本标准阐述关于性能、试验和定额的统一规则及‘特殊的安全规则，并提供安装和运行导则。 GB/T 20993-2007 高压直流输电系统用直流滤波电容器 GB/T20993-2007 标准下载解压密码：www.bzxz.net

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中华人民共和国国家标准
GB/T20993—2007
高压直流输电系统用直流滤波电容器DC filter capacitors for HVDC transmission systems2007-06-21发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-02-01实施
GB/T20993—2007
质量要求和试验
设计和结构要求
绝缘水平.
过负荷
6　安全要求·
标志·
8电穿器组的标志
9安装和运行导则·
附录A（资料性附录）高压直流输电线路常用直流滤波器接线图示例..附录B（资料性附录）
电容器放电时间的计算公式
本标雄的附录A和附录B均为资料性附录。本标雄由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电容器标准化技术委员会(SAC/TC45)归口。GB/T 20993—2007
本标准负起草单位：西安电力电容器研究所、机械工业北京电1.技术经济研究所。本标参加起草单位：西安西电电力电容器有限责任公司、北京网联直流输电\1程公司、西安AHH电力电容器有限公司、中国电力科学研究院、西安高压电器研究所。本标主要起草人：贾华、郭天兴、房金兰、刘菁、王瑶、任强、李怀玉、郑劲、于坤山、张万荣、祝霆周登洪。
本标准为首次发布。
GB/T20993—2007
高压直流输电在我国电网建设中，对于长距离送电和大区联网有着非常广阔的发展前景，是日前作为解决高电压、火穿量、长距离送电和异步联网的重要手段。根据我国直流输电工程实际需要和高压直流输电技术发展趋势开展的项目在引进技术的消化吸收、国内直流输电工程建设经验和设备自主研制的基础上，研究制定高压直流输电设备国家标准休系。内容包括基础标准、主设备标准和控制保护设备标准。项目已完成或正在进行制定共19项国家标准：（1）《高压直流系统的性能第一部分稳态性能》（2）《高压直流系统的性能第二部分故障与操作》（3）《高压直流系统的性能第二部分动态性能》（4）《高压直流换流站绝缘配合程序》（5）《高压直流换流站损耗的确定》（6）《变流变压器第一部分高压直流输电用换流变压器》（7）《高压直流输电用油浸式换流变压器技术参数和要求》《高压直流输电用油漫式平波电抗器》(8)
（9）《高压直流输电用油浸式平波电抗器技术参数和要求》(10)
《高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则》《高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器》《高压直流输电系统用流滤波电容器》《高压直流输电用普通品管的一般要求》《输配电系统的电力电子技术静止无功补偿装置用晶闸管阀的试验》《高压直流输电系统控制与保护设备》“高压直流换流站噪音”
“高乐直流套管技术性能和试验方法》《高压直流输电用光控晶闸管的一般要求》(18)
《直流系统研究和设备成套导则》1总则
1.1范围和目的
高压直流输电系统用真流滤波电容器GB/T 20993--2007
本标准适用于安装在高压直流输电换流站直流侧，用于直流滤波器的电容器单元和电容器组。本标准的目的是：
a）阐述关于性能、试验和定额的统一规则；b）阐述特殊的安全规则：
c）提供安装和运行导则。
1.2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注月期的引用义件，其最新版本适用于本标准。GB311.1高压输变电设备的绝缘配合（GB311.1—1997negIEC60071-1:1993）GB/T11024.1标称电压1kV以.E:交流电力系统用并联电容器第1部分：总则性能试验和定额安全要求安装和运行导则(GB/T11024.12001,eqv[EC60871-1：1997)GB/T11024.1标称电压1kV以.I:交流电力系统用并联电容器第4部分：内部熔丝(GB/T11024.1—2001,idtIEC60871-4:1996)GB/T13510高压开关设备抗地震性能试验GB/T16927.1高电压试验技术第—部分：般试验要求（GB/T16927.1—1997，eqV1EC60060 1:1989)
GB/T20994—2007高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器1.3术语和定义
本标准来用下列术语和定义：
电客器元件元件capacitorelement（orelement）由电介质和被它隔开的电极所构成的部件。1.3.2
电容器单元；或单元capacitorunit（orunit）出一个或多个电容器元件组装于单个外克中并有引出端子的组装体，1.3.3
串联段series sertion
所有并联连接在起的电容器单元。1.3. 4
电容器台架capacitorrack
由支撑构架及安装丁其上的一个或多个串联段、绝缘子、电容器连接线所构成的组装体。1. 3. 5
电容器组eapacitorbank
由支撑绝缘子或悬式绝缘子及安装在上面的一个或多个电容器台架、台架间的绝缘子、连接线等构1
GB/T 20993—2007
成的塔式或悬挂式组装体。
电容器
capacitur
本标准中，“电容器”一词是当不需要特别强调“电容器单元”或“电容器组\的不同含义时的用语。1.3.7
额定谐振频率rated resonanice frequency设计滤波器时所规定的呈现某，给定阻抗的频率。1.3.8
直流滤被器
DCfilter
为降低流入直流极线和接地极号[线中的谐波电流而设计的滤波器。1.3.9
single-tuned harmonic filter单调谐滤波器
种在其谐振频率下呈现低阻抗的滤波器。1.3.10
双调谐滤波器double-tunedharmoniefilter一种在两个谐振频率下呈现低阻抗的滤波器。1. 3. 11
maximum continuous DC voltage of a bank电容器组的最大持续直流电压
设计电容器时规定的电容器组能够持续运行的最高直流电压。1. 3. 12
电容器组的额定电压Tated voltage of abankUeN
高压出容器组按下式给出：
U - kU+
式中：
一出睿器组的最大持续直流电压：U,——-第次谐波电压（方均根值）：k系数，般取1.3.
直流滤波器用低压电容器组额定电压的选择同交流滤波器用低压电容器组（见GB/T20994一2007)。
电容器组的额定电流
rated eurrent of a bank
由下式给出：
式中：
I——第 n次谐波电流(方均根值)1. 3. 14
电容器组的额定容量
rated output of a bank
由卜式给出：
式中：
-n饮谐波产生的容量
电容器单元的最大持续直流电压maximumcontinuousDCyoltageofaunitU.
由下式给山：
式中：
Uix：电容器组的最大持续直流电压；S-
电容器组中电容器单光的串联段数电容器单元的额定电压
Erated voltage of a unit
由下式给出：
武中：
Uw——电容器组的额定电压；
S—电容器组中电容器单元的串联段数。1. 3. 17
电容器单元的额定电流
rated current of a unit
由下式给出：
式中：
I-—电容器组的额定电流
电容器组中电容器单元的并联数。Ian
电容器单元的均压电阻gradingresistorofacapacitorunitGB/T20993—2007
一种装于电容器内部的、用于改善电容器单元内部直流电压分布的电阻。同时，它还可以用作放电电阻降低电容器单元的剩余电压。1.3.19
电容器单元的内部熔丝internal fuse of a capacitor anit在电容器单元内部和元件相串联的熔丝，1.3.20
线路端子line terminal
用来连接到输电线或母线上的端子。3
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电容器的额定电容rated capacitance of acapacitorCN
设计电容器时所规定的电容值。1.3.22
电容器损耗capacitorlosses
电容器内消耗的有功功率。
注：应包括所有部件产生的损耗。例如：对于单元，由电介质、内部熔丝、内部均压电阻、连接件等产生的损耗。对于电容器组，由.单元、连接线等产生的损耗。1.3.23
tangent uf the loss angle of a capacitor电容器的损耗角正切
在规定的工频电压下，电容器消耗的有功功率与无功功率之比。1. 3.24
环境空气温度
ambient air temperature
准备安装电容器处的空气温度。1.3.25
冷却空气温度cuoling air temperature在稳定状态下，在电容器纽的最热区域中两台电容器闻外壳最热点连线中点的空气溢度。1.3.26
稳定状态steady-state cundition在恒定输出和定环境空气温度下电容器所达到的热平衡状态。1.3.27
restdualvoltage
剩余电压
开断一段时间之后电容器端子间尚残存的电压。1.4使用条件
1.4.1正常使用条件
本标准给出的要求适用于在下列条件下使用的电容器。1.4.1.1通电时的剩余电压
不超过额定电压的10%。
1.4.1.2海拨
不超过 1 000 m
1.4.1.3环境空气温度类别
电容器按温度类别分类，每类别用一个数字后跟个字母来表示。数字表示电容器可以运行的最低环境空气温度。学母代表温度变化范围的上限，在表1中规定了最高值。温度类别覆盖的温度范围为：—50 ℃～+55℃
电容器可以投入运行的最低环境空气温度随从十5℃，—5℃，一25℃，一40℃，一℃这5个优先值中选瑕。
注；经制造方同意，电容器可以在低于上述下限的温度下使用，但投运必须在等于或高于该板限的温度下进行。4
表1温度范围上限用字母代号
环境温度/℃
注：这些温度值可在安装地区的气象温度表中查得。24 h平均最高
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年平均最高
表1是以电容器不影响环境空气温度的使用条件（例如户外装置）为前提确定的。如果电容器影响空气温度，则应加强通风利（或）另选电容器，以保证表1中的极限值。在这样的装置中冷却空气温度应不超过表1的温度极限值加5℃。任何最低和最高值的组合均可选作电容器的标准温度类别，例如：一40/A或一5/C。优先的标准温度类别为—40/A，—25/A，-25/B，—5/A和—5/C.1.4.1.4风速
安装运行地区的风速应不超过150km/h。1.4.1.5污秽等级
不高于Ⅲ级。
1.4.1.6地震
安装运行地区的地震烈度应不超过8度。1.4.2非正常使用条件
非正常使用条件由制造方和购实方商定。2质量要求和试验
2.1试验要求
2.1.1概述
本章给出了对电容器单元的试验要求。2.1.2试验条件
除对特殊的试验或测最另有规定外，电容器介质的温度应在-·5℃~-十35范围内。当必须进行校正时，使用的参考温度为十20℃，但制造方和购买方之间另有协议时除外，如果电容器在不通电状态下在恒定环境温度中放置了适当长的时间，则可认为电容器的介质温度与环境温度相同。
如果没有其他规定，交流试验和测量均可在5011z或60Hz的频率下进行。2.1.3试验总则
耐压试验中任何一个元件损坏，都将视为整台电容器未通过试验，在其他试验中，如果任何一项参数不满足设计要求，都将视为整台电容器未通过该试验。对于低压电容器，按照交流滤波电容器的试验要求（见GB/T20994-2007)进行。2.2试验分类
试验分为：例行试验、型式试验，验收试验和特殊试验。2.2.1例行试验
a）外观检查（见第2.3)；
b）电容测量（见第2.4)；
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c）电容器损耗角正切h）短路放电试验（见第2.10）。例行试验应出制造方在交货前对每一台电容器进行。如果购买方有要求，则制造方应提供详列这些试验结果的证明书。
上述试验顺序不是强制性的。
2.2.2型式试验
a）热稳定性试验（见第2.11);
b）端了与外壳间交流电压试验（见第2.12)；c）端子与外壳闻雷电冲击电压试验（见第2.13）：d）短路放电试验（见第2.1)；
e）电容随频率和温度的变化曲线测量（见第2.15）；f）
极性反转试验（见第2.16)
g）电容器损耗角正切（1au)测量（见2.17）；h）局部放电试验（见第2.18)；i）内部熔丝的隔离试验（见第2.19）；j）套管及导电杆受力试验（见第2.20），进行型式试验是为了确定电容器在设计，尺寸，材料和制造方面是否满足本标准中所规定的性能和运行要求。
除非另有规定，每一拟用来作型式试验的电容器应为经例行试验合格的电容器。型式试验应对与所供电容器有同设计的电容器进行，或对在设计和工艺上与所供电容器在可能影响型式试验所要检验的性能方面没有差异的电容器进行。没有必要在间-电容器单元上进行全部型式试验，可以在具有相间特性的不同单元上进行。型式试验应由制造方进行,在有要求时，应向购买方提供这些试验结果的证明。2,2.3验收试验
验收试验主要是购买方在安装前所需进行的试验，此项试验的目的是检验电容器在运输中有否受到损伤，以确保要安装的电容器是良好的。在有条件时，推荐进行下列项目的试验：a）外观检查（见第2.21)；
b）绝缘电阻测量（见第2.22)；c）电容测量(见第2.23);
d）耐压试验（见第2.24)；
e）电容器损耗角正切（tan)测量（见第2.25）；f）耐压后复测电容值（见第2.26）。2.2.4特殊试验
a）最高内部热点温度试验（见第2.27），b）抗溅试验（见第2.28）。
2.3外观检查（例行试验）
检查电容器是否存在渗漏油,外壳变形，用量具检验相关的尺寸。检查套管有无损伤，企属件外表面及防腐层是否有损伤和腐蚀。检查爬电比距和电气静距是否满足设计要求。6
2.4电容测量（例行试验）
2.4. 1测量程序
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电容应在(0.9~1.1)U/2的电压下用能排除由谐波引起的误差的方法进行测量。如果制造方和购买方商定广适当的校正因数，也可以在其他电压下测量。最终的电容测量应在电压试验（见第2.6和第2.7)之后进行。为了揭示是否有诸如一个元件击穿或一根内部熔丝动作所导致的电容变化，应在其他电气例行试验之前行电容初测，初测应在不高于0.15U的电压下进行。测量方法的准确度应能满足2.4.2的电容偏差。经过协商，可以要求较高的准确度，在这种情况下，制造方应说明测量方法的准确度，测量方法的再现性应能检测出一个元件击穿或一根内部熔丝动作。2.4.2电容偏差
电容和额定电容的相差应不超过：对电容器单元，一3%～+3%；
对电容器组，一1%~1%;
电容器组各串联段的最人电容与最小电容值之比应不超过1.05。2.5电容器损耗角正切（tang)测量（例行试验）2.5.1测量程序
电容器损耗角正切（1ano)应在（0.9～1.1)U/2的电压下用能排除由话波引起的误差的方法进行测量。测量方法的准确度以及与在规定电压和频率下测量值的关系应予以给出。注：某些类型电介质的tana值是测盘前通电时间的函数。2.5.2损耗要求
电容器损耗的要求应制造力和购实方协商确定。电容器损耗是在2.5.1条件下的测量值。注：制造方应按照协议提供表明在额定容量的稳态条件下，电器损耗（或tan)与在温度类别范围内环境温度关系的曲线或表格。
2.6端子间电压试验（例行试验）每一电容器均应承受2.6倍额定电压的直流试验电压（UJ.），历时10s。试验期间，应既不发生击穿也不发生闪络。
注：如果电容器在例行试验后再次进行试验，则第二次试验推荐采用75%U，的电压。2.7端子与外壳间交流电压试验(例行试验）所有端了均与外壳绝缘的电容器单元，试验电压应施如在连接在-起的端子与外壳之间，厉时I min.免费标准下载网bzxz
电容器单元的试验电压根据下面的步骤进行计算；a）首先计算电容器单元的额定雷电冲击耐受电压：式中：
U.=Uuw.·号
电容器组的雷电冲击耐受水平（峰值），其值由系统设计给定；S—电容器组中电容器单元的串联段数；n-同-台架上相对于外尧连接电位的最大串联单元数。b）在表2中选择与U.值最为接近但不低于U,值的需电冲击耐受电压。该雷电冲击耐受电乐所对应的额定短时工频耐受电压即为电容器单元端子与外充间交流电压试验的试验电压值。
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试验期间，应既不发生击穿也不发生闪络，有一个端子固定连接到外壳上的单元，不做此项试验。表 2绝缘水平
系统标称
(方均根值）
设备最高电压.
（方均根值）
额定电冲击
耐受电压
(峰值）
额定操作冲击
耐受电压
(蜂值)
单位为千伏
额定短时工频甜受电压
（干试与湿战）
（方均根值）
注：对间--设备最高电压给出两个绝缘水平者，在选用时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性能,可接受的绝缘故障率等。斜线下的数括为外绝缘的下耐受电压。2.B内部均压电阻测量（例行试验）内郝均压电阻的检验方法由制造方选择，本试验应在2.6的电压试验之后进行。均压电阻测量值与设计值的相差应不超过一10%～110%，电容器组各串联段均压电阻的最人值与最小值之比应不超过1.05。
注：均压电阻可同时用来当作故电电阻使用，其要求可参见6.12.9密封性试验（例行试验）
单元（在尤涂层状态下）应受到能有效地检测出其外壳和套管上任何渗渐的试验，试验程序由制造方规定。
如果制造方没有规定试验程序，则试验应按下述程序进行：将末通电的电容器单元通体加热，使各个部位均达到不低于70℃的温度，并在此温度下保持至少2h,不应发生渗漏。建议使用适当的指示器。2.10短路放电试验（例行试验）单元应以直流充电，然后通过尽可能靠近电容器放置的间隙放电1次。试验电床应为1.2Uz。
在放电试验前和电压试验后均应测量电容。两次测得值之差应小于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作之量，
2.11热稳定性试验（型式试验）2.11.1概述
本试验是用来：
确定电容器在过负荷条件下的热稳定性；确定电容器获得损耗测量再现性的条件。2.11.2测量程序
将被试电容器单元放置于另外两台具有相同额定值并施加与被试电容器相同电压的单元（陪试单元)之间。也可来用两台装有电阻器的模型电容器作为陪试单元，应调节电阻器的损耗使得模塑电容器的内侧而靠近顶部的外壳温度等于或高于被试电容器相应处的温度，单元之间的间距应等于或小丁正8
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