Idz?Kk (三)电压差动保护
??Udz?I0bpNL (附5.11)
?UC (附5.12) 1Ny.Km?UC?3KUex (附5.13)
3N(M?K)?2K?Uc? N=2时
3?Uex (附5.13a)
3N?M(1??)????2?3NUex (附5.14)
6M?4K???Uc??Uc?3?Uex (附5.14a)
6M(1??)?4?上五式中ΔUc——故障相的故障段与非故障段的压差(V)。 (四)桥式差电流保护
I??I (附5.15)
NeKlm?I?3MNIsd (附5.16)
3N(M?2K)?8K?I?3M?Isd (附5.17)
3N?m(1??)?2??8?上三式中 ΔI?——因故障切除部分电容器后，桥路中通过电流(A)。
公式(附5.4)、(附5.7)、(附5.9)、(附5.13)、(附5.14)及(附5.16)适用于有专用 单台熔断器保护的电容器装置；而公式(附5.4a)、(附5.7a)、(附5.9a)、(附5.13a)、 (附5.14a)及(附5.16a)则适用于未设置专用单台熔断器保护的电容器装置。 三、电容器装置母线过电压保护
?Udz? 四、电容器装置失压保护
??Udz?Kv(1?A)Uem (附5.18) NyKminUem (附5.19) Ny式中Kmin——系统正常运行可能出现的最低电压系数，一般取0.5。
附录六 本规程用词说明
现将执行本规程条文时，要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别 对待。
1.表示很严格，非这样作不可的用词： 正面词一般采用“必须”； 反面词一般采用“严禁”。
2.表示严格，在正常情况下均应这样作的用词： 正面词一般采用“应”；
反面词一般采用“不应”或“不得”。
3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的用词： 正面词一般采用“宜”或“可”； 反面词一般采用“不宜”。
并联电容器装置 设计技术规程 SDJ25—85 (试 行) 编 制 说 明
前 言
《并联电容器装置设计技术规程》SDJ25—85(试行)已经水利电力部颁发执 行。为帮助理解和正确贯彻规程条文，决定出版《并联电容器装置设计技术规 程》SDJ25—85(试行)的编制说明。
本编制说明主要阐述新规程条文的编制依据，并对条文的含义作了某些解 释，供使用时参考。
各单位在使用本规程及其编制说明过程中，如发现有不妥或需要补充之处， 请随时函告西南电力设计院和我院。
水利电力部电力规划设计院
1985年9月
第一章 总 则
本章主要内容包括本规程的总的指导思想、适用范围、电容器总容量选择原 则以及本规程与其他标准、规范和规程的关系。 第1.0.1条 本条阐述《规程》的适用范围。 一、根据我国高压并联电容器装置(以下简称电容器装置)的现有情况，于 1982年7月底至8月初在成都讨论本规程编制大纲的会议上决定：“本规程适用 范围定为装在35～220kV变电所内单组容量为2000kvar、10(6)kV及以上的高 压并联电容器装置。对于单组容量小于2000kvar的电容器装置，设计时可参照使 用。”如果将小容量电容器装置亦包括进去，势必使其标准过高。
二、调查结果表明，330～500kV变电所的电容器装置因无实际运行经验， 目前尚无条件纳入规程。
于1983年11月上旬召开的本规程初稿讨论会的纪要中明确指出：“鉴于目 前国内330～500kV变电所内尚无自行设计制造的并联电容器装置投入运行，编 制规程的条件不够成熟。本规程适用范围仍按初稿提出的意见定为220kV及以下 电压的变电所。对于330～500kV变电所的无功补偿装置，建议另行安排编制暂
行技术规定。” 三、本规程的适用范围是1982年在成都召开的《规程》编制大纲讨论会上定 下来的。装置的电压等级局限于10(或6)kV及以上，这是因为各地区已运行的和 正在设计的电容器装置绝大部分是装在10kV电压等级，只有少部分是装在35及 63kV电压等级。适用范围的下限定为35kV变电所中2000kvar(单组容量)是为了 与《变电所设计技术规程》相适应。
第1.0.2条 本条阐述《规程》的指导思想及主要设计原则。
一、首先强调装置的设计必须执行国家的技术经济政策(如能源政策、电压管 理条例等)。
二、在总的设计思想中突出了安全可靠。由于并联电容器节能的经济效益很 显著，运行部门所做的计算比较结果表明，装设并联电容器的投资一般在短期之 内就可全部收回。再则，与调相机比较，电容器总的投资费用要节省得多。但在 前几年，电容器及电容器室的爆炸起火事故较多。对电力系统的安全影响很大， 所以，在设计中，经济与安全二者权衡，应将安全可靠摆在首位。故《规程》中 提出了要做到“安全可靠、经济合理和运行及检修方便”。 三、设计原则中除电网条件、自然环境特点、运行和检修要求外，还提到了 安装地点的谐波水平。因为随着电力系统的发展，系统中可控硅及电气化机车等 产生谐波的负荷亦不断增长，使电网中波形畸变加重，而并联电容器对高次谐波 分量有放大作用，在参数匹配时，还将产生高次谐波谐振。因此，谐波问题也是 并联电容器设计中必须考虑的重要问题之一。 水电部1984年8月颁发的《电力系统谐波管理暂行规定》(SD126—84)(以 下简称《暂行规定》)是处理谐波问题的指导性文件。其中第1.3条规定“电网原 有的谐波超过本规定的电压正弦波形畸变率极限值时，应查明谐波源并采取措 施，把电压正弦波形畸变率限制在规定的极限值以内。在本规定颁发前，已接入 电网的非线性用电设备注入电网的谐波电流超过本规定的谐波电流允许值时，应 制定改造计划并限期把谐波电流限制在允许范围以内。所需投资和设备由非线性 用电设备的所属单位负责。”第1.4条明确规定：“新建或扩建的非线性用电设 备接入电网，必须按本规定执行。如用户的非线性用电设备接入电网，增加或改 变了电网的谐波值及其分布，特别是使与电网连接点的谐波电压、电流升高，用 户必须采取措施，把谐波电流限制在允许的范围内，方能接入电网运行。”《暂 行规定》的第2.1条表2.1列出了电网电压正弦波形畸变率极限值；第2.2条规定 了用户注入电网连接点的各次谐波电流的允许值。 《暂行规定》的第三章是谐波管理。第3.1条规定：“各级电力部门对电网 的谐波情况，应定期进行测量分析，当发现电网电压正弦波形畸变率超过表2.1 的规定时，应查明谐波源并按第1.3条的规定，协助非线性用电设备所属单位采 取措施，把注入电网的谐波电流限制在表2.2规定的允许值以下，??”第3.2条 规定“电力部门和用户均应校核接入电网的电力电容器组是否会发生有害的并联 谐振、串联谐振和谐波放大，防止电力设备因谐波过电流或过电压而损坏。为 此，电力部门和用户所安装的电力电容器组，应根据实际存在的谐波情况，采取 加装串联电抗器等措施，保证电力设备安全运行”。
在规划并联电容器的安装地点和总容量时，应充分考虑以上有关谐波问题的 规定，以避免由于谐波放大或谐振造成对电力系统和电容器装置的危害。 第1.0.3条 本条主要是规定并联电容器装置总容量的确定原则。
条文中的无功规划设计，实际上包括了无功电力规划设计的全过程，即在电
力系统有功规划的基础上进行的无功电力平衡计算。其中要全面考虑远近期需 求、合理布局、无功负荷和无功电源就地平衡原则、潮流和电压计算、设备(主变 电压抽头)技术参数计算、备用容量、技术经济比较等。
本条文强调应进行必要的调相调压计算，特别是在220kV变电所中应根据计 算结果来确定电容器装置的总容量，以免造成投资与设备的浪费。根据各运行单 位的意见，在缺乏准确资料时，对于35～110kV变电所中电容器装置的总容量可 按主变压器容量的10%～30%配置。地区无功缺额较少或距电源点较近的变电所 应取较低值，无功缺额较多或距发电厂较远的变电所应取较高值。 经调查，各地区无功容量的选择大同小异。现将收集到的情况汇总如下： 福州无功补偿专业会议的意见是：“变电站安装电容器，其主要作用是补偿 主变压器的无功损耗及无功负荷，同时进行调压。”“一般变电站的补偿容量， 可以按主变容量的15%～30%选择，要注意根据变电站的负荷性质及运行方式确 定合理的补偿容量”。
中国电机工程学会《关于目前我国农村电网无功补偿的意见》一文中提出： “变电站安装补偿容量的确定：
一、集中进行调相调压的110kV变电站，可以集中装置较大容量的电容器 组，以控制电网的电压水平。其补偿容量以主变压器容量的20%～25%为宜。当 主变压器负载较轻时，可按所带负载的20%～30%配置。
二、35kV变电站的补偿容量，一般按主变压器容量的25%～30%考虑。当 主变压器负载较轻时，可按所带负载的20%～30%配置”。
上海供电局确定的电容器总容量选择的原则是：35kV功率因数从0.8补偿到 0.9，需补偿的无功容量与负荷之比为16%～18%，约为主变压器容量的1/6～ 1/5；110～220kV功率因数从0.85补偿到0.95，大约需补偿的无功容量与负荷 之比为18.5%～21%，约为主变压器容量的1/5。 湖南省按力率电价收费较早，用户装设电容器的积极性高，因此，地区无功 缺额不多。湖南省电力局是按下述要求配置电容器容量的：20000kVA主变压器 下设3000kvar电容器；31500kVA主变压器下设4000kvar电容器。计算结果：电 容器的总容量约为主变压器容量的12.7%～15%。
天津电力工业局编写的《变电所高压并联电容器组设计、安装和运行技术导 则》中规定：“当缺乏准确的资料时，可按主变压器容量的15%～30%配置”。 武汉供电局统计15个电容器组容量，其结果基本上都在其主变压器容量的15%～ 30%之内。
根据以上意见，将本条规定为：对于35～110kV变电所中电容器装置的总容 量在无功功率就地就近平衡的原则下，可按主变压器容量的10%～30%考虑。 第1.0.4条 本条主要规定本规程与相关标准、规范、规程之间关系的处理。 一、按本规程编制大纲讨论会会议纪要规定： (1)由华东电力设计院负责修订的《变电所设计技术规程》，其中第三章第九 节并联电容器装置有关条文在修订时不再纳入该规程。全部内容见本规程。 (2)并联电容器装置过电压保护的有关要求由电科院高压所《电力设施过电压 保护技术规程》修订组在修订该规程时列入。
(3)并联电容器装置接地的有关要求由电科院高压所《电力设施接地技术规 程》修订组修订该规程时列入。
(4)有关并联电容器装置抗震内容由西北电力设计院《电力设施抗震设计标 准》编制组编制该标准时列入。
二、在电容器装置设计中，涉及有关《变电所设计技术规程》、《高压配电 装置设计技术规程》、《电气测量仪表装置设计技术规程》、《工业与民用建筑 防火规范》等的内容，详见该规程、规范。
由于电力电容器产品的IEC标准及我国国家标准对产品性能要求较为详细， 本专业人员均熟悉其内容，本规程不再重复上述规范、规程的内容。
《继电保护和安全自动装置技术规程》新版本与本规程第四章第二节保护装 置的内容稍有出入，建议设计时暂按本规程执行。下次修订时再相互协调。
第二章 接 线 第一节 一 般 规 定
第2.1.1条 本条规定为电压配合的原则要求。
电容器的无功容量与施加电压的平方和频率成正比(Q0=2πfCU2)。一般系统 频率变化很小，所以电容器端子上若施加的是额定电压，则它的输出亦为额定功 率；如果降低电压运行，电容器无功输出将大大减少，影响无功补偿效果。例 如：有的变电所用6.3kV的电容器两台串联后接成三角形用于10kV系统，电容器 输出的无功将比额定值减少约31%；也有把额定电压为10.5kV的电容器接成星形 用于10kV系统的，这样，容量将降低三分之二。虽然这样使用是安全的，但经济 效益低，因而是不合适的。 电容器过电压运行，将大大增加无功出力，造成过负荷，其危害也是很大 的。因为过电压运行将促使电容器场强增高，引起介损增加，长期过负荷运行会 使电容器失去热平衡，形成热击穿而损坏，从而影响电容器的使用寿命，所以过 电压运行也是应该避免的。因此，在设计中应尽量做到使电容器既能输出额定功 率又不过载，以符合既安全又经济的要求。
为了使国产电容器的额定电压与系统电压相配合，电容器装置的工作电压通 常采取的组合方式有以下几种：
(1)11/3kV的电容器接成星形用于10kV系统；
(2)11/23kV的电容器两段串联接成星形用于10kV系统； (3)10.5kV或11kV的电容器两段串联接成星形用于35kV系统； (4)19kV的电容器两段串联接成星形用于63kV系统。
可能还有别的组合方式，但主要的是以上几种。对于少数电网运行电压偏高 又缺少无功的地区，如果电容器装置的工作电压仍然采用上述的组合方式，则可 能造成电容器过电压运行。为了解决这个问题，需要采取提高每相工作电压的措 施。例如，浙江省绍兴变电所35kV母线经常运行电压为38.5kV,装于该变电所 35kV母线上的电容器组，采用10.5kV的并联电容器两台串联，再与两台0.6kV 的串联电容器串接，把每相的工作电压由21kV提高到22.2kV，这样接成星形接 线后线电压可达38.5kV,满足了电压配合的要求。
在利用串接串联电容器提高每相工作电压的接线中，串联电容器的额定电压 按需要提高的工作电压来选择，串联电容器的额定电流应与其串接的并联电容器 的额定电流相配合。这种接线使得布置复杂化，只是解决电容器过电压运行的一 个权宜之计。总之，这种接线在全国各地的应用实例是比较少的。为了使接线和 布置简单，部分单位希望电容器制造厂能生产11.5kV、12kV 两种额定电压的电 容器，以备选用。 还应指出，由于三角形接线存在一些尚未解决的问题，如故障电流大，无适 当的保护方式，无合适的专用熔断器作单台熔断器保护等，所以不能因为强调电