并联电容器装置设计技术规程(2)

2019-04-14 15:59

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)


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