UDC

中華人民共和國國家標準GGBB

PGB50227—2015

并聯電容器裝置設計規范

Codefordesignofinstallationofshuntcapacitors

（征求意見稿）

200X-XX-XX發布200X-XX-XX實施

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中華人民共和國住房和城鄉建設部

聯合發布

國家質量監督檢驗檢疫總局

前言

本規范是根據建設部《關于印發〈2014年工程建設標準規范制訂

修訂計劃的通知》（建標(2013)169號）的要求，由中國電力工程顧

問集團西南電力設計院會同有關單位對《并聯電容器裝置設計規范》

GB50227—2008修訂而成的。

本規范修訂的主要技術內容包括：

1.本規范的適用范圍由750kV及以下變電站，擴大到1000kV及

以下變電站；

2.對變電站的電容器安裝容量提出了明確的規定；

3.對分組投切時允許的電壓波動范圍提出了明確規定；

4.增加了對110kV并聯電容器裝置投切開關技術要求，規定了其

投切次數，重燃性能等；并根據電壓等級不同推薦了選用不同類型的

斷路器；5.增加了110kV并聯電容器裝置接線圖；

6.增加了集合式并聯電容器裝置選擇的技術規定；

7.增加了并聯電容器裝置整體絕緣水平的技術規范；

8.增加了單臺電容器接線端子需加裝絕緣帽的規定；

9.增加了110kV并聯電容器雙橋差保護接線；。；

10.從變電站運行安全考慮，增加了戶外并聯電容器裝置頂部有導

線跨越時，應增加安全距離的要求，避免電容器裝置起火造成導線斷

裂，擴大事故；

11.增加了串聯電抗器漏磁對鄰近二次設備影響的規定；

本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執行。

本規范由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋，由

III

中國電力企業聯合會標準化中心負責日常管理，由中國電力工程顧問

集團西南電力設計院負責具體技術內容的解釋。本規范在執行過程

中，請各單位結合工程實踐，認真總結經驗，注意積累資料，隨時將

意見和建議反饋給中國電力工程顧問集團西南電力設計院（地址：四

川省成都東風路18號，郵編：610021），供今后修改本規范時參考。

本規范主編單位、參編單位和主要起草人：

主編單位：中國電力工程顧問集團西南電力設計院

濟南迪生電子電氣有限公司

參編單位：電力工業無功補償成套裝置質檢中心

中冶賽迪工程技術股份有限公司

北京華宇工程有限公司

遼寧電能發展有限公司

主要起草人：

IV

1總則

1.0.1為使電力工程的并聯電容器裝置設計中，貫徹國家的技術經濟

政策，做到安全可靠、技術先進、經濟合理和運行檢修方便，制定本

規范。

1.0.2本規范適用于1000kV及以下電壓等級的變電站、配電站（室）

中無功補償用三相交流高壓、低壓并聯電容器裝置的新建、擴建工程

設計。

1.0.3并聯電容器裝置的設計，應根據安裝地點的電網條件、補償要

求、環境狀況、運行檢修要求和實踐經驗，確定補償容量、接線方式、

配套設備、保護與控制方式、布置及安裝方式。

1.0.4并聯電容器裝置的設備選型，應符合國家現行標準的有關規

定。

1.0.5并聯電容器裝置的設計，除應執行本規范外，尚應符合國家現

行有關標準的規定。

1

2術語、符號、代號

2.1術語

2.1.1電容器元件capacitorelement

由電介質和電極所構成的電容器的最小單元部件。

2.1.2單臺電容器capacitorunit

由電容器元件組裝于單個外殼中并有引出端子的組裝體。

2.1.3電容器capacitor

當不必特別強調“單臺電容器”或“電容器組”的不同含義時

的用語。

2.1.4集合式電容器assemblingcapacitor

將單臺電容器集裝于一個容器或油箱中的電容器。

2.1.5自愈式電容器self-healingcapacitor

具有自愈性能的電容器。

2.1.6電容器組capacitorbank

電氣上連接在一起的多臺電容器。

2.1.7高壓并聯電容器裝置installationofhighvoltageshunt

capacitors

由電容器和相應的電氣一次及二次配套設備組成，并聯連接于

標稱電壓1kV以上的交流三相電力系統中，能完成獨立投運的一套

設備。

2.1.8低壓并聯電容器裝置installationoflowvoltageshunt

2

capacitors

由低壓電容器和相應的電氣一次及二次配套元件組成，并聯連接

于標稱電壓1kV及以下的交流三相配電網中，能完成獨立投運的一

套設備。

2.1.9電抗率reactanceratio

并聯電容器裝置的串聯電抗器的額定感抗與串聯連接的電容器

的額定容抗之比，以百分數表示。

2.1.10放電器件dischargedevice

安裝在電容器內部或外部，當電容器從電源脫開后能將電容器的

剩余電壓在規定時間內降低到規定值以下的設備或元件。

2.1.11串聯段seriessection

在多臺電容器連接組合中，相互并聯的單臺電容器群。

2.1.12剩余電壓residualvoltage

單臺電容器或電容器組脫開電源后，電容器端子間或電容器組端

子間殘存的電壓。

2.1.13涌流inrushtransientcurrent

電容器組投入電網時的過渡過電流。

2.1.14負荷開關load-breakingswitch

能夠在正常的導電回路條件或規定的過載條件下關合、承載和開

斷電流，也能在異常的導電回路條件（例如短路）下按規定的時間承

載電流的開關設備。按照需要，也可具有關合短路電流能力。

3

2.1.15外熔斷器externalfuses

裝于單臺電容器外部并與其串聯連接，當電容器發生故障時

用以切除該電容器的熔斷器。

2.1.16內熔絲internalfuses

裝于單臺電容器內部與元件串聯連接，當元件發生故障時用

以切除該元件的熔絲。

2.1.17耐爆能量burstingenergy

電容器內部發生極間或極對外殼內部擊穿時，引起電容器外

殼及套管破裂的最小能量。

2.1.18最大配套電容器容量maximumreactivepowerofcapacitor

co-ordinationforadischargecoil

能滿足在規定時間內將電容器的剩余電壓降至規定值以下，與放

電線圈并聯的電容器組容量上限值。

2.1.19不平衡保護unbalanceprotection

利用對電容器（組）內某兩部分之間的電流差或電壓差組成的

保護。

2.1.20環境空氣溫度ambientairtemperature

電容器安裝地點的空氣溫度（氣象溫度）。

2.1.21冷卻空氣溫度coolingairtemperature

在穩定狀態下，電容器組的最熱區域中，兩臺電容器外殼最熱

點連線中點的空氣溫度。僅為一臺電容器時，則指距電容器外殼最熱

點0.1m，距底2/3高度處測得的溫度。

4

2.2符號

I*ym——涌流峰值的標么值；

K——電抗率；

n——諧波次數；

Q——電容器容量；

Qcx——發生n次諧波諧振的電容器容量；

S——電容器組每相的串聯段數；

Sd——并聯電容器裝置安裝處的母線短路容量；

Uc——電容器端子運行電壓；

Us——并聯電容器裝置的母線電壓；

β——涌流計算式中計及電源影響的系數。

2.3代號

C——電容器；

1C、2C、3C——并聯電容器裝置分組回路編號；

C1、C2、Cn——單臺電容器編號；

FU——熔斷器；

FV——避雷器；

HL——指示燈；

⊿I——橋差電流；

I0——中性點不平衡電流；

KA——熱繼電器；

5

KM——交流接觸器；

L——串聯電抗器或限流線圈；

QF——斷路器；

QG——接地開關；

QS——隔離開關或刀開關；

TA——電流互感器；

TV——放電線圈；

⊿U——相不平衡電壓；

U0——開口三角電壓。

6

3接入電網基本要求

3.0.1并聯電容器裝置接入電網的設計，應按全面規劃、合理布局、

分層分區補償、就地平衡的原則確定最優補償容量和分布方式。

3.0.2變電站的電容器安裝容量，應根據本地區電網無功規劃和

SD325《電力系統電壓和無功電力技術導則》，GB/Z24847-2009

《1000kV交流系統電壓和無功電力技術導則》中有關規定經計算后

確定，也可根據有關規定按變壓器容量進行估算,一般為主變壓器容

量的10%～30%。用戶的并聯電容器安裝容量，應滿足就地平衡的要

求。

3.0.3并聯電容器分組容量的確定應符合下列規定：

1在電容器分組投切時，母線電壓波動不宜超過母線額定電壓

的2.5％，并應滿足系統無功功率和電壓調控要求。

2當分組電容器按各種容量組合運行時，應避開諧振容量，不

得發生諧波的嚴重放大和諧振，電容器支路的接入所引起的各側母線

的任何一次諧波量均不應超過現行國家標準《電能質量－公用電網諧

波》GB/T14549的有關規定。

3發生諧振的電容器容量，可按下式計算：

＝1－

QcxSd(n2K)(3.0.3)

式中Qcx－發生n次諧波諧振的電容器容量（Mvar）；

Sd－并聯電容器裝置安裝處的母線短路容量（MVA）；

n－諧波次數，即諧波頻率與電網基波頻率之比；

7

K－電抗率。

3.0.4并聯電容器裝置宜裝設在變壓器的主要負荷側。當不具備條件

時，可裝設在三繞組變壓器的低壓側。

3.0.5當配電站中無高壓負荷時，不宜在高壓側裝設并聯電容器裝

置。

3.0.6低壓并聯電容器裝置的安裝地點和裝設容量，應根據分散補償

和就地平衡的原則設置，并不得向電網倒送無功。

8

4電氣接線

4.1接線方式

4.1.1并聯電容器裝置的各分組回路可采用直接接入母線，并經總回

路接入變壓器的接線方式（圖4.1.1-1和圖4.1.1-2）。當同級電壓母線

上有供電線路，經技術經濟比較合理時，也可采用設置電容器專用母

線的接線方式（圖4.1.1-3）。

變壓器低壓側變壓器低壓側

3-66kV110kV110kV

1C2C1C2C3C4C

圖4.1.1-1同級電壓母線上無供電線路時的接線方式

9

至主變壓器

3～66kV

出線出線1C2C

圖4.1.1-2同級電壓母線上有供電線路時的接線方式

至主變壓器

3～66kV

圖注

出線出線

1C2C3C

圖4.1.1-3設置電容器專用母線的接線方式

圖注：電容器專用母線

4.1.2并聯電容器組的接線方式應符合下列規定：

1并聯電容器組應采用星形接線。在中性點非直接接地的電網中，

星形接線電容器組的中性點不應接地。

2并聯電容器組的每相或每個橋臂，由多臺電容器串并聯組合連

接時，宜采用先并聯后串聯的連接方式。

10

3每個串聯段的電容器并聯總容量不應超過3900kvar。

4.1.3低壓并聯電容器裝置可與低壓供電柜同接一條母線。低壓電

容器或電容器組，可采用三角形接線或星形接線方式。

4.2配套設備及其連接

4.2.1并聯電容器裝置應裝設下列配套設備（圖4.2.1）：

1隔離開關、斷路器或負荷開關；

2串聯電抗器（含阻尼式限流器）；

3操作過電壓保護用避雷器；

4接地開關；

5放電器件；

6繼電保護、控制、信號和電測量用一次及二次設備；

7單臺電容器保護用外熔斷器，應根據保護需要和單臺電容器容

量配置。

QS

QF

TA

L

FVQG

TV

QG

圖4.2.1并聯電容器組與配套設備連接方式

11

4.2.2并聯電容器裝置分組回路投切開關應裝設于電容器組的電源側。

66kV及以下投切開關宜選擇斷路器，110kV及以上投切開關可選擇

斷路器或負荷開關，應根據具體工程通過經濟技術性比較后確定。

4.2.3并聯電容器裝置的串聯電抗器宜裝設于電容器的電源側，并應

校驗其耐受短路電流的能力。當油浸式鐵心電抗器和干式鐵心電抗器

的耐受短路電流的能力不能滿足裝設電源側時，應裝設于中性點側。

4.2.4電容器配置外熔斷器時，每臺電容器應配置一個專用熔斷器。

4.2.5電容器的外殼直接接地時，外熔斷器應串接在電容器的電源

側。電容器裝設于絕緣框（臺）架上且串聯段數為二段及以上時，至

少應有一個串聯段的外熔斷器串接于電容器的電源側。

4.2.6并聯電容器裝置的放電線圈接線應符合下列規定：

1放電線圈與電容器宜采用直接并聯接線。

2放電線圈一次繞組中性點不應接地。

4.2.7并聯電容器裝置宜在其電源側和中性點側設置檢修接地開關，

當中性點側裝設接地開關有困難時，也可采用其他檢修接地措施。

4.2.8并聯電容器裝置應裝設抑制操作過電壓的避雷器，避雷器連接

方式應符合下列規定：

1避雷器連接應采用相對地方式（圖4.2.8）。

2避雷器接入位置應緊靠電容器組的電源側。

3不得采用三臺避雷器星形連接后經第四臺避雷器接地的接線

方式。

12

QF

L

FV

C

圖4.2.8相對地避雷器接線

4.2.9低壓并聯電容器裝置宜裝設下列配套元件(圖4.2.9)；當采用的

電容器投切器件具有限制涌流功能和電容器柜有諧波超值保護時，可

不裝設限流線圈和過載保護器件：

1總回路刀開關和分回路投切器件；

2操作過電壓保護用避雷器；

3短路保護用熔斷器；

4過載保護器件；

5限流線圈；

6放電器件；

7諧波含量超限保護、自動投切控制器、保護元件、信號和測量

表計等配套器件。

13

380V

QS

TA

FU

L

KM

FR

FVC2Cn

C1回路元件

配置同左

TV

HL

圖4.2.9低壓并聯電容器裝置元件配置接線

4.2.10低壓電容器裝設的外部放電器件，可采用三角形接線或星形

接線，并應直接與電容器（組）并聯連接。

14

5電器和導體選擇

5.1一般規定

5.1.1并聯電容器裝置的設備選型，應根據下列條件確定：

1電網電壓、電容器運行工況。

2電網諧波水平。

3母線短路電流。

4電容器對短路電流的助增效應。

5補償容量和擴建規劃、接線、保護及電容器組投切方式。

6海拔高度、氣溫、濕度、污穢和地震烈度等環境條件。

7布置與安裝方式。

8產品技術條件和產品標準。

5.1.2并聯電容器裝置的電器和導體選擇，應滿足在當地環境條件下

正常運行、過電壓狀態和短路故障的要求。

5.1.3并聯電容器裝置總回路和分組回路的電器導體選擇時，回路工

作電流應按穩態過電流最大值確定，過電流倍數應為回路額定電流的

1.30倍。

5.1.4并聯電容器裝置的電氣設備絕緣水平，不應低于變電站、配電

站（室）中同級電壓的其他電氣設備。

5.1.5制造廠生產的并聯電容器成套裝置，其組合結構應便于運輸、

現場安裝、運行檢修和試驗，并應使組裝后的整體技術性能滿足使用

要求。

15

5.2電容器

5.2.1電容器選型應符合下列規定：

1組成并聯電容器裝置的電容器，可選用單臺電容器、集合式電

容器、自愈式電容器。單組容量較大時，宜選用單臺容量為500kvar

及以上的電容器。

2在可用面積小、高地震烈度、強臺風地區宜選用一體式結構集

合式電容器裝置。

3電容器的溫度類別應根據安裝地點的環境空氣溫度或屋內冷

卻空氣溫度選擇。

4安裝在嚴寒、高海拔、濕熱帶等地區和污穢、易燃、易爆等環

境中的電容器，應滿足環境條件的特殊要求。

5.2.2電容器額定電壓選擇，應符合下列要求：

1宜按電容器接入電網處的運行電壓進行計算。

2電容器應能承受1.1倍長期工頻過電壓。

3應計入串聯電抗器引起的電容器運行電壓升高。接入串聯電

抗器后，電容器運行電壓應按下式計算：

US1

Uc=?(5.2.2)

3S1?K

式中Uc——電容器的運行電壓（kV）；

Us—并聯電容器裝置的母線運行電壓（kV）；

S—電容器組每相的串聯段數；

K—電抗率。

5.2.3電容器的絕緣水平，應按電容器接入電網處的電壓等級、由電

16

容器組接線方式確定的串并聯組合、安裝方式要求等，根據電容器產

品標準選取。不同電壓等級并聯電容器裝置絕緣水平要求如下表：

表1絕緣水平1)單位：kV

一次電路

二次電路工頻耐

系統標稱電壓工頻耐受電壓雷電沖擊耐受電

受電壓(方均根值)

（方均根值）壓（峰值）

1042753

35951853

661403253

1102756503

注1）：表中所示絕緣水平僅適用于海拔1000m及以下地區，對于海拔超過1000m地區，絕

緣水平應進行海拔修正。

5.2.4單臺電容器額定容量選擇，應根據電容器組容量和每相電容器

的串聯段數和并聯臺數確定，并宜在電容器產品額定容量系列的優先

值中選取。

5.2.5低壓電容器設備選擇，應根據環境條件和使用技術要求選擇低

壓并聯電容器裝置。

5.3斷路器/負荷開關

5.3.1用于并聯電容器裝置的斷路器選型，應采用真空斷路器或SF6

斷路器等適合于電容器組投切的設備，一般來說，對于10kV及以下

并聯電容器裝置，宜選用真空斷路器，對于35kV及以上并聯電容器

裝置，宜選用SF6斷路器或負荷開關。所選用斷路器/負荷開關技術性

能除應符合斷路器/負荷開關共用技術要求外，尚應滿足下列特殊要

求：

1應具備頻繁操作的性能。對于110kV并聯電容器裝置投切負荷

開關，其可連續投切次數不宜小于5000次。

17

2合、分時觸頭彈跳不應大于限定值，開斷時不應出現重擊穿。

3投切開關開合容性電流能力應滿足GB1984-2011《高壓交流斷

路器》中C2級斷路器要求。

4應能承受電容器組的關合涌流和工頻短路電流，以及電容器高

頻涌流的聯合作用。

5.3.2并聯電容器裝置總回路中的斷路器，應具有切除所連接的全部

電容器組和開斷總回路短路電流的性能。分組回路斷路器可采用不承

擔開斷短路電流的開關設備。

5.3.3低壓并聯電容器裝置中的投切開關宜采用具有選項功能和功

耗較小的開關器件。當采用普通開關時，其接通、分斷能力和短路強

度等技術性能，應符合設備裝設點的電網條件；切除電容器時，開關

不應發生重擊穿；投切開關應具有頻繁操作的性能。

5.4熔斷器

5.4.1用于單臺電容器保護的外熔斷器選型時，應采用電容器專用熔

斷器。

5.4.2用于單臺電容器保護的外熔斷器的熔絲額定電流，應按電容器

額定電流的1.37～1.50倍選擇。

5.4.3用于單臺電容器保護的外熔斷器的額定電壓、耐受電壓、開斷

性能、熔斷性能、耐爆能量、抗涌流能力、機械強度和電氣壽命等，

應符合國家現行有關標準的規定。

18

5.5串聯電抗器

5.5.1串聯電抗器選型時，選用干式電抗器或油浸式電抗器，應根據

工程條件經技術經濟比較確定。

安裝在屋內的串聯電抗器，宜采用設備外漏磁場較弱的干式鐵心

電抗器或類似產品。

5.5.2串聯電抗器電抗率選擇，應根據電網條件與電容器參數經相關

計算分析確定，電抗率取值范圍應符合下列規定：

1僅用于限制涌流時，電抗率宜取0.1%～1%。

2用于抑制諧波時，電抗率應根據并聯電容器裝置接入電網處的

背景諧波含量的測量值選擇。當諧波為5次及以上時，電抗率宜取

4.5%～5%；當諧波為3次及以上時，電抗率宜取12％，亦可采用

4.5%～5%與12％兩種電抗率混裝方式。

5.5.3并聯電容器裝置的合閘涌流限值，宜取電容器組額定電流的

20倍；當超過時，應采用裝設串聯電抗器予以限制。電容器組投入

電網時的涌流計算，應符合本規范附錄A的規定。

5.5.4串聯電抗器的額定電壓和絕緣水平，應符合接入處的電網電壓

要求。

5.5.5串聯電抗器的額定電流應等于所連接的并聯電容器組的額定

電流，其允許過電流不應小于并聯電容器組的最大過電流值。

5.5.6并聯電容器裝置總回路裝設有限流電抗器時，應計入其對電容

器分組回路電抗率和母線電壓的影響。

19

5.6放電器件

5.6.1放電線圈選型時，應采用電容器組專用的油浸式或干式放電線

圈產品。油浸式放電線圈應為全密封結構，產品內部壓力應滿足使用

環境溫度變化的要求，在最低環境溫度下運行時不得出現負壓。

5.6.2放電線圈的額定一次電壓應與所并聯的電容器組的額定電壓

一致。

5.6.3放電線圈的額定絕緣水平應符合下列要求：

1安裝在地面上的放電線圈，額定絕緣水平不應低于同電壓等級

電氣設備的額定絕緣水平；

2安裝在絕緣框（臺）架上的放電線圈，其額定絕緣水平應與安

裝在同一絕緣框（臺）上的電容器的額定絕緣水平一致。

5.6.4放電線圈的最大配套電容器容量（放電容量），不應小于與其

并聯的電容器組容量；放電線圈的放電時間應能滿足電容器組脫開電

源后，在5s內將電容器組的剩余電壓降至50V及以下。

5.6.5放電線圈帶有二次線圈時，其額定輸出、準確級，應滿足保護

和測量的要求。

5.6.6低壓并聯電容器裝置的放電器件應滿足電容器斷電后，在

3min內將電容器的剩余電壓降至50V及以下；當電容器再次投入時，

電容器端子上的剩余電壓不應超過額定電壓的0.1倍。

5.7避雷器

20

5.7.1用于并聯電容器裝置操作過電壓保護的避雷器，應采用無間隙

金屬氧化物避雷器。

5.7.2用于并聯電容器操作過電壓保護的避雷器的參數選擇，應根據

電容器組參數和避雷器接線方式確定。

5.8導體及其他

5.8.1單臺電容器至母線或熔斷器的連接線應采用軟導線，其長期允

許電流不宜小于單臺電容器額定電流的1.5倍。戶外布置的并聯電容

器裝置電容器接線端子應帶絕緣帽。

5.8.2并聯電容器裝置的分組回路，回路導體截面應按并聯電容器組

額定電流的1.3倍選擇，并聯電容器組的匯流母線和均壓線導線截面

應與分組回路的導體截面相同。

5.8.3雙星形電容器組的中性點連接線和橋形接線電容器組的橋連

接線，其長期允許電流不應小于電容器組的額定電流。

5.8.4并聯電容器裝置的所有連接導體應滿足長期允許電流的要求，

并應滿足動穩定和熱穩定要求。

5.8.5用于并聯電容器裝置的支柱絕緣子，應按電壓等級、泄漏距離、

機械荷載等技術條件，以及運行中可能承受的最高電壓選擇和校驗。

5.8.6用于并聯電容器組不平衡保護的電流互感器或放電線圈，應符

合下列要求：

1額定電壓應按接入處的電網電壓選擇。

2額定電流不應小于最大穩態不平衡電流。

21

3電流互感器應能耐受電容器極間短路故障狀態下的短路電流和

高頻涌放電流，不得損壞，宜加裝保護措施。

4二次線圈準確等級應滿足繼電保護要求。

22

6保護裝置和投切裝置

6.1保護裝置

6.1.1單臺電容器內部故障保護方式（內熔絲、外熔斷器和繼電保

護），應在滿足并聯電容器組安全運行的條件下，根據各地的實踐經

驗配置。

6.1.2并聯電容器組（內熔絲、外熔斷器和無熔絲）均應設置不平衡

保護。不平衡保護應滿足可靠性和靈敏度要求，保護方式可根據電容

器組接線在下列方式中選取：

1單星形電容器組，可采用開口三角電壓保護（圖6.1.2-1）。

***

CTV

圖6.1.2-1單星形電容器組開口三角電壓保護原理接線

2單星形電容器組，串聯段數為兩段及以上時，可采用相電壓差

動保護（圖6.1.2-2）。

23

*

CTVU

*

CTV

圖6.1.2－2單星形電容器組相電壓差動保護原理接線

3單星形電容器組，每相能接成四個橋臂時，可采用橋式差電流

保護（圖6.1.2-3）,對于110kV及以上的大容量電容器組，宜采用串

聯雙橋差電流保護

單橋差接線雙橋差接線

圖6.1.2－3單星形電容器組橋式差電流保護遠離接線

4雙星形電容器組，可采用中性點不平衡電流保護（圖6.1.2-4）。

24

CC

TA

Io

圖6.1.2-4雙星形電容器組中性點不平衡電流保護原理接線

5不平衡保護的整定值應按電容器組運行的安全性、保護動作的

可靠性和靈敏性，并根據不同保護方式進行計算確定。

6.1.3并聯電容器裝置應設置速斷保護，保護應動作于跳閘。速斷保

護的動作電流值，按最小運行方式下，在電容器組端部引線發生兩相

短路時，保護的靈敏系數應符合繼電保護要求；速斷保護的動作時限，

應大于電容器組的合閘涌流時間。

6.1.4并聯電容器裝置應裝設過電流保護，保護應動作于跳閘。過流

保護的動作電流值，應按大于電容器組的長期允許最大過電流整定。

6.1.5并聯電容器裝置應裝設母線過電壓保護，保護應帶時限動作于

信號或跳閘。

6.1.6并聯電容器裝置應裝設母線失壓保護，保護應帶時限動作于跳

閘。

6.1.7并聯電容器裝置的油浸式串聯電抗器，其容量為0.18MVA及

以上時，宜裝設瓦斯保護。當油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，

25

應瞬時動作于信號；當油箱內故障產生大量瓦斯時，應瞬時動作于斷

路器跳閘。

干式串聯電抗器，宜根據具體條件設置保護。

6.1.8電容器組的電容器外殼直接接地時，宜裝設電容器組接地保

護。

6.1.9集合式電容器應裝設壓力釋放和溫控保護，壓力釋放動作于跳

閘，溫控動作于信號。

6.1.10低壓并聯電容器裝置，應有短路保護、過電流保護、過電壓

保護和失壓保護，并宜裝設諧波超值保護。

6.2投切裝置

6.2.1并聯電容器裝置宜采用自動投切方式，并應符合下列規定：

1變電站的并聯電容器裝置，可采用按電壓、無功功率和時間等

組合條件的自動投切方式。

2變電站的主變壓器具有有載調壓裝置時，自動投切方式的電容

器裝置可與變壓器分接頭進行聯合調節，但應對變壓器分接頭調節方

式進行系統電壓閉鎖或與系統交換無功功率優化閉鎖。

3對于不需要按綜合條件投切的并聯電容器裝置，可分別采用電

壓、無功功率（電流）、功率因數或時間進行自動投切控制。

6.2.2自動投切裝置應具有防止保護跳閘時誤合電容器組的閉鎖功

能，并應根據運行需要具有的控制、調節、閉鎖、聯絡和保護功能；

同時應設置改變投切方式的選擇開關。

26

6.2.3變電站中有兩種電抗率的并聯電容器裝置時，其中12%的裝置

應具有先投后切的功能。

6.2.4并聯電容器的投切裝置嚴禁設置自動重合閘。

6.2.5低壓并聯電容器裝置應采用自動投切。自動投切的控制量可選

用無功功率、電壓、時間等參數。

27

7控制回路、信號回路和測量儀表

7.1控制回路和信號回路

7.1.1并聯電容器裝置，應根據變電站的綜合自動化設備配置對其

進行監控。

7.1.2并聯電容器裝置的斷路器與相應的隔離開關和接地開關之

間，應設置閉鎖裝置。

7.1.3并聯電容器裝置，應設置斷路器的位置信號、運行異常的預

告信號和事故跳閘的信號。

7.1.4低壓并聯電容器裝置，可采用就地控制。控制器宜采用具有

智能型的數字化產品。當采用普通型控制器時，應設置電容器投入和

切除的信號。低壓并聯電容器裝置宜設置內部故障預告信號。

7.2測量儀表

7.2.1并聯電容器裝置所連接的母線，應裝設一個切換測量線電壓

的電壓表。

7.2.2并聯電容器裝置的總回路，應裝設無功功率表（或功率因數

表）、無功電度表，每相應裝設一個電流表。

7.2.3當總回路下面連接有并聯電容器和并聯電抗器時，總回路裝

設的無功功率表應為雙向測量無功功率，并應裝設分別計量容性和感

性的無功電度表。

7.2.4并聯電容器裝置的分組回路中，可僅設一個電流表。當并聯

28

電容器裝置與供電線路同接在一條母線時，宜在并聯電容器裝置的分

組回路中裝設無功電度表。

7.2.5并聯電容器裝置的總回路與分組回路，其測量回路接入微機監

控系統時，總回路與分組回路可不再裝設測量表計。

7.2.6低壓并聯電容器裝置，應裝設電流表、電壓表及功率因數表，

當投切控制器具有電流、電壓和功率因數顯示功能時，可不再裝設電

流表、電壓表及功率因數表計。

29

8布置和安裝設計

8.1一般規定

8.1.1并聯電容器裝置的布置和安裝設計，應利于通風散熱、運行

巡視、便于維護檢修和更換設備，以及預留分期擴建條件。

8.1.2并聯電容器裝置的布置型式，應根據安裝地點的環境條件、

設備性能和當地實踐經驗選擇。一般地區宜采用屋外布置；嚴寒、濕

熱、風沙等特殊地區和污穢、易燃、易爆等特殊環境宜采用屋內布置。

屋內布置的并聯電容器裝置，應采取防止凝露引起污閃事故的安

全措施。

戶外布置的并聯電容器裝置，應盡量避免導線跨越，無法避免時，

應增大安全距離，防止串聯電抗器及電容器起火導致事故擴大。

8.1.3并聯電容器裝置應設置安全圍欄，圍欄對帶電體的安全距離應

符合《高壓配電裝置設計技術規程》DL/T5352的有關規定，圍欄門

應采取安全閉鎖措施，并應采取防止小動物侵襲的措施。

8.1.4供電線路的開關柜不宜與并聯電容器裝置布置在同一配電室

中。

8.1.5并聯電容器裝置中的銅、鋁導體連接，應采取裝設銅鋁過渡接

頭等措施。

8.1.6并聯電容器組的框（臺）架、柜體結構件、串聯電抗器的支架

等鋼結構構件，應采取鍍鋅或其他有效的防腐措施。

8.1.7并聯電容器組下部地面和周圍地面的處理，宜符合下列規定：

30

1屋外油浸式并聯電容器組安全圍欄內，宜鋪設一層碎石或卵石

（混凝土基礎以外部分），其厚度應為100～150mm，并不得高于周

圍地坪。

2屋內并聯電容器組下部地面，應采取防止油浸式電容器液體溢流

措施。屋內其他部分的地面和面層，可與變電站的房屋建筑設計協調

一致。

8.1.8電容器室的屋面防水設計，不得低于屋內配電裝置室的防水

標準。

8.1.9低壓并聯電容器裝置宜采用屋內布置，也可根據安裝布置需要

和設備對環境條件的適應能力采用屋外布置。

8.1.10低壓電容器柜和低壓配電屏可同室布置，但宜將低壓電容器

柜布置在同列屏柜的端部。

8.1.11低壓并聯電容器裝置室，可采用混凝土地面，面層可采用水

泥沙漿抹面并壓光或與其所在建筑物設計一致。

8.2并聯電容器組的布置和安裝設計

8.2.1并聯電容器組的布置，宜分相設置獨立的框（臺）架。當電

容器臺數較少或受到場地限制時，可設置三相共用的框架。

8.2.2分層布置并聯電容器組框（臺）架層數應根據電壓等級、容

量及場地條件來確定，一般來說110kV及以下電壓等級的并聯電容

器組框（臺）架，不宜超過三層，每層不應超過兩排，四周和層間

不得設置隔板。

31

8.2.3并聯電容器組的安裝設計最小尺寸，宜符合表8.2.3的規定。

表8.2.3并聯電容器組安裝設計最小尺寸（mm）

電容器（屋外、屋內）電容器底部距地面

名稱框（臺）架頂部至屋內頂面凈距

間距排間距離屋外屋內

最小尺寸701003002001000

8.2.4屋外或屋內布置的并聯電容器組，應在其四周或一側設置維

護通道，維護通道的寬度不宜小于1.2m。電容器在框（臺）架上單

排布置時，框（臺）架可靠墻布置；電容器在框（臺）架上雙排布

置時，框（臺）架相互之間或與墻之間，應留出距離設置檢修走道，

走道寬度不宜小于1m。

注：1維護通道指正常運行時可使用的通道；

2檢修走道指在停電后才能使用的走道。

8.2.5并聯電容器組的絕緣水平應與電網絕緣水平相配合。電容器

的絕緣水平和接地方式應符合下列規定：

1當電容器絕緣水平與電網一致時，應將電容器外殼和框（臺）

架可靠接地；當電容器絕緣水平低于電網時，應將電容器安裝在與

電網絕緣水平相一致的絕緣框（臺）架上，電容器的外殼應與框（臺）

架可靠連接，并應采取電位固定措施。

2集合式電容器在地面安裝時外殼應可靠接地。

8.2.6并聯電容器安裝連接線應符合以下規定：

1電容器套管相互之間連接線，以及電容器套管至母線和熔斷

器的連接線，應有一定的松馳度。

2單套管電容器組的連接殼體的導線，應采用軟導線由殼體端

子上引接。

32

3嚴禁直接利用電容器套管連接或支承硬母線。

8.2.7并聯電容器組三相的任何兩相之間的最大與最小電容之比，

電容器組每組各串聯段之間的最大與最小電容之比，均不宜超過

1.02。

8.2.8并聯電容器裝置中未設置接地開關時，應設置掛臨時接地線

的母線接觸面和地線連接端子。

8.2.9并聯電容器組的匯流母線應滿足機械強度的要求。

8.2.10外熔斷器安裝，應符合下列要求：

1應裝設在通道一側。

2安裝角度、噴口方向和彈簧拉緊位置，應符合制造廠的產品

說明，拉緊彈簧必須保持規定的彈力狀態。

3熔絲熔斷后，尾線不應搭在電容器外殼上。

8.2.11并聯電容器裝置，可根據周圍環境中鳥類、鼠、蛇類等小動

物活動的實際情況，采取封堵、擋板和網欄等措施。

8.3串聯電抗器的布置和安裝設計

8.3.1油浸式鐵心串聯電抗器的安裝布置應滿足下列要求：

1宜布置在屋外，當污穢較重的工礦企業采用普通電抗器時，應

布置在屋內。

2屋內安裝的油浸式鐵心串聯電抗器，其油量超過100kg時，應

單獨設置防爆間隔和儲油設施。

8.3.2干式空心串聯電抗器的安裝布置應滿足下列要求：

33

1宜采用分相布置的水平排列或三角形排列。

2當采用屋內布置時，應加大對周圍的空間距離，并應避開繼電

保護和微機監控等電氣二次弱電設備。

8.3.3干式空心串聯電抗器布置與安裝時，應滿足防電磁感應要求。

電抗器對其四周不形成閉合回路的鐵磁性金屬構件的最小距離，以及

電抗器相互之間的最小中心距離，均應滿足下列要求：

1電抗器對上部、下部和基礎中的鐵磁性構件距離，不宜小于

電抗器直徑的0.5倍。

2電抗器中心對側面的鐵磁性構件距離，不宜小于電抗器直徑

的1.1倍。

3電抗器相互之間的中心距離，不宜小于電抗器直徑的1.7倍。

4二次設備鄰近電抗器布置時，應計算電抗器漏磁對二次設備

的影響，由漏磁引起的二次設備處磁通密度不宜大于1000uT。

8.3.4干式空心串聯電抗器支承絕緣子的金屬底座接地線，應采用放

射形或開口環形。

8.3.5干式空心串聯電抗器組裝的零部件，宜采用非導磁的不銹鋼螺

栓連接；當采用矩形母線與相鄰設備連接時，矩形母線宜采用立式安

裝方式。

8.3.6干式鐵心電抗器應布置在屋內，安裝時應滿足產品的相關規

定。

34

9防火和通風

9.1防火

9.1.1屋外并聯電容器裝置與變電站內建（構）筑物和設備的防火間

距，應符合現行國家標準《火力發電廠與變電所設計防火規范》GB

50229的有關規定，當不能滿足規定時，應設置防火墻。

當并聯電容器室與其他建筑物連接布置時，相互之間應設置防火

墻，防火墻上及兩側2m以內的范圍，不得開門窗及孔洞。電容器室

的樓板、隔墻、門窗和孔洞均應滿足防火要求。

9.1.2并聯電容器裝置的消防設施，應符合下列要求：

1屬于不同主變壓器的屋外大容量并聯電容器裝置之間，宜設置

消防通道。

2屬于不同主變壓器的屋內并聯電容器裝置之間，宜設置防火隔

墻。

3并聯電容器裝置必須設置消防設施。

9.1.3并聯電容器組的框（臺）架和柜體，均應采用非燃燒或難燃

燒的材料制作。

9.1.4并聯電容器室應為丙類生產建筑，其建筑物的耐火等級不應

低于二級。

9.1.5并聯電容器室的長度超過7m時，應設兩個出口。并聯電容

器室的門應向外開啟。相鄰兩個并聯電容器室之間的隔墻需開門時，

應采用乙級防火門。

35

并聯電容器室，不宜設置采光玻璃窗。

9.1.6與并聯電容器裝置相關的溝道，應滿足下列要求：

1并聯電容器室通向屋外的溝道，在屋內外交接處應采用防火封

堵。

2電纜溝道的邊緣對并聯電容器組框（臺）架外廓的距離，不宜

小于2m；引至并聯電容器裝置處的電纜，應采用穿管敷設并進行防

火封堵。

3低壓并聯電容器室內的溝道蓋板，宜采用阻燃材料制作。

9.1.7油浸集合式并聯電容器，應設置儲油池或擋油墻。電容器的浸

漬劑和冷卻油不得污染周圍環境和地下水。

9.1.8并聯電容器裝置宜布置在變電站最大頻率風向的下風側。

9.2通風

9.2.1并聯電容器裝置室的通風量，應按消除屋內余熱計算。

9.2.2并聯電容器裝置室的夏季排風溫度，應根據電容器的環境溫度

類別確定，并不應超過電容器所允許的最高環境溫度，電容器所允許

的最高環境溫度見下表：

環境溫度/℃

代號最高24h平均值年平均最高

A403020

B453525

C504030

D554535

36

9.2.3串聯電抗器小間的通風量，應按消除屋內余熱計算，夏季排風

溫度不宜超過40℃。

9.2.4并聯電容器裝置室，宜采用自然通風，當自然通風不能滿足要

求時，可采用自然進風和機械排風。

9.2.5在風沙較大地區，并聯電容器裝置室應采取防塵措施，進風口

宜設置過濾裝置。

9.2.6并聯電容器裝置的布置方向，應減少太陽輻射熱對電容器的影

響，并宜布置在夏季通風良好的方向。

9.2.7并聯電容器裝置室，設置屋面保溫層或隔熱層的結構設計，應

根據當地的氣溫條件確定。

37

附錄A電容器組投入電網時的涌流計算

A.0.1同一電抗率的電容器組單組投入或追加投入時，涌流應按下

列公式計算：

1Q0

I*ym=(1-β)＋1(A.0.1-1)

KQ

1

β＝1?(A.0.1-2)

Q

1+

KSd

’

Q=Q+Q0(A.0.1-3)

式中I*ym—涌流峰值的標么值（以投入的電容器組額定電流峰值

為基準值）；

Q—同一母線上裝設的電容器組總容量（Mvar）；

Q0—正在投入的電容器組容量（Mvar）；

Q’—所有正在運行的電容器組容量（Mvar）；

β－電源影響系數。

A.0.2當有兩種電抗率的多組電容器追加投入時，涌流計算應符合

下列規定：

Q2

1設正在投入的電容器組電抗率為K1，當滿足<時，涌流

K1Sd3

應按下式計算：

1

I*ym=+1（A.0.2）

K1

其中Q—同一母線上裝設的電容器組總容量（Mvar）。

2仍設正在投入的電容器組電抗率為K1，兩種電抗率中的另一種

38

Q2Q2

電抗率為K2，當滿足≥，且<時，涌流仍應按式（A.0.1）

KSd3K2Sd3

計算，其中：K=K1。

39

本規范用詞說明

1為便于在執行本規范條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用

詞說明如下：

1）表示很嚴格，非這樣做不可的用詞：

正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”。

2）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞：

正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”。

3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞：

正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；

表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。

2本規范中指明應按其他有關標準、規范執行的寫法為“應符合……

的規定”或“應按……執行”。

40

中華人民共和國國家標準

并聯電容器裝置設計規范

Codefordesignofinstallationofshuntcapacitors

GB50227－2008

條文說明

41

目次

1總則……………………（）

2術語、符號、代號…………（）

2.1術語…………（）

2.2符號…………（）

2.3代號…………（）

3接入電網基本要求…………（）

4電氣接線……………………（）

4.1接線方式……………………（）

4.2配套設備及其連接…………（）

5電器和導體選擇…………（）

5.1一般規定…………………（）

5.2電容器……………………（）

5.3斷路器……………………（）

5.4熔斷器……………………（）

5.5串聯電抗器………………（）

5.6放電器件…………………（）

5.7避雷器……………………（）

5.8導體及其他………………（）

6保護裝置和投切裝置……（）

6.1保護裝置…………………（）

6.2投切裝置…………………（）

41

7控制回路、信號回路和測量儀表………（）

7.1控制回路、信號回路……（）

7.2測量儀表…………………（）

8布置和安裝設計…………（）

8.1一般規定…………………（）

8.2并聯電容器組的布置和安裝設計……（）

8.3串聯電抗器的布置和安裝設計………（）

9防火和通風……………（）

9.1防火……………………（）

9.2通風……………………（）

42

1總則

1.0.1本條為制定本規范的目的。

本條強調并聯電容器裝置設計要貫徹國家的基本建設方針，體現

我國的技術經濟政策，技術上要把安全可靠放在首位，在技術經濟綜

合指標上要體現技術先進，同時，并聯電容器裝置設計要為運行創造

良好的條件。

1.0.2本條為本規范的適用范圍。

本規范修訂前的適用范圍為750kV及以下變電站和低壓配電室，

根據我國交流1000kV特高壓工程發展的需要和工程實踐經驗總結，

以及部分單位提出的意見，本次修訂后適用范圍擴大到1000kV變電

站，該電壓等級變電站的主變第三線圈電壓為110kV，本規范適用的

電容器組電壓范圍也是110kV，所以，規范條文規定無需因擴大適用

范圍而變動內容。

本規范的重點為高壓并聯電容器裝置設計的技術要求。對于配電

網中電力用戶的低壓電容器補償，一般都是采用成套低壓電容器柜，

此設備由制造廠成套供貨，用戶可以根據自己的不同要求直接選擇成

套產品，不需要進行安裝（組裝）設計（即購買元部件，按設計圖組

裝成裝置）。所以，本規范僅在低壓并聯電容器裝置設備選型和安裝

設計方面作了必要的技術規定供遵循。

1.0.3本條為并聯電容器裝置設計原則的共性要求。

并聯電容器裝置設計時要考慮各工程的具體情況和當地實踐經

41

驗，不能一概而論。本規范的一些條文規定具有一定的靈活性，要正

確理解，結合本地區的情況和習慣性做法合理運用條文規定。

1.0.4并聯電容器裝置設備選型要從工程條件和實際需要出發，使設

備運行安全可靠。此外，設備選型尚應符合國家現行產品技術標準的

規定，其中包括電力行業標準和制造行業的產品標準。

1.0.5本條明確了本規范與相關標準之間的關系。本規范為并聯電容

器裝置設計和裝置安裝設計、成套低壓電容器柜選型和裝置安裝設計

的統一專業技術標準。本規范所涉及的技術內容在國家現行標準中已

有規定的，除了需要在本規范中強調的規定，不再重復其他標準條文。

42

2術語、符號、代號

為執行本規范條文規定時正確理解特定的名詞術語含義，特列入

了一些與本規范相關的名詞術語，便于執行條文規定時查找使用。同

時，將條文和附錄中計算公式采用的符號，以及條文附圖中的代號也

納入本章集中列出，方便應用。

條文和附錄中計算公式采用的符號，是按本專業的特點和通用性

來制訂的。

條文附圖中的圖形符號，是參照國家標準《電氣技術中的文字符

號制訂通則》GB7159的規定，并結合本專業的通用習慣制訂的。

本次修訂增加了術語“負荷開關load-breakingswitch”，其英文

表示及術語解釋引自GBT2900.20－94《電工術語高壓開