电抗器技术标准.docx
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电抗器技术标准
附件11：
10kV～66kV干式电抗器技术标准
（附编制说明）
国家电网公司
10～66kV干式电抗器技术标准
1.总则
1.1目的
为适应电网的发展要求，加强干式电抗器技术管理，保证干式电抗器的安全、可靠、稳定运行，特制定本技术标准。
1.2依据
本标准是依据国家、行业和国际有关标准、规程和规范，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估报告、生产运行情况分析以及设备现场运行经验制定。
1.3内容
本标准对10kV～66kV干式电抗器的设计选型（运行选用）、订货、监造、出厂验收、包装运输、现场安装和现场验收等环节提出了具体的技术要求。
适用范围
本标准适用于国家电网公司系统的10kV～66kV干式电抗器,包括并联电抗器和串联电抗器（含并联补偿电抗器、调谐电抗器或滤波电抗器、阻尼电抗器、限流电抗器、分裂电抗器）。
1.5干式电抗器安全可靠性要求
10kV～66kV干式电抗器应优先采用设计制造经验成熟、结构简单、经受过运行考验的干式电抗器。
1.6电抗器的型式
按电抗器有无铁芯分为三类：
空心电抗器：
由包封绕组构成、不带任何铁芯的电抗器。
铁芯电抗器：
由绕组和自成闭环的铁芯（含小气隙）构成的电抗器。
半芯电抗器：
在空心电抗器的空心处放入导磁体芯柱的电抗器。
按电抗器接入电网方式分为两大类：
并联电抗器：
主要用于补偿电网中的电容性电流等。
串联电抗器：
主要用于限制系统的短路电流、涌流及抑制谐波等，包括限流电抗器、阻尼电抗器、调谐电抗器或滤波电抗器等。
按相数分类：
分为单相电抗器和三相电抗器。
1.7选型原则
电抗器选型时，应根据安装地点的条件、污秽等级等情况确定选用的型式。
户内型电抗器不能用于户外。
在安装地点场地较小时，可考虑一般情况下铁芯电抗器的尺寸小于半芯电抗器的、半芯电抗器的小于空心电抗器的。
在需要防磁场干扰的场所，可考虑铁芯电抗器的漏磁较小。
在需要防噪音的场所，可考虑一般情况下空心电抗器、半芯电抗器的噪音小于铁芯电抗器的。
关于干式电抗器技术参数和要求的说明
本标准提出干式电抗器的技术参数和要求，具体参见条款2，它们是本标准的一部分，规定了干式电抗器技术参数和要求的基本内容。
在提出具体设备技术参数和要求时可根据本标准，结合本地区实际情况增补相应的内容。
引用标准
以下为设备设计、制造及试验所应遵循的国家、行业和企业的标准及规范，但不仅限于此：
GB10229－88电抗器
－1997高压输变电设备的绝缘配合
电力变压器第1部分总则
电力变压器第2部分温升
电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙
电力变压器第5部分承受短路的能力
GB/－2003电力变压器第10部分声级测定
GB6450－1986干式电力变压器
GB10228-1997干式电力变压器技术参数和要求
GB/T电工术语变压器、、互感器、调压器和电抗器
GB7449-1987电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则
DL462-1992高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件
GB50150-1991电气装置安装工程电气设备交接试验标准
DL/T596-1996电力设备预防性试验规程
国家电网公司电力生产设备评估管理办法（生产输电[2003]95号）
国家电网公司关于加强电力生产技术监督工作意见（生产输电[2003]29号）
国家电网公司预防110（66）kV~500kV油浸式变压器（电抗器）事故措施（国家电网生[2004]641号）
所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓头和螺帽均应遵照ISO及SI公制标准。
使用条件
以下列出了设备的正常使用条件，如需要满足规定的正常使用条件之外的特殊使用条件，应在订货时说明。
海拔高度：
不超过1000m
最大风速：
35m/s（离地面10m高10分钟平均风速）
最高月平均相对湿度：
90%（25℃）
环境温度：
最高环境温度：
+40℃
最低环境温度：
－25℃
最大日温差：
25K
日照强度：
cm2（风速s）
降雨量：
年最大降雨量2400mm；日最大降雨量200mm
覆冰厚度：
20mm
耐地震能力：
地震烈度9度地区：
地面水平加速度
地面垂直加速度
地震烈度8度地区：
地面水平加速度
地面垂直加速度
地震烈度7度地区：
地面水平加速度
地面垂直加速度
试验的地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数。
污秽等级：
按安装地点的污秽等级并留有一定的裕度，一般选用高一等级。
安装位置：
户内或户外
安装场所无严重影响绝缘的气体、蒸汽、灰尘及其他爆炸性、导电性和腐蚀性介质；户内安装的应有足够的通风，一般每kW损耗应有不小于
的空气通风。
特殊使用条件
a.运行环境温度超过+40℃时，则线圈的允许温升应按下述情况分别降低：
当在+40℃至+45℃（含+45℃）时，应降低5K；当在+45℃至+50℃（含+50℃）时，应降低10K；当高于+50℃时，应由制造厂与用户协商确定。
b.运行地点海拔超过1000m时，超出的部分以每500m为一级，温升按%减少，额定工频耐受电压一级增加%。
2.干式电抗器技术参数和要求
基本要求
干式电抗器应通过本标准提出的全部型式试验项目，并具有相应电压等级和结构的三台（组）、三年以上的良好运行经验。
对于同类设备在近期出现过绝缘击穿、放电和冒烟起火等严重故障情况，采取的技术整改措施有效。
.引用标准
见总则。
.使用条件
见总则。
.技术要求
系统标称电压和最高运行电压:
系统标称电压和最高运行电压见表4。
系统额定频率：
50Hz
并联电抗器
相数：
单相或三相
额定电压：
不低于系统额定电压
最高运行电压：
不低于系统最高运行电压
额定频率：
50Hz
额定容量：
由安装点的需要确定
额定电抗：
由额定电压和额定容量确定
电抗允许偏差
对于有分接抽头的并联电抗器，若无其他规定，允许偏差值只适用于主分接。
额定电压和额定频率下电抗的允许偏差为+5%。
对于三相并联电抗器或单相并联电抗器组成的三相组，若连接到具有对称电压的系统上，当三个电抗偏差都在+5%允许范围内时，每相电抗与三个相电抗平均值间偏差不应超过+2%。
对具有非线性磁化特性的电抗器，在额定电压下测得的电抗+5%偏差值，应能适用于订货方规定的极限电压。
额定电流：
由额定电压和额定容量确定
损耗：
用损耗（kW）与额定容量（kvar）的百分比来要求，不应超出表1中的数值：
表1并联电抗器损耗百分比表
额定容量
kvar
空心电抗器
（75℃）
铁芯电抗器
（120℃）
半芯电抗器
（75℃）
5000
%
%
%
10000
%
%
%
20000
%
%
%
30000
%
40000
%
非上表中容量的电抗器的损耗要求按上表进行插值推算，容量小于5000kvar或大于40000kvar的电抗器的损耗要求由用户与厂家协商确定。
损耗的允许偏差：
按照本标准测得的校正到参考温度的总损耗，不应超过损耗保证值的＋15%。
声级：
A计权声压级不应超出表2中的数值：
表2并联电抗器声级表
额定容量
kvar
空心电抗器
dB（A）
铁芯电抗器
dB（A）
半芯电抗器
dB（A）
5000
52
56
52
10000
55
59
55
20000
57
65
57
30000
60
40000
62
非上表中容量的电抗器的声级要求按上表进行插值推算，容量小于5000kvar或大于40000kvar的电抗器的声级要求由用户与厂家协商确定。
振动
要求实际运行时电流引起的振动频率不在电抗器的固有振动频率附近。
对于铁芯电抗器，振动最大值不超过100μm。
绝缘耐热等级及温升限值
表3并联电抗器绝缘耐热等级及温升限值表
项目
绝缘耐热等级
最高运行电压平均温升限值K
最高运行电压最热点温升限值K
绕组
155℃（F级）
65）
75
180℃（H级）
90（
100
铁芯及其它金属部件
100
注：
导线股间、匝间和包封的绝缘耐热等级不低于F级。
绝缘水平
表4标准绝缘水平表
系统标称电压
（kV方均根值）
最高运行电压kV
额定工频耐受电压
（kV方均根值）
干/湿
额定雷电冲击全波耐受电压
（kV峰值）
10
42/30（35）
75
20
68/50（55）
125
35
95/80（85）
200
66
165/140（140；160）
325
注：
括号内数据只适用于户内安装的电抗器。
防污等级
满足要求。
过激磁能力
铁芯并联电抗器的过激磁能力见表5
表5并联电抗器过激磁能力表
过电压倍数
（）
允许时间
连续
20min.
3min.
1min.
10s
括号内数据适用于66KV
串联电抗器
相数：
单相或三相。
额定持续电流（限流电抗器、阻尼电抗器）：
由系统负荷需要确定。
额定浪涌电流（阻尼电抗器）：
通过阻尼电抗器的最大涌流峰值。
额定工频电流（调谐电抗器、滤波电抗器）：
持续流过电抗器的工频电流的方均根值。
额定调谐频率电流（调谐电抗器、滤波电抗器）：
由系统谐波负荷需要确定。
额定短时电流（限流电抗器、调谐电抗器、滤波电抗器、串接在系统电源与电容器之间的阻尼电抗器）：
不小于电抗器负荷侧的最大短路电流。
额定短时电流持续时间：
2s。
额定动稳定电流（峰值）：
不小于额定短时电流峰值的倍。
额定频率（限流电抗器和阻尼电抗器）：
50Hz
额定调谐频率（调谐电抗器、滤波电抗器）：
滤波回路的谐振频率。
额定阻抗（限流电抗器）：
由系统参数和额定短时电流确定。
额定电感（阻尼电抗器、调谐电抗器、滤波电抗器）：
阻尼电抗器由电容器组和系统需要确定；调谐电抗器、滤波电抗器由负荷及谐波频率确定。
阻尼电抗器的额定电抗率优先从下列数值中选取：
%、%、%、1%、%、5%、6%、12%、13%
品质因数（调谐电抗器、滤波电抗器、阻尼电抗器）：
在规定的频率和温度下，电抗器的电抗对电阻的比值。
该值根据实际需要确定，除非另有规定，此值为保证的最小值。
阻抗允许偏差：
额定频率下阻抗的允许偏差（限流电抗器、阻尼电抗器）：
额定阻抗允许偏差为0～＋10%。
如果调谐电抗器的电感为不可调的，应对额定电感的容许偏差做出规定，并给予保证。
对于三相电抗器或单相电抗器组成的三相组（限流电抗器），若连接到具有对称电压的系统上，每相的阻抗值与三相阻抗的平均值偏差不得大于+5%。
额定端电压（限流电抗器和阻尼电抗器）：
由额定持续电流和额定阻抗确定。
额定工频电压（调谐电抗器、滤波电抗器）：
持续作用于电抗器两端的工频电压的方均根值。
额定调谐频率电压（调谐电抗器、滤波电抗器）：
由额定调谐频率电流和额定电感确定。
额定容量（限流电抗器和阻尼电抗器）：
由额定持续电流和额定端电压确定。
损耗：
用损耗（kW）与额定容量（kvar）的百分比来要求，不低于表6中所列出的数值：
表6串联电抗器损耗百分比表
额定容量
kvar
空心电抗器
（75℃）
铁芯电抗器
（75℃）
半芯电抗器
（75℃）
100
3%
%
2%
250
2%
%
%
500
%
%
1%
1000
%
%
%
2000
%
%
%
非上表中容量的电抗器的损耗要求按上表进行插值推算，容量小于100kvar或大于2000kvar的电抗器的损耗要求由用户与厂家协商确定。
损耗的允许偏差：
按照本标准测得的校正到参考温度的总损耗不应超过损耗保证值的＋15%。
声级：
在额定持续电流下A计权声压级不应超出表7中的数值：
表7串联电抗器声级表
额定容量
kvar
空心电抗器
dB（A）
铁芯电抗器
dB（A）
半芯电抗器
dB（A）
100
50
52
50
250
51
55
51
500
52
58
52
1000
55
60
55
2000
60
62
60
非上表中容量的电抗器的声级要求按上表进行插值推算，容量小于100kvar或大于2000kvar的电抗器的声级要求由用户与厂家协商确定。
振动
要求实际运行时电流引起的振动频率不在电抗器的固有振动频率附近。
对于铁芯电抗器，振动最大值不超过100μm。
温升
绕组、铁芯及其它金属部件的温升限值见表8（对于限流电抗器可适当放宽）。
表8串联电抗器绝缘耐热等级及温升限值表
项目
绝缘耐热等级
试验电流下平均温升限值K
试验电流下最热点温升限值K
额定短时电流下平均温度的最大允许值
铜（℃）
铝（℃）
绕组
155℃（F级）
75
85
350
200
180℃（H级）
100
110
350
200
铁芯及其它金属部件
100
注：
表中“试验电流”见条；导线股间、匝间和包封的绝缘耐热等级不低于F级。
绝缘水平：
见表4。
防污等级
满足要求。
过电流能力
对于阻尼电抗器，合成电流（方均根值）在不超过倍额定电流时可连续运行。
对于明确各次谐波电流的滤波电抗器，在不超过倍额定合成电流（方均根值）时可连续运行。
在上述连续过电流下，温升不应超过表3规定的限值。
其它要求：
布置方式
三相电抗器安装方式应采用以下三种方式之一：
三相水平“一”形安装；
三相水平“Δ”形安装；
三相垂直叠装。
接线方式：
星形或三角形
出线端子板允许负载
水平纵向：
不小于2500N
水平横向：
不小于1500N
垂直：
不小于1000N
静态安全系数：
不小于
周围磁场要求：
磁净空距离要求（对于空心和半芯电抗器）:
在距离电抗器中心为2倍直径的周边及垂直位置内，不得有金属闭环存在。
电抗器中心与周围金属围栏及其它导电体的最小距离应不小于电抗器外径的倍。
三相水平安装的电抗器间的最小中心距离应不小于电抗器外径的倍。
部件材料、结构要求：
（1）电磁线应尽量采用连续线、减少焊接点；并联电抗器铝心导线的电流密度不得大于mm2；
（2）对于空芯和半芯电抗器，结构件应采用非导磁材料或低导磁材料；
（3）受阳光直照的包封面应具有较强的抗紫外线能力；
（4）采取防雨、防晒措施，一般应采用防护帽、假包封；
（5）采取防水、防潮措施，采用憎水性、憎水迁移性好的材料。
工艺要求:
（1）减少涡流损耗，包括引出线及接线螺栓;改善散热条件;
（2）线圈导线的电流分配均匀；
（3）提高线匝间耐压能力；
（4）严格控制配方、防止包封开裂；
（5）有减少振动、噪音的措施。
断路器开断特性要求（并联电抗器）：
应对每一组电抗器都装设一组断路器，严禁只使用一组总断路器。
断路器开断特性要求不重燃、截流值小。
过电压、过电流保护要求（并联电抗器）：
（1）采用无间隙金属氧化物避雷器或过电压吸收器进行保护；
（2）采用速断保护，防止损害扩大。
使用寿命
电抗器在本文规定的工作条件和负载条件下运行，并按照制造厂的说明书进行维护后，电抗器的预期寿命应至少为30年。
铭牌
每台电抗器应提供用不受气候影响的材料制成的铭牌，并安装在明显可见的位置。
铭牌上应标出下述各项，所示项目应该用耐久的方法刻出（如用蚀刻、雕刻和打印法）。
电抗器名称，型号、产品代号。
标准代号。
制造厂名（包括国名）。
出厂序号。
制造年月。
相数。
额定容量。
额定频率（并联电抗器、限流电抗器和阻尼电抗器）；额定调谐频率（调谐电抗器、滤波电抗器）。
电压：
额定电压（并联电抗器）；额定端电压（限流电抗器和阻尼电抗器）；额定工频电压（调谐电抗器、滤波电抗器）；额定调谐频率电压（调谐电抗器、滤波电抗器）。
电流：
额定电流（并联电抗器）；额定持续电流（限流电抗器、阻尼电抗器）；额定浪涌电流（阻尼电抗器）；额定工频电流（调谐电抗器、滤波电抗器）；额定调谐频率电流（调谐电抗器、滤波电抗器）；额定短时电流和时间（限流电抗器、调谐电抗器、滤波电抗器、阻尼电抗器）。
最高运行电压；
额定电压时的电感、电抗或阻抗（实测值）；
冷却方式。
使用条件。
绝缘的耐热等级。
绝缘水平。
损耗（实测值）。
绕组联结；
总重量；
在某些情况下需列出的补充项目：
a.温升（当不是标准值时）；
b.运输重量（总重量超过5t的电抗器）；
c.器身重量（总重量超过5t的电抗器）；
d.分接的详细说明（若有分接时）；
e.互电抗（并联电抗器）。
.工厂监造和检验
运行单位根据需要派遣技术人员到电抗器制造厂对设备的制造进行检验和监造，见证设备的例行试验、特殊试验和型式试验（对该设备需要进行型式试验时）。
监造内容包括：
原材料及外协件、外构件、零部件制造、总装配、产品试验、包装和运输。
监造者应了解设备的生产信息以及同类设备在近期出现过的绝缘击穿、放电和冒烟起火等严重故障情况及其相应的整改措施，提出监造中发现的问题和整改要求。
试验
试验分类及一般要求
试验分为工厂试验和现场交接试验，工厂试验又分为例行试验、型式试验和特殊试验。
试验中能够影响电抗器性能的任何外部零件和附件，应安装于所在位置。
除绝缘试验以外的所有特性试验，均以额定条件为基础。
例行试验项目
并联电抗器：
（1）外观检查
（2）绕组电阻测定
（3）绕组电抗的测量
（4）损耗测量
（5）绝缘电阻测量：
对地和径向
（6）绕组匝间绝缘试验：
采用感应耐压试验或脉冲电压法匝间耐压试验（7）外施耐压试验
（8）瓷瓶探伤试验
（9）电压比和短路阻抗测量（带有负载绕组时）
（10）表面憎水性检验
（11）温升试验（适用于500KV变电站内用的电抗器）
串联电抗器：
（1）外观检查
（2）绕组电阻测定
（3）绕组阻抗（限流电抗器）或电感（阻尼电抗器、调谐或滤波电抗器）的测量
（4）损耗测量
（5）品质因数测量（调谐或滤波电抗器）
（6）绝缘电阻测量
（7）外施耐压试验
（8）绕组匝间绝缘试验：
采用感应耐压试验、脉冲电压法匝间耐压试验或雷电冲击试验
（9）瓷瓶探伤试验
型式试验项目
温升试验
雷电冲击试验
特殊试验项目
振动测量
声级测量
外表红外热像图谱检测
磁化特性测量（铁芯电抗器）
三相电抗器的互电抗测量（并联电抗器）
电流的谐波测量（并联电抗器）
风扇所需功率测量（并联电抗器带有风扇时）
短时电流试验和短时电流时的阻抗测量（限流电抗器）
承受涌流试验（阻尼电抗器）
品质因数测量（阻尼电抗器）
绕组线的焊头探伤（有试验条件时）
现场交接试验项目
直流电阻
绝缘电阻（对地；必要时测量径向绝缘电阻）
交流耐压
冲击合闸试验
红外测温
瓷瓶探伤试验
试验方法：
绕组电阻测量
测量时应使线圈温度与周围环境温度基本相同,测定时的温度应取放于线圈表面的几个温度计（至少3个）读数的平均值,线圈的电阻和温度应同时记录。
阻抗的测量
不同型式的电抗器所要求得到的测量结果不同，对于并联电抗器要求测量绕组电抗，对于限流电抗器要求测量绕组阻抗，对于阻尼电抗器要求测量绕组电抗及电感，对于调谐或滤波电抗器要求测量绕组电感。
（1）对于并联电抗器、限流电抗器、阻尼电抗器应在额定频率下测量，对于调谐或滤波电抗器应在额定调谐频率下进行。
（2）对于空心、半芯电抗器，测量可在额定电压（并联电抗器）、额定端电压（限流电抗器和阻尼电抗器）或额定调谐频率电压（调谐电抗器、滤波电抗器）的10%～100%之间的任何电压下进行。
（3）对于铁芯电抗器，测量应在额定电压（并联电抗器）、额定端电压（限流电抗器和阻尼电抗器）或额定调谐频率电压（调谐电抗器、滤波电抗器）下进行。
（4）三相电抗器应在对称三相电压施加在电抗器线端上时测量。
损耗测量
损耗测量应在额定电压、额定频率、符合安装条件下进行。
电压应该采用平均值。
厂家应对采用方法的精度提供资料。
电流谐波测量
该测量应用于具有饱和磁化特性的电抗器。
所有三个相电抗器的电流的谐波均在额定电压下用谐波分析仪测量，各次相应谐波的幅值均以基波分量的百分数表示。
同时还应测量施加电压的谐波。
注：
只有在施加电压畸变系数小于2%时，此试验才能适用。
三相电抗器间的互电抗测量
在其中一相线圈两端加电压V1，其它两相开路，测量该相的电流A1、其它两相的电压V2、V3，互电抗分别为V2/A1、V3/A1。
三相分别加压进行测量。
该测量在额定电压下进行。
绝缘耐压试验
（1）外施耐压试验
试验电压应符合表4的规定。
试验电压应加在被试线圈与地之间，其余所有线圈、铁芯、夹件、外壳等均连在一起接地。
频率为50Hz，试验电压施加时间为60秒。
（2）感应耐压试验
试验电压的频率小于或等于2倍额定频率时，全电压的施加时间应为60秒。
试验电压的频率大于2倍额定频率时，试验持续时间应为：
120×额定频率/试验频率（秒），但不少于15秒。
对于限流电抗器，试验电压为额定短时电流在绕组两端产生的电压的两倍。
对于阻尼电抗器，试验电压为额定涌流电流在绕组两端产生的电压的两倍。
对于调谐或滤波电抗器，试验电压取“额定短时电流在绕组两端产生的电压的两倍”和“额定工频电压与额定调谐频率电压之和的两倍”中较大者。
本试验可用脉冲电压法匝间耐压试验代替。
（3）雷电冲击试验
试验电压应符合表4的规定。
试验波应是标准雷电冲击全波：
±30%/50±20%μs。
试验电压一般采用负极性。
线圈每个端子的试验顺序为：
先在全电压的50%和75%之间进行一次校验性的冲击，然后进行3次全电压冲击。
（4）脉冲电压法匝间耐压试验
由充电的电容器通过球隙对电抗器进行放电，在电抗器绕组上获得衰减的高频振荡过电压，连续重复该过程，通过试验电压下的电压波形与较低电压下的波形相比较来判断（振荡频率或衰减情况是否发生变化）。
要求振荡频率一般约为100kHz，试验电压下时间为1min.，振荡次数不少于6000次。
振荡波的频率与试品电感和储能电容器的容量有关，电容器容量的选择应保证每次振荡持续5个周波以上，以便可以清晰地观察试品损坏前后振荡波末尾相位的变化。
表9振荡波试验电压表
系统额定电压（方均根值）kV
振荡波试验电压（第一个半波的峰值）kV
6
55
10
70
15
100
20
120
35
180
66
300
磁化特性的测量
当电抗器为非线性的或饱和的时，可以规定对磁化特性进行测量。
测量在工频电压和电流下进行，并逐步增大直至最高运行电压，经同意可稍微超过此值。
测量结果应该以电压平均值（其值与磁链峰值成正比例）和电流峰值的关系表示。
声级测量
对干式电抗器测量时，必须保证与绕组有足够的安全间距。
测量点应距绕组2m远，规定的测量水平面应在绕组高度的一半处。
对于无磁屏蔽、无铁芯的空心电抗器，为防止磁场对麦克
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