌流的功能时，可不另装设限流线圈；装设谐波超值保护时可不装热继电器。低压电容器柜的一次接线图例，见附录A中图A．0．3。

4. 2. 3 串联电抗器无论装在电容器组的电源侧或中性点侧，从合闸涌流和抑制谐波来说，作用都一样。但串接电抗器装在中性点侧，正常运行串联电抗器承受的对地电压低，可不受短路电流的冲击，对动热稳定没有特殊要求，可减少事故，使运行更加安全，而且，可采用普通电抗器产品，价格较低。东北地区某变电所曾发生过母线短路造成装在电源侧的串联电抗器油箱爆炸起火事故，其他地方也有过类似事故，应引以为戒。因此，本条规定串联电抗器宜装于电容器组的中性点侧。

当需要把串联电抗器装在电源侧时，普通电抗器是不能满足要求的，应采用加强型电抗器，但这种产品是否满足安装点对设备的动热稳定要求，也应经过校验。而且，加强型产品价格比普通型产品贵也是要考虑的。由此可见，串联电抗器装在电源侧运行条件苛刻，对电抗器的技术要求高，甚至高强度的加强型电抗器也难于满足要求。因此，不能认为加强型产品就一定能用于电源侧，这一点应特别注意。

在扩建工程中常遇到这种情况，原有的电容器组未配置串联电抗器，扩建的电容器组拟设置串联电抗器，设计时一定要进行谐波计算，避免扩建电容器组投运后产生过度的谐波放大或谐振。以前曾有过此种教训，今后工程中应予以避免。

4. 2. 4 本条规定强调喷逐式熔断器配置方式，应为每台电容器配一只。以前极少数工程曾采用过分组熔断器，即用一只熔断器保护几台电容器，这种方式熔断电流的配合难于达到保护电容器的目的，所以禁止采用。

4. 2. 5 电容器有两极，一端接电源侧，另一端接中性点侧。熔断器应该装在哪一侧合理，要分析具体情况，对10kv电容器组，电容器的绝缘水平与电网一致，电容器安装时外壳直接接地，对单串联段电容器组熔断器，应装在电源侧。这是因为：保护电容器极间击穿，熔断器装在电源侧或中性点侧作用都一样。但是，当发生套管闪络和极对壳击穿事故时，故障电流只流经电源侧，中性点侧无故障电流，所以，装在中性点侧的熔断器对这类故障不起保护作用。另外，当中性点侧已发生一点接地(中性点连线较长的单星形或双星形电容器组均有可能)，这时若再发生电容器套管闪络或极对壳击穿事故，相当于两点接地，装在中性点侧的熔断器被短接而不起保护作用。调查中发现，有少数工程可能是为了安装接线方便，把熔断器装在中性点侧，这应予以纠正。对多段串联安装在绝缘框(台)架上的电容器组，如把熔断器都装设在电容器的电源侧，对双排布置的电容器组产生巡视和更换不方便；如熔断器都安装在每台电容器的中性点侧，特殊故障也不能起保护作用。所以本条对熔断器的装设位置作的规定既考虑了保护效果又照顾到了运行与检修方便。

4. 2. 6 电容器是储能元件，断电后两极之间的最高电压可达√2UN(UN为电容器额定电压有效值），最大储能为CU2N，它不能靠自身的高绝缘电阻放电至安全电压。电容器放电有两种方式：内部装放电电阻；外部装放电器。虽然有内放电电阻的电容器组，电容器脱离电源后，也能在一定的时间里将剩余电压降到允许值。无内放电电阻的电容器组必须配置放电器，使电容器脱离电源后迅速将剩余电压降低到安全值，从而起到避免合闸过电压，保障检修人员的安全和降低单相重击穿过电压的作用。因此，放电器是保障人身和设备安全必不可少的一种配套设备。

目前，66kV电压用放电器尚无产品，采用有内放电电阻的电容器，放电时间能满足手动投切要求，不强求其装放电器。但要注意：内放电电阻的放电速度较慢，电容器组停电后再次投入的间隔时间，要满足剩余电压降到低于0．1倍电容器额定电压及以下。35kV及以下已有专用放电器的系列产品，工程设计时均应配置放电器。

4．2．7 据调查，工程中采用的放电器接线有4种方式：V形、星形、星形中性点接地和放电器与电容器直接并联。目前在工程中用得最多的是前两种。东北电力试验研究院对放电器接线方式进行了研究，星形电容器组，在同等条件下，断路器开断1s后电容器上的剩余电压值如表2所示。

从表2可以看出，放电器采用序号1和序号2两种接线方式效果好，虽然从剩余电压数值来看都—样，但两种接线方式有实质性的差别：当两种接线方式的放电器，二次线圈都接成开口三角形，序号1的开口三角电压，能准确反映三相电容器的不平衡情况；序号2的开口三角电压反映的是三相母线电压不平衡，不能用于电容器组的不平衡保护。所以，当放电器配合继电保护用时，应采用序号1接线。序号3接线在断路器分闸时将产生过电压，可能导致断路器重击穿，东北地区某变电所投产试验中已测出了这种过电压(在断路器无重击穿的情况下，对地过电压达2．4倍)，其原因是L、C回路谐振所致。因此，序号3接线禁止采用。序号4接线放电效果差，当放电回路断线则将造成其中一相电容器不能放电，虽然这种接线可以少用一相设备亦不宜采用。

应当强调：放电器回路要完整，不允许在放电回路中串接熔断器(单台电容器保护用熔断器不在此例)或开关，为了保证人身和设备安全，不能因某种原因使放电回路断开而终止放电，条文中的直接并联，含义就在于此。

4. 2. 8 根据东北电力试验研究院对三角形接线电容器组的放电器接线方式所作的测试研究，采用三角形接线和不接地星形接线放电效果好。基于第4．2．7条相同原因，放电器件不能采用中性点接地的星形接线。V形接线虽然简单但放电效果差，且放电回路断线则造成其中一相电容器不能放电，也不宜采用。据了解，少数低压电容器柜的放电回路中串接开关辅助接点，运行时断开，停电时接通，发生过接点烧坏事故，不应采用这种做法。

4. 2. 9 放电器往往不能将电容器上的残留电荷放泄殆尽，为确保检修人员人身安全要作检修接地。装设接地开关在检修时接地比临时挂接地线方便，接地开关还可装设防止误操作的机械或电气连锁，提高安全可靠性，所以，本条推荐采用装接地开关方式。

需要说明，星形接线电容器组经长时间运行后中性点积有电荷，如仅在电源侧接地放电，中性点仍会具有一定电位对检修人员构成威胁。某供电局曾发生一例这样的事故：并联电容器装置停电检修，在电容器组的电源侧已挂了接地线，检修人员认为已有了安全措施，即开始进行检修工作，当手臂碰到中性点导体时发生了触电事故。为杜绝此类事故发生，检修工作进行前，短路接地放电应在电源侧和中性点侧同时进行。因此，装设接地开头或挂接地线均不能遗漏中性点。

还有一点应注意，当外部熔断器熔断或电容器内部连续线断线，在多段串联的电容器组内部个别脱离运行的电容器可能残留电荷，为保证安全，在接触这些电容器之前也应对地短接放电。

4. 2. 10 本条的三款内容是对电容器组操作过电压保护的设置和避雷器接线方式的原则性规定。

(1)在国家标准《交流高压断路器的开合电容器组试验》中，对无重击穿断路器定义为：“按本标准规定进行电容器组开断试验时不发生重击穿的断路器”，换句话说就是，在试验条件下所作的—定次数的开断电容器组操作中，未发生重击穿现象，所试验的断路器就可叫作无重击穿断路器。但无重击穿断路器其重击穿几率极小，如小于万分之一。事实上绝对不重击穿的断路器是没有的。因为，运行条件干变万化，过电压又随各种因素随机而产生，在电容器组运行中的无数次操作中性能很好的开关也难免不发生重击穿。当然，发生一次重击穿，同样由于各种因素的关系，过电压不一定达到最高值。电容器组每天的操作次数各工程是不一样的，对采用真空开关频繁操作的电容器组要做到无重击穿是困难的。本条第1款规定未加严格，工程设计时针对不同情况，对电容器组的操作过电压保护设置与否，可由具体情况而定。

(2)电容器组的操作过电压有可能是：

①合闸过电压；

②非同期合闸过电压；

③合闸时触头弹跳过电压；

④分闸时电源侧有单相接地故障或无单相接地故障的单相重击穿过电压；

⑤分闸时两相重击穿过电压；

⑥断路器操作一次产生的多次重击穿过电压；

⑦其他与操作电容器组有关的过电压。

从试验数据中可以看出，分闸操作时的过电压是主要的，其中分闸过电压又主要出现在单相重击穿时，两相重击穿和一次操作时发生多次重击穿的几率均很少。

3～66kV为不接地系统，接于此系统中的电容器组的中性点均未接地。因此，在开断电容器组时如发生单相重击穿，电容器组的电源侧(高压端)对地可能出现超过设备对地绝缘水平的过电压，如在电抗率K=0时的理论最大值为5．87倍相电压，而且，随K值增大，过电压呈上升趋势；在电源侧有单相接地故障时产生的单相重击穿过电压远高于无接地情况。因此，对单相重击穿过电压应予以。对于操作较为频繁的真空断路器，应考虑发生单相重击穿的可能性。

根据国内已作的试验研究，使用无间隙金属氧化物避雷器单相重击穿过电压时，避雷器接线方式可采用附录A中的图A．0．4—1或图A．0．4—2。在运行中，曾多次发生相对地避雷器的爆炸事故。因此，武汉高压研究所和东北电力试验研究院都在自己的研究报告中提出了中性点避雷器的保护方案，并建议以此替代传统的相对地保护方案。报告中分析认为，中性点避雷器有下列优点：

①正常运行时荷电率接近于0，负担轻松，仅在电源侧有单相接地故障的情况下荷电率较高。中性点避雷器长期在接近于0的电压下运行，使避雷器电阻片可以得到自恢复，大大延缓避雷器的老化速度，从而减少避雷器的损坏事故，对电网和电容器组的安全运行均为有利；

②使用的避雷器数量少，最经济；

③避雷器接在中性点，万一发生爆炸事故，不会形成相间短路事故，事故影响面小。

但需指出，当电源侧有单相接地故障时开断电容器组发生了单相重击穿，采用中性点避雷器保护方式尚难于达到绝缘配合要求，还需作进一步的试验研究，寻求解决办法。因此，中性点避雷器的使用条件还要局限于不考虑电源侧有单相接地故障时的单相重击穿，或对运行条件加以：电源侧有单相接地故障时不能作停运电容器组的操作。上述情况设计时应予以注意。

(3)当开断电容器组时断路器发生两相重击穿，则电容器极间过电压可达2．87倍及以上，超过了电容器的相应绝缘水平，应予以保护。这种过电压保护的避雷器接线方式，可采用附录A中的图A．0．4—3或图A．0．4—4，但电抗率K为4．5％~6％时，需根据具体工程的特定条件进行模拟计算研究确定。

还需指出，试验研究中的数据表明，电源侧有单相接地时的单相重击穿，对电容器的极间电压无影响；两相重击穿时的过电压也不受单相接地的影响，这也是确定避雷器参数的依据之一。

5 电器和导体的选择

5．1 一般规定

5. 1. 1 本条所列8款是并联电容器装置设计时设备选型应考虑的主要问题。电网电压决定接入处的电容器的额定电压，运行工况则关系到设备的参数，如：电容器投入容量与涌流和谐波放大倍率有关，涌流和谐波放大倍率又与电抗率有关；谐波水平是决定串联电抗器参数和分组容量的条件；母线短路电流和电容器对短路电流的助增效应是校验设备的动热稳定的条件，特别是选择断路器的重要条件；电容器组容量是选择单台电容器容量的依据之一。接线和保护存在互相配合的关系。电容器组投切方式不同对断路器的性能有不同要求，采取自动投切装置进行频繁投切时，少油断路器就不能满足要求而需选真空开关，真空开关具有一定重击穿几率，则需考虑用避雷器抑制操作过电压；环境条件是设备选择的重要依据，关系到外绝缘泄漏距离和产品的类别。例如，是否选用耐低温产品、湿热带产品、高海拔产品；屋内布置可采用普通设备，屋外布置则需考虑环境的污秽等级；为了降低电容器安装框架高度，可能需要采用横放式电容器。近几年制造行业制订了一些产品标准，如《高压并联电容器装置》、《低压并联电容器装置》、《集合式并联电容器》及国家标准《并联电容器)等。电业部门为了选择设备参数也制订了一些行业标准，如《高压并联电容器技术条件》、《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》、《串联电抗器订货技术条件》等也是设计的依据之一。如前所述，本条所列8款在设备选型时，均应给予全面考虑。

5. 1. 2 本条规定为高压并联电容器装置电器和导体的选择应满足的技术要求。为了保证安全运行，选用的电器和导体应满足运行电压、长期允许电流、短路时的动热稳定及操作过程的特殊要求，操作过程的特殊要求包括：合闸预击穿、合闸涌流、分闸可能产生的重击穿和由此而产生的过电压及其保护等。

根据成都科技大学进行的理论分析研究和浙江电力试验研究所在绍兴系统试验站所作的模拟试验，在电力系统中集中装设大容量的并联电容器组，将会改变装设点的系统网络性质，电容器组对安装点的短路电流起着助增作用，而且助增作用随着电容器组的容量增大和电容器性能的改进(如介质损耗减小、有效电阻降低)、开关动作速度加快而增加。试验研究报告建议：在电容器总容量与安装地点的短路容量之比不超过5％或10％(对应于电抗率K=5％～6%，不超过5％；K=12％～13％，不超过10％)，助增作用相对较小，可不考虑。按本规范要求安装的电容器总容量与短路容量之比一般不超过5％，个别例外情况需考虑助增影响时，可参照《导体和电器选择设计技术规定》附件第七节中的计算方法予以考虑，即按常规方法计算的短路电流值再乘上助增校正系数(助增有效值校正系数，助增冲击校正系数)，即可得到考虑助增影响后的短路电流值。

5. 1. 3 本条规定的主要依据是：电容器组的容量偏差不超过+10％、电容器长期过电压不超过1.1倍额定电压、电容器组过负荷保护的电流整定值不超过额定电流的1．35倍。如并联电容器装置装设串联电抗器，正常工况回路工作电流将小于电容器组的额定电流计算值，即使在谐波和过电压的共同作用下，回路电流一般不超过1．35倍电容器组额定电流，否则过负荷保护将动作跳闸，所以取1．35倍电容器组额定电流作为选择回路设备和导体的条件是安全的也是合理的。

5．1．4 高压并联电容器装置是变电所的一个组成部分，保证其安全运行对电网十分重要。因此，强调其外绝缘配合应与同级电压的其他电气设备相一致。

5．1. 5 目前，工程中采用制造厂生产的高压并联电容器成套装置已经很多，因为采用成套装置简化了工程设计，同时给安装也带来了方便，所以有继续发展的趋势。低压并联电容器装置基本上都是采用工厂生产的低压电容器柜。因此，在采用高低压并联电容器成套装置时，应考核其整体性能是否符合工程设计标准和产品标准的规定。事实上存在这种情况，组成成套装置的所有设备或元件检验都合格，但装配的成套装置不合格，不满足使用要求，这种成套装置不能选用。高压并联电容器成套装置应有灵活的组合结构，使其运输时可化整为零，设备到施工现场又要容易组装成套保持其整体性，这就是本条规定的目的。

5．2 电 容

5．2．1 本条明确了电容器选型的主要原则。包括对电容器型式、适应环境条件、介质和套管型式提出的要求。

电容器的型式选择应符合产品标准，技术先进、适应国情的总原则。至于选用常规的单台电容器或是集合式电容器以及容量超过500kvar的大容量电容器组成电容器组，可根据工程具体条件进行技术经济比较确定，本条不作性规定。需要说明，这几种类型的产品各有优点，同时也存在不足，例如：单台电容器容量组合灵活，更换故障电容器方便，工程中用得最多的是这种，但特殊环境可能需建电容器室采用屋内安装，台数越护工作量越大；集合式电容器和大容量箱式电容器，在屋外安装占地少，安装设计简单，施工方便，但这种电容器的场强取得较低，油箱内装有大量的绝缘油，所以消耗原材料多，经济性不如单台电容器，一旦出现故障，整台停运，现场不能更换箱体内的故障电容器，如返厂修理停运时间长。上述情况选型时应予综合考虑。

第2款是环境条件对电容器的选型要求，是必要条件，应予以满足，达不到要求将影响电容器组的安全运行。

第3、4款不是性条件，也要尽量满足。屋内安装的电容器组采用难燃介质的电容器是为了减少火灾事故及其影响范围。安装在绝缘框(台)架上的电容器，电容器的外壳对地绝缘由支承框(台)架的支柱绝缘子承担，外壳有条件作为电容器的一极，这样有两个优点：电容器内部极对壳材料可省去，外壳作为一个接线端，另一极用套管引出，电容器的渗漏油往往出现在瓷套管与油箱铁板的连接处，所以，少一个套管也就少一个渗漏油部位，既降低了造价又提高了可靠性，因此，设计时要优先考虑这种产品。

5．2．2 本条明确了电容器额定电压选择的主要原则。额定电压是电容器的重要参数，在并联电容器装置设计中正确地选择电容器的额定电压十分重要。众所周知，电容器的输出容量与其运行电压的平方成正比(即Q=ωCU2)、电容器运行在额定电压下则输出额定容量，运行电压低于额定电压则达不到额定输出，因此，电容器的额定电压，取过大的安全裕度就会出现过大的容量亏损。运行电压高于额定电压，如超过1．1倍，将造成不允许的过负荷，而且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极大。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，并使介质增大，局部过热，并可能发展成绝缘击穿。为了使电容器的额定电压选择合理，达到经济和安全运行的目的，在分析电容器端子上的预期电压时，下面几种情况应予以考虑：

(1)并联电容器装置接入电网后引起电网电压升高；

(2)谐波引起的电网电压升高；

(3)装设串联电抗器引起电容器端电压升高；

(4)相间和串联段间的容差，将形成电压分配不均，使部分电容器电压升高；

(5)轻负荷引起电网电压升高。

并联电容器装置接入电网后引起的母线电压升高值可按下式计算：

上述计算式中系数1．05的取值依据是电网最高运行电压一般不超过标称电压的1．07倍，最高为1．1倍，运行平均电压约为电网标称电压的1．05倍。将具体工程选取的电抗率K值和串联段数S值代入式(2)中，可先算出电容器额定电压的计算值，然后，从电容器额定电压的标准系列中即可选取靠近计算值的额定电压。

5. 2. 3 电气设备的绝缘水平选择是设计的最基本原则之一，电容器的绝缘水平选择应遵守这一通用原则，同时，所选取的电容器绝缘水平应与同电压等级的其他设备相适应，以符合电网对电气设备绝缘水平的要求。

5. 2. 4 并联电容器的IEC标准和我国的现行国家标准中对电容器的过电压和过电流能力，如：工频过电压、操作过电压、工频加谐波过电压、过渡过电流和稳态过电流等均有相应规定，电容器组设计应遵守这些规定，预期过电压和过电流将超过上述标准规定时，应采取相应的设计措施防止，以保证电容器组的安全运行。

5. 2. 5 对本条规定作以下说明：选择高压电容器单台容量，首先要考虑电容器组容量，随着电容器组容量增大，单台电容器容量也要相应加大，如，5000kvar以下的中小型电容器组，单台电容器宜选50kvar或100kvar，大型电容器组则宜考虑选用200kvar或334kvar。高压电容器额定容量优先值为50、100、200、334kvar，无特殊情况，不宜采用非标准产品。

5. 2. 6 自愈式低压电容器取代油纸型低压电容器，是产品发展的趋势，因为，自愈式低压电容器具有：故障击穿时故障电流使金属层蒸发，介质迅速恢复绝缘性能，即所谓自愈性；它体积小、重量轻、损耗低、温升低，可做到无油不燃，避免火灾危险。自愈式电容器内部有的配有保护装置，当元件永久性击穿时可自动断路。由于它有诸多优点，所以，国内外都用它取代了油纸介质低压电容器。《自愈式低压并联电容器》GBl2747—91等效采用了国际标准IEC831-1(1988)第一部分和IEC831—2(1988)第二部分内容。

5. 3 断 路 器

5．3．1 本条规定是对高压并联电容器装置用断路器的特殊要求，该断路器尚应符合一般断路器的技术条件。

并联电容器装置回路，具有独特的电路特性，某些断路器合闸产生的弹跳和分闸重击穿都将导致产生过电压，过电压是损坏电容器的重要原因，所以，选择断路器必须慎重。第1款规定的断路器合闸弹跳时间不大于2ms的根据是断路器标准。合闸预击穿时间是根据电力科学研究院的研究报告。报告中指出，少油断路器合闸过程的过长预击穿将导致开关触头损坏甚至发生灭弧室爆炸。少油断路器灭弧室承受的压力不得超过70—80大气压(atm），国内外都这样规定，超过这个压力则可能出问题。10kV少油断路器合闸速度约3．5m／s，每10ms的行程距离3．5cm。合闸预击穿试验结果如表3：

由表3可见，10kV少油断路器合闸预击穿时间不超过3．5ms，则灭弧室压力将在允许范围内。

上述研究报告还指出，并联电容器装置与对外供电线路同接一条母线时，线路断路器投切将受电容器组的影响，而它产生的过电压又将危害电容器的安全运行，所以，与电容器同接在一条母线上的供电线路的断路器也应符合本条规定。

第2款要求断路器开断电容器组时不应重击穿，按现行国家标准《交流高压断路器的开合电容器组试验》无重击穿断路器是这样定义的：“按本标准规定进行电容器组开断试验时不发生重击穿的断路器”，值得注意的是上述定义指在试验条件下，即是说无重击穿断路器不是绝对的而是相对的，这种断路器在长期运行条件下仍有可能发生重击穿，但几率较小。

第3、4款也是对电容器组回路断路器的特殊要求，在断路器选型时应予以考虑。

总结近几年对此类断路器所作的试验及运行经验，提出以下选型意见供工程设计考虑。

6—10kV屋内电容器组，日投切次数不超过三次，可选用少油断路器；10kV屋外电容器组，每日投切次数较多时，可选用DWll型多油断路器在屋外安装；10kV投切频繁的电容器组，可选用经过“老炼”重击穿几率小的真空开关，但须设置操作过电压保护；经对SF6断路器投切35kV、66kV电容器组进行试验，无重击穿现象发生，建议今后在工程中采用。

5. 3. 2 本条为选择并联电容器装置总回路断路器的一个重要条件。当分组回路短路而断路器拒动或母线短路时，总回路断路器应承担切除母线上全部运行的电容器组并开断短路。对分组回路断路器可以要求其开断短路电流，亦可只要求投切电容器组不承担开断短路电流，条文中的“条件允许时”则是指的后一种情况。这时可采用价格便宜的开关设备，如真空开关。在能够降低工程造价的条件下，可以采用这种配置方案，并达到总断路器和分组回路的断路器各司其责的目的。

5. 3. 3 低压并联电容器柜的重要配套元件是投切开关，若其不满足技术要求，将影响低压无功补偿的安全持续运行。开关的接通和分断能力及短路强度等参数十分重要，选择低压电容器柜时，应核对开关参数是否符合装设点的电网条件。与高压断路器一样，切除电容器时投切开关如发生重击穿也将产生过电压危害电容器的安全运行。低压电容器投切比较频繁，开关必须经久耐用。本条规定是从设备使用要求提出的，设备选型时应遵循。

5．4 熔 断 器

5. 4. 1 目前国内单台电容器保护用熔断器，基本上是用喷逐式熔断器。因为它具有动作迅速、尺寸大小、重量轻、结构比较简单、价格比限流式熔断器便宜等优点。事实上，国外也是用喷逐式熔断器，限流式熔断器仅用在故障电流大而喷逐式熔断器不能满足开断要求的特殊场合。喷逐式熔断器在一般情况下，可满足不接地星形电容器组开断故障电流的要求，即使个别情况故障电流大于喷逐式熔断器的开断电流，设计时需采取措施，如：在接线上设法减少电容器的并联台数，仍可使开断电流满足工程需要，所以，本条推荐采用喷逐式熔断器。

5. 4. 2 喷逐式熔断器的熔丝特性，应满足下列要求：

1)电容器在允许的过电流情况下，熔断器的保护性能不应改变； 

2)电容器内部元件发生故障但未发展到外壳爆裂前，应将故障电容器可靠断开退出运行；

3)熔丝特性的分散性不能太大，运行中既不能产生误动作，也不能出现“拒动”现象。

为了保证电容器内部元件故障扩大至外壳爆裂前熔丝熔断，熔丝的时间—电流特性曲线应位于电容器的10％外壳爆裂曲线左侧(即安全带中)，达到这种配合时故障电容器仅外壳变形，不出现漏油。为保证电容器在允许过负荷范围之内，熔丝不产生误动作，熔丝的时间——电流特性曲线的下偏差应在电容器过负荷范围之内。考虑到目前国内电容器制造厂尚不能提供电容器的10％外壳爆裂几率曲线，可按机械部标准《并联电容器单台保护用高压熔断器》或电力行业标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》推荐的曲线进行选配。

5. 4. 3 本条规定的熔断器熔丝额定电流选择原则的依据为：电力行业标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》制订时所作的研究工作；各地对熔断器保护所作的试验研究和运行积累的经验。

熔丝的额定电流选择，以前在机械行业标准《并联电容器装置设计技术规程》中规定为1.5-2.0倍电容器额定电流；在电力行业标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》中推荐为1．43～1．55倍电容器额定电流：IEC549标准要求不低于1．43倍，IEC保护导则中建议为1．35—1．65倍电容器额定电流。IEC导则的限值是综合了各国标准的取值，如有的国家定1.35倍，美国定1．65倍，但又指出，为避免误动可以高于1．65倍，说明熔丝额定电流的确定有伸缩性，要考虑产品情况，不一概而论。

需要指出，对熔丝的小电流保护要求并不十分严格，大电流开断至关重要；为了达到熔丝正确动作，所选熔丝的时间—电流特性曲线的分散性应符合有关标准的规定。

5．4．4 本条为熔断器选择的基本要求。可归纳为下列两点：

(1)选用的熔断器参数和性能应符合现行标准的要求，其中开断性能、熔断特性、抗涌流能力、机械性能和电气寿命是最重要的考核内容，均应满足，厂家应有试验报告。

(2)选用的熔断器应能满足安装点的特定条件：电容器的并联容量和电容器的额定电压。熔断器应能耐受并开断来自并联的电容器的放电能量，其值应不低于被保护电容器的耐受爆破能量。同一电压等级的电容器额定电压有几个规格，熔断器的额定电压不得低于被保护的电容器的额定电压。

5．5 串联电抗

5．5．1 本条规定为串联电抗器选型原则。根据技术经济比较结果确定选用设备是一个基本原则。各工程均有其自身的特点和对设备的不同要求，干式空心电抗器和油浸式铁心电抗器具有不同特点：干式空心电抗器无油、噪音小、磁化特性好、机械强度高；油浸式铁心电抗器与同容量的干式空心电抗器相比损耗小，价格便宜，安装简单，占地少。因此，要进行综合比较确定选用干式空心电抗器或油浸式铁心电抗器。

5．5．2 串联电抗器的主要作用是抑制谐波和涌流，电抗率是串联电抗器的重要参数。电抗率大小直接影响着它的作用。选用电抗率就要根据它的作用来确定。

当电网中谐波含量甚少，装设串联电抗器的目的仅为电容器组追加投入时的涌流，电抗率可选得比较小，一般为0．1％～1％，在计及回路连接电感(可按1PH／m考虑）影响后，可将合闸涌流到允许范围。在电抗率选取时可根据回路连线的长短确定靠近上限或下限。

当电网中存在的谐波不可忽视时，则应考虑利用串联电抗器抑制谐波。为了确定合理的电抗率，应查明电网中背景谐波含量，以便对症下药。电网中通常存在一个或两个主谐波，且多为低次数谐波。为了达到抑制谐波的目的，电抗率配置应使电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。通常电抗率应这样配置：

(1)当电网背景谐波为5次及以上时，可配置电抗率4．5％一6％。因为6％的电抗器有明显的放大三次谐波作用，因此，在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大，电抗率可选用4．5％。

(2)当电网背景谐波为3次及以上时，电抗率配置有两种方案：全部配12％电抗率，或采用4．5％一6％与12％两种电抗率进行组合。采用两种电抗率进行组合的条件是电容器组数较多，为了节省投资和减小电抗器消耗的容性无功。

应当说明：在一个变电所中，可按上述方式配置电抗率。当涉及到一个局部电网的谐波控制时，从技术经济上优化电抗率配置，是一个复杂的系统工程，今后将列项进行专题研究。装设串联电抗器后将产生谐波放大，例如，装设小电抗会放大5次7次谐波，装设电抗率为4．5％～6％的电抗器又会放大3次谐波。由于谐波计算没有统一意见，难于在本规范中作相应规定，为了对谐波放大作粗略计算，可参照目前国内的一些谐波专题研究中推荐的公式计算，以便对设计作出估计，但最终仍然需要在工程投运时作调试。

5．5．3 单组电容器投入，合闸涌流通常不大，当电容器组接入处的母线短路容量不超过电容器组容量的80倍时，单组电容器的合闸涌流不超过10倍。电容器组追加投入时涌流倍数较大，组数多时最后一组投入的涌流最大。高频率高幅值涌流对开关触头和设备绝缘会造成损害。 根据国内多年的运行经验，20倍涌流未见对回路设备造成损坏，这是一个经验数值不是科学试验值，目前大家接受这样一个限值，所以建议按此考虑。

5. 5. 4 串联电抗器的额定电压应与接入处电网标称电压相配合，应注意本设备的额定电压与额定端电压是两个不同的参数，额定电压是指设备适用的电压等级，而额定端电压是指电抗器一相绕组两端设计时采用的工频电压有效值，它与电抗率大小有关。

串联电抗器在地面安装和在绝缘台架上安装二者的设备绝缘水平是不一样的。干式空心电抗器均为由支柱绝缘子支承的地面安装方式；油浸式铁心电抗器则有油箱直接放在地面基础上和安装在绝缘平台上两种方式，如，35kV油浸式电抗器，地面安装时，工频lmin耐压为35kv(有效值)，冲击耐受电压为200kV(峰值)；在绝缘台架上安装时，工频lmin耐压为35kV（有效值)，冲击耐受电压为134kV(峰值)。设备选型时应予以注意。

5. 5. 5 串联电抗器与电容器组是串联连接，电容器组存在着工频过电流工况，这将加重电抗器运行时的负担。事实上在电容器组过电流工况下，一些电抗器曾出现过热引起的故障，为确保运行安全，对所选产品的过电流能力应作为一个重要考核内容。

5. 5. 6 总回路装设的限流电抗器实际上加大了回路电感，当分组回路的电感较大时，限流电抗器电感的影响相对较小，甚至可以忽略，而分组回路装小电抗器或不装电抗器时，则需考虑限流电感的影响，忽略它可能会造成较大的误差使分组回路的电抗率失准。限流电抗器流过电容电流时将引起电压升高，可根据其电感参数予以考虑。

5．6 放 电 器

5. 6. 1 双套管电压互感器即是中性点全绝缘产品，这种产品可以满足放电器的接线规定。而单套管电压互感器套管端接线路，另一端接地可构成中性点接地的星形连接，把它接入电容器组作放电器使用时，并联电容器装置分闸时会导致谐振过电压产生，工程投产试验中已测到了这种过电压。因此，即使采用了单套管电压互感器，中性点也严禁接地。当采用电压互感器作放电器 使用时，为确保安全在设备选型时应对放电时间、剩余电压、放电容量等作校验。

5. 6. 2 为满足绝缘配合要求放电器的绝缘水平应与电网相配合。根据对放电器的接线方式所作的规定，放电器与电容器组是并联连接，二者承受相同的工作电压和同样的运行工况。所以，放电器的额定端电压应与电容器组的额定电压配合。

5. 6 .3 本条是对放电器的放电性能的要求。

用于自动投切电容器组的放电器，能满足快速放电要求，将其用在手动投切的电容器组中更没有问题，为减少产品型号(因价格上无太大的差异)，没有必要再生产一种适用于手动投切电容器组的放电速度相对较慢的放电器。手动投切的电容器组，通常不在很短的时间间隔内进行投切操作，它对放电器的放电时间和剩余电压要求是从检修工作安全考虑的。而自动投切的电容器组必须满足电容器组再次合闸前剩余电压小于0．1倍电容器组额定电压。3～66kv电容器组在剩余电压为50V时合闸是安全的，电容器组的投切时间间隔一般不小于5s，所以，本条规定的放电器的放电时间可满足自动投切或手动投切两种方式需要。

5. 6. 4 单星形接线电容器组采用开口三角电压保护或相电压差动保护，选用带有二次线圈的放电器，抽取二次电压用于电容器组保护或测量不平衡电压，应按继电保护要求校验二次线圈容量是否满足保护设计对二次负荷的要求。同时，电压变比误差根据继电保护设计有关规定应不超过±1％。

5．7 避 雷 器

5．7．1 本条为电容器组操作过电压保护用避雷器的选型规定。

由于无间隙金属氧化物避雷器的性能优于有间隙的碳化硅避雷器，这种避雷器已在国内外各级电压的过电压保护中获得广泛应用。我国在用避雷器电容器组操作过电时，也是用无间隙金属氧化物避雷器。而且，在避雷器产品标准和过电压保护标准中也有相应规定，故避雷器选型应遵循本条规定。

5．7．2 本条指明与电容器组并联连接的避雷器、与串联电抗器并联连接的避雷器和中性点避雷器的参数选择要由模拟计算来确定。如第4．2．10条条文说明中所述，传统的相对地避雷器不能保护电容器的极间绝缘，而且，由于多种因素影响，相对地避雷器在运行中多次发生事故。因此，大专院校和科研单位，配合制订标准，对使用避雷器抑制电容器组操作过电压进行了研究，力图找到既安全又可靠的避雷器接线方式，想突破传统方式的局限性，专家们有了—些共识，但也有分歧。在接线方式上有较多的共同点，已在条文和附录中的图例作了相应的规定。由于这种新型避雷器的参数确定涉及多种因素，目前的计算研究的数据又不一致，对问题的认识又有差异，因此，4只避雷器的配置方式，在理论分析上效果好值得推广，但是还没有大家认可的参数选择计算法，所以，如果要在工程中采用这种接线，应根据具体工程条件，进行模拟计算确定参数。如无条件进行模拟计算时，可根据当地的运行经验按惯用的办法处理。

应当说明，电容器组的操作过电压保护与工程设计密切相关，针对性强，是迫切需要解决的一项应用课题，将列项作进一步的工作，争取尽早得出大家认可的结论，届时将提出避雷器参数选择的补充规定。

5．8 导体及其他

5．8．1 本条是根据电容器产品标准中对其允许的稳态过电流值规定的。考虑谐波和高至1．1倍电容器额定电压的共同作用，电容器的稳态过电流可达其额定电流的1．3倍，对具有10％正偏差的电容器，过电流可达1．43倍。本条所指的连线通常截面较小，为增加可靠性并与有关行业标准协调一致，故规定按不小于1．5倍电容器额定电流选择导线截面。

5．8．2 汇流母线和均压线中通过的工作电流不会超过分组回路的最大工作电流，按本条规定选择这两种导线可保证安全，同时能达到与分组回路导线三者一致，减少导线规格，便于安装。

5．8．3 正常情况下，双星形电容器组的中性线和桥形接线电容器组的桥连接线中通过的电流很小，这个电流是由安装时的容差造成的。当故障电容器被外熔断器切除后，容差增大，不平衡电流增加，按最严重情况计算，最大稳态不平衡电流将不超过电容器组额定电流，故按本条规定选择的连接线能满足安全要求。

5．8．4 导体的动热稳定是满足安全运行的必要条件之一。按照允许电流选出的导体虽已满足了回路载流要求，对一些小截面导体来说，可能未满足动热稳定要求，应以此作为条件，因此，导体的允许电流和动热稳定是导体选择的两个必要条件。

5．8．5 选择和校验支柱绝缘子的重要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的绝缘框架，为加强底层支柱绝缘子的强度，工程中通常采用增加绝缘子数量和选高一级电压的产品两种方式。

5. 8. 6 本条针对单星形接线和双星形接线的电容器组，采用电流不平衡保护，如：桥式差流保护和中性点不平衡电流保护，选择电流互感器提出的4项要求。这4项要求是根据IEC标准《并联电容器和并联电容器组的保护导则》中的要求并结合我国的实际情况提出的，其中电流互感器的准确等级可选lOP级。为了使电流互感器不致因短路电流和高频涌放电流冲击而损坏， IEC标准要求在电流互感器的一次侧加间隙或避雷器。我国采取的措施有：在电流互感器的—、二次侧同时装设低压避雷器；有的只在一次侧装低压避雷器；还有采用加强电流互感器的匝间绝缘来提高抗冲击能力，北京互感器厂曾生产过这种专用电流互感器在华北地区使用。

5. 8. 7 本条是针对单星形接线电容器组采用不平衡电压保护，如：开口三角电压保护和相电压差动保护，选择电压互感器时提出的4项要求。这4项要求也是根据IEC标准《并联电容器和并联电容器组保护导则》中的要求并结合我国的实际情况提出的，其中电压互感器的准确等级可选0.5级。单星形电容器组采用开口三角电压保护和电压差动保护时，可采用专用放电器。作电压差动保护的放电器的一次侧有中间抽头，用三个套管引出，和一次侧的两段电压相对应的有两个二次电压线圈，可抽取差电压，国内研制的这种产品，已在很多工程中使用。

6 保护装置和投切装置

6．1 保护装置

6. 1. 1 目前国内高压并联电容器装置中对电容器内部故障采用的保护方式，以外熔丝为最多，在我国大部分地区采用；其次为外熔丝加继电保护两者均为主保护，当电容器内部故障时，外熔丝和继电保护无论哪一种先动作均可，以两道保护来防止电容器爆裂，这种方式在华北地区采用；以内熔丝作电容器内部故障保护主要用在进口电容器组和有内熔丝的集合式并联电容器；电容器有内熔丝又装设外部熔断器的在工程中极少用。

6. 1. 2 电容器发生故障以后，将引起电容器组内部相应两部分之间的电容不平衡，利用这个特性可以构成各种保护方式。本条所列的4种保护方式是工程中采用最多、保护效果较好的方式，其基本原理是利用电容器组内部某两部分之间的电容量之差，形成的电流差或电压差构成的保护，故称为不平衡保护，又可分为不平衡电流和不平衡电压两种类型。

电容器的IEC标准和我国的国家标准规定，电容器长期运行的工频过电压不超过1．10倍额定电压。根据这一点，本条规定，故障引起电容器端电压超过允许值时，保护应带时限将整组电容器断开。采用单台熔丝和继电保护配合对电容器进行保护是常用的一种保护方式。但是，有的地区的某些电容器组未装设外熔丝，而是采用内熔丝保护或者内外熔丝均没有，这种电容器组的不平衡保护应按电容器内部元件过电压允许值整定。电容器元件的过电压允许值目前国内尚未作统一规定，设计需要时，应请制造厂提供。

6. 1．2．1 开口三角电压保护：将放电器的一次侧与单星形接线的每相电容器并联，放电器的二次线圈接成开口三角形，在三角形连接的开口处接一只低整定值的电压继电器即构成开口三角电压保护。这种保护方式的优点是不受系统接地故障和系统电压不平衡的影响，也不受三次谐波的影响，灵敏度高，安装简单，是国内中小容量电容器组常用的一种保护方式。

6．1．2．2 电压差动保护：电容器组每相由两个电压相等的串联段组成(特殊情况两个串联段的电压可以不相等)，放电器的两个一次线圈电压相等(放电器的端电压应与电容器的两段电压相配合，可以不相等)并与电容器的两段分别并联连接，放电器的两个二次线圈按差电压接线并连接到电压继电器上即构成了电压差动保护。这种保护方式不受系统接地故障或电压不平衡的影响，动作也较灵敏，根据断电器的动作指示可以判断出故障相别。缺点是使用的设备比较复杂，特殊情况还要加电压放大回路。当同相两个串联段中的电容器发生相同故障时，保护拒动。

6．1．2．3 桥式差动电流保护：当电容器组每相的串联段数为双数并可分成两个之路时，在其中部桥接一台电流互感器，即构成桥式差电流保护接线。这种保护已在东北地区的66kv电网中采用。由于保护是分相设置的，根据动作指示可以及时判断出故障相别，这种保护的缺点是当桥的两臂电容器发生相同故障时，保护将拒动。

6．1．2．4 双星形中性点不平衡电流保护：将一组电容器分成容量相等的两个星形电容器组(特殊情况两个星形电容器组的容量也可不相等)，在两个中性点间装设小变比的电流互感器，即构成双星形中性点不于衡电流保护接线。这种保护在华北、华东地区应用很广泛，并有成功的经验，其缺点是要将两个星形的电容器组调平衡较麻烦，且在同相两支路的电容器发生相同故障时，中性点间的不平衡电流为零或很小，保护不动作。

上述4种保护方式均可检测单台电容器故障。因此，可用来作为单台电容器内部故障保护，其保护整定值确定的原则是按故障电容器内部正常元件承受的过电压不超过允许值。

6．1．3 本条规定高压并联电容器装置外部引线和配套设备的短路故障可装设带有短延时的速断保护和过电流保护，动作于跳闸。

在由总断路器与分组断路器控制多组分别投切的电容器组时，该短路保护也可装在总回路上。保护可配置两段式，第一段为短时限的速断保护，第二段为过流保护，与分组过流保护相配合。当串联电抗器设置在电源侧时，分组回路保护跳开本回路断路器，电抗器前短路时应跳开总断路器(分组断路器不满足切断短路电流要求时)。当电抗器设置在中性点侧时，短路故障均应跳开总断路器。

6．1．4 在电力系统中，并联电容器常常受到谐波的影响，特殊情况可能发生谐振现象，产生很大的谐振电流。谐振电流将使电容器过负荷、振动和发出异音，使串联电抗器过热，甚至烧损。考虑到由于谐波而导致的电容器过负荷，故本条规定宜装设过负荷保护。

6．1．5 本条规定的目的是为了避免电容器在工频过电压下运行发生绝缘损坏。电容器有较大的承受过电压能力，我国标准规定，电容器允许在1．1倍额定电压下长期运行；在1：15倍额定电压运行30min；在1．2倍额定电压运行5min；在1．3倍额定电压运行lmin。原则上过电压保护可以按标准规定整定，但是电网电压很少达到以上数值，为安全起见，实际整定值选得比较保守。例如在1．1倍额定电压时动作信号，在1．2倍额定电压时经5～l0s动作跳闸，延时跳闸的目的是避免瞬时电压波动引起的误动。

过电压保护的电压继电器有两种接法，一是接于专用放电器或放电电压互感器的二次侧；另一种是接于母线电压互感器，这种方式应经由电容器装置的断路器或隔离开关的接点闭锁，以使电容器装置断开电源后，保护能自动返回，过电压继电器应选用返回系数较高(0.98以上)的晶体管继电器。当设置有按电压自动投切的装置时，可不另设过电压保护，当由自动投切转换为手动投切时应保留过电压跳闸功能。

当变电所只有一组电容器时，过电压保护动作后应将电容器组的开关跳闸。如有两组以上电容器时，可以动作信号或每次只切除一组电容器，当电压降至允许值即停止切除电容器组(用手动或自动)。

6. 1. 6 并联电容器装置设置失压保护的目的在于防止所连接的母线失压对电容器产生的危害。从电容器本身的特点来看，运行中的电容器如果失去电压，电容器本身并不会损坏。但运行中的电容器突然失压可能产生以下危害：

(1)电容器装置失压后立即复电(有电源的线路自动重合闸)将造成电容器带电荷合闸，以致电容器因过电压而损坏。

(2)变电所失电后复电，可能造成变压器带电容器合闸、变压器与电容器合闸涌流及过电压将使它们受到损害。

(3)失电后的复电可能造成因无负荷而使电压过高，这也可能引起电容器过电压。

所以，本条规定了电容器应设置失压保护，该保护的整定值既要保证在失压后，电容器尚有残压时能可靠动作，又要防止在系统瞬间电压下降时误动作。一般电压继电器的动作值可整定为50％～60％电网标称电压，略带时限跳闸。

在时限上一般应考虑下列因素：

(1)同级母线上的其他出线故障时在故障切除前一般不宜先跳闸；

(2)当备用电源自动投切装置动作时，在自投装置合上电源前应先跳闸；

(3)电源线失电重合时在重合闸前应先跳闸。

6．1．7 本条是根据目前运行单位反映的意见和要求作出的规定。油浸式铁心串联电抗器虽类似于油浸变压器，却没有设置瓦斯保护，无法反应内部故障，已出事故多起，运行单位多次提出建议，油浸式铁心串联电抗器需设置瓦斯保护。多大容量的串联电抗器需设置瓦斯保护?如果参照变压器，则只有大容量电容器组的串联电抗器才够条件，这显然不合适。经与多方研讨，本规范建议0．18MVA及以上的油浸式铁心串联电抗器设置瓦斯保护，设计需要时可向制造厂提出要求。

6. 1．8 本条规定的目的在于指导用户选择低压电容器柜时考虑该产品保护是否齐全。其中短路保护、过电压保护和失压保护是应具备的基本保护。谐波电流进入电容器将造成电容器过电压和过负荷，对电容器有不利影响，是造成电容器损坏的原因之一。因此，低压供电网有谐波时，宜设置谐波超值保护。谐波超值保护其限值按0．69倍电容器额定电流考虑，则电容器最大电流不会超过1．30倍电容器额定电流，这时就可不增加过电流保护器件。当未装设谐波超值保护时应有过电流保护器件。

6．2 投切装置

6. 2．1 变电所中的并联电容器装置采用自动投切，可以使输出的无功容量自动适应负荷变化的需要，而且减轻运行人员繁重的手动操作劳动，国外已大量采用，但是根据我国国情和现有设备情况，按装置在电网中的作用、设备情况和运行经验，本条提出了四种情况供分别选用不同的投切方式。

各电网运行经验，按电力负荷功率因数的变化控制投切电容器组，使用户的功率因数保持在规定的数值范围内，这是电力用户广泛采用的控制方式。

按电压单控电容器组，曾在华北和华东等地区1lOkV及以上变电所集中装设的大容量并联电容器装置多数采用这种控制方式。如北京南苑变电所。对一般降压变电所lOkV电容器装置，尚有采用按固定电压投切的可能，而对35kV及电网中枢点的大容量电容器装置，按固定电压投切，不能满足电压控制要求。

按单一的电压控制，实现不了电容器装置的最佳运行状态，必须加设负荷电流或分时控制(当运行方式固定时)条件，以使其充分发挥经济效益。

当变压器采用了有载调节分接头装置时，一般应以调压变压器作为主要调压手段。

按无功功率、电压、时间三因素综合控制电容器装置和有载调压变压器的自动投切装置已在不少变电所投入运行，使变电所的无功和电压的调节手段更趋完善。

6．2．2 本条规定的目的是使用户选择低压电容器柜时考查设备的功能。为充分发挥低压无功补偿的经济效益，并且在低谷负荷时不向电网倒送无功，避免电网无功过剩而造成不利影响。按电业部门的要求强调应有自动投切的功能。自投的控制量应根据负荷性质选择。负荷变化大， 电压不稳定，则可考虑按负荷、电压和功率因数进行综合控制，如负荷和电压平稳随时间有规律变化，则可只用时间作控制量，因此，控制量的选择要根据用户的具体情况。

6．2．3 本条规定是对自动投切装置的功能要求，是防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能和投切方式选择时必须具备的，其他功能则应根据运行和变电所情况的需要确定，如主变压器不是有载调压变压器则可减少相应的功能。

6．2．4 由于经保护装置断开的电容器组在一次重合闸前的短暂时间里，电容器的剩余电压不能降到允许值，如果设置了自动重合闸，将使电容器在带有一定电荷的情况下，又重新充电，致使电容器因过电压超过允许值而损坏。因此，本条规定强调并联电容器回路严禁设置自动重合闸。

7．1. l 本条主要规定并联电容器装置的控制地点。对装设在220kV变电所内的并联电容器装置，集中在控制室内控制操作较为方便。安装在用户配电所中的高压并联电容器装置，基本上都是就地控制。110kV及以下的变电所中的电容器装置的断路器，可由就地的开关柜控制，如有控制室也可集中控制。

7．1．2 本条对高压并联电容器装置的断路器，宜采用一对一的控制方式作了具体规。

7．1．3 由于各地误操作事故频频发生，机、电两部为此专门发了通知，要求电气产品应有防误操作功能，高压并联电容器装置也不能例外，故本条作了相应的规定。

高压成套开关柜应具备的防误操作，包括“防止误分、误合断路器、防止带负荷拉合隔离开关。防止带电(挂)合接地线(开关)、防止带接地线(开关)合断路器(隔离开关)、防止误入带电间隔”等功能。装配式配电装置各个间隔的网门，有条件时也应满足上述功能的要求。

7．1．4 本条对高压并联电容器装置断路器的信号设置作了具体规定。

7. 1. 5 为了识别低压并联电容器装置运行和停止状态，应有信号显示，故本条作了明确规定。

7．2 测量仪表

7. 2. 1 本条规定了并联电容器装置的母线，应对线电压进行测量。如果该母线上已装有者，不应重复设置。

7. 2. 2 为监视总回路的无功功率、电流及计量无功电度而要求装设的仪表。分相装设电流表的目的在于监测三相电流是否平衡。

7. 2. 3 总回路下面连接有并联电容器和并联电抗器时，为了分别计量容性和感性电度量，总回路的无功电度表需有两只，每只均带逆止机构分别记录容性和感性的无功电度量。

7. 2. 4 为避免电流表过多，使控制屏面布置发生困难，允许在分组回路中仅设一只电流表。

7. 2. 5 电流表、电压表和功率因数表都是低压电容器柜必需的。本条规定在于使用户选择低压电容器柜时，检查产品的仪表是否配置齐全。

8. 1 .1 本条为高压并联电容器装置布置和安装设计应考虑的主要技术问题。

8. 1. 2 本条为高压并联电容器装置布置型式选择原则。布置型式选择有三个依据：环境条件、设备性能、当地实践经验。这三个依据中设备性能是主要的，甚至是决定因素。只要设备性能允许，推广采用屋外布置。屋外布置和屋内布置是本规范规定在工程中选用的正规布置型式。

为防止夏季烈日对电容器外壳直接照射引起过高的温升，一些地区曾采用半露天布置(即屋外搭遮阳棚)，运行中出现一些问题：有的工程采用简易的石棉瓦遮阳棚，容易破裂漏雨；由于遮阳棚强度不够，甚至出现被大风吹掉棚顶的事故；这种布置设备容易积灰尘，又失去了雨水自然清洗条件，容易出现污闪事故；冬季棚顶暖和，麻雀栖息又引来了黄鼠狼和猫捕食造成短路事故。因此，这种布置型式不宜在设计中采用。

屋外布置土建施工工作量小，可缩短工期，节约工程造价。在运行上通风散热条件好，风和雨水可对电容器进行自然清洗。屋外布置的缺点是受天气和环境污染影响大，80年代初期曾出现屋外电容器组到了夏季损坏率升高，特别是酷暑天降暴雨后损坏多，究其原因还是电容器质量差。随着电容器质量提高，屋外电容器组的年损坏率已大大下降，除特殊地区或特殊环境外应先考虑采用屋外布置。

屋内布置的电容器组，受天气和环境污染的影响小，防范鸟害和小动物侵袭的效果好。但缺点是土建工作量大，工期长，工程造价高。如设置了机械通风还会增加运行费。在严寒、湿热、风沙、污秽等特殊地区，设备性能不满足屋外安装条件或技术经济比较合理时，均可采用屋内布置。需要说明的是，在国内，屋内配电装置曾多次发生由凝露而引起的污闪事故，应在设计中采取防范措施。

8. 1. 3 我国机械行业标准《低压并联电容器装置》产品技术条件中，对低压电容器柜的安装类别明确规定是户内式，因此应在屋内安装。但工矿企业中已有把进口产品安装在屋外的，所以，本条提出了根据设备适用的环境条件确定布置在屋内或屋外的规定。

8．1．4 高压并联电容器装置和供电线路的开关不宜同室布置的原因是为了保证供电安全可靠，不致因电容器事故导致对外供电的停电事故产生。

8．1．5 低压电容器事故较少，而且事故的影响面和造成的后果相对较小，工程中多数都是和低压配电屏安装在一个房间里。把低压电容器柜布置在同一列屏柜的端部是为了缩小事故影响范围，避免电容器柜出现事故时两边低压配电屏受影响。

8．1．6 并联电容器装置发生多起无铜铝过渡措施引起的接头过热事故，本条加以强调提请设计者注意。

8．1。7 本条为通用要求。钢部件采用刷漆防腐措施简单方便，但防腐效果不如镀锌好。因此，凡有条件均应将钢结构件进行镀锌处理，特别是屋外并联电容器装置使用的钢部件最好采用热镀锌，使其达到长期不维修的目的。

8．1．8 本条针对电容器组下方和周围地面所提出的处理方式，是目前国内较为普遍的做法，但不作性规定，各地可根据具体情况决定。

8．1．9 本条是根据国内较普遍的做法提出的推荐性规定。

8．1．10 本条是对建筑提出的性规定。

8．2 高压电容器组的布置和安装设计

8．2．1 本条规定的目的是为了减少或避免相间短路事故，缩小电容器爆裂起火的影响范围，减少损失。采用分相设置电容器组，占地面积相应增加。当场地受限采用分相布置有困难时，仍可采用三相共用的分层框架，但应适当加大相间电气距离。

8．2．2 本条是对电容器框架设计的要求。设计电容器组框架应考虑以下几点：

(1)利于通风散热。电容器通风散热良好是减少故障的重要条件。调查中曾看到，少数单位怕上层电容器漏油滴到下层电容器上，在层间加了隔板，并认为这样做还可防止电容器爆裂时损坏相邻层的电容器。有少数厂家生产的电容器柜，四周用钢板围护。上述做法均影响电容器的通风散热，增加温升进而导致故障发生，应予以纠正。

(2)方便维护和更换设备。设计电容器组框架，应考虑巡视设备的运行状况和停电后的检查、清扫工作，以及更换故障电容器。调查时有运行人员反映，放置电容器的框架设计时未考虑维护，框架上人无法站脚，换熔丝、清扫及更换电容器均感不便。特别在设计多层绝缘框架时要为电容器组维护和检修尽量创造方便条件。

(3)节约占地。工程建设要考虑节约占地，这是我们的国策。分层布置利于节约占地，在采用分相布置时，也要考虑电容器分层放置。为方便运行巡视和维护检修，分层框架不宜超过三层，若超过三层，站在地面不易看清上层设备的运行情况，为降低框架高度还可考虑采用横放式电容器。节约占地和方便运行维护在设计时应二者兼顾。

8．2．3 本条对电容器组的安装设计最小尺寸作了规定，现作如下说明：

(1)电容器间距。电容器介质损耗产生的热量主要依靠对流来散发，其散热量与单台电容器容量和介损大小有关。不同容量的电容器在框架上放置，彼此间距取多大合适，严格地讲，应通过电容器温升试验来确定。从下面一个温升试验结果，可看出电容器间距对温升的影响（见表4）。

表4中百分值基准是以一台单独运行的电容器稳定温升为100％，试验条件是在电容器四周围以薄铁板，从表4中可见下层电容器温升较上层低，间距增大则温升降低，当间距超过100mm，下层温升与一台单独运行的电容器已比较接近。如无充分理由，本条规定的电容器安装间距不应缩小。

(2)底部距地面距离。为使电容器通风散热，电容器不能直接安装在地面上，安装在地面上容易造成底部锈蚀。屋外电容器组的对地距离高于屋内，是为了防止下雨时泥水溅到电容器器身上和防止爬行小动物爬上电容器造成事故。据调查，屋外lOkV电容器组多数为400mm，屋内电容器组多数为300mm。35kV和66kV电容器组因用的是绝缘框台架，比上述尺寸还要大一些。

(3)排间距离。在框(台)架上安装两排电容器时，排间应有一定距离，以利通风散热、维护和更换电容器。本条规定的最小间距200mm是国内较为普遍的采用值。

(4)框架顶部至屋顶净距。从利于空气对流散热考虑，框架顶部至屋顶距离愈大愈好，但由这个条件无法确定一个合理值。从检修人员站在框架上层不致头碰屋顶则可确定一个最小尺寸，本条规定的框架顶部至屋顶净距的最小尺寸为1000mm，即是从检修条件考虑的，满足带电距离绰绰有余，同时，符合国内较普遍的情况。

电容器组安装示意图见图1和图2。

8. 2. 4 为电容器组设置的通道有两种：正常运行时巡视用的主通道，本规范定名为维护通道；带电体无防护，停电后才能走人的通道，无通用名称，参照各地的习惯称呼，本规范称为检修走道。

在电容器组四周都设置维护通道，将会多占地，也无十分必要。当屋内只有—组电容器时，通常只在电容器框架的一侧设置维护通道，另一侧与墙之间设检修走道；有两组电容器时，通道设置有两种情况：其一是电容器组靠近两侧墙布置，在两组的框架之间设维护通道，在框架与墙间设检修走道；其二是电容器组布置在室内中部，框架之间设检修走道，框架与墙之间设维护通道。当电容器在框架上单排安装时，框架与墙之间无必要设检修走道，可靠墙布置。屋外电容器组的通道设置可参照上述情况考虑。通道的宽度系根据80年代初各地规定的尺寸和工程中比较普遍的采用值，并经多年运行实践证明是合适的，所以，本条规定了通道的最小尺寸，通道(走道)设置示意图见图3～图5。

8．2．5 本条规定是根据绝缘配合要求提出的，这也是电气设计的一个通用基本原则。当电气设备的绝缘水平与电网一致或略高时，设备可装在地面，金属外壳需接地，电气设备的绝缘水平低于电网时，应将其装在绝缘台上，绝缘台的绝缘水平不得低于电网。例如：额定电压为11／√3kV的电容器，它的极间额定电压约为6．35kV，绝缘水平是lOkV等级，供星形接线的电容器组接入l0kV电网采用，电容器的外壳与框(台)架一起接地；额定电压为11kV的电容器，它的极间额定电压和绝缘水平都是11kV，采用两段串联接成星形，其极间电压满足了35kv电容器组的要求，但电容器的绝缘水平比电网低，要把电容器安装在35kV级的绝缘框（台）架上才能满足绝缘配合要求。安装在绝缘框(台)架上的电容器外壳具有一定电位，把所有外壳与框(台)架可靠相连，目的是使外壳电位固定。而且，为防止运行人员触及带电外壳，设计图应要求安装时注明带电标记，以示警告。

8．2．6 电容器的瓷套与箱壳的连接比较脆弱，因此，无论正常运行或事故情况均应避免套管受力而使其焊缝开裂引起渗漏油，所以，应使用软导线连接套管并使连线有一定的松弛度是必需的，设计应对安装提出要求。

据调查，不少单位有过用硬母线连接电容器组引起事故的教训。因为，安装时受力和运行中热胀冷缩，均使瓷套承受过大应力，电容器的瓷套与箱壳连接处则可能发生焊缝开裂，继而出现渗漏油。用硬母线连接的电容器组，当一台电容器发生爆裂时，邻近电容器瓷套因受硬连接线牵连而被拉断，从而造成多台电容器损坏的事故发生多起。为杜绝此类事故发生，本条作了强制性规定，设计中应遵循。

单套管电容器的接壳端子虽然与外壳是连在一起的，但为了保持回路接触良好，不能用外壳连接线代替接壳导线，接壳导线应由接壳端子上引出，以保持载流回路接触良好。

8．2. 7 中性点不接地的星形接线电容器组，当三相之间和每相各串联段之间电容值不平衡，正常运行时会产生电压分布不均衡，电容值小的某一相或某一个串联段承受的电压高，电容值不平衡加大则电压分布不均也随之加大。因为，电容器产品制造存在容差，电容器组安装时不可能调配均衡，所以，从理论上讲希望容差为零，使电压达到均衡分布，实际上办不到。从需要可能考虑，本条提出了容差的建议值，这个值比行业标准规定高。根据现在电容器制造情况和施工技术，是可以达到的。容差越小，电容器组运行时，减少了部分电容器的过电压值，也就是说增加了这部分电容器的过电压裕度。例如：电容器的过电压能力为1．1倍额定电压，由于容差的原因在正常运行时部分电容器承受的电压为1．05倍额定电压，则其剩余的过电压能力只有5％了，允许缺台运行的电容器组要考虑这个因素。

8. 2. 8 本条规定目的在于提请设计和施工注意，没有设置接地开关的并联电容器装置，则应把检修挂临时接地线的上下两处的接线条件准备好，以利检修前接地放电。

8. 2. 9 汇流母线虽然能满足长期通过电流的要求，如无足够的机械强度将会塌弯，对装有熔断器的电容器，将产生熔断器拉紧弹簧松弛，熔丝熔断时尾线不能顺利弹出，电弧不能熄灭而引起事故。采用母线背角钢或缩小支柱绝缘子跨距来提高母线的机械强度都比较常用，加大母线截面的方式因不经济而一般不用。

8. 2. 10 本条是对熔断器装设的技术要求。熔断器安装位置是否正确关系到它的正确动作。如：熔断器垂直安装可能产生电弧喷射到套管或箱壳上；熔断器安装角度如不能达到熔丝尾线与熔管成一条直线或熔丝拉紧弹簧不到位，则可造成熔丝尾线不能顺利弹出熔管，导致重击穿，产生过电压而损坏电容器，也可能引起熔丝的群爆。将熔断器装在通道侧是为了巡视和更换熔丝方便。外熔丝熔断后尾线如搭在电容器箱壳上可能会形成接地故障。上述情况设计时均应考虑。

应当说明，熔断器安装后不能一劳永逸，事实上，长期运行后可能产生熔管受潮发胀，拉紧弹簧锈蚀弹力下降，一旦熔丝熔断，尾线难以弹出，而且熔丝的开断性能变差。装设熔断器也犹如“养兵干日，用兵一时”，当电容器故障，正该熔断器发挥作用时，它失效了，从而造成事故，因此，应定期对熔断器进行检查，及时更换失效品。

8．2．11 本条的目的在于提请设计人员注意，设计中要根据各地区情况防范鸟类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故。据调查，各地都发生过鸟类、鼠、蛇类等小动物进入并联电容器装置造成的短路事故，而且，此类事故在主变和配电装置中也时有发生。防范鸟类、鼠、蛇类等小动物侵袭事故的措施，应根据周围环境中鸟类、鼠、蛇类等小动物的活动情况，并参照相应电压级别配电装置采用的办法予以确定。对小动物不可不防，但也不能花太多的投资设防。各地采取的措施有：对屋外并联电容器装置，在其四周设置网状围栏，但多雨潮湿地区网栏易于锈蚀；采用全封闭的网笼比较少。电容器室通常采取的是封堵方式，进排风口、窗洞口装金属网，电缆沟道口封堵，为了防止老鼠钻进电容器室，有的工程设置了门坎并堵塞所有墙洞。一般来说，电容器室在采取上述措施后效果较好。因此，执行本条规定可因地制宜采取不同办法。

8．3 串联电抗器的布置和安装设计

8．3．1 油浸式铁心串联电抗器和变压器一样是屋外设备，安装在屋外通风散热条件好。工矿企业污秽一般较严重，为了防止污闪事故，当采用普通设备时应布置在屋内并采取通风散热措施。在屋内布置时，油量超过lOOkg，参照变压器安装规定设防爆间隔。

8．3．2 干式空心串联电抗器产品适用的环境条件虽然屋外或屋内均可，但是，屋外安装容易解决防电磁感应问题。采用分相布置用“品”字形成“一”字形排列工程中都用过，因相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。这种布置对电抗器的动热稳定要求比三相叠装低，价格也便宜些。因此，要考虑优先采用。当场地受到分相布置不能实现时，可采用三相叠装式产品，三相叠装式产品的线圈绕制方向和支柱瓷瓶的受力在产品设计时有特殊考虑，安装设计应强调施工安装按制造厂规定。

8．3．3 本条规定为绝缘配合要求。

8．3．4 干式空心串联电抗器的特点是线圈磁力线经周围空间而形成闭合回路，设备周围存在着强磁场，为了减少它在邻近导体(包括铁磁性金属部件及接地体)中引起严重的电磁感应电流而发热和产生电动力效应，安装设计要满足厂家提出的防电磁感应的空间范围要求。有些厂家提出的防电磁感应距离有两个：一是对金属体的距离；二是对形成闭合回路的金属体的距离，设计中均应满足。

8．3．5 本条规定的目的是切断电磁感应电流的闭合通路减少损耗。与主网两点相连是为了增加接地回路的可靠性。

8．3．6 为了降低空间磁场在母线和连接螺栓中的涡流损耗，避免由此引起过热，故作本条规定。

据调查，电容器曾多次发生爆炸事故引起火灾，虽然单台电容器充油量不多，但电容器为成组布置，一台爆炸起火可引起多台损坏，甚至可能造成整个电容器室被烧毁。因此，对电容器室的防火要求不应低于同电压等级的配电装置。

本节的条文规定考虑了与国家的现行标准《3～1lOkV高压配电装置设计规范》、《变电所设计技术规程》、《220～500kV变电所设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》保持一致。

9．1．1 原水利电力部标准《并联电容器装置设计规程》中，将并联电容器装置与其他建筑物或主要电气设备之间的防火距离规定为不应小于lOm，其依据是国家标准《建筑设计防火规范》、在执行中不少单位提出意见，认为不小于lOm的防火距离偏大，执行困难，建议按不同条件分别对待。因此，本条对防火距离的规定已改成“……应与相应电压等级的配电装置的规定一致……”，电容器组与35～220kV各电压等级的配电装置之间的防火距离，采用油量均为2500kg以上的屋外油浸变压器之间的防火净距的相应规定值，即：

35kV及以下 5m

66kV 6m

llOkV 8m

220kV及以上 10m

当场地紧张无法达到上述规定的防火距离时，可采用防火墙分隔来减少用地。也可采用联合建筑来减少用地。在联合建筑中与相邻其他用房的隔墙、楼板等均应满足防火要求。

9. 1. 2 本条所指的消防设施是指能灭油火的设施。其放置位置应就近、顺路、方便，一般可放在电容器室室外入口或屋外电容器组附近。接在不同主变压器下的屋外大容量电容器装置之间设置消防通道，既有利防火也方便灭火，应与所内道路作统一考虑，并能起到方便运行和搬运设备的作用，有条件的变电所应予考虑。

9. 1. 3 高低压电容器组的框(台)架、柜体等采用非燃烧材料，目的是防火或防止火灾事故蔓延，并与电容器室建筑防火要求相一致。

9. 1. 4 本条规定电容器室房屋耐火等级不低于二级。根据现在的建筑材料供货情况，一般均能达到一级，规定为二级都能达到。

9. 1. 5 本条和高压配电装置要求一致，但强调两个电容器室之间的门为乙级防火门(耐火极限0.9h)。电容器室内除巡视外，无人值班，对采光无特殊要求，尽量少设采光窗，对隔热、采暖和减少玻璃窗维护工作以及减少电容器爆裂时造成玻璃窗碎片飞溅伤人均为有利。

9. 1. 6 沟道出口的防火封堵，是防止电气火灾扩散的重要措施，同时也可防止小动物进入。但由于在地面以下，常不为人们重视，特别在电缆安装后，或电缆维修时把原封堵拆除后，无专人管理封堵，造成遗漏。所以本条加以强调。

电缆沟道对电容器组框(台)架外廓保持2m以上的距离，以及引至电容器组处的电缆采用穿管敷设，是出于对电缆防火的考虑，即万一发生电容器事故失火，不要扩大到电缆着火。

为了杜绝采用木板作低压电容器室内沟道盖板的做法，利于防火，所以本条也加以强调。

9. 1. 7 设置贮油池或挡油墙可防止事故时绝缘油向四周流散，防止火灾蔓延和保护环境免受油污染。

9. 1. 8 设在下风侧的目的是减少电容器发生着火事故时对其他设备的影响。

9．2 通 风

9. 2. 1 控制电容器运行温度是保证电容器安全运行和使用年限的重要条件。运行温度过高可能导致介质击穿强度的降低，或导致介质损耗(tg6)的迅速增加。若温度继续上升，将破坏热平衡造成热击穿，影响电容器的寿命。并联电容器一般都靠空气自然冷却，所以周围空气温度对电容器的运行温度很有影响。电容器室通风的主要目的是排除室内余热。在进行电容器室的通风计算时，余热量应包括设备散热量和通过围护结构传入室内的太阳辐射热。

9．2．2 排风温度是以排热为主要目的的通风计算中的一个关键数据，它对通风量的影响非常明显。因此，排风温度的确定是一个十分重要的问题。在确定排风温度时，既要考虑电容器的安全运行，又要与电容器室内布置的其他设备适用的环境温度以及通风系统的经济性作统一考虑，参照采暖通风标准的规定和电容器以及与其有关的电气设备的适用环境温度，本条规定了排风温度值供工程设计采用。

9．2．3 串联电抗器小间的通风以排除室内余热为主要目的。由于通过围护结构传入室内的热量与电抗器小间内的设备散热量相比甚小，所以，在进行电抗器小间通风量计算时，通过围护结构传入室内的热量可以忽略不计。根据串联电抗器产品适用的环境温度，本条规定的排风温度和排风温差均参照油浸式变压器的有关规定，如有特殊的情况，工程设计时应予以考虑。

9．2．4 自然通风是安全可靠的通风方式，有效而又节能。所以，在工程设计中应优先采用有组织的自然通风方式。当采用自然通风方式达不到排除室内余热所需要的通风量计算时，应设置机械通风装置。一般采用自然进风、机械排风的通风方式。由于电容器室内电容器台数较多，布置分散，所以散热比较均匀，因而需要均匀地多设置一些进、排风口，合理地组织气流，以期得到较好的通风效果。一般来说，电容器室的机械排风口不会设置很多，因此，多设置一些进风口并合理地组织气流显得非常重要。

9．2．5 进、排风口采取防止小动物进入和雨雪飘入屋内的措施是非常重要的。雨雪飘入室内，会使电气设备受潮而破坏绝缘，甚至会造成闪络或短路事故。小动物进入室内，也可能造成电气设备短路。上海某变电所就曾因排风百叶窗飘雨而造成母线故障。因此，设计时应采取对策防止雨雪和小动物进入室内。

9．2．6 在风沙较大的地区，进风口设置防止雨雪和小动物进入室内的措施可以与进风过滤结合起来统一考虑。防雨百叶窗、双层百叶窗加遮雨棚、出风弯管等都是防止雨雪飘入室内的有效措施，在进、排风口加铁丝网则是防止小动物进入室内的有效方法。设计时，可以根据具体情况灵活采用。

9．2．7 减少太阳辐射热和充分利用自然通风，并联电容器装置设计时，应予以综合考虑。布置电容器室应尽量避免夏季西晒，利用夏季最大频率风向的影响，使尽可能多的自然风进入电容器室，以获得最好的夏季通风效果。屋外电容器组布置时，应尽量使电容器的小面朝向太阳直射时间最长的方向，减少由太阳辐射热引起的温升，同时，也应考虑夏季通风良好，二者宜适当兼顾。

9．2．8 严寒和高温地区的电容器室，在不增加太多投资的情况下设置保温层或隔热层，可起到控制室温的作用，对电容器的运行有利，设计时应予以考虑。