DL 5014-1992 330~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定

330~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL5014-921330~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定Technicalregulationrordesigningorreactivefor330~500kVsubstationsDL5014-92主编部门：能源部东北电力设计院批准部门：中华人民共和国能源部施行日期：1993年10月1日第一章总则第1.0.1条本规定适用于330、500kV变电所内的330、500kV并联电抗器置，10～63kV并联电抗器和并联电容器装置，0.8～20kV静止补偿装置的新建程，扩建、改建工程可参照执行。本规定不包括调相机。第1.0.2条无功补偿装置的设计必须执行国家的技术经济政策，并应根据安装点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等，合理地选择装置型式，容量，电压等级，接线方式，布置型式及控制、保护方式，做到安全可靠、技术经济理和运行检修方便。第1.0.3条遵照本规定设计的无功补偿装置，尚应符合现行的国家和部的有关准、规范、规程和规定。第二章系统要求第2.0.1条系统的无功补偿原则上应按就地分区分电压基本平衡，以保证系统枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求。第2.0.2条变电所内装设的高低压感性和容性无功设备的容量和型式，应根据力系统近远期调相、调压、电力系统稳定、电压质量标准、工频过电压和潜供电流方面的需要选择。无功补偿装置应首先考虑采用投资省、损耗小、分组投切的并联电容器组和低压并联电抗器组。由于系统稳定和满足电压质量标准而需装设静止补偿装置或调相机时，应通过技术经济综合比较确定。第2.0.3条并联电容器组和低压并联电抗器组的补偿容量，宜分别为主变压器容量的30%以下。无功补偿装置，应根据无功负荷增长和电网结构变化分期装设。第2.0.4条并联电容器组和低压并联电抗器组的分组容量，应满足下列要求：一、分组装置在不同组合方式下投切时，不得引起高次谐波谐振和有危害的谐波放大；二、投切一组补偿设备所引起的变压器中压侧的母线电压变动值，不宜超过其额定电压的2.5%；三、应与断路器投切电容器组的能力相适应；四、不超过单台电容器的爆破容量和熔断器的耐爆能量。为简化接线和节省投资，宜加大分组容量和减少分组数。500kV变电所电容补偿装置的分组容量可选为30～60Mvar，330kV变电所可选为10～25Mvar。并联电抗器组的分组容量参照上述二、三两项要求，可适当增大。第2.0.5条分组投切的并联电容器组的串联电抗率，需根据电容器组合闸涌流，谐波放大对系统及电容器组的影响等方面的验算确定。由系统进入变电所母线的谐波量，在无实测值时，可~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL5014-922按SD126《电力系统谐波管理暂行规定》中规定的各级电压母线的电压波形畸变率及谐波电流允许值计算。一般情况下针对限制5次及以上谐波，串联电抗率可取5%～6%；针对限制3次及以上谐波，串联电抗率可取12%～13%。第2.0.6条静止补偿装置的型式应通过技术经济比较确定，宜采用晶闸管相控电抗器配合断路器投切的电容器组和电抗器组。相控电抗器的容量可按不小于电容器组和电抗器组两者中的昀大分组容量选择。第三章接线第一节一般规定第3.1.1条无功补偿装置的额定电压应与其接入系统的各种运行方式下的运行电压相配合。第3.1.2条高压并联电抗器接入系统的电压等级一般为500、330kV，接入主变压器三次侧的无功补偿装置的电压宜选用35kV级，在东北地区宜选用63kV级。静止补偿装置应连接在主变压器三次侧，主变压器三次侧电压等级可通过对主变压器及其三次侧的开关设备、晶闸管阀(包括是否加中间变压器)等组件进行综合技术经济比较确定。当主变压器三次侧长期只接有晶闸管阀控制(或投切)的静止补偿器时，宜采用15.75kV或20kV电压。第3.1.3条无功补偿装置的接线方式应根据补偿性质、设备特点和分组数等条件确定，并应满足安全可靠、节约投资、运行维护方便和有利于分期扩建、改建等要求。第3.1.4条接入主变压器三次侧的无功补偿装置的接线应满足下列可靠性要求：一、任一组无功补偿装置故障不应导致主变压器切除；二、当不装总断路器时，应采取措施减少母线故障，特别是相间故障的几率；三、与第2.0.4条第一项的要求同。第3.1.5条无功补偿装置宜采用单母线接线，或按总断路器性能要求采用多段母线。基于目前国产设备状况，主变压器三次侧无功补偿装置一般可有以下几种接线方式：一、主变压器三次侧装总断路器，无功补偿各回路经或不经限流电抗器(兼作电容器回路的串联电抗器)装设负荷开关；二、主变压器三次侧不装总断路器，无功补偿各回路装设断路器或晶闸管投切装置；三、主变压器三次侧不装总断路器，在并联电抗器回路的中性点装设断路器(或负荷开关)或晶闸管投切装置，在并联电容器回路经限流电抗器(兼作电容器回路的串联电抗器)装设断路器；四、主变压器三次侧不装总断路器，在并联电抗器、并联电容器回路经限流电抗器(兼作电容器回路的串联电抗器)装设断路器或晶闸管投切装置；五、当具有较多组大容量并联电容器时，采用小值串联电抗器限制涌流(以串联电抗率为0.5%～1%的串联电抗器代替串联电抗率为6%的串联电抗器可节省投资)，另装设或不装设小容量谐波滤波器的接线方式。第3.1.6条为保证载波通信质量，330、500kV并联电抗器宜装在阻波器的母线侧，如有布置等其它技术经济上的需要，经计算论证确能保证通信质量及继电保护可靠性时，也可将电抗器装在阻波器的线路侧。第3.1.7条多组主变压器三次侧的无功补偿装置之间一般不考虑并联运行，并不宜装设相互切换的设施。第3.1.8条主变压器三次侧无馈线时总断路器的装设条件：~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL5014-923一、当选用单相户外空心干式串、并联电抗器且组数不超过4组时，宜不装设总断路器；二、当本期仅出现单相并联电抗器组时可不装设总断路器，远期出现并联电容器且回路数较多时，则应按变电所实际的技术经济条件决定是否装设总断路器；三、当由于各无功补偿回路的选型及布置等原因，难以大大降低发生相间短路的几率，且其开断电器又不能满足开断短路电流时，则应装设总断路器。第3.1.9条当总断路器检修期间无功补偿装置仍需继续运行时，宜有相应的旁路隔离开关回路供断路器检修时用。第3.1.10条当有静止补偿装置时，主变压器三次侧母线的接线方式原则上同第3.1.5条，并应符合下列条件：一、当主回路装设具有切短路故障能力的总断路器，并在分支回路装设负荷开关时，相控电抗器回路可不装设负荷开关；当不装设总断路器时，各分支回路包括相控电抗器回路均应装设具有切短路故障能力的断路器。二、相控电抗器回路与谐波滤波器回路宜固定连接在一起并为一个分支。第二节并联电抗器和并联电容器及其配套设备的接线方式第3.2.1条低压并联电抗器回路的断路器或负荷开关应根据所供配套设备及昀终接线等经技术经济比较确定。第3.2.2条当母线短路电流超过低压并联电抗器回路的断路器允许值时，可经技术经济比较选择下列接线方式：一、断路器前加装限流电抗器；二、选用较高电压等级、额定开断电流符合要求的断路器；三、只装设大容量总断路器，用来开断短路及负荷电流，分支回路装设负荷开关；四、断路器装于电抗器中性点侧。第3.2.3条当低压并联电抗器回路采用会产生较高截流过电压的断路器或负荷开关(含真空断路器或真空负荷开关)时，应加装金属氧化物避雷器加以保护。避雷器应装设在断路器的并联电抗器侧。第3.2.4条低压并联电抗器宜采用星形接线方式。第3.2.5条具有串联段的15.75～63kV大容量并联电容器组宜采用中性点不接地的双星形接线。第3.2.6条电容器装置每相为多段串联时，应采用先并联后串联的接线方式，并联电容器组每个串联段中并联电容器的并联台数应大于昀小允许并联台数，同时应小于昀大允许并联台数。昀大允许并联台数由单个电容器的耐爆容量及熔断器的涌放电流开断能力决定。昀小允许并联台数由一台电容器故障切除后其它并联电容器过电压不导致整组电容器停运而定。当在串联段中超过昀大允许并联台数时，可在串联段间连接的均压母线处分列，以减少并联台数，但分列后的并联台数仍应满足昀小允许并联台数的要求。第3.2.7条电容器装置应设置满足电容器投切要求的专用断路器，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3.2.8条当合闸涌流超过回路设备允许值时，应在每组回路中设置串联电抗器。~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL5014-924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。限制谐波的串联电抗器，可兼作限制涌流的串联电抗器。需要限制短路电流时，串联电抗器可兼作限流电抗器。当具有较多组大容量并联电容器时，采用小值串联电抗限制涌流另装设或不装设小容量谐波滤波器的方式，应有技术经济论证，并应确保变电所母线的谐波指标满足SD126的要求。串联电抗器宜选用干式空心电抗器。第3.2.9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、热稳定电流及母线短路容量等经技术经济比较确定。第3.2.10条为防止过高的操作过电压，电容器回路应采用不重燃的断路器或负荷开关。当采用有重燃几率的断路器或负荷开关时，应装设避雷器进行保护。并联电容器装置中的避雷器保护接线，应根据电容器装置的实际接线方式，通过计算或试验来确定。第3.2.11条电容器装置宜装设接地用隔离开关。第3.2.12条单台电容器宜装设专用的外部熔断器，当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3.2.13条当电容器组需自动投切或单台电容器无内放电电阻时，必须加装专用放电装置，放电装置的三相及中性点宜与电容器组直接连接。第三节高压并联电抗器的接线方式第3.3.1条高压并联电抗器回路一般不装设断路器或负荷开关，但遇下列情况则可设置断路器或负荷开关：一、两回线共用一组并联电抗器时；二、并联电抗器退出运行，过电压水平在允许范围内，并为调相调压需投切并联电抗器的情况。但这种情况应尽量避免，应以低压并联电抗器替代高压并联电抗器；三、当系统其他方面有特殊要求时。第3.3.2条高压并联电抗器带有套管型电流互感器，不专设电流互感器。第3.3.3条保护高压并联电抗器的避雷器应为线路型，并应尽量靠近电抗器装设。线路侧是否装设避雷器宜根据雷电过电压及操作过电压计算或模拟试验确定。第3.3.4条330、500kV并联电抗器的中性点经小电抗接地，电抗器中性点侧应装设相应电压等级的避雷器。第四节静止补偿装置的接线方式第3.4.1条相控电抗器的型式宜为单相空心电抗器，每相晶闸管两侧各设一个线圈，两个线圈一般为上下叠装，宜采用6脉动三角形接线。第3.4.2条各次谐波滤波器中的电容器及电抗器装置接线可参照本章第二节中的有关条款要求。第3.4.3条谐波滤波器宜采用单调谐谐波滤波器。第四章电器和导体选择第一节一般规定~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL5014-925第4.1.1条无功补偿装置的电器和导体，应根据其技术条件及安装地点的环境条件选择和校验。第4.1.2条无功补偿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4.1.3条无功补偿装置总回路的电器和导体的长期允许电流，按下列原则取值：一、不小于昀终规模电容器总容量的额定电流，并计入实际可能出现的各次谐波电流的综合值；二、不小于昀终规模电抗器总容量的额定电流的1.1倍。第4.1.4条无功补偿装置中的导体和电器选择均应符合SDGJ14《导体和电器选择设计技术规定》的有关条文。第二节并联电容器第4.2.1条电容器组的额定电压宜与安装处的母线实际运行电压计入因串联电抗器引起的稳态电压升高相适应。第4.2.2条电容器承受的长期过电压不应超过电容器额定电压的1.1倍。第4.2.3条