DL/T 1415-2015
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标准简介
DL/T 1415-2015.Guide for the protection of high voltage shunt capacitor installations.
1范围
DL/T 1415规定了高压并联电容器装置(以下简称电容器装置)保护的术语和定义、电容器分类及元件连接方式、电容器装置的继电保护、电容器组不平衡保护、延时电流速断保护和过电流保护、过电压保护和低电压保护以及其他保护。
DL/T 1415适用于电力系统中35kV及以上电压等级变电站内6kV~ 110kV高压并联电容器装置的不平衡保护。
本标准不包含电容器装置的暂态过电压保护和单台电容器用熔断器保护。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.16电工术语 电力电容器
DL/T 584-2007 3kV~ 110kV电网继电保护装置运行整定规程
3术语和定义
GB/T 2900.16
界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1高压并联电容器装置installation of high voltage shunt capacitors .
制造厂根据用户要求设计并组装的以电容器为主体的，用于6kV~110kV电压等级并联补偿用的并联电容器补偿装置。
3.2电容器元件 capacitor element
由电介质和被它隔开的电极所构成的电容器的单-部件。
3.3单台电容器capacitor unit
由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体。
1范围
DL/T 1415规定了高压并联电容器装置(以下简称电容器装置)保护的术语和定义、电容器分类及元件连接方式、电容器装置的继电保护、电容器组不平衡保护、延时电流速断保护和过电流保护、过电压保护和低电压保护以及其他保护。
DL/T 1415适用于电力系统中35kV及以上电压等级变电站内6kV~ 110kV高压并联电容器装置的不平衡保护。
本标准不包含电容器装置的暂态过电压保护和单台电容器用熔断器保护。
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凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.16电工术语 电力电容器
DL/T 584-2007 3kV~ 110kV电网继电保护装置运行整定规程
3术语和定义
GB/T 2900.16
界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1高压并联电容器装置installation of high voltage shunt capacitors .
制造厂根据用户要求设计并组装的以电容器为主体的，用于6kV~110kV电压等级并联补偿用的并联电容器补偿装置。
3.2电容器元件 capacitor element
由电介质和被它隔开的电极所构成的电容器的单-部件。
3.3单台电容器capacitor unit
由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体。
标准图片预览
标准内容
ICS 31.060.70bZxz.net
备案号：50060-2015
中华人民共和国电方行业标准
DL/T1415—2015
高压并联电容器装置保护导则
Guidc for the protection of high voltage shunt capacitor installations2015-04-02发布
国家能源局
2015-09-01实施
规范性引用文件
3术语和霆义
4电容器分类及元件连接方式
电容器装置的继电保护
6电容器组不平衡保护
延时电流速断保护利过电流保护8过电压保扩和低电保护
9其他保护
附录A（资料性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
电容器内部接线
电容器组不平衡保护计算公式
不平衡保护计算实例
电容器装置继电保护整定汇总表附录E（资料性附录）
电容器组爆破能量计算
DI./T 1415 — 2015
DL/T1415
本标准是根据中力系统中高压乃联电容器装置的设让利运行要求提出的木标准主要内容为高压疗联容器装置的继电保护，当高压并联电容器装胃发生故障时，继电保护能可靠、准确地切除故障，避免故障扩大。本标准考虑了与电力行业标准DI.T584—2007《3kV一110kV电网继电保扩装置运行整定规程》中相关规定的衔接。本标推出中国电力企业联合会提山。本标雅出电力行业电力电容器标准化技术委员会归口。本标准负责起单位：「国力科学研究院、山东迪生电气股份有限公司，本标准参与起草单位：国网陕西省电力公司、国网北京市电力公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西北电力设计院、国网河南省电力公司、国网辽宁省电力有限公司、国网浙江省电力公司绍兴电力局
本标准主要起人：倪学锋、林浩、严飞、孙士民、盛国创、苗竹梅、李锐海、马侠宁、陈栋新、李胜川、李电、马辉、郝爽、廖帆。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条-号，100761)。
1范围
高压并联电容器装置保护导则
DL / T 1415 — 20f5
本标准规定了高压并联电容器装置（以下简称电容器装置）保护的术语利定义、电容器分类及元件连接方式、电容器装置的继电保护、中容器不平衡保护、延时电流速断保扩利过电流保护、过电儿保护和低电压保护以及H他保护
本标准适川于吨力系统中35kV及以上电等级变站内6kV~-110kV高压并联电容器装置的不平衡保护，
本标准不包含电容器装置的暂态过出压保护和单台电穿器用熔断器保护，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应川足必不可少的。凡足注口期闪引川文件，仅注日期的版本适用」本文件。凡足不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适川于本文件。GB/T2900.16电工术语电力电容器DI/584—20073kV~110kV电网继电保护装置送行整定规程3术语和定义
GB/T2900.16界定的以及下列术语利定义适儿：T本标准：3.1
高压井联电容器装置installation of high voltage shuni capacitors制造！根据用户要求设让并组装的以电容器为主体的，月于6kV~-11(kV电儿等级并联补偿川的片联电容器补偿装置。
电容器元件capacitorclcment
由电介质和被它隔开的电极所构成的电容器的单部件，3.3
capacitorunit
单台电容器
由一个或多个中容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体，3.4
集合式电容器assemblingcapacitor将单台电容器按设计要求串、并联连接而集装于个容器（或汕箱）中，并有引山端子的纠装体。3.5
熔断器fuse
当电流超过规定佰一定时间后以它木身产生的热品使熔体熔化而开断电路的器件。3.6
内部熔丝（电容器的）intcrnalfuse（ofacapacitor)在单台电容器内部与电容器元件粘串联的熔丝，它能切除和隔肉故障元件。3.7
电容器串段
capacitor scries section
DL/T14152015
电容器组中所有相五并联的单台电容器所构成的部分：3.8
桥式电路bridge circuit
阁1b）中Ci、C3的连接线与C2、C4的迹接线之间守接一台电流互感器所构成的凹路。3.9
电容器臂（电容器组的）capacitorarm（ofacapacitorbank）桥式电路中的四个电容器回路［如图」b）中的2]，或中性线不平衡电流保护一村中分属两个星形的电容器回路称作电容器臂［如图1a】中的2].3.10
电容器支路（电容器组的）string between twoteminals(ofacapacitorbank)电容器臂中，由多分电容器先并联后串联连接的回路称作电容器支路（如图1中的1）。0
a）双星形电容器组接线示意图
b）单屋形电容器组桥式接线示意图1电穿器支路；2—中容器臂（C、C、CC）图1电容器组单相接线示意图
不平衡保护（电容器组的）unbalanceprotectiun(ofacapacitorbank)利用对电容器组内两部分之间的中流差或电斥差组成的保护。3.12
外壳耐爆能量（电容器的）case energy without rupture(of a capacitor)电容器内部短路故障时，电容器能耐受的不引起箱壳及套管破裂的最人能量，通常巾电容器耐爆能量试验憬供，
爆破能量（电容器组的）ruptureenergy(ofacapacitorbank）电容器纽内某台电容器内部发牛极间或极对壳击穿时，电容器组内相关电容器对故障电容器放电所注入的最人放电能量。
电容器组额定（相）电压rated（phasc)voltageofacapacitorbank电容器组每相电压的设计值（方均根值）。4电容器分类及元件连接方式
4.1.单台电容器
单台电容器可分为内熔丝中容器和无熔丝电容器。2
DL/T 1415 — 2015
a）内熔丝电容器：指内部每个电容器元件部串联熔丝的单台电容器，其元件之间接线原理图见附录A。
b）无熔丝电容器：指没有安装内部熔丝的单台电容器（含箱式电容器），根垢内部电容器元件的中、并联接线不同，义可将无熔终电穿器分为先为联后串联接线和先中联后并联接线，其元件之问接线原理图见附录A。
4.2集合式电容器
集台式电容器内部的单电容器（简称内单台）采川内熔丝电容器：集合式电容器按照内单台或内单台内部元件之问连接方式叫分为下列6种型（们不限于此），共原理接线参见附录A：
a）内单台先并联后串联，内单台元件企并联：6）内单台先并联后串联，内单台中元件先并联后序联；每两台内单台先中联后再并联，内单台中元件全并联；d）内单台全并联，内单台十元件先并联后中联：e）有相词容量的6个（二相共箱），或2个（单相），每臂中内单分先并联原卓联，内单台元件全并联：
内部的电穿器接成桥式接线，如每个桥臂先内单台2台并联后再2分串联和3台并联后再2台市联，然后相并联：内单台中元件先并联后声联。4.3箱式电容器
箱式电容器分为内熔丝电容器和无熔丝电容器两种。内熔丝箱式电容器内部元件接线同内烯丝单介中容器；无熔丝箱式电窄器内部元件接线除同无熔丝单台电容器的两种接线方式以外，尚有其他的按线方式。5电容器装置的继电保护
5.1保护分类
电容器装置的继电保护上要分为下列5类（示意图见图2）：a）延时电流速断保护；
b）过中流保；
）过中压保扩
）低中压保护；
e）中容器组不平衡保护。
电容器装胃禁止设置自动重介间.5.2保护功能
延时电流速断保护是中容器装置相间短路故障时的深护。a)
b）过中流是电容器装置单相知路收障时的保护，义是防止电容器运行电流超过允许值的保护（诺波电流过大）。在每相单台电容器不超过两个串联毁时，过中流护可作为电容器组单台出容器内部短路故障情况下不平衡保护的后备保护，c）过中压保扩是避免电容器装置所接的母线电升高而危害电容器的保护（如母线持续过中压引起中容器纠电儿超过规定估）：低电压保扩川作电容器装置母线失压时的保护：避免变止器带中容器装胃合闻操作产生的危害：ci）
e）不平衡保护通常与熔断器或内熔丝相配合使用，共同作为单分电容器内部故障保护，亦可单独作为单台电容器内部故障保扩，电容器组不平衡保护是单台中容器内部故障的工保护「如元件穿、部分串及元件出穿、单台内部短路、电容器极对壳山穿等救障），也是电容器组内部故障的主保扩（如中容器套管闪络、架之问支柱绝缘广闪络等故障)。
DL/T1415—2015
C一电容器组；Q一断路器：1一不平衡电压保护继电器；2一过电流保护继电器；3一延过电流速断保护继心端：4一过电压保护继电器：5一低电压保护继电器：TA—电流互感器；TVi—飞压五感器：TV2放线团图2电容器装置的继电保护示意图6电容器组不平衡保护
6.1使用条件
a）电容器纽采用中雄点不接地晃形接线（单星形或双星形）时。b）有条件时，可配置不平衡保扩的后备保护6.2保护原理和分类
6.2.1不平衡保护原理
当电容器内部出现故障（如多个元件击穿、多个元件中联段山穿等）时，会引起电穿器组的相间、串段间或臂间电容值的不平衡，“保扩输出达到不平衡保护的整定值时，可以报警或切除故障电容器装置。
6.2.2电容器组不平衡保护分类
常用的电容器组不平衡保护分以下四类：a）单星形开口三角电压保护；
单星形电压差动保护（相电差保扩)：双星形中性线不平衡电流保护（中性线差流保护）；c）
d）单星形桥式差电流保护（桥差保护）。电容器组不平衡保护不能检测相问（开口兰角电压保护）、臂间（中性线不平衡电流保扩利桥式差电流保护）、串段间（电压差动保护）的对称性故障。所以，对投运的电容器装置应定期测量电容值。6.2.3单星形开口三角电压保护
单星形开LI三角电儿保扩的原理接线如图3所示。电容器组每相各并接一台政电线圈，放电线圈的二次侧一相的首端与另一相的末端相连接，形成一个并口三角接线，开口处接电压继电器（YJ)。单星形开口三角电压保扩的原理；中容器放障引起三相电容不平衡，使得电容器组中性点电位产生偏移，从而导效放电线圈二次电压的朴岸和（开口三角电压）不再等于零，而是输出一个不平衡电压（零4
C电容器：IV一放电线：YT-申压继电器图3单星形开口三角电压保护原理接线图序电压）AU，过监测△0,实现对电容器纠的保护：6.2.4单星形电压差动保护
DL/T1415—2015
单星形电压差动保护的原接线如图4所示：每朴中容器并联一台具有公共抽头的效电线圈，放电线圈一次侧绕红的两个首端连接，两个未端接电压继电器（YJ），三相的接线是致的，该接线要求每相电容器组有山间引出端，使用电压差动保护的集个式高压并联电容器或箱式中容器一般每相有三个山线套管：
C电穿器：TV一放心线圈；YI电压续电器图4单星形电压差动保护原理接线图单星形中压差动保扩的原理：电容器故障引起两个电齐器串段电容量之可的比例发牛变化，从而使得两电容器中段的分压比例发牛变化，此时在放电线圈二次出现差压值△：通过监测这个差压值实现对电容器组的保护.
注：放电线塑的两个一次绕纸的池氏分别与其所接两个电容器串段图电求和致，但二次综额电儿是的，例如100V。
6.2.5双星形中性线不平衡电流保护双星形中性线不平续电流保护的原坦接线如图5所示，在双呆形的中性点之间串联一台电流万感器电流互感器二次创接电流继电器（LJ）双星形中性线不平衡电流保护的原坦：假设中源电压一柜对称。年个星形接线中一相电容柜等时，中性点中位为零，电流万感器中无电流流过：当某一个尽形姿线中有中容器出现故障时，三相电容就会不平衡，虽形中性点电位就会产牛偏移，中流互感器中冶不衡电流流过，遥过监测这个不平衡电流值实现对中容器组的保扩。两个星形接线的中容器并联台数通常是相同的，也以不同。5
DL/ T 1415 — 2015
C一电容器；TA一自流五感器：LJ一电流继电器图5双星形中性线不平衡电流保护原理接线图6.2.6单星形桥式差电流保护
单星形桥试差电流保护的原理接绒如图6所示，每个桥的电容器分成4个臂，电流互感器二次侧接电流继电器（LJ）。
Ci、C2、C、C4—心容器；TA—电流丝感器，LT—心流继器注：图中画出一相，一和按线是相原的。图6单星形桥式差电流保护原理接线图单星形桥式差电流保护原理：当某一个臂的电容器出现故障时，电桥不再平衡，电流互感器中流过不平衡电流，通过监测这个不平衡电流值实现对电容器组的保护。设4个臂的电容值分别为CI、（2、C,和C4，忽略电阻分录的影响，则电桥-衡的条件是Ci·C4=C2·Cs。6.3熔丝保护与不平衡保护之间的配合6.3.1熔断器保护与不乎衡保护之间的配合当电容器发生贯穿性短路且短路电流达到8倍以上熔断器额定电流时，熔断器为主保护，不平衡保护为后备保护；当短路电流小于8倍熔断器额定电流或电容器元件逐段击穿而未发牛贯穿性短路时，熔断器利不平衡保护都是主保护。6.3.2内熔丝保护与不平衡保护之间的配合正常情况下内熔丝和不平衡保护均为电容器内部故障的主保护，在以下三种情况下起保护作用：单个无件故障，内熔丝动作切除并隔离故障元件。当元件发生击穿，内熔丝不能可靠熔断且燃41
弧时间大于不半衡保护动作跳闹整定时间（例如0.2s），不平衡保护就会动作，切除故障电容器组，此时内熔丝保护是主保护，不平衡保护起后备保护的作用。b）多个元件故障，熔丝动作，使得完好元件过电求超过允许值，不平衡保护动作，切除故障电容器纽，
DL/T1415—2015
e）内部引线间击穿或台架「：电容器极对壳击穿故障，内熔丝不起作川，不平衡保护动作，切除故障电容器组.
6.4不平衡保护计算公式
6.4.1内熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.1.1开口三角电压保护计算公式开口三角电压保扩使川于电压较低利溶量较小的电容器组，如10kV电压等级5000kvar以下容最的电容器组：
开口三角电压保护的计算公式见附录B的表B.1，计算公式的符号含义见附录B的B.2。当串联电抗器装在电容器组的中性点侧，放电线圈跨接电容器和末联电抗器的两端时，公式中的U应改为（1K）Un，K为额定串联电抗率。6.4.1.2电压差动保护计算公式
单星形接线中压差动保拍般用丁中等容量的电容器组，如：10kV电压等级5000kvar及以1容的电容器组、35kV中压等级20Mvar及以下穿量电容器组和66kV电!K等级20Mvar及以下电容器组。电出差动保护接线分为对称和不对称两种。对称接线时，电压差动保护的两段电容器书段数相等H计算公式与开「「一角电压保护的计算公式相同（见附录B的表B.I)。不对称接线的电压差动保护，每相的两段电容器段数不相等，通常只相差1个串段：本标准只考虑相差1个串段的情况，即上、下两段的出器段数分别为N,利N（N=N+1），保护按照收障发生在串段数多的N中段进行计算，其计算公式见附录B的表B.1..6.4.1.3中性线不平衡电流保护计算公式中性绒不平衡中流保扩适川范围与电压差动保护相近，亿所保护电容器组容量上限可以增大“些，如增大牟30Mvar。
中性线不平衡中流保扩接线分为对称利不对秘两种：对称接线时，每相两个臂的电容器中、并数相等，对称按线计算公式见附录B的表H.1。不对称接线时，即两个呈形的单台出穿器串联数相等，并联数不等时，通常只相差1竹。本标准只考虑相养1台的情况，即双星中旬相单台中容器井联数分别为M利M·M=M+1，每鹭分为若十支路，支路1电穿器先并后串，原理接图见图7。保护按照故障发生在单台电容器产联数为M的足形中进行计算，不衡输山中流等相关计算公式见附录B的表B.1C
故障电容器
C—单台申容器：TA—流立感器
图7不对称双星形中性线不平衡电流保护原理接线图DL/T1415—2015
计算公式的使用条件为：电容器组为双星形中性点不接地接线，每相单台电容器M并V中，故障臂（如图7所示）单介电容器M并：每臂分为多个支路，故障支路单分电容器M并，且先并联后串联。内熔丝中容器中元件m并n中，H先并联后串联。6.4.1.4桥式差电流保护计算公式桥式差电流保护通常用手电压较高的人容量电容器组，如35kV和66kV电压等级、20Mvar以「容量的电容器组，以及110kV的电容器。桥式差电流保护接线分为对称接线和不对称接线两类。对称接线时，四臂电器串、并联数相等：不对称接线时，四臀电容器中、并联数可能不等，每个臂中分若干支路，支路中电容器先并联后中联。为满足电容器组的爆破能量必须小丁单台中容器外壳耐爆能量（如全膜电容器组的爆破能量≤15kW·s）的要求，对称接线大容量电容器纽每个臂也可能分若干支路。如35kV、60Mvar的中容器纠，每臂分为2并联2串联和3并联2串联两个支路，此时爆破能量可用不对称接线方式的计算公式进行计算，每臂单台电容器先并联后串联、不分支路时使加对称接线计算公式。两种接线方式的计算公式分别如下：
a）对称接线。桥式养电流保护对称接线方式，桥中四誉的电容值等，其计算公式见附录B的装B.1。
6）不对称接。桥式差中流保护不对称接线方式，桥中四个臀的容值可能不等，们对应臂的电容值的乘积相等，即C·C4-C2·C。接线原理图见图8，其计算公式见附录B的表B.1。使用计算公式的条件如下：电容器纠为单星形巾性点不接地接线：每相单竹电容器M并N串，做喷臂（如图8所示）电容器M并：每臂分为多个支路，故障支路电容器M，并，H先并后串；故障电容器所在臀（下桥臂）电容器N中。内熔丝电容器元件m并n串，且先联后串联。政障单于
C—单台电容器：TA一电流五感器图8不对称桥式差电流保护原理接线图8
6.4.1.5内熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式内熔丝箱式电容器不平算保护计算公式见阻录的表B.1.6.4.2采用熔断器的无熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.2.1开口三角电压保护计算公式采用熔断器的儿熔丝电容器纠的开口三在电压保护计算公式见附录B的表B.2。6.4.2.2电压差动保护计算公式
DL/T1415—2015
采月熔断器的无熔丝电容器纠的电正差动保扩为两毁电压相等的接线，每相的两段单电容器巾段数村等，其计算公试与元口三角电压保护的计算公式机可，见附录B的表B.2.6.4.2.3中性线不平衡电流保护计算公式采用熔断器的无熔丝电容器的双呆形中性线不平衡电流保护仅考虑对称接线，每相中两个臂的中台中容器串、并联数档等，两电容值相等。让算公式沈附录B的表B.26.4.2.4桥式差电流保护计算公式采用熔断器的无熔丝电容器纠的桥式差电流保为匹个臂的单台容器串、并联数相等，四个臂的电容估相等。共计算公式见录B的衰B.2。6.4.3不采用熔断器的无熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.3.1开口三角电压保护计算公式不采用断等的恶熔丝电容器纠开口三而压保护计算公式见附求B的表B.36.4.3.2电压差动保护计算公式
不采用熔断器的无熔丝电容器组的电压差黑氵为两股也压机等接线，每相两段的单台中容器中段数相等，其计算公式与开刀三角电儿保的弹公代相前，沁附录B的表B3.6.4.3.3中性线不平衡电流保护计算公式不采用熔断器的熔丝电容器组的干叫我不平翼电流保扩为对称接线，每和中两个臂的单台电容器串、并数相等，两个的电容值！，算公式附最B的表B.3：6.4.3.4桥式差电流保护计算公式不采用熔断器的无熔丝电容器组的式差电流识扩为划弥接线，每机四个臂的羊台中容器的中，并数相等：四个臂的电容值相等，其计算公见录B的表B.3，6.4.3.5元件先并后串的无熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式元件先并后中的无熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式别除录B6.5不平衡保护的整定
6.5.1不平衡保护的整定原则
不平衡保护的整定点则如下：
）单台中容器求受的过电用个超过其额定电账的1.1倍。适用下采用熔断器的无熔丝电容器组和内熔丝完容器纠，H主要用」采用熔断器的无熔丝电容器组
h）故障电容器内完好元件的过电压不超过元件额定电压的（1.J5～1.3）倍让用下内熔丝电容器组、集合式高压并联电容器纠利内熔丝箱式电容器c）无熔丝单电容器中元件市联段的山完段数达50%~70%时保扩动作适用于不采川穿断器的无熔丝电容器组：也可而丁采用熔新器的熔丝电容器组，突发性的电容器极问贾穿性故障巾娇断器保护动作，撤山故障电器：而发展性故则由不平衡保护来承担，在电容器本发展到极问岗穿性故障前撤山电器组。这样可减少户窄器外壳爆裂的这险无熔丝箱式电容器组（电容器元件先并联后联）可参照热行：机有H不同的串联段击穿百分数的要求，
注：丁已采案起瓷的内终七穿器红，夜日内辫丝目容器的整处原则，么新装的申容器装置不应采用该安线9
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高压并联电容器装置保护导则
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3术语和霆义
4电容器分类及元件连接方式
电容器装置的继电保护
6电容器组不平衡保护
延时电流速断保护利过电流保护8过电压保扩和低电保护
9其他保护
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附录B（规范性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
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DI./T 1415 — 2015
DL/T1415
本标准是根据中力系统中高压乃联电容器装置的设让利运行要求提出的木标准主要内容为高压疗联容器装置的继电保护，当高压并联电容器装胃发生故障时，继电保护能可靠、准确地切除故障，避免故障扩大。本标准考虑了与电力行业标准DI.T584—2007《3kV一110kV电网继电保扩装置运行整定规程》中相关规定的衔接。本标推出中国电力企业联合会提山。本标雅出电力行业电力电容器标准化技术委员会归口。本标准负责起单位：「国力科学研究院、山东迪生电气股份有限公司，本标准参与起草单位：国网陕西省电力公司、国网北京市电力公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西北电力设计院、国网河南省电力公司、国网辽宁省电力有限公司、国网浙江省电力公司绍兴电力局
本标准主要起人：倪学锋、林浩、严飞、孙士民、盛国创、苗竹梅、李锐海、马侠宁、陈栋新、李胜川、李电、马辉、郝爽、廖帆。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条-号，100761)。
1范围
高压并联电容器装置保护导则
DL / T 1415 — 20f5
本标准规定了高压并联电容器装置（以下简称电容器装置）保护的术语利定义、电容器分类及元件连接方式、电容器装置的继电保护、中容器不平衡保护、延时电流速断保扩利过电流保护、过电儿保护和低电压保护以及H他保护
本标准适川于吨力系统中35kV及以上电等级变站内6kV~-110kV高压并联电容器装置的不平衡保护，
本标准不包含电容器装置的暂态过出压保护和单台电穿器用熔断器保护，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应川足必不可少的。凡足注口期闪引川文件，仅注日期的版本适用」本文件。凡足不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适川于本文件。GB/T2900.16电工术语电力电容器DI/584—20073kV~110kV电网继电保护装置送行整定规程3术语和定义
GB/T2900.16界定的以及下列术语利定义适儿：T本标准：3.1
高压井联电容器装置installation of high voltage shuni capacitors制造！根据用户要求设让并组装的以电容器为主体的，月于6kV~-11(kV电儿等级并联补偿川的片联电容器补偿装置。
电容器元件capacitorclcment
由电介质和被它隔开的电极所构成的电容器的单部件，3.3
capacitorunit
单台电容器
由一个或多个中容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体，3.4
集合式电容器assemblingcapacitor将单台电容器按设计要求串、并联连接而集装于个容器（或汕箱）中，并有引山端子的纠装体。3.5
熔断器fuse
当电流超过规定佰一定时间后以它木身产生的热品使熔体熔化而开断电路的器件。3.6
内部熔丝（电容器的）intcrnalfuse（ofacapacitor)在单台电容器内部与电容器元件粘串联的熔丝，它能切除和隔肉故障元件。3.7
电容器串段
capacitor scries section
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电容器组中所有相五并联的单台电容器所构成的部分：3.8
桥式电路bridge circuit
阁1b）中Ci、C3的连接线与C2、C4的迹接线之间守接一台电流互感器所构成的凹路。3.9
电容器臂（电容器组的）capacitorarm（ofacapacitorbank）桥式电路中的四个电容器回路［如图」b）中的2]，或中性线不平衡电流保护一村中分属两个星形的电容器回路称作电容器臂［如图1a】中的2].3.10
电容器支路（电容器组的）string between twoteminals(ofacapacitorbank)电容器臂中，由多分电容器先并联后串联连接的回路称作电容器支路（如图1中的1）。0
a）双星形电容器组接线示意图
b）单屋形电容器组桥式接线示意图1电穿器支路；2—中容器臂（C、C、CC）图1电容器组单相接线示意图
不平衡保护（电容器组的）unbalanceprotectiun(ofacapacitorbank)利用对电容器组内两部分之间的中流差或电斥差组成的保护。3.12
外壳耐爆能量（电容器的）case energy without rupture(of a capacitor)电容器内部短路故障时，电容器能耐受的不引起箱壳及套管破裂的最人能量，通常巾电容器耐爆能量试验憬供，
爆破能量（电容器组的）ruptureenergy(ofacapacitorbank）电容器纽内某台电容器内部发牛极间或极对壳击穿时，电容器组内相关电容器对故障电容器放电所注入的最人放电能量。
电容器组额定（相）电压rated（phasc)voltageofacapacitorbank电容器组每相电压的设计值（方均根值）。4电容器分类及元件连接方式
4.1.单台电容器
单台电容器可分为内熔丝中容器和无熔丝电容器。2
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a）内熔丝电容器：指内部每个电容器元件部串联熔丝的单台电容器，其元件之间接线原理图见附录A。
b）无熔丝电容器：指没有安装内部熔丝的单台电容器（含箱式电容器），根垢内部电容器元件的中、并联接线不同，义可将无熔终电穿器分为先为联后串联接线和先中联后并联接线，其元件之问接线原理图见附录A。
4.2集合式电容器
集台式电容器内部的单电容器（简称内单台）采川内熔丝电容器：集合式电容器按照内单台或内单台内部元件之问连接方式叫分为下列6种型（们不限于此），共原理接线参见附录A：
a）内单台先并联后串联，内单台元件企并联：6）内单台先并联后串联，内单台中元件先并联后序联；每两台内单台先中联后再并联，内单台中元件全并联；d）内单台全并联，内单台十元件先并联后中联：e）有相词容量的6个（二相共箱），或2个（单相），每臂中内单分先并联原卓联，内单台元件全并联：
内部的电穿器接成桥式接线，如每个桥臂先内单台2台并联后再2分串联和3台并联后再2台市联，然后相并联：内单台中元件先并联后声联。4.3箱式电容器
箱式电容器分为内熔丝电容器和无熔丝电容器两种。内熔丝箱式电容器内部元件接线同内烯丝单介中容器；无熔丝箱式电窄器内部元件接线除同无熔丝单台电容器的两种接线方式以外，尚有其他的按线方式。5电容器装置的继电保护
5.1保护分类
电容器装置的继电保护上要分为下列5类（示意图见图2）：a）延时电流速断保护；
b）过中流保；
）过中压保扩
）低中压保护；
e）中容器组不平衡保护。
电容器装胃禁止设置自动重介间.5.2保护功能
延时电流速断保护是中容器装置相间短路故障时的深护。a)
b）过中流是电容器装置单相知路收障时的保护，义是防止电容器运行电流超过允许值的保护（诺波电流过大）。在每相单台电容器不超过两个串联毁时，过中流护可作为电容器组单台出容器内部短路故障情况下不平衡保护的后备保护，c）过中压保扩是避免电容器装置所接的母线电升高而危害电容器的保护（如母线持续过中压引起中容器纠电儿超过规定估）：低电压保扩川作电容器装置母线失压时的保护：避免变止器带中容器装胃合闻操作产生的危害：ci）
e）不平衡保护通常与熔断器或内熔丝相配合使用，共同作为单分电容器内部故障保护，亦可单独作为单台电容器内部故障保扩，电容器组不平衡保护是单台中容器内部故障的工保护「如元件穿、部分串及元件出穿、单台内部短路、电容器极对壳山穿等救障），也是电容器组内部故障的主保扩（如中容器套管闪络、架之问支柱绝缘广闪络等故障)。
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C一电容器组；Q一断路器：1一不平衡电压保护继电器；2一过电流保护继电器；3一延过电流速断保护继心端：4一过电压保护继电器：5一低电压保护继电器：TA—电流互感器；TVi—飞压五感器：TV2放线团图2电容器装置的继电保护示意图6电容器组不平衡保护
6.1使用条件
a）电容器纽采用中雄点不接地晃形接线（单星形或双星形）时。b）有条件时，可配置不平衡保扩的后备保护6.2保护原理和分类
6.2.1不平衡保护原理
当电容器内部出现故障（如多个元件击穿、多个元件中联段山穿等）时，会引起电穿器组的相间、串段间或臂间电容值的不平衡，“保扩输出达到不平衡保护的整定值时，可以报警或切除故障电容器装置。
6.2.2电容器组不平衡保护分类
常用的电容器组不平衡保护分以下四类：a）单星形开口三角电压保护；
单星形电压差动保护（相电差保扩)：双星形中性线不平衡电流保护（中性线差流保护）；c）
d）单星形桥式差电流保护（桥差保护）。电容器组不平衡保护不能检测相问（开口兰角电压保护）、臂间（中性线不平衡电流保扩利桥式差电流保护）、串段间（电压差动保护）的对称性故障。所以，对投运的电容器装置应定期测量电容值。6.2.3单星形开口三角电压保护
单星形开LI三角电儿保扩的原理接线如图3所示。电容器组每相各并接一台政电线圈，放电线圈的二次侧一相的首端与另一相的末端相连接，形成一个并口三角接线，开口处接电压继电器（YJ)。单星形开口三角电压保扩的原理；中容器放障引起三相电容不平衡，使得电容器组中性点电位产生偏移，从而导效放电线圈二次电压的朴岸和（开口三角电压）不再等于零，而是输出一个不平衡电压（零4
C电容器：IV一放电线：YT-申压继电器图3单星形开口三角电压保护原理接线图序电压）AU，过监测△0,实现对电容器纠的保护：6.2.4单星形电压差动保护
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单星形电压差动保护的原接线如图4所示：每朴中容器并联一台具有公共抽头的效电线圈，放电线圈一次侧绕红的两个首端连接，两个未端接电压继电器（YJ），三相的接线是致的，该接线要求每相电容器组有山间引出端，使用电压差动保护的集个式高压并联电容器或箱式中容器一般每相有三个山线套管：
C电穿器：TV一放心线圈；YI电压续电器图4单星形电压差动保护原理接线图单星形中压差动保扩的原理：电容器故障引起两个电齐器串段电容量之可的比例发牛变化，从而使得两电容器中段的分压比例发牛变化，此时在放电线圈二次出现差压值△：通过监测这个差压值实现对电容器组的保护.
注：放电线塑的两个一次绕纸的池氏分别与其所接两个电容器串段图电求和致，但二次综额电儿是的，例如100V。
6.2.5双星形中性线不平衡电流保护双星形中性线不平续电流保护的原坦接线如图5所示，在双呆形的中性点之间串联一台电流万感器电流互感器二次创接电流继电器（LJ）双星形中性线不平衡电流保护的原坦：假设中源电压一柜对称。年个星形接线中一相电容柜等时，中性点中位为零，电流万感器中无电流流过：当某一个尽形姿线中有中容器出现故障时，三相电容就会不平衡，虽形中性点电位就会产牛偏移，中流互感器中冶不衡电流流过，遥过监测这个不平衡电流值实现对中容器组的保扩。两个星形接线的中容器并联台数通常是相同的，也以不同。5
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C一电容器；TA一自流五感器：LJ一电流继电器图5双星形中性线不平衡电流保护原理接线图6.2.6单星形桥式差电流保护
单星形桥试差电流保护的原理接绒如图6所示，每个桥的电容器分成4个臂，电流互感器二次侧接电流继电器（LJ）。
Ci、C2、C、C4—心容器；TA—电流丝感器，LT—心流继器注：图中画出一相，一和按线是相原的。图6单星形桥式差电流保护原理接线图单星形桥式差电流保护原理：当某一个臂的电容器出现故障时，电桥不再平衡，电流互感器中流过不平衡电流，通过监测这个不平衡电流值实现对电容器组的保护。设4个臂的电容值分别为CI、（2、C,和C4，忽略电阻分录的影响，则电桥-衡的条件是Ci·C4=C2·Cs。6.3熔丝保护与不平衡保护之间的配合6.3.1熔断器保护与不乎衡保护之间的配合当电容器发生贯穿性短路且短路电流达到8倍以上熔断器额定电流时，熔断器为主保护，不平衡保护为后备保护；当短路电流小于8倍熔断器额定电流或电容器元件逐段击穿而未发牛贯穿性短路时，熔断器利不平衡保护都是主保护。6.3.2内熔丝保护与不平衡保护之间的配合正常情况下内熔丝和不平衡保护均为电容器内部故障的主保护，在以下三种情况下起保护作用：单个无件故障，内熔丝动作切除并隔离故障元件。当元件发生击穿，内熔丝不能可靠熔断且燃41
弧时间大于不半衡保护动作跳闹整定时间（例如0.2s），不平衡保护就会动作，切除故障电容器组，此时内熔丝保护是主保护，不平衡保护起后备保护的作用。b）多个元件故障，熔丝动作，使得完好元件过电求超过允许值，不平衡保护动作，切除故障电容器纽，
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e）内部引线间击穿或台架「：电容器极对壳击穿故障，内熔丝不起作川，不平衡保护动作，切除故障电容器组.
6.4不平衡保护计算公式
6.4.1内熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.1.1开口三角电压保护计算公式开口三角电压保扩使川于电压较低利溶量较小的电容器组，如10kV电压等级5000kvar以下容最的电容器组：
开口三角电压保护的计算公式见附录B的表B.1，计算公式的符号含义见附录B的B.2。当串联电抗器装在电容器组的中性点侧，放电线圈跨接电容器和末联电抗器的两端时，公式中的U应改为（1K）Un，K为额定串联电抗率。6.4.1.2电压差动保护计算公式
单星形接线中压差动保拍般用丁中等容量的电容器组，如：10kV电压等级5000kvar及以1容的电容器组、35kV中压等级20Mvar及以下穿量电容器组和66kV电!K等级20Mvar及以下电容器组。电出差动保护接线分为对称和不对称两种。对称接线时，电压差动保护的两段电容器书段数相等H计算公式与开「「一角电压保护的计算公式相同（见附录B的表B.I)。不对称接线的电压差动保护，每相的两段电容器段数不相等，通常只相差1个串段：本标准只考虑相差1个串段的情况，即上、下两段的出器段数分别为N,利N（N=N+1），保护按照收障发生在串段数多的N中段进行计算，其计算公式见附录B的表B.1..6.4.1.3中性线不平衡电流保护计算公式中性绒不平衡中流保扩适川范围与电压差动保护相近，亿所保护电容器组容量上限可以增大“些，如增大牟30Mvar。
中性线不平衡中流保扩接线分为对称利不对秘两种：对称接线时，每相两个臂的电容器中、并数相等，对称按线计算公式见附录B的表H.1。不对称接线时，即两个呈形的单台出穿器串联数相等，并联数不等时，通常只相差1竹。本标准只考虑相养1台的情况，即双星中旬相单台中容器井联数分别为M利M·M=M+1，每鹭分为若十支路，支路1电穿器先并后串，原理接图见图7。保护按照故障发生在单台电容器产联数为M的足形中进行计算，不衡输山中流等相关计算公式见附录B的表B.1C
故障电容器
C—单台申容器：TA—流立感器
图7不对称双星形中性线不平衡电流保护原理接线图DL/T1415—2015
计算公式的使用条件为：电容器组为双星形中性点不接地接线，每相单台电容器M并V中，故障臂（如图7所示）单介电容器M并：每臂分为多个支路，故障支路单分电容器M并，且先并联后串联。内熔丝中容器中元件m并n中，H先并联后串联。6.4.1.4桥式差电流保护计算公式桥式差电流保护通常用手电压较高的人容量电容器组，如35kV和66kV电压等级、20Mvar以「容量的电容器组，以及110kV的电容器。桥式差电流保护接线分为对称接线和不对称接线两类。对称接线时，四臂电器串、并联数相等：不对称接线时，四臀电容器中、并联数可能不等，每个臂中分若干支路，支路中电容器先并联后中联。为满足电容器组的爆破能量必须小丁单台中容器外壳耐爆能量（如全膜电容器组的爆破能量≤15kW·s）的要求，对称接线大容量电容器纽每个臂也可能分若干支路。如35kV、60Mvar的中容器纠，每臂分为2并联2串联和3并联2串联两个支路，此时爆破能量可用不对称接线方式的计算公式进行计算，每臂单台电容器先并联后串联、不分支路时使加对称接线计算公式。两种接线方式的计算公式分别如下：
a）对称接线。桥式养电流保护对称接线方式，桥中四誉的电容值等，其计算公式见附录B的装B.1。
6）不对称接。桥式差中流保护不对称接线方式，桥中四个臀的容值可能不等，们对应臂的电容值的乘积相等，即C·C4-C2·C。接线原理图见图8，其计算公式见附录B的表B.1。使用计算公式的条件如下：电容器纠为单星形巾性点不接地接线：每相单竹电容器M并N串，做喷臂（如图8所示）电容器M并：每臂分为多个支路，故障支路电容器M，并，H先并后串；故障电容器所在臀（下桥臂）电容器N中。内熔丝电容器元件m并n串，且先联后串联。政障单于
C—单台电容器：TA一电流五感器图8不对称桥式差电流保护原理接线图8
6.4.1.5内熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式内熔丝箱式电容器不平算保护计算公式见阻录的表B.1.6.4.2采用熔断器的无熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.2.1开口三角电压保护计算公式采用熔断器的儿熔丝电容器纠的开口三在电压保护计算公式见附录B的表B.2。6.4.2.2电压差动保护计算公式
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采月熔断器的无熔丝电容器纠的电正差动保扩为两毁电压相等的接线，每相的两段单电容器巾段数村等，其计算公试与元口三角电压保护的计算公式机可，见附录B的表B.2.6.4.2.3中性线不平衡电流保护计算公式采用熔断器的无熔丝电容器的双呆形中性线不平衡电流保护仅考虑对称接线，每相中两个臂的中台中容器串、并联数档等，两电容值相等。让算公式沈附录B的表B.26.4.2.4桥式差电流保护计算公式采用熔断器的无熔丝电容器纠的桥式差电流保为匹个臂的单台容器串、并联数相等，四个臂的电容估相等。共计算公式见录B的衰B.2。6.4.3不采用熔断器的无熔丝电容器组不平衡保护计算公式6.4.3.1开口三角电压保护计算公式不采用断等的恶熔丝电容器纠开口三而压保护计算公式见附求B的表B.36.4.3.2电压差动保护计算公式
不采用熔断器的无熔丝电容器组的电压差黑氵为两股也压机等接线，每相两段的单台中容器中段数相等，其计算公式与开刀三角电儿保的弹公代相前，沁附录B的表B3.6.4.3.3中性线不平衡电流保护计算公式不采用熔断器的熔丝电容器组的干叫我不平翼电流保扩为对称接线，每和中两个臂的单台电容器串、并数相等，两个的电容值！，算公式附最B的表B.3：6.4.3.4桥式差电流保护计算公式不采用熔断器的无熔丝电容器组的式差电流识扩为划弥接线，每机四个臂的羊台中容器的中，并数相等：四个臂的电容值相等，其计算公见录B的表B.3，6.4.3.5元件先并后串的无熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式元件先并后中的无熔丝箱式电容器不平衡保护计算公式别除录B6.5不平衡保护的整定
6.5.1不平衡保护的整定原则
不平衡保护的整定点则如下：
）单台中容器求受的过电用个超过其额定电账的1.1倍。适用下采用熔断器的无熔丝电容器组和内熔丝完容器纠，H主要用」采用熔断器的无熔丝电容器组
h）故障电容器内完好元件的过电压不超过元件额定电压的（1.J5～1.3）倍让用下内熔丝电容器组、集合式高压并联电容器纠利内熔丝箱式电容器c）无熔丝单电容器中元件市联段的山完段数达50%~70%时保扩动作适用于不采川穿断器的无熔丝电容器组：也可而丁采用熔新器的熔丝电容器组，突发性的电容器极问贾穿性故障巾娇断器保护动作，撤山故障电器：而发展性故则由不平衡保护来承担，在电容器本发展到极问岗穿性故障前撤山电器组。这样可减少户窄器外壳爆裂的这险无熔丝箱式电容器组（电容器元件先并联后联）可参照热行：机有H不同的串联段击穿百分数的要求，
注：丁已采案起瓷的内终七穿器红，夜日内辫丝目容器的整处原则，么新装的申容器装置不应采用该安线9
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