GB/T 6115《电力系统用串联电容器》分为三个部分,本部分为GB/T 6115的第1部分。本部分代替GB/T 6115.1-1998《电力系统用串联电容器 第1部分：总则 性能、试验和额定值 安全要求 安装导则》。GB/T 6115的这一部分适用于拟串联连接在交流输电线路或配电线路中，成为频率为15Hz～60Hz的交流电力系统的一个组成部分的电容器单和电容器组。本部分主要适用于输电。串联电容器单和电容器组通常拟用于接入高压电力系统。本部分适用于整个电压范围。本部分不适用于自愈式金属化介质类型的电容器。 GB/T 6115.1-2008 电力系统用串联电容器 第1部分：总则 GB/T6115.1-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS31.060.70
88GB6115.1-1998888
中华人民共和国国家标准
GB/T6115.1—2008
代替GB/T6115.1—1998
电力系统用串联电容器
第1部分：总则　
Series capacitors for power systems-Part 1 :GeneralIEC60143-1:2004,MOD）
2008-06-30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
2009-04-01实施
GB/T 6115.1--2008
范围和目的
规范性引用文件
术语和定义
使用条件
质量要求和试验
绝缘水平
过负荷、过电压和负荷周期
安全要求·
标志和说明书·
10额定值的选择、安装和运行导则目
附录A（规范性附录）外部熔断器和由外部熔断器开断的电容器单元的试验要求和使用导则…..31附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录)
附录E（资料性附录）
参考文献
串联电容器组损耗的经济估算
电容器组的熔丝技术和电容器单元配置输电线中大型串联电容器装置的典型接线图例，防止多氯联苯污染环境的预防措施33
GB/T6115《电力系统用串联电容器》分为三个部分：一第1部分：总则；
——第2部分：串联电容器组用保护设备；第3部分：内部熔丝。
本部分为GB/T6115的第1部分。
GB/T6115.1—2008
本部分修改采用IEC60143-1《电力系统用串联电容器第1部分：总则》（2004年英文版）。本部分与IEC60143-1的主要差异是：-电容器单元和电容器装置的绝缘耐受电压符合GB311.1和GB/T311.2-2002的规定。本部分代替GB/T6115.1一1998《电力系统用串联电容器第1部分：总则性能、试验和额定值安全要求安装导则》。
本部分与GB/T6115.1一1998相比，主要变化如下：增加了一些术语和定义，如补偿度、无熔丝电容器组、保护水平、工频耐受电压、子段等；一端子间试验电压的确定有很大变动，取消了交流耐压试验；——例行试验中增加了“内部熔丝的放电试验”；一取消了型式试验中“内熔丝试验”；增加了附录“串联电容器组损耗的经济估算”；一增加了附录“电容器组的熔丝技术和电容器单元配置”；在额定值的选择、安装和运行导则中，增加了许多内容；增加了典型的平台对地绝缘子的绝缘水平；-增加了对爬电比距的要求；
一增加了标准雷电及标准操作冲击耐受电压和最小空气间距之间的关系；一增加了空气间距与交流工频耐受电压间的关系曲线。本部分的附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电容器标准化技术委员会(SAC/TC45)归口。本部分主要起草单位：西安电力电容器研究所、西安ABB电力电容器有限公司。本部分主要起草人：李怀玉、刘菁。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：—GB6115—1985;
——GB/T6115.1—1998。
1范围和目的
电力系统用串联电容器
第1部分：总则
GB/T6115.1—2008
GB/T6115的这一部分适用于拟串联连接在交流输电线路或配电线路中，成为频率为15Hz～60Hz的交流电力系统的一个组成部分的电容器单元和电容器组。本部分主要适用于输电。
串联电容器单元和电容器组通常拟用于接人高压电力系统。本部分适用于整个电压范围。本部分不适用于自愈式金属化介质类型的电容器。下列电容器即使其与回路串联连接也不适用于本部分。一感应加热装置用电容器(GB/T3984.1)；一交流电动机电容器（GB/T3667.1)；——电力电子电容器（GB/T17702)；管形荧光灯和其他放电灯线路用电容器（GB18489和GB/T18504）。绝缘子、开关、互感器、外部熔断器等附件的标准类型均应符合相应的国家标准。注1：对有内熔丝保护的电容器的附加要求以及对内熔丝的要求见GB/T6115.3—2002。注2：对有外部熔断器保护的电容器的附加要求及对外部熔断器的要求见附录A。注3：串联电容器附件（火花间隙、非线性电阻、放电电抗器、限流阻尼电抗器、阻尼电阻、断路器等）的单独标准为GB/T6115.2—2002。串联电容器用的内部熔丝的标准为GB/T6115.3-2002。本部分的目的是：
一一制定有关性能、试验和额定值的统一要求；一制定专门的安全规则；
一提供安装和运行导则。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T6115的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
注：如果本部分与下面列举的标准有冲突，则以本部分的试验为准。GB311.1高压输变电设备的绝缘配合(GB311.11997,neqIEC60071-1：1993）GB/T311.2一2002绝缘配合第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则（eqvIEC60071-2：1996)
2电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用保护设备（IEC60143-2：GB/T6115.2—2002
1994,IDT)
2电力系统用串联电容器第3部分：内部熔丝（IEC60143-3：1998，IDT）GB/T6115.32002
GB/T11024.2—2001标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第2部分：耐久性试验idtIEC/TS60871-2：1999)
GB15166.5交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器（GB15166.5—1994，neqIEC60549：1976)
GB/T6115.1-2008
GB/T16927.1
eqvIEC60060-1:1989)
第一部分：一般试验要求（GB/T16927.1一1997，高电压试验技术
JB/T5895污移地区绝缘子使用导则（JB/T5895—1991，IEC/TR60815：1986）IEEEStd.693：1997,IEEE变电站抗震设计推荐规程3术语和定义
本部分采用下列术语和定义。
环境空气温度（对于电容器）ambientairtemperature（forcapacitors）在拟安装电容器装置处的空气温度。3.2
旁路开关
bypassswitch
一种用于与串联电容器和它的过电压保护装置相并联使线路电流在一定时间内或连续地被旁路的开关或断路器之类的装置。
注：这种装置还具有将电容器插人和旁路到承载一定电流水平的电路的能力。3.3
电容器
capacitor
电容器一词用于不必强调电容器单元和与段结合在一起的电容器单元组的不同含义的场合。capacitorunit
电容器单元
由一个或多个电容器元件组装于同一外壳中并有引出端子的组装体。（电容器）元件
（capacitor）element
由被电介质隔开的两个电极所构成的部件。capacitorlosses
电容器损耗
在电容器中消耗的有功功率。
注：应包括各种部件产生的所有损耗。对于单元应包括由介质、放电器件、内部熔丝（如果有的话)和内部连接件等产生的损耗。对于电容器组，则应包括由单元、外部熔断器(如果使用的话)和母线等产生的损耗。附加的讨论见附录B。
冷却空气温度coolingairtemperature在额定电流和稳态条件下，在电容器组的最热区域中两台电容器单元的中间位置所测得的空气温度。如果仅有一台电容器，则指在距离电容器外壳大约0.1m和距离底部三分之二高度处测得的温度。
补偿度degreeofcompensation
(线段的)串联补偿度k是：
式中：
Xc--串联电容器的容抗；
X,—设有串联电容器的输电线路的正序感抗的总和。2
（电容器的）放电器件dischargedevice（ofacapacitor）GB/T6115.1—2008
连接在电容器端子之间或设置在电容器单元内部的，能在电容器与电源断开后使电容器上的剩余电压有效地降低到零的一种装置。注：对放电器件进一步的定量要求见8.1。3.10
（电容器的）外部熔断器externalfuse（ofacapacitor）与电容器单元或电容器单元的并联组相串联连接的熔断器。3.11
fuselesscapacitorbank
无熔丝电容器组
由电容器单元的并联串组成的没有内部熔丝和外部熔断器的电容器组。每一个串由串联连接的电容器单元组成。
注：见附录C中对“串”的说明。3.12
三相系统最高电压highestvoltageofathree-phasesystem在正常运行状态下，电力系统在任何时间和任何地点出现的最高相间电压的方均根值。注：它不包括瞬变电压(如因系统切合操作)和由不正常的系统状态(如因故障或突然断开大负荷)引起的暂态电压变化。
设备最高电压highestvoltageforequipmentU.
相间最高电压的方均根值，设备在其绝缘以及在相关设备标准中涉及此电压的其他性能方面均按此电压进行设计。
注：此电压是设备可以使用的系统最高电压的最大值3.14
绝缘水平insulationlevel
非同时发生的试验电压的组合[工频(Uit)或操作冲击和雷电冲击]，它表征了电容器端子与地、相间、端子与非地电位的金属构件(如台架)之间耐受电气强度能力的绝缘特性。3.15
电容器的内部熔丝internalfuseofacapacitor在电容器内部与一个元件或一个元件组相串联连接的熔丝。3.16
极限电压limitingvoltage
过电压保护装置动作前瞬间和动作期间出现在电容器单元端子之间的工频电压的最高峰值除以2(见5.1.4)。
线路端子lineterminal
连接到电力系统的端子。
（串联电容器的）级module（ofaseriescapacitor）由各相中相同的段所组成的串联电容器的可切换部分（见图1）。此外，在级中还配备了使这些段3
GB/T6115.1—2008
中的旁路装置能一起操作的设备。注：级的旁路开关通常是在三相的基础上操作的。然而，在某些使用场合为了保护的目的，旁路开关也可以要求暂时按单相进行操作。
申联电容器装置
串联电容器组
电容器单元组；
主保护设备（图2/M2和附录D)；隔离开关：
旁路隔离开关；
11-接地开关。
图1串联电容器装置的典型用语
overvoltageprotector（ofaseriescapacitor）(串联电容器的)过电压保护装置由于回路故障或者其他不正常的系统状态将使作用在电容器上的电压超过允许值，过电压保护装置是一种能将作用在电容器上的电压限制到允许值的快速动作装置。3.20
工频耐受电压
power frequency withstand voltage套管和绝缘子的工频耐受电压。注：IEC标准中是指湿工频耐受电压。3.21
保护水平protectivelevel
在电力系统发生故障期间出现在过电压保护装置上的工频电压的最大峰值。注：保护水平也可以根据作用在段上实际的峰值电压或根据作用在电容器上的额定电压峰值为基准的标么值来表示（见5.1.4，10.4和10.5）。
（电容器的）额定电容ratedcapacitance（ofacapacitor）CN
设计电容器时所采用的电容值。3.23
（电容器的）额定电流
rated currentof(a capacitor)IN
设计电容器时所采用的交流电流的方均根值。3.24
（电容器的）额定频率
rated frequency (of a capacitor)拟使用电容器的系统的频率。
（电容器的）额定容量
rated output (of a capacitor)根据额定电抗和额定电流导出的无功功率。注：对于以Mvar表示，电容器组的额定三相无功功率（Qv）可由下式求得：Q=3I%X
式中：
In—额定电流，单位为千安培(kA)；X——额定电抗，单位为欧姆(n)。3.26
(电容器的）额定电抗
ratedreactance（ofcapacitor）XN
在额定频率和介质温度为20℃时，每相串联电容器的电抗。3.27
ratedvoltage（ofthebank)
（电容器组的）额定电压
设计电容器组时所采用的相对地绝缘系统中电力系统的线电压。3.28
rated voltage(of a capacitor)（电容器的）额定电压
由额定电抗和额定电流导出的电容器端子间电压（方均根值）,Un=XnIN3.29
(电容器的)剩余电压
residualvoltage（ofacapacitor）电容器断开电源之后在给定时间内端子间的残留电压。3.30
（串联电容器的）段segment（of aseriescapacitor）GB/T6115.12008
电容器组的每一个相分为一个或几个串联连接的部分，而这每一部分又是由该部分中的电容器单元、过电压保护装置、保护元件和旁路开关所组成，每一这样的组合就称作段（见图1）。注：段与段之间通常不用隔离开关分开。一个以上的段可以在同一个绝缘平台上。5
GB/T6115.1-2008
串联电容器组（或组）seriescapacitorbank（orbank）具有相应的保护和绝缘支持结构的三相电容器组。注：组可以包括一个或几个级（见图1)3.32
串联电容器装置seriescapacitorinstallation由串联电容器组和包括旁路开关以及隔离开关等附件组成的装置。3.33
稳定状态条件steady-statecondition电容器在恒定的输出容量和恒定的环境空气温度中达到的热平衡。3.34
子段sub-segment
在段可分为一个以上的串联连接部分的场合，而其中的每一部分又包含一个电容器组及其过电压保护装置和选配的保护元件，每个这样的部分被称作子段。注：子段没有属于自己的旁路开关。3.35
（电容器的）损耗角正切
tangentoflossangle（ofacapacitor）tand
在规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等值串联电阻与容抗之比。注：损耗角正切也可以由电容器的损耗除以电容器的无功功率来表示。3.36
非线性电阻器匹配电流
varistorcoordinatingcurrent
与保护水平相对应的非线性电阻器上的电流值。注：非线性电阻器匹配电流的波形仅考虑(30～50)μs的波前时间即可，波形的波尾对于确定保护水平电压是不重要的。
4使用条件
4.1正常使用条件
串联电容器组应适于在规定的电流、电压，额定频率和规定的故障过程以及下列条件下运行：a）海拔不超过1000m；
b）室内和室外的环境温度不超过购买方规定的范围；c）覆冰厚度不超过19mm（如适用）；风速不大于35.6m/s；
当地震的水平加速度（如适用)和垂直加速度同时作用在设备的支持绝缘子基础时，水平加速e）
度不应超过0.2g，垂直加速度不应超过0.16g。在此场合对加速度值的要求是固定的。注：在IEEEStd693中可以看到这是一个“较低的地震水平”。地震加速度和最大风速不是同时发生的。f）积雪的厚度（如适用)不应超过支持绝缘子地基平台的高度（典型的最大高度为1m）。g）太阳辐射应不大于1000W/m2。4.2环境空气温度类别
电容器按温度类别分类，每个温度类别规定由一个数字后跟一个字母组成。数字表示电容器可以投入运行的最低环境空气温度。字母表示温度变化范围的上限，在表1中规定了最大值。温度类别覆盖了从一50℃～十55℃的整个温度范围。电容器可以投人运行的最低环境空气温度应从以下五个优先值中选取：十5℃，-5℃，一25℃，-40℃，一50℃。6
GB/T6115.1—2008
任何最低值与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。表1是以电容器不影响环境空气温度的运行条件（例如户外装置）为前提的。如果电容器影响空气温度，则应通风和/或选择电容器，使表1中的极限得以保持。在这样一些装置中的冷却空气温度不应比表1的最高温度高5℃以上。
注：与表1相应的温度值可在安装现场地区的气象温度资料中找到。表1温度范围上限的字母符号
环境空气温度/℃
4.3非正常使用条件
最高值
周期最高平均值
串联电容器组在不同于正常使用条件的情况下使用应被视为特例并应在购买方的技术规范中标明，例如以下条件：
在4.1中列举之外的其他使用条件；a)
暴露于具有强烈腐蚀和导电尘埃中；b)
暴露于盐雾、破坏性气体或蒸汽中；昆虫繁多；
大量鸟类；
要求超常绝缘或绝缘子具有加大爬电距离的条件；要求按IEEEStd693中“中等或高的地震水平”相应的地震加速度。g）
4.4非正常的电力系统条件
非正常的电力系统条件包括：
a）在电力系统中有连续谐波电流；装有串联电容器组的输电线没有相间换位，所以输电线的每相电抗不是完全相等的。b）
5质量要求和试验
5.1电容器单元的试验要求
5.1.1概述
本条给出了对电容器单元的试验要求。注：对其他设备的试验要求见GB/T6115.2—2002，GB/T6115.3-2002和本部分的附录A。支持绝缘子、开关、互感器、外部熔断器等应符合相应的国家标准。5.1.2试验条件
除了对特殊的试验或测量另有规定外，电容器的介质温度应在十5℃～十35℃的范围内。当必须进行校正时，使用的参考温度为20℃，但制造方与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的环境空气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空气温度相同。
如果没有其他规定，则无论电容器的额定频率是多少，交流试验和测量均可在50Hz或60Hz的频率下进行。
GB/T6115.1—2008
由过电压保护装置确定的电压极限5.1.3
由于电力系统故障或电网的其他不正常条件会使作用在串联电容器上的电压超过其允许值，快速动作的过电压保护装置能限制作用在串联电容器上的电压不超过允许值。b)
四种常见的方案如下（见图2)：一单一火花间隙保护(K1型）；
一由两个不同设置的单一火花间隙组成的双间隙系统(K2型）；-非线性电阻器（M1型）；
带有旁路间隙的非线性电阻器（M2型）。注1：如果过电压保护装置的火花放电电压取决于空气的密度，则U。可以看作是对应于产生最高火花放电电压的条件，即最高气压和最低温度。而且，当确定U，时应将火花放电电压的允许偏差也考虑在内。注2：对于线路图K2(双间隙),U，和所有的试验电压以及绝缘水平都将取决于高放电电压的间隙。北
单间原
双间源
非线性电阻器
带旁路间隙的非线性电阻器
图2过电压保护的分类
5.1.3.1K型过电压保护装置
当由于系统故障引起线电流过大时，间就会发生火花放电，电弧将一直持续到线路被开断或者旁路开关闭合时。免费标准下载网bzxz
在间隙燃弧期间电容器上承受的电压，峰值将不大于U，l。电容器仅在间隙每次动作时受到一次短暂放电。
5.1.3.2M型过电压保护装置
非线性电阻器永久性地跨接在电容器的端子之间，当电容器组在正常的负荷电流下运行时，仅有非常小的电流通过非线性电阻器。在线路发生外部故障的场合，一旦故障被切除，串联电容器就会自动地被再次接人。甚至在故障期间串联电容器仍能起到一定的补偿作用。由于这个原因，在许多情况下M型保护装置所选取的U，值可以低于K型过电压保护装置的U。值。另一方面，当被补偿线本身短路时，线路末端的断路器将被打开。
非线性电阻器应能耐受在过负荷状态下和出现在10.3中那样的系统摇摆时以及由此引起的最大的线路故障电流产生的热应力。8
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。