DL／T 604-2020  高压并联电容器装置使用技术条件

7高压并联电容器装置的设备配置

DL/T6042020

.1.1变电站（所）的装置所选用开关电器，其开合电容器组的性能应满足GB/T1984中C2级断路器 的要求。

绿色建筑标准规范范本7.1.3 保护开断性能。

a）对变电站（所）选用的断路器应满足装置安装地点的短路开断要求； b）对线路装置其选用的操作开关不能满足短路开断要求的场合，可用性能合格的高压熔断器作为 保护开断电器。

装置的电容器组可由单台电容器或多台电容器串、并联组成，也可选用集合式电容器。电容器组的单 台电容器的性能应符合GB/T11024.1和DL/T840的要求。其数量应根据补偿容量并考虑电容器并联数 对保护的要求进行选择。电容器组的一次接线应满足内部故障保护的配置要求，并按三相星形接线。 电容器组接线形式应考虑电容器单元外壳耐受爆破能量的限制，一个串联段直接并联的电容器总 容量不应超过3900kvar。

7.3电容器组的额定电压选择

装置内电容器组的额定电压选取应考虑串联电抗器带来的容升，其额定电压按表2要求选择

表2电容器组额定电压标准值

7.4装置的额定容量配置

4装置的额定容量配置

变电站（所）用装置的额定容量按表3推荐选用

表3变电站（所）用装置的额定容量推荐值

DL/T604=2020

7.4.2线路用装置额定容量按表4推荐选用

表4线路用装置的额定容量推荐值

7.5装置的串联电抗器及额定电抗率选择

装置中使用的串联电抗器其性能应符合DL/T462、JB/T5346的要求，串联电抗器的额定电压和绝 缘水平，应符合接入处的电网电压要求。额定电抗率应满足限制涌流及对某一次谐波电流形成较低阻 抗回路的要求。串联电抗器原则上宜安装在电源侧，并应校验其耐受短路电流的能力。当铁芯电抗器 的耐受短路电流的能力不能满足装设于电源侧要求时，应装设于中性点侧。户内宜选用干式铁芯电抗 器。额定电抗率应在下列范围内选取：≤1%，5%~6%，12%

7.6导体及支柱绝缘选择

装置电器和导体选择应符合GB50227的有关规定要求。 电容器单元的连接线应采用软导线，其长期允许电流不宜小于电容器单元额定电流的1.5倍。 装置的总回路和分组回路，应按不低于1.37倍电容器组额定电流选择回路导体截面积，电容器组 的汇流母线和均压线截面积应与分组回路的导体截面积相同。 双星形电容器组的中性点连接线和桥式电容器组的桥中间点连接线，其长期允许电流不应小于电 容器组的额定电流。 装置的所有连接导体除了应满足长期允许电流的要求外，还应满足动稳定和热稳定要求。 装置用支柱绝缘子，应按电压等级、统一爬电距离、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

7.7高压并联电容器单台保护用熔断器选择

无内熔丝电容器单元保护采用高压并联电容器单台保护用熔断器（简称外熔断器），用内熔丝的电 容器时，不应采用外熔断器。 当采用三相电容器单元、电容器配内熔丝或单相电容器单元并联数少于4台时，不宜采用外熔断 器作为电容器内部故障保护。 外熔断器的熔丝额定电流，应按电容器单元额定电流的1.37倍～1.50倍进行选择。

外熔断器的耐受爆破能量不应小于15kW·s。 外熔断器的技术参数和保护性能：额定电压、耐受电压、开断性能、熔断性能、抗涌流能力 性能和电气寿命等，应符合DL/T442的规定。

7.8放电线圈及放电电阻选择

放电线圈应采用电容器专用的全密封油浸式或干式放电线圈，其放电容量不应小于相配套的电容 器组的容量。放电线圈额定一次电压应与电容器组的额定电压相一致。三相放电线圈的励磁特性的偏 差应基本一致， 全密封油浸式放电线圈，其内部压力应满足使用环境温度变化的要求，在最低环境温度下不得出 现负压。 放电线圈的额定绝缘水平应根据安装方式确定。安装在地面上的放电线圈，额定绝缘水平不应低 于同电压等级电气设备的额定绝缘水平。安装在绝缘框（台）架上的放电线圈，其额定绝缘水平应与 安装在同一绝缘框（台）上的电容器的额定绝缘水平一致，不应设二次绕组，绝不允许用二次绕组作 为电容器的不平衡电压保护。 放电线圈的放电性能应能满足电容器组断开电源后，在5s内将电容器组的剩余电压降至50V及 以下的要求。 放电线圈带有二次绕组时，其额定输出、准确度等级应满足保护和测量的要求。 线路用柱上式高压并联电容器装置，不选用放电线圈时，其电容器单元内部必须装设放电电阻， 其放电性能应能满足电容器组断开电源后，在10min内将电容器单元的剩余电压从√2UN放电到75V或 更低值的要求。在电容器组不装设外接放电器件（放电线圈）的场合，这种放电电阻是必不可少的

装置宣根据运行时间、补偿点的负荷特征和电压无功运行要求等设置手动、自动等不同的控制方 案。装置宜具有就地和远程控制功能。 变电站（所）用装置宜采用计算机监控和微机型保护。装置的二次回路，包括信号、测量、控 制、继电保护和自动投切等的设计，应与变电站（所）其他部分的相应设计统一考虑，满足安全可 靠、协调配合和便于使用的要求。 线路用装置可以采用人工投切和自动投切等方式。 保护装置根据装置本身接线方式和现场的实际情况进行选择，应符合GB50227的要求

7.10自动控制装置选择

退据系统电压及无功负荷实际情况进行选择设置

7.11避雷器选择原则及接线

避雷器用于电容器操作过电压保护，采用金属氧化物避雷器（MOA），应装于电容器组进线 地之间，其2ms方波电流选择按GB/T30841选用

并联电容器组不平衡保护用的电流互感器选择

并联电容器组不平衡保护用的电流互感器应符合下列要求： a）额定电压应按装置接入处电网电压选择； b）额定一次电流不应小于最大稳定不平衡电流； c）应能承受电容器极间短路故障状态下的短路电流和高频涌流而不损坏，并可加装保护措施； d）准确度等级应满足继电保护要求。

装置的布置和安装应符合GB50227的有关规定要求， 8.2框（台）架式装置的结构 框（台）架式装置的结构件应具备通用性与互换性。

表5户内装置的最小空气间隙

表6户外装置的最小空气间隙 单位：

表6户外装置的最小空气间隙

8.4电容器组的安装尺寸

8.4.1对于变电站（所）安装框（台）架式的电容器组的安装尺寸不应小于表7所列数值。

8.4.1对于变电站（所）安装框（台）架式的电容器组的安装尺寸不应小于表7所列数值。

表7电容器组安装尺寸表（—）

电容器组安装尺寸表（

装置柜体应符合外壳防护等级设计要求，外壳应根据使用条件按照GB/T4208选择相应的防护等 级。户内柜式装置柜壳的正面不应低于IP20要求

并联电容器单台保护用焊

高压并联电容器单台保护用熔断器的安装角度、喷口方向和弹簧拉紧位置应符合制造方规定的安 装要求，熔断喷逐方向不得朝向电容器另一个极，熔断器尾线与熔断器外绝缘管不得有摩擦状态，保 证熔断器动作后尾线能顺利弹出，且不应搭在电容器外壳上同时与柜体有足够的安全距离

9.1.1电容器组容许的电容偏差为装置额定电容的0%十5%。 9.1.2三相电容器组的任何两线路端子之间，其电容的最大值与最小值之比不应超过1.02。 9.1.3电容器组各串联段的最大与最小电容之比不应超过1.02。 9.1.4线路用装置若使用三相电容器单元，其任何两线路端子之间测得的电容的最大值与最小值之比 不应超过1.05

9.2.1当装置中带有串联电抗器时，在额定电流下，额定电抗率K≥5%的电抗器，其电抗值的容许偏 差为0%~十5%；K≤1%的电抗器，其电抗值的容许偏差为0%～十10%。 9.2.2对于三相电抗器或单相电抗器组成的三相电抗器组，每相电抗值不超过三相平均值的土2% 9.2.3对于铁芯电抗器，在1.8倍额定电流下的电抗值与额定值之差不超过一5%。

的耐受电压。工频耐受电压施加的时间为1min

对于框（台）架式装置，其母线之间连接处及主电路中各连接处的温升不应超过50K，各电器 温升不应超过各自的规定。 对于柜式装置，除各电器设备的温升不超过各自的规定外，其余应符合GB/T11022的有关规定

9.5耐受短路电流能力

主回路中的电器设备、连接线及机械结构应能耐受短路电流和电容器内部极间短 用而不产生热的和机械的损伤及明显的变形。 变电站（所）装置的额定短路耐受电流值推荐在下列数值中选取：12.5kA、20kA、25kA、31.5kA 40kA、50kA、63kA。 线路装置的额定短路耐受电流值推荐在下列数值中选取：2.5kA、8kA、12.5kA、20kA。

装置应适于在电流方均根值为1.3倍电容器（组）在额定正弦电压和额定频率下产生的电流下连续 运行，暂态过程除外。由于实际电容最大可达1.05CN，故最大电流可达1.37IN。 这些过电流是考虑到谐波和1.10UN及以下的过电压共同作用的结果。

装置中电容器（组）应适于在表10要求下运行。电容器（组）能耐受而无明显损伤的过电压幅值 取决于过电压的持续时间、施加的次数和电容器（组）的温度。表10中给出的高于1.15U的过电压 是以在电容器寿命内发生不超过200次为前提确定的。 装置的连续运行电压为1.05Us，且能在表10所规定的稳态过电压下运行相应的时间。

表10运行中允许的电压水平

装置应能将投入电容器组时产生的涌流限制在电容器组额定电流的20倍以下。 注：在将电容器装置接入电网时，尤其是将电容器装置背靠背接入时，将产生高频率和高幅值的暂态过电流。为 了将暂态过电流降低到电容器与设备能承受的水平，需要通过限流器接入电容器装置或在装置中串联电抗器

9.7.1装置保护设置

装置保护包括电容器内部故障保护、装置（整体）的继电保护和操作过电压的限制。 装置的继电保护配置按DL/T1415的要求配置。 电容器内部故障保护方式有：内熔丝保护、外熔断器保护和继电保护等，应在满足电容器（组） 安全运行的条件下，根据装置的容量、接线方式以及各地的实践经验进行配置选择。 电容器的各种保护器件应按规定顺序动作。通常第一级是外熔断器或内熔丝动作，第二级是电容 器组的继电保护（不平衡电流、不平衡电压、差流或差压等保护方式）动作，第三级是电网或设备的 保护动作。

9.7.2电容器内部故障保护

装置应具备完善可靠的电容器内部故障保护性能。 电容器内部部分元件击穿时，不论采用内熔丝、外熔断器保护或无熔丝保护，保护配置方案 寸将故障元件或单元隔离，保证装置能够安全可靠运行。 电容器极间短路时，保护配置应能迅速使装置脱离电源。

9.7.3短路故障保护

开关电器的投切性能应符合7.1的要求， 开关应能正常切合，机械运动灵活，无操作力过大或卡住现象，与其相连接的机械联 件承受12.10型式试验规定的操作次数后应未受损伤，且不应发生重击穿或NSDD（非持续击

行中产生的噪声应符合安装处对噪声环境质量的

装置可按无功功率的流向和大小、电压高低、负荷轻重以及适当的延时时间等组合条件进行分组

自动投切，变电站（所）用装置还应具备与电网电压调节和变压器分接开关调整等协调控制功能。 自动投切控制装置应具有满足运行需要的控制、调节、闭锁、联络和保护功能，同时应设置改变 投切方式的选择开关。 并联电容器装置自动投切宜选用在满足无功平衡的条件下，开关动作次数较少的技术方案。 多组装置自动投切时，宜采用循环投切方式，防止部分装置及开关电器长期使用和频繁操作，并 尽量减小对系统的冲击。 具有不同串联电抗率的多个分组的装置投运时，应先投入电抗率较大的分组，后投入电抗率较小 的分组；切除时，应先切除电抗率较小的分组，后切除电抗率较大的分组。 对并联电容器装置、并联电抗器组与变压器有载调压分接开关综合控制时，应对变压器分接头调 节方式设置相关的系统电压闭锁，或设置与系统交换无功功率的优化闭锁。当系统监视点的运行电压 在允许变动范围内时，应以控制投切并联电容器装置或并联电抗器组为主，并应防止发生投切振荡。 装置因故障保护跳闸切除后，应闭锁该装置的自动投切控制回路，不再投入；多组装置运行， 组发生故障时，不应影响其他并联电容器装置、并联电抗器组的正常运行。故障排除，手动解除保护 闭锁后，该组装置才能投入运行。 带有总断路器的自动投切的多个分组，当总断路器分断后，各分组应全部切除并闭锁自动投切回 路。总断路器闭合后，自动投切控制装置解除闭锁，才能重新启动运行。 接入装置的母线失压时，装置应切除并闭锁自动投切回路。母线电压恢复正常后，自动投切控制 装置解除闭锁，才能重新启动运行。严禁电容器装置设重合闸。严禁变压器带电容器装置组合一起投入。

装置中设备和器件补充要

装置中所采用的设备和器件都应是型式试验合格、出厂试验合格的产品，其性能要求符合各自标 准要求。

电容器装置应具有断开电源后使电容器（组）放电的器件。放电器件有放电线圈和装于电容器单 元内部的放电电阻两类，其主要性能及选用应符合7.8的相关要求。 放电线圈必须直接并接于电容器组两端，电容器单元或电容器组与放电线圈之间不得有开关、熔 新器或任何其他隔离器件（电容器配用的熔断器除外）。 装置应具备退出运行后间隔足够的时间再投入的控制功能，以保证电容器的放电，使得装置再次 投入运行之前，电容器上的剩余电压不超过其额定电压的10%。 以下情况应予注意： a）由内熔丝电容器单元内部电气故障产生的剩余电荷，仅靠端子间的放电电阻可能在规定的时间 内不能消除，因此内熔丝电容器单元宜在内部每个串联段上并接放电电阻。 6 当电容器组内由于单元局部故障而存在不平衡状态时，若断开电源后仅靠放电线圈放电，单元 的放电会出现不一致或不彻底的情况。 c）外熔断器保护的电容器单元内部的电气故障或跨越电容器组的局部闪络均可能在电容器组 内部产生局部剩余电荷，此电荷是不能用连接在电容器组端子间的放电线圈在规定的时间内 消除的。 d）在某些情况下，内部电阻失效可能导致电容器单元中留存电荷。 e）对于安装在对地绝缘的框（台）架上的电容器组，其每层绝缘框（台）架、电容器单元外壳及 相配套的放电线圈（如有的话）外壳，均须固定电位。 f）对于柜式（或柱上）并联补偿装置之间均须设置隔离铁板或防火绝缘板。

11装置的外观、接地及设备器件报告要求

装置的金属件外露表面应有可靠的防腐蚀层，且应符合相关标准或规范的要求。 装置应设置挂接地线的母线接触面和地线连接端子；应有显著的接地标识，接地桩尺寸不应小于 M10的螺栓。大容量装置应装设接地开关。 电容器金属外壳的电位应予固定，对于额定电压10kV及以下的框（台）架电容器组，电容器单 元外壳与框（台）架可直接接地。 装置中开关电器、电容器、熔断器、串联电抗器、放电线圈、避雷器、电流互感器、隔离开关、 接地开关等独立设备和器件应通过按相关产品标准进行的试验，并提供合格有效的型式试验报告。

a）除一次电路元件应分别进行试验外，进行装置整体试验时，有关接线都必须按实际运行情况连 接好； b） 试验电压的频率应为50Hz士0.5Hz；其波形应接近正弦波形（即两个半波基本一样，且峰值 和方均根值之比不超过√2土0.07、总谐波畸变率不大于5%)； c）试验时的环境温度为10℃～40℃，并做记录。

12.2.1目测检查绝缘子是否有损伤，金属件外表面是否有损伤或腐蚀，各配套件是否有渗油、表面损 伤、外壳变形。用量具按GB50227的要求检验有关的尺寸。 12.2.2检查断路器、电容器、熔断器、电抗器、放电线圈等设备的安装是否符合相关标准要求。 12.2.3柜式（或柱上式）有多个并联补偿装置组合的，检查每个并联补偿装置之间均须设置隔离铁板 或防火绝缘板。

装置的电容偏差应满足9.1的要求。电容的测量，可在降低的电压下进行，所用测量方法应能 谐波和测量回路内附件所引起的误差。测量的分辨率应能满足检测电容偏差的要求，对电容 应能检测出一个元件击穿或一根内部熔丝动作的电容变化

12.4电感（电抗）测量

干式空芯电抗器测量电感时，可以在降低电流和电压的情况下进行，也可以用电桥法测量。 测量垂直叠装的干式空芯电抗器的电感时，应使用三相电源对三相电抗同时进行测量。 当忽略电阻成分时，电抗为试验端电压和电流的比值

12.5.1试验前装置状态

试验前应将不能承受试验电压的电器元件（如避雷器）拆除，并短接电容器、串联电抗器和） 圈的端子。

12.5.2工频耐电压试验

工频耐电压试验在装置的相间、相与地之间、辅助电路与地之间以及带电部件与绝缘材料制成或

DL/T6042020

的外部操作手柄之间进行，试验电压由表9中选取。 试验时，应从装置额定电压的一半或以下开始升压，在2s～10s内均匀升高到试验电压值，并 压下保持规定的时间

12.5.3雷电冲击耐电压试验

雷电冲击耐电压试验电压施加于装置的相与地之间房屋建筑标准规范范本，试验电压由表9中选取。 试验时，先施加15次正极性冲击，紧接着再施加15次负极性冲击。改变极性后，施加负极性冲 击之前，允许施加数次低幅值的冲击。 如果每一极性试验中均未发生多于2次的闪络且未发生击穿，则认为装置通过了该项试验。

本试验只对柜式装置或具有封闭外壳的装置进行。 试验时，装置应按正常布置；应给装置施加不低于U的电压，并使装置的容量在整个试验过程中 等于1.3QN 试验时应有足够的时间使温度达到稳定。每隔1h～2h用温度计或热电偶或其他测温仪测取各规 定部位的温度，同时测量最热区域2台电容器中间的冷却空气温度。当3h内连续3次测量温度的变化 不超过1K时，认为温升达到稳定。 试验期间应测量装置的周围空气温度，此测量应用不少于3支经标准温度计校验过的水银温度计 或热电偶进行。温度计或热电偶均匀布置在距装置安全围栏（或柜面）约1m之处，放置高度应为装 置各载流部分高度的平均值。取最后2次所测温度的算术平均值作为装置的周围空气温度。 为了避免由于温度的迅速变化而引起的误差，温度计或热电偶应置于盛有油的容器中，使热时间 常数约为1h。 注：如受试验条件限制，本试验也可根据装置中电容器的等值损耗，按相等损耗的电阻片贴在电容器表面，在回 路中施加1.37倍额定电流，各个电器及连接线的温升不得大于各自的限值。

试验时，装置按正常使用情况安装，并将电容器组进线端子处短路。 试验后若母线没有过大变形，导线、绝缘支持件和电器没有任何损坏，电气间隙和爬电距离仍符 合规定，则认为装置通过本项试验。 也可根据装置母排尺寸和绝缘子参数和安装位置，用计算方式进行验证装置耐受由短路电流引起 的热应力和电动应力的能力。如计算结果表明装置能承载所要求的短路电流，则认为装置符合短路强 度要求。

本检验只对柜式装置进行。 检验时根据所选取的防护等级，按GB/T4208规定的相应方法进行

放电试验应分别在每一组电容器上进行。可用系统额定交流电压加到并联补偿装置上，断开电源 测量电压下降及所经历时间。也可用直流将电容器组充电至额定电压的峰值，然后接通放电装置进行 测量。 变电站（所）使用装置其放电试验要求：测量电容器极间电压下降至50V所经历的时间，应在5s以内。 线路使用装置其放电试验要求：测量电压极间下降至75V所经历的时间，应在10min以内。

注：自动投切装置的放电试验可结合投切试验进行。

变电站（所）使用装置的投切试验应参照GB/T1984的有关规定进行。 线路装置使用装置的投切试验应参照GB/T14808的有关规定进行。 对于由多组电容器组成的装置，试验应对每一组进行，各投切操作30次，测量过电压及涌流；背 靠背试验仅需对投入最后一组电容器组时进行测量ppp，操作10次。 试验时，断路器应能正常切合，机械运动灵活，无操作力过大或卡住现象，与其相连接的机械联 锁或其他附件承受上述操作次数后应未受损伤，且不应发生重击穿或NSDD，过电压及涌流均不应超 过规定值。

变电站（所）使用装置的投切试验应参照GB/T1984的有关规定进行。 线路装置使用装置的投切试验应参照GB/T14808的有关规定进行。 对于由多组电容器组成的装置，试验应对每一组进行，各投切操作30次，测量过电压及涌流；背 靠背试验仅需对投入最后一组电容器组时进行测量，操作10次。 试验时，断路器应能正常切合，机械运动灵活，无操作力过大或卡住现象，与其相连接的机械联 锁或其他附件承受上述操作次数后应未受损伤，且不应发生重击穿或NSDD，过电压及涌流均不应超 过规定值。