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DL／T 2306-2021 高压直流换流站用直流电容器使用技术条件.pdf

试验分为例行试验，型式试验、验收试验。例行试验和验收试验应逐台进行，型式试验在于考核产品 的设计、尺寸、材料和制造等方面是否满足本标准所规定的性能和运行要求，均在例行试验合格的产品上 进行。型式试验对新产品进行。生产中当产品的结构、材料或工艺有改变，且其改变有可能影响产品的性 能时，应进行部分或全部型式试验。在没有上述改变时，型式试验至少应每5年进行1次。

电容器损耗角正切（tano）测量（见5.5）； 山） 1 端子间电压试验（见5.6）； e） 1 端子与外壳间交流电压试验（见5.7)； f） 2 内部均压电阻测量（见5.8）； g) 1 密封性试验（见5.9）； h） 内部熔丝的放电试验（见5.10）。 上述试验顺序不是强制性的。

型式试验包括： a）热稳定性试验（见5.11）； b）端子与外壳间交流电压试验（湿试）（见5.12）； c）端子与外壳间雷电冲击电压试验（见5.13）； d）短路放电试验（见5.14）： e) 电容随温度的变化曲线测量（见5.15）； f） 极性翻转试验（见5.16)： g）电容器损耗角正切随温度的变化曲线测量（见5.17)； h）内部熔丝的隔离试验（见5.18）； i）内部均压电阻发热特性试验（见5.19）； j）套管受力试验（见5.20）。 如果以前已在结构相似、场强或负荷水平等于或高于规定使用要求的设备上通过了型式试验，并 已提供上述试验的型式试验报告，制造方可以不再重复该试验。但制造方应提供以前的试验能满足 定使用要求的说明。

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 到损伤楼板浇筑补偿收缩砼施工方案，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5.21）； b）绝缘电阻测量（见5.22）； c）电容测量（见5.23）； d）端子与外壳间交流耐压试验（见5.24）。

检查电容器是否渗漏油、外壳变形，用量具检验相关的尺寸。 检查套管有无损伤，金属件外表面及防腐层是否有损伤和腐蚀。 检查爬电距离是否满足要求。

应在（0.9～1.1）Uw/√2的工频电压下用能排除由谐波引起的误差的方法进行电容测量。 如果制造方和购买方商定了适当的校正因数，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5.6或5.7）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 验之前进行电容初测，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5.4.2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。

5.5电容器损耗角正切（tano）测量（例行

电容器损耗角正切值（tand）应在（0.9～1.1）Uv/√2的工频电压下用能排除由谐波引 法进行测量。

5.5.2电容器损耗要求及电容器损耗角正切值的测量

电容器损耗的要求应由制造方和购买方协商确定， 电容器损耗角正切值是在5.5.1条件下的测量值。 端子间电压试验（例行试验）

每一台电容器均应承受2.6倍额定电压的直流电压试验，历时10s。试验期间，应既不发生击穿也 不发生闪络。

每一台电容器均应承受2.15倍额定电压的交流电压试验，历时10s。 U=2.15U 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，

5.7端子与外壳间交流电压试验（例行试验）

对所有端子均与外壳绝缘的电容器单元进行试验，试验电压应施加在连接在一起的端子与外： 历时10s。电容器单元交流试验电压为：

U=1.1ULrw 式中： S 电容器组中的电容器单元串联段数：

ULrwL 电容器组的雷电冲击耐受电压水平，kV； 2 电容器组中的电容器单元串联段数：

=1.1UL Xn/S..

7 相对于外壳连接电位的最大串联单元数。 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

5.9密封性试验（例行试验）

在75C～80℃下将未通电的电容器进行加热直至连续4h电容器温度变化小于1K，或用真空法， 保持8h，应无渗漏油现象

带有内部熔丝的电容器应能承受一次短路放电试验，试验电压为直流1.2UN，通过尽可能靠近电容 器的、电路中不带任何外加阻抗的间隙进行试验， 放电试验前后应测量电容。两次测量值之差应小于相当于一根内部熔丝熔断所引起的变化量。 5.11热稳定性试验（型式试验）

5.11热稳定性试验（型式试验）

本试验是用来： 确定电容器在过负载条件下的热稳定性 确定电容器获得损耗测量再现性的条件

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。也可采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型电容器 的内侧面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于正常 安装使用的间距。此试验组应放置于无强迫循环空气的加热封闭箱中，其相对位置及放置方式应符合制 造方对现场安装的规定。环境空气温度应保持或高于表2所示的相应温度。此温度应以具有热时间常数 约1h的温度计来检验。应对此温度计加以屏蔽，使其受到3个通电试品热辐射的可能性最小。

表2 热稳定性试验时的环境空气温度

按照实际运行的最苛刻情况执行，施加最大的直流持续运行电压Ua（=kUpc/S）叠加按照技术条 件中最大的各次主谐波电流，历时48h，在最后的6h内，应测量外壳接近顶部处的温度至少4次。在 整个6h温升的增加不应大于1K。如果观察到较大的变化，则试验应继续进行直到6h内的连续4次 测量满足上述要求为止。 试验前后应在5.1.1的温度范围内测量电容（见5.4.1)，并将两次测量值校正到同一介质温度。两 次测量值之差应小于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作后的电容变化量。

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在解释测量结果时，应考虑以下两个因素： 一 测量的再现性； 在没有任何电容器元件击穿或内部熔丝熔断的情况下，介质的内部变化可能引起电容的微小 变化。 注：当检验温度条件是否符合要求时，应考虑在试验期间内电压、频率和环境空气温度的波动，为此建议绘出这 些参数和外壳温升对时间的函数曲线。

5.12端子与外壳间的交流电压试验（湿试）（型

对所有端子均与外壳绝缘的电容器单元进行试验，试验电压应施加在连接在一起的端子与外壳之间， 历时1min。 电容器单元试验电压可根据5.7选取。 本试验应在淋雨条件下按照GB/T16927.1规定进行且套管的位置应与运行时的位置相当。 试验期间，应既不发生击穿也不发生闪络。

5.13端子与外壳间的雷电冲击电压试验（型式试验）

所有端子均与外壳绝缘的单元应承受下列试验： *一在连接在一起的端子与外壳之间施加15次正极性冲击之后，接着再施加15次负极性冲击。 一改变极性后，在施加试验电压前允许先施加几次较低幅值的电压。 如果满足下列要求，则认为电容器通过了试验： 一未发生击穿； 一在每一极性下未发生多于两次的外部闪络； 波形未显示不规则性，或与在降低了的试验电压下记录的波形无显著差异。 雷电冲击电压试验应按GB/T16927.1进行，但其波形为（1.2～5）μs/50μS，试验电压可以从表3 中选择。

试验时根据仪表的指示、放电声音、观察或复测电容等方法来检验电容器是否损坏。 固定连接到外壳上的单元，不做此项试验，

时根据仪表的指示、放电声音、观察或复测电容等方法来检验电容器是否损坏。有一个端子 到外壳上的单元，不做此项试验。

5.14短路放电试验（型式试验）

在电容器单元端子间充以直流电压，试验电压为

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5.15电容随温度的变化曲线测量（型式试验）

别在工频和额定谐振频率下测量电容，测量时介质的平均温度应至少覆盖最低环境温度到电容 允许心子温度。应在上述温度范围内选择足够多的温度测量点，以得到电容随温度的变化曲 由此获得运行中可能出现的最大、最小电容值。

5.16极性反转试验（型式试验）

该试验仅用于极母线滤波器高压电容器单元。 电容器单元应能承受最大持续直流运行电压（Ua）并保持2h，然后在1min内改变电压极性并保 持相同的幅值，同样再保持2h，之后再进行一次电压极性反转并保持2h。 电容器应能承受3次电压极性反转。 在试验前后均应测量电容，两次测量值之差应小于相当于一个元件击穿或一根内部熔丝动作后的 电容变化量

器损耗角正切随温度的变

应在（0.9～1.1）Uv/√2的工频电压下用能排除由谐波引起的误差的方法对电容器单元进行测 量。测量时介质的平均温度应至少覆盖最低环境温度到电容器最高允许心子温度。应在上述温度 范围内选择足够多的温度测量点，以得到电容器损耗角正切随温度的变化曲线。

试验方法参见GB/T11024.4。 试验电压为直流，下限试验电压0.9Upc/S，上限试验电压为UsiPL/S，在此范围内元件击穿熔丝应 可靠动作。 动作后的熔丝断口应能耐受1.8UNe（UNe为元件电压）直流电压试验，历时10s。 注：若购买方在技术规范中给出了UsL，可直接选用；若未给出，可采用Usp/1.2。

5.19内部均压电阻发热特性试验（型式试验）

在均压电阻外部包裹与电容器试品相同的绝缘层，并置于浸渍剂中。施加与电容器试品内部元件 串段数对应的最大的直流持续运行电压并叠加按照技术条件中最大的各次主谐波电流对应电压，测量 电阻表面温度，直至2h内的连续4次测量温升的增加不大于1K为止。 电阻表面温度不应大于90℃。

5.20套管受力试验（型式试验）

在套管顶部施加与瓷套垂直的静止拉力1min，重复5次；在套管顶部导电杆施加扭矩。 引出端子的套管及导电杆的机械强度应满足如下要求： 电容器套管应能承受500N的水平拉力； 电容器的导电杆能承受的扭矩应符合表4数据。

表4电容器的导电杆能承受的扭矩

5.21外观检查（验收试验）

外观检查要求同5.3

绝缘电阻测量（验收试验

用2500V绝缘电阻表或者高阻计测量。两出线端短接后接表计的一端，另一端接电容器外壳。 测 量值应大于5000MΩ。

5.23电容测量（验收试验）

在电容器组的设计中，应至少考虑以下因素： 在安装、运行和维护期间的机械负荷： 由于内部或外部故障使电容器受到的电动力； 风力； 积雪覆冰载荷； 抗震要求； 由于温度和负载变化引起的膨胀和伸缩的影

在电容器组的设计中，应至少考虑以下因素： 在安装、运行和维护期间的机械负荷： 由于内部或外部故障使电容器受到的电动力； 风力； 积雪覆冰载荷； 抗震要求； 由于温度和负载变化引起的膨胀和伸缩的影响

制造方应提供电容器台架及其全部附属设备，包括电容器单元、支撑构架、绝缘子和连接线等。 电容器台架应便于现场安装。 在设计中应考虑减少噪声的措施。 每一电容器台架都应清楚地标明： 一 该台架在装配完毕后的总质量（kg）； 该台架所属的电容器组； 该台架所属的电容器塔及其在塔中所在的位置； 适当的警告牌。 所有结构部件应相互连接以确保检修时能可靠接地。台架上应留有适当的检修用接地端子。台架 内金属构件不允许作为导体使用。

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高压电容器单元优先采用内部熔丝保护，内部一个元件损坏不应影响整台电容器性能。中性母线 冲击电容器单元优先采用无内部熔丝保护。 设计中应考虑在电容器单元的寿命期内因预期的环境温度变化和负荷条件，包括短期和暂态负荷 条件的变化所引起的膨胀和收缩。制造方应提供用来判断电容器单元箱体的正常膨胀和由电容器损坏 造成的膨胀的判据。 电容器单元应用螺栓和螺母等紧固在电容器台架上。每一电容器单元的安装应便于从台架上拆卸 和更换而不需拆卸其他电容器单元。 电容器单元套管的接线端子与电容器单元间的连接线应采用相同的材料，并应能在最大持续运行 电流下长期稳定工作。 电容器单元中的液体材料对环境应是安全可靠并可生物降解的，应尽可能无毒和无腐蚀性，不能 采用含有多氯联苯（PCBs）类的液体材料。

直流滤波器的高压电容器组应设置内部故障保护，例如不平衡保护。 电容器组不平衡保护的设计中应考虑初始不平衡值的影响。高压直流输电线路常用直流滤波器接 线图见附录A。

制造方应对每一电容器组给出声功率级水平的计算空气处理器安装施工交底记录.docx，该计算基于工程技术规范书中所附的技术参 数中给出的噪声计算电流。 也可以采用类似的电容器组在运行中现场测到的声级水平的计算结果代替上面的计算值。 如果给出的是声压级噪声，应同时给出对应的距离

制造方应提供完整的电容器组，包括所有的台架、连接件、支持绝缘子和与底座固定的连接 制造方应通过计算检验电容器组的机械强度。

制造方应提供电容器组内各种电压等级与外部连接的端子

图1大小伞绝缘子伞形的关键参数

爬电距离由电容器组计算爬电距离的基本电压（参见3.17中的公式）和统一爬电比距52mm/kV 的乘积来确定。 如购买方有更高要求可由技术规范书中给出的技术数据计算得出，

6.10无线电干扰（RIV）设计

电容器组应在户外晴天夜晚无可见电晕

焊接应光滑温州市住宅前安置房工程桩基施工组织设计方案，避免虚焊、裂缝及其他任何缺陷。

电容器外壳和构架应采用防腐材料或涂料，以具有良好的防腐特性，所采用的表面处理标 艺经由购买方确认