NB／T 10482-2020  柜式电容器无功补偿装置

一由于系统电压波动引起的电压增高系数，通常取1.1； U 给定的基波电压方均根值，单位为千伏（kV）； 一给定的第i次谐波电压方均根值，单位为千伏（kV)； Qnb交流滤波电容器柜的电容器组的额定容量，单位为千乏（kvar)； 一 额定频率，50Hz或60Hz。 注1：对于交流滤波电容器柜，U定义为基波电压方均根值和各次谐波电压方均根值的算术和，或者是由额定容量 和额定频率下电容器电抗计算得出的电压，取两者中较大者。 注2：该条款适用于与负载并联的交流滤波电容器柜。

在额定频率和电容器（组）额定电压下流过电容器柜内电容器（组）的相电流 由公式（3）给出。

I= /(k)*+1

k一一由于系统电压波动引起的电压增高系数生产标准，通常取1.1； I1一一给定的基波电流方均根值，单位为安培（A)； I一一给定的第i次谐波电流方均根值，单位为安培（A）。 注1：对于交流滤波电容器柜，I定义为基波和谐波频率下额定电流平方值之和的平方根。附件，例如汇流排应设计 成能在此电流和过电流（见5.4.7.1）下可靠地运行。 注2：该条款适用于与负载并联的交流滤波电容器柜

4.1.1正常环境使用条件

本部分给出的要求适用于在下列条件下使用的电容器柜： a）通电前的电容器剩余电压不应超过电容器额定电压的10%。 b）海拔：安装运行地点的海拔不超过1000m。 c 环境空气温度类别。 1 电容器柜按温度类别分类，每一类别用数字+字母表示。数字表示电容器柜可以运行的最低环 境空气温度，字母代表温度变化范围的上限，温度范围上限用字母代号见表1。

表1温度范围上限用字母代号

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地震强度为水平方向加速度不大于0.2g（g为重

电容器柜内电气设备的爬电比距不应小于2.0cm/kV（对应系统最高工作电压）。对于重 应适当增加爬电比距并由购买方与制造方协商确定。

在不同于4.1规定的正常使用条件下， 由购买方与制造方协商确定

设计电容器柜时，应根据安装地点的电网条件、谐波水平、环境状况、运行和检修要求及实践经验 等，确定电压等级、补偿容量、接线方式、配套设备和器件、布置与安装方式、保护与控制方式，以做 到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便。 电容器柜的设计应能在规定的使用条件、电能质量符合国家相关标准的状况下，确保装置连续运行。 对于特殊的运行环境和工况，应采用相应的设计标准与技术措施，以满足运行要求。 电容器柜应采用可靠的安全防护措施，确保人身和设备的安全。 电容器柜中的配套设备和器件除应符合各自的标准外，还应满足电容器柜整体的技术性能要求，并 宜选用标准化产品。

产品分类方式如下： 按补偿地点可分为集中补偿和就地补偿两种装置： 按使用条件可分为户内型和户外型两种装置； 按投切方式可分为固定式和投切式两种装置； 按功能可分为并联补偿式和滤波式两种装置

5.3.1集中补偿电容器柜构成

主要由高压并联电容器组及相应的一次和二次配套设备组成，配套设备一般有： 一隔离开关； 接地开关； 投切电容器组的开关电器； 一串联电抗器：

氧化锌避雷器； 一放电线圈； 一继电保护、控制、信号和电测量用设备。 以上配套设备可按设计要求进行选择配置。集中补偿电容器柜典型接线原理图和分组投切典型接线 原理图分别如图1、图2所示，

.3.2就地补偿电容器

图1集中补偿电容器柜典型接线原理图

就地补偿电容器柜除电容器外，可装设下列配套设备和器件： 投切电容器组的开关电器（按照设计要求配置断路器或真空接触器或负荷开关等） 串联电抗器或阻尼电抗器； 操作过电压保护用避雷器； 放电器件（可在电容器单元内装设放电电阻，也可外设放电线圈）； 继电保护、控制、信号和电测量用设备。 就地补偿电容器柜典型接线原理图和分组投切典型接线原理图分别如图3、图4所示。

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2集中补偿电容器柜分组投切典型接线原理图

图3就地补偿式电容器柜典型接线原理图

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5.3.3电容器柜的接线方式

柜的接线方式应符合GB/T30841一2014中5.3.1

5.3.4电容器柜保护

5.3.4.1电容器保护概达

图4就地补偿电容器柜分组投切典型接线原理图

电容器柜保护包括电容器组内部故障保护和电容器柜继电保护两种，其中电容器组内部故障保护 根据电容器组的不同接线方式选取以下保护方式： 一双星不平衡电流保护； 一开口三角电压保护； 一相电压差动保护。 电容器柜应具备完善可靠的电容器组内部故障保护性能： 电容器组内部故障在允许范围内时，保护配置方案应保证电容器柜能够安全可靠运行： 电容器极间短路时的保护配置应能迅速使故障电容器单元脱离电源。

5.3.4.2电容器组内部故障保护

5.3.4.2.1单星形电容器组开口三角电压保护

单星形电容器组开口三角电压保护原理图如图5

5.3.4.2.2双星形电容器组中性点不平衡电流保护

图5单星形电容器组开口三角电压保护原理图

双星形电容器组中性点不平衡电流保护原理图如图6所示。 中性点不平衡电流保护和开口三角电压保护的整定原则一样，整定原则如下： 外熔丝电容器单元保护整定值按部分电容器单元切除或击穿后，故障相其余电容器单元所承受 的长期过电压不超过1.1倍额定电压的原则整定。 内熔丝电容器单元保护整定值按部分内部电容器元件切除或击穿后，故障相完好电容器单元所 承受的长期过电压不超过1.1倍额定电压，以及故障电容器单元内部完好元件所承受的长期过 电压不低于1.3倍电容器元件额定电压的原则整定。 应可靠躲过电容器组正常运行时由于投切或其他瞬态过程引起的保护误动作。动作时间一般整 定为0.5s，保护动作跳闻

5.3.4.2.3单星形电容器组相电压差动保护

图7单星形电容器组相电压差动保护原理图

相电压差动保护整定原则如下： 电压定值按部分电容器单元切除或击穿后，故障相其余电容器单元所承受的长期过电压不超过 1.1倍额定电压的原则整定。 内熔丝电容器单元保护整定值按部分内部电容器元件切除或击穿后，故障相完好电容器单元所 承受的长期过电压不超过1.1倍额定电压，以及故障电容器单元内部完好元件所承受的长期过 电压不低于1.3倍电容器元件额定电压的原则整定。 应可靠躲过电容器组正常运行时由于投切或其他瞬态过程引起的保护误动作。动作时间一般整 定为0.5s，保护动作于跳闸，

3.4.2.4单星形电容器组中性点不平衡电压保折

单星形电容器组中性点不平衡电压保护原理图如图8所示。

图8单星形电容器组中性点不平衡电压保护

中性点不平衡电压保护整定原则： 电压定值按部分电容器单元切除或击穿后，故障相其余电容器单元所承受的电压不长期超过1.1 倍额定电压的原则整定。 应可靠躲过电容器组正常运行时三相不平衡及电网电压的不对称，以及正常时所存在的不平衡 零序电压。动作时间一般整定为0.5s，保护动作于跳闸。

5.3.4.3电容器柜继电保护

5.3.4.3.1电流速断保护

速断保护的动作电流按系统最小运行方式下，在电容器（组）端部引线发生两相短路时有足够的灵 敏系数整定，一般整定为3倍～5倍额定电流。考虑电容器投入时的合闸涌流时间，动作时间一般整定 为 0.1 s~0.2 S,保护动作于跳闸。

5.3.4.3.2过电流保护

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过电流保护的动作电流应大于电容器组的长期充许最大过电流，一般整定为1.30倍额定电流， 时间一般整定为0.3s~1s，保护动作于跳闸。

5.3.4.3.3母线过电压保护

过电压保护定值应按电容器端电压长时间不超过1.1倍电容器额定电压的原则整定，保护动作 成带3min~5min时限动作于跳闸

5.3.4.3.4母线失电压保护

失电压保护定值按母线电压可能出现的低电压整定，一般整定为0.5倍额定电压，保护动作时 整定为0.3s，保护动作于跳闸。

为了保证安全和便于操作，电容器柜中的开关设备与接地开关、开关设备与高压室柜门之间应装设 联锁装置。联锁装置应能保证规定的操作程序正常执行，以及操作人员的人身安全。 装有隔离开关的电容器柜应装设联锁装置，以防止其在规定条件（见GB/T1985一2014）以外进行 隔离开关的操作。 只有相关的断路器、负荷开关或接触器处于分闸位置时才能进行隔离开关的操作。只有隔离开关处 于分闸位置时，其接地开关才能合闸，电容器柜的柜门才能打开。反之，只有柜门关闭后，处于合闸位 置的接地开关才能分闸。 应装设可防止就地误分或误合断路器、负荷开关或接触器的防误装置，防误装置可以是提示性装置

5.3.5.2柜式并联电容器补偿装置送电流程及联锁要

a）电容器柜门不关闭，隔离开关、接地开关无法操作，以防止误入带电间隔： b）接地开关合闸，隔离开关无法操作，以防止带接地线合闸； c）隔离开关分闸，上级开关设备不能操作，以防止带负荷合间。

图9柜式并联电容器补偿装置送电操作流程

5.3.5.3柜式并联电容器补偿装置断电流程及联锁要求

柜式并联电容器补偿装置断电操作流程如图10所示，其联锁要求如下： a）上级开关设备合闸，隔离开关无法操作，以防止带负荷分闸； b）隔离开关合闸，接地开关无法操作，电容器柜柜门无法打开，以防止误入带电间隔； c）接地开关分闸，电容器柜柜门无法打开，以防止误入带电间隔。

图10柜式并联电容器补偿装置断电操作流程

在电容器柜主回路开关设备触头不可见的情况下，应该提供该开关设备触买位置的清晰而 示。在分闻、合闸或接地位置，指示器的颜色应符合GB/T4025的相关规定。

5.3.7电容器柜的信号和控制

5.3.7.1一般规定

电容器柜宜根据补偿点的负荷特征和电压无功运行要求等设置手动、自动等不同的投切方式。 电容器柜宜采用微机测控保护。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， 满足安全可靠、协调配合和便于使用的要求。

电容器柜应设置投切设备（包括分组开关）的状态信号、故障跳闸的信号、异常运行的报警信号及 其他运行状态信号。

5.3.7.3 控制回路

电容器柜严禁设置自动重合闸。控制回路应具有电容器柜再次投入运行前 余电压不超过额定电压10%的闭锁功能。 电容器柜的控制操作电源宜使用变电站的直流电源。 电容器柜宜采用控制装置，使其按电压、无功功率或功率因数以及适当的延时时间等组合条件进行 分组自动控制，也可采用就地控制。电容器柜应设置改变投切方式的选择开关。 电容器柜因故障保护跳闸切除后，应闭锁投切控制回路，不再投入；多组电容器柜运行，一组发

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生故障时，不应影响其他电容器柜的正常运行。故障排除，手动解除保护闭锁后，该电容器柜才能 投入运行。 带有总断路器的自动投切的多个电容器柜，当总断路器分断后，各电容器柜应全部切除并闭锁投切 控制回路。总断路器闭合后，投切控制回路解除闭锁，才能重新启动运行。 电容器柜应装设温湿度控制装置，对柜内温度、湿度进行监控，故障信号应动作于跳闸或报警。

电容器柜中所采用的元部件都应是型式试验和出厂试验合格的产品，其性能要求除符合各自标 仆，还应符合下列性能要求。

5.4.2电容器的电容偏差

电容器组容许的电容偏差为装置额定电容的0%~+5%。 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，并满足保护整 定要求。 电容器组各串联段的最大电容与最小电容之比不应超过1.02，并满足保护整定要求。 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和最小值之比不应超过1.05。

5.4.3电抗器电感偏差

电容器柜的一次电路（不含电气元部件）的各相之间及相与地之间、二次电路与地之间应 2规定的耐受电压，并在该电压下保持试验要求中规定的时间。

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5.4.6耐受短路电流能力

主回路中的隔离开关、断路器、母排、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路 放电电流的作用而不产生热的和机械的损伤及明显的变形。 变电站电容器柜的额定短路耐受电流推荐在下列数值中选取：12.5kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA

5.4.7.1稳态过电流

电容器柜应能在方均根值不超过1.30I的电流下连续运行。考虑容差+5%时，该值可达1.3

5.4.7.2稳态过电压

电容器组能在表3所规定的稳态过电压下运行相应的时间。

电容器柜外壳的防护等级按表4选取。

电容器柜外壳的防护等级按表4选取

柜体安装完成后，至少要满足表4中的IP2X防护等级。户外用外壳的防护等级应考虑防水。为 确保防护冶金标准，还应符合以下条件：

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安装房间的墙壁不能作为外壳的一部分。电容器柜下面的地板表面可认为是外壳的一部分，安 装说明书中应给出为了获取地板表面提供的防护等级所采取的方法。 b）外壳应是金属，但只要高压部件被接地的金属隔板封闭，外壳的部件也可以是非金属材料的 例外情况有： 一观察窗应符合本文件5.7的规定。 一安装电容器柜下面的地板是固定的，且不允许从底部触及开关设备和控制设备。 外壳的水平表面（例如顶板）通常设计成不支撑人员和除总装部件外的其他设备。如果制造厂声明 运行或维护时有必要站在电容器柜上或在其上行走时，则相关的区域应设计成可以承载运行人员的重 而不出现过度变形并仍能适于运行。在这种情况下，应清晰地标明设备上不能安全地站立或行走的区 例如压力释放板。 从外壳的金属件到规定的接触点通过电流30A（DC）时，其电压降最大为3V。电容器柜的地板材 中如果有需要进行现场安装的部分，安装说明书中应给出现场安装指导，以确保电容器柜外壳整体的 护水平。

作为外壳一部分的盖板和门应是金属的。当作为外壳一部分的盖板和门关闭后，应具有与外壳相同 的防护等级。 盖板和门不应使用网状的金属编制物、拉制的金属及类似的材料制成。当盖板或门上有通风通道、 通风口或观察窗时，按照本文件5.7和5.8的规定执行。

观察窗应该使用机械强度与外壳相近的透明板遮盖。同时，应有足够的电气间隙或静电屏蔽等 如在观察窗的内侧加一个适当的接地金属编织网）水电站标准规范范本，以防止形成危险的静电电荷。 高压带电部分与观察窗的可触及表面之间的绝缘，应能耐受GB/T11022一2011中4.3规定的对 间的试验电压。

5.8通风通道、通风口