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NB／T 42156-2018 配电网串联电容器补偿装置

当电力系统故障或其他异常状况使串联电容器组上的暂态电压超过其充许值时，过电压保护器 快速动作将串联电容器组上暂态电压限制到允许值以内。配网串补装置的过电压保护典型方式如图3 所示： a M型过电压保护一一MOV永久性地跨接在串联电容器组端子之间。当串联电容器组在正常负 荷电流下运行时，仅有非常小的电流流过MOV。MOV应能耐受在过负荷或最大线路故障电流 时产生的热应力。一旦线路保护失灵，被补偿线路上短路故障电流将长期存在，MOV将处于 过热状态，按照这个电流来确定MOV的参数是不经济的。为了保护MOV，可由阻尼装置和旁 路开关组成的旁路设备进行旁路操作。综合考虑经济、安全、占地等因素，适宜场所可选择在 MOV两端直接再并联一个旁路开关，形成MOV+双旁路开关方式。 b）工型过电压保护由晶闸管阀与阻尼装置组成的过电压保护器跨接在串联电容器组端子之

间。当串联电容器组在正常负荷电流下运行时，晶闸管阀处于关断状态。当被补偿线路上发生 故障，故障电流通过串联电容器组使其端电压高于整定值时，晶闸管阀快速导通，直至旁路开 关闭合，晶闸管阀与阻尼装置组成的过电压保护器应能耐受此期间通过的过负荷或最大线路故 障电流产生的热应力。此过电压保护方式下，从增加安全可靠性出发，可选用旁路开关代替旁 路隔离开关，作为晶闸管阀的后备保护。 ） G型过电压保护一一将MOV和保护间隙并联跨接在串联电容器组端子之间。当流过配网串补 装置故障电流大于或等于4.0kA或串联电容器组的额定电压大于或等于3.0kV时，考虑MOV 选择的安全性和经济性，防止MOV过负荷，可选用此类过电压保护方式，MOV两端并接保 护间隙，由旁路开关和阻尼装置构成配网串补装置的旁路设备，保护间隙的触发电压一般大 于与其并联MOV的最小参考电压1.2倍，此时MOV的保护水平可低于M型中MOV的保护 水平。

b）闸管阀+劳路开关（T型

GB/T 38624.2-2021 物联网 网关 第2部分：面向公用电信网接入的网关技术要求）MOV++路J关（G型

图3过电压保护典型方式示意图

配网串补装置设计时还应满足下列要求： a 根据配电线路的变电站出口电压与变化范围、线路长度、正常负荷、短期过负荷、末端电压等 情况确定补偿目标，通过潮流分析、稳定分析和经济性比较确定配网串补装置的安装位置、额 定容抗、额定电流、额定容量。

记网串补装置设计时还应满足下列要求： 根据配电线路的变电站出口电压与变化范围、线路长度、正常负荷、短期过负荷、末端电压 情况确定补偿目标，通过潮流分析、稳定分析和经济性比较确定配网串补装置的安装位置、 定容抗、额定电流、额定容量。

NB /T 42156 2018

校核分析配网串补装置接入后对线路阻抗参数的影响，避免配网串补装置接入配电线路后引起 的工频谐振、铁磁谐振、谐波放大等问题。 根据配电线路负荷及短路故障电流情况确定配网串补装置设备性能要求、主接线与过电压保护 方式，确保配网串补装置接入后能正常安全运行。 d） 配网串补装置出线侧以同步/异步电动机为主要负荷时，应避免出现自激振荡，且出线侧线路电 压偏差应满足GB/T12325相关规定。 配网串补装置具有暂时旁路和永久旁路功能。当出现线路失电、故障、轻负荷等情况时，暂时 旁路串联电容器组；当配网串补装置出现内部元件故障导致不能正常运行时，永久旁路串联电 容器组。

5.2.1串联电容器组

要求包括： a）串联电容器组的质量、试验要求（包括型式、例行、特殊试验）应符合GB/T6115.1的规定。 b）串联电容器组绝缘水平应与配网串补装置的绝缘水平相同，绝缘耐受电压应从GB/T311.1和 GB/T311.2中规定的标准值中选取。 C 串联电容器最大充许并联台数由单台电容器的耐爆能量决定：多台电容器并联时，正常电容器 对故障电容器的放电能量不应大于电容器的耐爆能量。 d） 串联电容器组的设计应保证在极限电压下单台电容器单元损坏（包括电容器元件损坏及内、外 主绝缘击穿故障）时，电容器外壳不出现开裂、爆炸等现象。 e 串联电容器组的布置宜便于维护和更换。 f 串联电容器组宜采用双套管电容器。 串联电容器组连接线应满足内外部故障时的动、热稳定要求，导线选择、通风、防火等应满足 GB50227中的规定。

a）隔离开关的用途、类别、试验（包括型式试验和例行试验）应符合GB/T6115.2的规定 b）隔离开关绝缘水平应与配网串补装置的绝缘水平相同。 隔离开关应根据配网串补装置额定电压、额定电流来选择额定参数，并符合GB/T1985、GB/T 11022的有关规定。 d）旁路隔离开关应有足够的分断能力，以完成线路负荷转移至串联电容器组。 除正常功能外，旁路隔离开关还可以作为紧急合闸设备。 注：隔离开关包含旁路隔离开关、串联隔离开关

5.2.3金属氧化物限压器

MOV的用途、类别、试验（包括型式试验和例行试验）要求应符合GB/T6115.2、GB/T11032 的有关规定。 6 MOV应根据配电网线路故障期间的最大能量及配网串补装置的过电压保护方式来设计，吸收 能量应与故障类型、故障持续时间和重合闸情况最坏的可能组合相一致，并考虑环境温度影响 因素。

a MOV的用途、类别、试验（包括型式试验和例行试验）要求应符合GB/T6115.2、GB/T 的有关规定。 b） MOV应根据配电网线路故障期间的最大能量及配网串补装置的过电压保护方式来设计， 能量应与故障类型、故障持续时间和重合闸情况最坏的可能组合相一致，并考虑环境温度 因素。

NB/T421562018

c）MOV应采用免维护设计，密封在绝缘外套中。 d）MOV外套应进行绝缘耐受电压试验，耐受电压值应根据具体工程确定，工频湿耐受电压的峰 值不应低于MOV在配合电流下保护水平的1.2倍，雷电冲击耐受电压值不应低于MOV外套湿 工频耐受电压峰值的1.6倍。 e MOV所有组成单元进行0.75倍直流参考电压下漏电流测量，每柱电阻片的漏电流一般不超过 50uA。 f MOV在规定的电流值和波形下的工频残压或操作冲击残压不应大于GB/T11032中的规定值 g）MOV在1.05倍持续运行电压下的局部放电量不应大于10pC。 h MOV每柱电阻片之间的最大电流分布系数不应大于1.10。 MOV应有可靠密封，寿命期间不应因密封不良而影响MOV运行性能。 MOV在能量耐受和工频电压稳定性试验后，向其注入规定的最大能量及随后可能出现的暂态 过电压序列，在施加持续运行电压和最高环境温度下，应满足热稳定要求并不引起MOV损坏 或热崩溃。 k）MOV内部故障时不会导致MOV内部单元粉碎性爆破，如产生明火应在规定时间内自熄灭

a）应根据系统故障和操作引起的最大过电压和过电流设计晶闸管阀，应能在规定时间内可靠导通， 保证串联电容器组电压不超过极限电压。 6 晶闸管阀应能承受电容器组放电电流和流经配网串补装置最大故障电流之和的热效应与机械效 应，并留有适当的裕量。 晶闸管阀绝缘水平应与配网串补装置的绝缘水平相同。 1 设计和选择晶闸管阀时，其暂态不重复峰值电压应大于串联电容器组额定电压峰值的2.5倍。 e）可为晶闸管阀提供正常触发和强制触发两个独立的触发系统，通过设计应使晶闸管阀具备防止 误通和耐受误导通冲击的能力。 晶闸管阀触发和监控可采用自取能供电，线路电流不小于配网串补装置额定电流的20%时，自 取能宜足以满足晶闸管阀触发和监控要求。 选择晶闸管阀的器件数量和电压额定值时，应考虑以下因素： 1） 关断时电压过冲的最高晶闸管阀电压； 2） 晶闸管阀串联时的均压； 3）晶闸管阀级串联时所要求的余数量。 晶闸管的基本技术要求参照GB/T6115.4的相关条款。

a）旁路开关用途、类别、试验（包括型式试验和例行试验）应符合GB/T6115.2、GB/T11022、 GB/T28565相关规定。 6） 旁路开关的额定参数选择应与串联电容器组的相关参数保持匹配，对地绝缘应与配网串补装置 额定电压相应的绝缘水平一致。 C 旁路开关应能耐受串联电容器组保护水平下的频繁放电，能耐受串联电容器组被旁路时的放电 电流和流经配网串补装置最大故障电流之和的热与机械效应，并留有适当的裕量。 d）旁路开关提供的动合和动断辅助触点不应少于2对，其动作需与主触头联动。 除旁路串联电容器组的功能外，旁路开关也应有使串联电容器组投入回路的能力和承受规定载

阻尼设备用途、类别、试验（包括型式试验和例行试验）应符合GB/T6115.2、GB/T1094.6相 关规定。 6） 阻尼设备绝缘水平应与配网串补装置的绝缘水平相同。 C 阻尼设备应能承受串联电容器组在最大保护水平时的放电电流与线路最大故障电流之和的热效 应与机械效应，不应有过热迹象和机械、电的损坏。 d） 阻尼设备应确保串联电容器组的放电电流（峰值）小于100倍的电容器额定电流。 e） 阻尼设备应确保串联电容器组放电电流的幅值和放电频率的乘积不超过5kA·kHz。 f 阻尼设备应具有足够的热容量确保自身的安全运行。 旁路支路中阻尼设备的长期运行电流不应小于串联电容器组的额定电流，采用双旁路开关方式 时可适当降低阻尼设备热容量。 h）补偿线路重合之前，阻尼设备应能确保串联电容器组端电压从保护水平的100%降至10%以下。 阻尼电抗器宜采用干式空心式，长期运行应考虑漏磁通引起局部发热的预防性措施

a）电流互感器例行试验、型式试验应符合GB/T20840.2、GB/T6115.2的有关规定。 b）宜设置电流互感器对线路、金属氧化物限压器支路（如适用）、串联电容器组不平衡（如适用） 等电流进行测量。 电流互感器应能耐受串联电容器组放电时放电电流与线路最大故障电流之和的热效应与机械 效应。 d） 电流互感器绝缘水平应与配网串补装置绝缘水平相同。 e 测量用电流互感器准确度等级不应低于GB/T20840.2一2014中5.6规定的0.5级。 f 保护用电流互感器准确度等级宜为GB/T20840.2一2014中5.6规定的5P级。

a）电压互感器例行试验、型式试验应符合GB/T20840.3、GB/T6115.2有关规定、 用于测量线路电压的电压互感器，也可对保护和控制设备提供辅助供电电源，额定容量应能保 证配网串补装置正常供电。 用于测量串联电容器端电压的电压互感器可兼作串联电容器组放电设备。 电压互感器绝缘水平应与配网串补装置绝缘水平一致。 测量用电压互感器准确度等级不应低于GB/T20840.3一2013中5.6规定的0.5级。 保护用电压互感器准确度等级宜为GB/T20840.3一2013中5.6规定的3P级，

a）监控系统为配网串补装置提供投入和旁路操作控制功能，应具有手动和自动两种控制方 b）监控系统应具备完善的自检功能，发现内部故障时进行旁路操作。 c）监控系统应具备就地操作的人机界面，宜具备通信接口和协议以实现远程监测和控制

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要求包括： a 配网串补装置控制电源可从被补偿线路取，也可外接工作电源。 b）从被补偿线路取能时，宜从被补偿线路进线侧取，在线路系统标称电压70%～120%范围内时， 电源功率应能满足操作回路和控制回路的功率要求，保证配网串补装置正常工作。 c）应有后备电源，保证足够时间满足配网线路失电后应急操作。

要求包括： a）配网串补装置的现场设计安装应符合GB50060的要求，应保证安全、便于运行巡视和维护检修。 b）安装场所应无剧烈机械振动和冲击，配网串补装置应能承受6.1.1规定的最大水平加速度和最大 垂直加速度同时作用于支持结构基础时所发生的动态应力，且安全系数应大于1.67。 安装场所不应有引起火灾、爆炸危险的介质，应无腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介质，不应有 有害气体及蒸汽，不应有严重的霉菌存在。 d）安装场所不应处在电场和强磁场中。

正常系统运行条件如表2所示。

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表2正常系统运行条件

在特殊使用条件下使用配网串补装置应被视为特例，特殊条件下使用时由制造方和购买方 定。

箱体外表面一般应喷涂无炫目反光的覆盖层，表面不得有气泡、锈斑、裂纹或流痕等缺陷。 所选用的指示灯、按钮、导线及母线的颜色应符合GB5226.1的要求。 金属件外露表面应有可靠的防腐蚀层，构件应具有良好的抗腐蚀性能。 元器件安装布局应经济合理、安全可靠、维护方便，需手动操作的器件应操作灵活，无卡住或操作 力过大现象。 铭牌参数标志清晰，数据正确。 应根据GB2894相关规定，明确相关安全警示标识

7.1.2 导体及其他

电容器单元至母线的连接线应采用软连接，其长期允许电流不宜小于电容器单元额定电流的1.5倍。 装置的总回路和分组回路连接线（包括本体内部的一次电缆、汇流排等）的导体截面积应按载流量 不小于1.37倍电容器组额定电流选择。 连接线的连接应牢固，不应自由晃动，布线应整齐、美观。 所有连接导体除了应满足长期允许电流的要求外，还应满足动稳定和热稳定要求。 所有导线的绝缘材料应阻燃。 装置内用支撑绝缘子（如需），应按电压等级、爬电距离、机械荷载等技术条件，以及运行中可能承 受的最高电压选择和校核

NB/T421562018

NB/T421562018

7.2.1外壳防护等级

封闭箱式配网串补装置的箱体应至少满足GB/T4208中IP54外壳防护等级要求。

要求包括： a）对直接接触的防护可依靠配网串补装置本身的结构措施实现，也可依靠配网串补装置在安装时 所采取的附加措施实现。 6） 对间接接触的防护应在配网串补装置内部采取保护电路，保护电路可通过单独装设保护导体来 实现，也可利用配网串补装置的结构布局（如外壳、构架）来实现。 c 配网串补装置直接接触的金属壳体、可能带电的直接接触金属件及要求接地的电气元件的金属 底座（包括因绝缘破坏可能会带电的金属件）以及装有电气元件的门、板、支架与主接地间应 保证具有可靠的电气连接，其与主接地点间的电阻值不应大于0.52。 d）配网串补装置内保护电路的所有部件设计应保证其足以耐受可能遇到的最大热应力和电动力。 e）接地端子应有明显标识，接地端尺寸不应小于8mm

7.3电气间隙与爬电距离

一次部分电气间隙和爬电距离应符合GB50060相关规定。封闭箱式配网串补装置内部参考户内设 备要求，带电体间、带电体与接地体间的最小电气间隙不应小于表3所列数值。框架式配网串补装置参 考户外设备要求，带电体间、带电体与接地体间最小电气间隙不应小于表4所列数值。配网串补装置外 绝缘的爬电比距不应小于25mm/kV（相对于系统最高电压）。 海拔超过1000m的按照GB/T311.1规定修正，重污移区域按照GB/T26218.1、GB/T26218.2规定 修正。

表3户内设备的最小电气间隙

表4户外设备的最小电气间隙

次主回路对地和相间的绝缘电阻均不应小于500M2（20℃时）。 二次回路带电部分与非带电金属部分、无电气连接电路及外壳之间的绝缘电阻不应小于20MQ2 (20℃时）。

一次主回路和与其直接连接的辅助电路的工频耐受电压水平和雷电冲击耐受水平应符合的要求见

表5配网串补装置一次主回路绝缘水平

海拨超过1000m的装置，耐受电压水平按照GB/T311.1的规定修正。 控制部分应能承受频率为50Hz、历时1min的工频耐压试验且无击穿闪络及元器件损坏现象，泄漏 电流不应大于3.5mA（交流有效值）。试验电压值按表6进行选择，

表6配网串补装置控制部分试验电压

NB/T421562018

可将电容器单元在相间作适当分配以减小线路三相容抗的不平衡度。电容偏差是指在0.9U～1.1UN 下所测得的电容值的偏差。在参考温度下的电容与额定电容的偏差不应超过土3%，并满足保护整定要求。 此外，串联电容器组中测得相电容间最大值与最小值之比不超过1.02。 在更苛刻的使用条件下可要求更小的偏差。

阻尼电阻器实测直流电阻值与额定电阻值之间偏差不应超过土5%。 阻尼电抗器实测直流电阻值（换算至75℃）与额定直流电阻值之间偏差不应超过土2%。 阻尼电抗器实测电抗值与额定值之间偏差不应超过土5%

配网串补装置各连接部位的温升限值如表7所示

在额定负载和周围环境噪声不大于40dB的条件下，距离噪声源水平位置1m处，测得配网 噪声最大值不应大于60dB。如装置附近有噪声敏感区域，应根据GB3096确定声环境功能区类 GB12348规定的噪声排放限值

7.9.1耐受过负荷和摇摆电流的能力

NB /T 42156 2018

配网串补装置的串联电容器组应具有表8的耐受过负荷和摇摆电流的能力。 电流互感器应能在配网串补装置的1.2倍额定电流下持续运行。 配网串补装置的隔离开关、旁路设备、阻尼装置等应能承受所在线路预计情况下的持续电流

联电容器组典型的耐受过负荷和摇摆电流的能力

7.9.2保护水平的确定

要求如下： a）配网串补装置的保护水平选择应确保串联电容器组安全，并应留有适当的裕度； b）不同保护方式的过电压保护器上暂态电压峰值不应大于配网串补装置的保护水平； c）配网串补装置保护水平应满足公式（1）。

氏中 Uim——配网串补电容器单元的极限电压； Upl———配网串补电容器组的保护水平； 配网串补电容器单元的串联数 S

Ui≤V2 Uims

对于采用晶闸管阀作为过电压保护设备的T型配网串补装置，晶闸管阀通过软件控制正常触发并 通的时间不应大于350μs（含过电压、过电流检测时间），通过硬件电路强制触发并导通的时间不应大于 20uS

配网线路短路故障发生后，旁路开关的闭合时间应与MOV+旁路开关（M型）、晶闸管阀+旁路开 关（T型）、MOV+保护间隙+旁路开关（G型）等过电压保护设备的热容量相配合。快速型旁路开关 串联电容器组和过电压保护器旁路的总时间不宜大于15mS。普通型旁路开关将串联电容器组和过电压件 护器旁路的总时间不宜大于100mS。 注：此处旁路开关指的是图3中三种过中压保护典型回路示意图中标注编号为4的设备。

a）配网串补装置应至少包括以下功能： 1）串联电容器过电流保护； 2）串联电容器过电压保护； 3）控制系统失电保护； 4） 串联电容器内部故障保护； 5）系统过压和失压保护。 b 对于采用晶闸管阀保护方式的，配网串补装置至少还应设置下列保护： 1） 晶闸管触发异常保护，有效应对晶闸管的误触发和拒触发； 2） 晶闸管状态异常保护，有效应对晶闸管状态异常和状态返回异常； 3）晶闸管电压击穿保护。

应至少包括以下功能： a）具有上电自检功能，自检异常时闭锁全部操作并发出告警信息。 b）装置内部设备状态异常告警功能。

应至少包括以下功能： a）记录配网串补装置的时间、通信、保护定值及保护投退设置的时间和内容。 b）记录故障发生的时间、类型及故障时配网串补装置的运行状态和电气参数 c）记录故障时的系统电压、线路电流、串联电容器电压及旁路设备的操作指令。

应至少包括以下功能要求： a）在线路系统标称电压70%120%范围内从被补偿线路取能时，电源功率应能保证配网串补装置 正常工作。 b）后备电源应保证足够时间满足配网线路失电后应急操作。

控制装置测量精度用实测值和实际值的代数差与实际值之比的百分

电压：±0.5%（标幺值为0.1～1.2）。 电流：土0.5%（标么值为0~1.2）。 有功功率、无功功率：土1%。 功率因数：±0.005。 有功功率、无功功率、功率因数的参比条件应符合表9的规定。

电压：±0.5%（标幺值为0.1～1.2）。 电流：土0.5%（标么值为0~1.2）。 有功功率、无功功率：土1%。 功率因数：±0.005。 有功功率、无功功率、功率因数的参比条件应符合表9的规定。

表9有功功率、无功功率、功率因数的参比条件

保护动作值误差不应超过3%，动作时间误差不应超过5%。

7.14.1振铃波抗扰度

配网串补装置监控系统电源输入、采集输入以及控制端口应能承受GB/T17626.12一2013中规定的 式验等级为3级的100kHz振铃波抗扰度试验。试验中及试验后配网串补装置监控系统应满足GB/ 7626.12—2013第9章中c）的规定。

7.14.2电快速瞬变脉冲群抗扰度

配网串补装置监控系统电源输入、保护接地（PE）、信号输入以及控制端口应能承受GB/T17626.4 现定的试验等级为3级的电快速瞬变干扰试验，试验中及试验后配网串补装置监控系统应满足 526.4一2008第9章中c）的规定

7.14.3静电放电抗扰度

配网串补装置的人机界面、控制按键及控制系统的开门把柄等应能承受GB/T17626.2一2006中 式验等级为3级的静电放电干扰试验，试验中及试验后配网串补装置监控系统应满足GB/T1762 06第9章中c）的规定。

7.14.4浪涌（冲击）抗扰度

配网串补装置监控系统电源输入端口应能承受GB/T17626.5一2008中规定的试验等级为3级的 击）抗扰度试验，试验中及试验后配网串补装置监控系统应满足GB/T17626.5一2008第9章中 定。

7.14.5射频电磁场辐射抗扰度

配网串补装置监控系统应能承受GB/T 规定的试验等级为3级的射频电磁场 度试验，试验中及试验后配网串补装置监控系统应满足GB/T17626.3一2016第9章中c）的规定

NB/T42156201

满足下列要求： a）配网串补装置应满足与发生系统低压、系统故障、系统过电压、系统失压、内部故障等情况时 行为一致的动作时序要求。 b）串联电容器组因内部故障导致不具备重新投入条件时，应闭锁重投功能。 注：配网串补装置的动作时序要求参见附录A

8.1.1试验电源条件

式验电压的频率为45Hz～55Hz，波形应为近似正弦波，且正半波峰与负半波峰的幅值差不应小 正弦波的峰值与有效值之比应在√V2土5%以内

8.1.2试验标准环境条件

GB 28152-2011 嘧霉胺悬浮剂海拔：1000m及以下。 环境温度：5℃～40℃。 相对湿度：45%~75%。 大气压力：86kPa~106kPa

8.1.3高压试验条件

GB/T16927.1的规定执

目测方法检查，外观结构应满足7.1的要求。

按GB/T4208规定的方法对装置进行验证，应满足7.2.1的要求。 检查配网串补装置的防护与接地，应满足7.2.2的要求，

.4电气间隙与爬电距离

测量装置内不同相裸露带电体之间以及它们与地之间的电气间隙和爬电距离，其测量结果应满足7.3 的要求。

GB 1886.168-2015 食品安全国家标准 食品添加剂 γ-十二内酯8.5.1绝缘电阻测量

式验前将不宜承受试验电压的对 其连接线，并短接串联电容组 +旁路开关（M型和G型）、晶闸管阀+旁路开关（T型）等相关设备。用不低于2500V的绝缘 式仪测量一次主回路相对地、相间的绝缘电阻，用500V的绝缘电阻测试仪测量装置二次回路的 分与非带电金属部分之间、无电气连接电路及外壳之间的绝缘电阻，其测量结果应满足7.4.1要