1、ICS 29.240.01 F21 备案号：18574-2006中华人民共和国电力行业标准DL/T 1010.1 - 2006 高压静止无功补偿装置第1部分：系统设计200609-14发布HighMvoltage static VAR compensator Part 1: System design 2007-03-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布DL/ T 1010.1 -2006 目次前言00 . f. 0 I 0 0 0. 0 0. 00 0 f 0 0 0 . 0 0 0 0 0 . 0 0. 00 0 0 0 f 0 0. 0 0 o 0 0 0 0 0 . * “.
2、 4 1 范围.I0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O O O 0 0 0 0 0 0 O 00 . 0 . o 0 o 0 00 O 0 0 O Of . 0 0 0 . 5 2规范性引用文件.00 I. 0 0 OI 0 0 0 0 0 0-&0 0. 0 00 I 00 0 00 0 0 0 f 00 0 0 0 ,. 5 3 术语和定义“.0I 0 I 0 0 0 0 0 0 t 0 0 0 0 0 0 0 I 0 o 0-0 0 0. 6 4 型式及接线方式.f 0 0 00 0 o. I 0. 0 o I 0. t 00 0 . g 5 主要功能.O I 0
3、0 O Io 0 O O It Io O 0 0 0 0 0 0 0 I 0 o 0 0 0 0 o O 0 0 I 00 0 .u . 9 6 主要参数和性能II 0 O I I I Io 0 I 0.1 I II I I I I I . . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I 0 0 . o 0 o 0 0 . . . 9 7 设计的基本条件. . I I I I . I I t. .& 0 It 0 o I I I. 0 0 . I. I 0 I . 10 7.1 确定原则00 eo e 0 . 0 0 I . 0 O 0 I . 00 04 I 0 I 0 I o I O Of
4、 o 0 0 0 0 I 040 04 0 0 0 O 0 .0 0 . I 00 0 0 t 0 0 . 10 7.2环境条件.00 I 0 0 . I. I I 0 0 I . I a O I I . I I I 0 0 O 0 0 00 O o 00 I 0 . ao 1 I 0 0 fa I 0 0 0. o 0 0 o o o o o O I Io Io 4 I . I 1.f I IO O o o . 10 7.3 系统条件. . . -. o 0 0 0 0 0 o 0 0 0 O I 00 I 00. 0 0 I . I I 11 7.4负荷条件. . . 11 7.5 其他条
5、件. . . 11 8 系统设计.0 0. 0 00 0 o 0 0 t 00 0. 0 0 o 0 . 0 0 I . 11 8.1 设计目标. 1-0 I . 0 t t OU IO O O 0 at I I . 11 8.2设计内容.0 0 I . + .H . . 11 8.3 系统研究.ee . 0 0 0 0 0 0 0-0 0 I eo 0 0 0 0 I I e I e O 0 I 0 0 . 0 . I. I . OI 0 0 0 I 01 I I 0 I 0 0 0 0 0 t 0 I 0 0 0 0 0 0 I 0 01 O II I 0 0 I 01 I 12 8.4设
6、备布置.0 0 0. I. 0 -&. 0 e 0 It . r . ll I 0 0 0 0 O I I I I I 1 0 0. 12 8.5 利用率和可靠性.H.13 8.6损耗的评估H0.0 I 0 . 0 0. 0 I . 0 .0 I. 0. e 0 0 0 e 0 0 t 9. 0 0 e 0 t e. e 0 I 0. 0 0 0. 0. 0 0. 0 0 9 9 0 0 0 . 0. 14 8.7 噪声.-. I 11 I II 0 I I I I I I I ff 0 t I I 0 f 0 0 0 0 0 0 0 0 . O 0 . 14 9 SVC部件及子系统基本要求.
7、”.14 9.1 晶闸营间.0 0 0 0 0 0 0 0 O 0 0 O 00 0 0 -0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 I 0 0 ; o 0 0 00 100 . I 00 O I 0 0 . 00 0 O 0 O O O O O O 0 O O. 14 9.2 晶阔管阔的冷却系统.0 0 I 0 I 0 0 0 0 I 0 . 0 IO I I 0 0 0-0 I 00 0 0 00 0 0 0 0 0 O O O 0 0 0 0 0 00 0- 0 0 I 0 00 O-t 0 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 I 0 0. 15 9.3相控电抗
8、器.0-0 0 . 0 0 I f 0. I . 0 I I I 0 0 0. 0- 00 0 11 0 1.0. t t It t t 0 t 00 I 0. . 16 9.4 电容器组. . I 0 0 I I I I . 0 0 0 I . 0. I 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 . I 0. 16 9.5撞披串联电抗器o0 o o o o o o 0 . o o 0 0 o 0 o 0. o-o o o o 0 0-0 0 o I.I I I I I. 0 . 0 0. t 0. 0 0 0 0. 0 0 I 0 0.17 9.6新路器0.0 f 0 I II I 0
9、 0 0 0 _0 0 0 0. 0 e. I . .I IO . I II I I .17 9.7隔离开关. 0 0 0 I 0 . 0 . o . 0 O t t t. t I I 0. O O O O I O-t 00 0 . . 0 0. 0. 0 0 . I 0 0 I ,_, 0 . I 0. 0. 17 9.8避雷器.0 I I I I 0 .I t f I I I 0 t I II I tO I. 17 9.9专用变压器若需用时）.t.“ 0 00 f 00 I 000 . I 0 . 17 9.10控制系就00 0 0 t 0 0 0. t 0. I . . 18 9.11
10、保护及故障录披设备.I I I . o It. o 0. I I . 18 表计和监控显示.;,-. 19 辅助设备拿.I0 0. 0 . 0 0. o I I 0 0 I 0 O 0 . . , 19 9.12 9.13 10 其他要求”.I.山.t t . 20 10.1 安装0II. I. 0 0. I I . 0 I . t t . O t I It I I I I I I 0 0 I I I II I I I I II I 0 1-1 0 I I I Io.山2010.2捕防., .20 2 且DL IT 1010,1 -2006 10.3来暖通风.0o o o o o o o o
11、o o 0 o Io o 0 0 0 0 0 0 f I 0 . 20 10.4供货及服务范围.o0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o I I 0 0 o t too- o too o o o 21 附录AC规范性附录附录BC资料性附录）晶闸管阀的损耗计算方法fIo o 0 0 o t 0 Io 0 o t 0.22 供货及服务范围.”.25 3 DL IT 1010.i - 2006 前自本标准是根据国家发展改革委办公厅关于下达2003年行业标准项目补充计划的通知（发改办工业2003873号）的安排制定的。DL厅1010高压静止无功补偿装置分为5个部分：一一一第1部分z
12、系统设计一一第2部分：晶问管阀试验一一第3部分：控制系统一一第4部分：现场试验一一第5部分：密闭式水冷却装置本部分为DL/TlOlO的第1部分。每个静止无功补偿装置（SVC）工程均有其特殊性，应针对具体工程条件和要求使用本部分，必要时应做相应的补充。有关SVC晶问管阀的试验、控制系统、冷却系统以及现场试验的详细规定，参见本标准其他部分。本部分的附录A为规范性附录、附录B为资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会归口。本部分由中国电力科学研究院负责解释。本部分主要起草单位：中国电力科学研究院。本部分参加起草单位z中南电力设计研究院、西南电力设
13、计研究院、西安高压电器研究所。本部分主要起草人z于坤山、周胜军、林海雪、权白露、张映楠、张万荣、任主德。4 DL/T 1010.1-2006 1 范围高压静止无功补偿装置第1部分：系统设计本部分规定了静止无功补偿装置SVC）满足系统运行要求的设计内容：对SVC部件、子系统以及布置、安装和相关的设计问题提出了基本要求。本部分主要是针对晶闸管控制电抗器CTCR）型和晶问管投切电容器CTSC）型SVC编制，适当兼顾晶闸管投切电抗器CTSR）型SVC的某些要求。本部分适用于输电和配电系统中使用晶闸管的SVC新建工程的设计。SVC可应用于6kV及以上电力系统，其中晶闸管控制的支路可直接挂接于6kV66(
14、63) kV系统。对于扩建、改建工程可以参照本部分相关内容执行bSVC中包括电力滤波器部分，因此本部分的相关内容也可用于独立的电力滤披器设计。2 规范性引用文件l下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。l凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的：内容或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的！最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB 311.1 高原输变电设备的绝缘配合CGB311.1719Q7, :me 60011：1993,NEQGB 1984 高原交流断路器CGB19842003，IEC 62271
15、-”;1.p0:200L MOD); GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关CGB1985-2创如IEC62271-10i:2002, MOD) GB汀6451一1999,i王相泊霞式电力变压器技术参数和要求GB 10229-198$ 电抗器（血c60f-89:1987, E97汇JGB月11024.1-20pi.：标称电压lkV一以上交流电力系统用并联电容器；第1部分：总则性能、试验和定额安全要求安挠和运行导则（IEC60871-1:1997, EQV) GB 11032-2000 交流无1间隙金属氧化物避雷器CIEC60099-4:19.91, EQV) GB厅12325电能质量供电电
16、压允许偏差GB 12326 电能质量电压波动和闪变GB厅14549电能质量公用电网谐波GB 15166.5-1994交流高压炜断器并联电容器外保护用熔断器CIEC60549:1976, NEQ) GB!T 15291-1994半导体器件第6部分晶闸管CJEC60747-6:1983, EQV) GB厅15543电能质量三相电压允许不平衡度GB厅15945电能质量电力系统频率允许偏差GB厅18481电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB 50052 供配电系统设计规范GB 50059 35llOkV变电所设计规范GB 50060 3llOkV高压配电装置设计规沼GB 50277-1995 井联电容器
17、装置设计规范DL厅553220kV500kV电力系统故障动态记录技术准则DL 5014 (330 500) kV变电所无功补偿装置设计技术规定5 DL/T 1010.1一2006IEEE std1031-2000 IEEE Guide for阳FunctionalSpecification of Transmission Static VAR Compensators 3 术语和定义下列术语和定义适用于本部分。3. 1 静止无功补偿装置（SVC)static VAR compensator 由静止元件构成的井联可控无功功率补偿装置，通过改变其容性或幸的感性等效阻扰来调节输出，以维持或控制电力系
18、统的特定参数典型参数是电压、无功功率。3.2 晶阐管控制电抗器（TCR)thyristor controlled reactor 由晶闹管控制的并联电抗器，通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。3.3 晶闸管投切电容器（TSC)thyristor switched capacitor 由晶闸管投切的并联电容器，通过晶闸管阀的开通或关断使其等效容抗成级差式变化。3.4 晶闸管投切电抗器（TSR)thyristor switched reactor 由晶闸管投切的井联电抗器，通过晶问管阀的开通或关断使其等效感抗成级差式变化。3.5 滤波（固定）电窑器（FC) filter/fixed ca
19、pacitor 由电容器和电抗器有时还有电阻棒）适当组合而成的井联装置，兼有无功补偿、滤波和调压功能。3.6 晶嗣管级thyristor level 晶闹管阀的组成部分，由一对反井联的晶闹管（晶闸管和二极管反井联构成，包括辅助电路（触发、保护、均压、阻尼元件等）。3.7 晶闸管阀（TV)由yristorvalve 晶闸管级的电气和机械联合体，配有连接、辅助部件和机械结构，它可与SVC每相的电抗器或电容器相串联。3.8 晶闸营电子电路四）thyristor electroni臼在阀电位上执行控制功能的电子电路。接受阀基电子单元的控制信号，井向阀基电子单元回报阀的信息。3.9 阀基电子单元CVBE
20、)valve base electronics 处在地电位的电子单元，是SVC控制系统与晶闸管阀之间的接口。3.10 闭锁blocking 控制系统不发出触发信号，使晶闸管间处于关断状态。3. 11 控制系统control system 对SVC进行调节、保护、触发和监测等单元的总称。6 DL/T 1010.1-2006 3.12 角度angle 将正弦波中的时间间隔用相应角度来描述，图1表示了通常使用的“角度飞并定义如下：开通角（曲ingangle）一从晶闹管受到正向电压的开始时刻到晶阔管开始导通时刻之间的间隔，有些文献中称为延迟角：3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18
21、 导通角（conductionangle）一一晶闸管导电的间隔，正常情况下，它是关断角y及开通角之差；关断角y(extinction angle）一从晶闸管受到正向电压的开始时刻到晶闸管停止导通时刻的间隔。II 图1角度的定义误通false firing 无论由于何种原因，在不正确的时刻造成的晶陶管阔的开遇。晌应时间response由ne当输入阶跃控制信号后，SVC输出达到要求输出值的90%所用的时间，且期间没有产生过冲（图2）。注：由于电压变化范围较小，难以获得清晰的变化曲线，一般可以用无功电流变化曲线来说明响应时间。控制目标i士5%90% - -。响应时间输入SVC控制输入（控制目标参卷f
22、i)时间图2晌应时间和镇定时闽定义镇定时间settling time 当输入阶跃控制信号后，SVC输出达到要求输出值的士5%随围内所用的时间（图刀。电压电流特性（UII) voltage/current characteristic SVC在连接点处的稳态电流与电压之间的关系。控制范围control range 在连接点处由SVC提供的无功电流或无功功率的感性至容性最大变化范围。滞后运行laggingoperation SVC吸收容性无功功率，等效于井联电抗器。7 DL/T 1010.1 -2006 3.19 超前远行leadingoperation SVC发出容性无功功率，等效于井联电容器。
23、3.20 参考电压. ref ere nee voltage SVC运行在既不发出、也不吸收无功功率时的电压。3.21 斜率（SL)slope 在SVC的续性可控范围内，其电压一电流特性的斜率，即电压变化对电流变化（标么值的百分数。3.22 电压击穿（VBO）保护voltage break-over protection 晶闸管的一种过电压保护，当电压达到设定的电压值时使晶闸管触发开通。一般采用击穿二极管(BOD）。3.23 3.24 公共连接店、（PCC)point of common coupling 电力系统中一个以上用户的连接处。考核点（CP) check point 供用电攻方合同规
24、定的指标衡量点。4 型式及接接方式4.1 SVC主要类型有：晶闸管控制电抗器（TCR）型、晶闸管投切电容器（TSC）型、晶闸管投切电抗器CTSR）型、晶闸管控制高阻抗变压器（TCT）型、磁控电抗器CMCR）型、自饱和电抗器CSR）型，上述6种SVC既可单独使用，也可根据需要组合使用。4.2输电系统SVC应连接在主变压器（或专用变压器）二次或三次侧，并且宜用专用母线的接线方式；配电系统SVC宜与被补偿负荷并联连接。4.3 PC部分可以根据装置的容量、支路数量，通过技术经济比较确定由一台断路器带一支路或多支路；TCR (TSR）支路原则上应单独设置台断路器，也可和PC支路共用断路器。4.4 TCR
25、的电抗器一般分成相同的两组钱圃，每相晶闸管两侧各连接一组线圈，采用三角形接线（图3）。4.5 TSC晶闹管阀一般置于电容器和电抗器之间，果用三角形接线（圈的。A c 图3TCR (TSR）的接线方式4.6 PC支路接线的一般规定t8 A c 图4TSC的接线方式a) FC的型式主要采用单调谐、观调谐、C型和高迫滤波器等四种，原理接钱如图5所示。b) FC支路宜采用单星型接线M双星型接线，井且中性点不应接地。c) FC支路电容器组的每相或每个桥臂，有多台电容器串联组合时，应采用先井联后串联的接线方式。d）滤波电抗器或串联电抗器装设于电源侧时，其结构应满足短路时动稳定和热稳定要求。i DL/110
26、10.1-2006 R sr g仇”波泌逝U1商、AUL dc) C型滤波楼Cd L2 b）双调谐滤波瓣C2 L 且柑波滤胁日调单duh j FC的接钱方式呼圈5输电系统svG的功能特性一般包括： i a）正常工况下调相调压（即无功控制和电压偏差调节和故障情况下电压支撑。1b）抑制工频过电压及减少电压波动。c）改善系统布定性和提高输电功率。 ,J 1! d）降低谐波7）（平。i的其他特殊功自自1例如：阻尼功率振荡K. 工5.2 配电系统及工业用户SVC的功能特，因一般可以包括：！ij ,/ / a）抑制电压波勒和闪变。b）校正三相电压不平衡。: c降低i皆被电流和谐诙电压。i .J .:f d
27、）改善功率因数.牛SVC的基本特性由稳态电压一电流二Clj/J）特性所决定，如图5所示（图中：G一扣一c为线性工作区（qp为容性，be为感性（5;cd为感性过载区（晶闸管导通角保持最大），当llm皿时，TCR由保护动作退出运才于。iJ 主要参数和性能主要功能5 5.1 6 I ；可非7:w 9 SVC的UII特性圈6DL/T 1010.1一2006量。SVC主要特性由下列参数及性能描述za额定电压UN(kV) 指SVC连接点（母线的标称电压z通常取UN=l(p.u.). b）额定容量QNCMv缸）应分别指明TCRCTSR), TSC支路以及FC支路在额定电压下，也的基被无功功率和FC的总安装容
28、c）动态调节植围（Mv盯指SVC通过晶闸管阀控制实现的可调无功范围，即在额定电压下SVC无功功率变化的最大范围。d）参考电压U田r(kV, p.u.) 如图6中b点电压，通常u时应可设置，Ure卢0.9p儿1.lp.u. e）斜率（%）指图6中的ac段的斜率，一般在0.5%10%范围内可调。f）响应时间（ms)SVC 响应时间定义参见3.14，一般由供方提供。SVC的响应时间和镇定时间可以通过专门的系统研究得到。g过载能力SVC能达到的过负荷倍数和持按时i讯SVC的所有设备，如晶闸管投切电容器CTSC）支路、晶问管投切电抗器（TSR）支路、晶闸管控制电抗器TCR）支路、滤披（固定）电容器CFC
29、）支路和电抗器组支路，其设计都应能耐受所要求的连续或短时过负荷能力，在电压和电流超过允许值时应能进行保护。7 设计的基本条件7.1 确定原则设计的基本条件根据工程特点，原则上由需方提供，但某些条件可由供需双方协商确定，例如，电网谐披阻抗的确定，负荷谐波发生量可由供方根据工程经验确定等。由需方提供的SVC基本设计条件可包括7.27.5全部或部分内容。7.2环境条件10 a）海拔高度（m）。b）年均降雨量（mm).c）最大月降雨量（mm）。d）年平均环境温度（。e）最高环境温度（）。f）最低环境温度）。g）年平均相对湿度（% ). h）最大相对搜度（%。i）覆冰厚度（mm）。j）最大地面积雪厚度（
30、mm).k）最大结霜厚度Cm皿。1）冻土层厚度Cm）。m）年平均风速町的。n）年最大风速皿Is）。o地震烈度（度）。p）年平均霄电数（日年。DL/T1010.1-2006 q）污秽等级及盐密CESDD)（级、mg/m勺。r）日照强度CW/cm2）。s）地电阻率en.m)o 7.3 系统条件a）装置连接点的额定电压及变化范围。的电网频率及变化范围。c）电网i皆被阻扰。d）过电压保护水平，包括雷电冲击和操作冲击保护水平。e系统是否接地。f）供电系统主接线和设备参数以及供电方式、供电设备容量、相关的无功补偿装置及参数。g) PCC或CP的背景电能质量参数，包括电压变化范围（曲线）、谐波电压、谐波电流
31、、电压被动和闪变、三相电压不平衡度等。h) PCC或CP的短路水平，包括最大和最小方式下的三相、单相短路电流（或短路容量）。i相关保护定值以及故障清除时间。7.4 负荷条件a）用电协议容量。的负荷容量及性质，包括谐被发生量、有功和无功功率变化范围曲线、功率因数、最大负序电流等。c）接线方式及负荷工况。7.5 其他条件a）占地面积Cm勺。b）水玲却所需要的外部条件如水温、J.k压、流量、水质等）oc）现有相关装置及设备（应包括接地、防雷等。d）布置方式户外或户内、单层或双层布置、电缆或架空连接等）oe）监控方式（就地和或远方）。f）站用电条件。g）噪声水平。8 系统设计8, 1 设计目标SVC系
32、统设计的基本目标是在规定的设计条件下，通过技术经济比较，合理地确定SVC主接线及基本参数、控制系统配置，井通过研究校核以保证装置安全可靠运行，并达到预期补偿指标。8.2 设计内窑a）系统条件的确定。b）装置所在外部条件的确定。c装置的基本参数及主接线选择。d）性能指标的核算。e）装置元件的安全运行校验。f）谐被谐振投验。g）操作过电压计算及其保护方式、保护元件配置和参数确定。h) SVC主要元件参数及订货技术条件。i）继电保护配置及保护定值。j) SVC运行方式的确定。11 DL IT 1010.1 - 2006 k）装置的安装布置方案及相关固纸。1) SVC的系统研究。8.3 系统研究8.3
33、.1 研究内窑系统研究是SVC设计性能的保证，一般应包括动态特性的研究，谐波、负序、电压拨动和闪变的研究以及过电压的研究，但不应仅限于此，其中动态特性的研究主要适用于输电系统的SVCo具体的研究内容可根据工程实际情况确定。本部分主要参考标准为GBtr12325、GB12326、GB厅14549、GBff 15543、GB厅15945、GB厅18481。8.3.2动击特性的研究当系统发生扰动（例如主要的故障和甩负荷）肘，应从暂奋和动态稳定角度研究SVC控制的性能，并评估所有规定的功能：a）系统故障和操作时SVC对自压支撑和稳定性能的研究，以及SVC响应特性的研究。b) SVC的保护和保护配合的研
34、究。c）如果需要，应通过研究验证在系统发生扰动之后SVC阻尼系统功率振荡、抑制次同步振荡所需的附加控制功能。d）研究评估SVC控制和邻近的其他控制系统之间的相互作用，包括高压直流控制、发电机控制以及其他灵洁交流输电系统（FACTS）装置的控制口8.3.3谐波、负序、电压波功和闪变性能的研究8.3.3.1 通过谐波潮流的计算以验证SVC谐披滤披器设计是否合理。容：此项研究应当评估在SVC考核点和（或公共连接点处的谐被水平。研究报告应包括以下各项内a）在规定的系统运仔条件下（包括最大和最小系统电压水平）SVC的最大和最小无功功率输出。b）谐波的抑制效果。c）在系统电压不平衡和触发角不平衡的情况下产
35、生的非特征谐波。d）可能产生的谐振过电压。的校核滤披器元件的安全裕度。8.3.3.2评估由于负荷产生的负序电流对电力系统的影响以及采用SVC后的改善效果。8.3.3.3评估由于负荷无功冲击引起母线的电压波动和闪变以及采用SVC后的改善效果08.3.4飞过电压的研究过电压包括雷电和操作过电压等的研究用于确定过电压保护方式、设备的绝缘水平、避雷器参数等，需要研究的内容如下：a）雷电和开关操作过电压。的母钱故障（单相对地、相间和三相）oc）晶闸营阀故障（包括可能出现的误通。8.4 设备布置12 a) SVC设备的布置和安装设计，原则上应保证安全、利于通风散热、便于运行巡视和维护检修。一般要求可参考GB50052、GB50059、GB50060、DL5014等。b）晶闸管阀及其冷却系统，均宜采用户内布置。c）监控和保护装置不宜放置于阀厅内，但应靠近阀组以缩短信号传输距离（一般不宜超过1伽）.d）相控电抗器可以采用户内或户外包括半露天分相布置。根据现场条件，三相采用水平排列或三角排列。对于空心式电抗器相间的距离应保证在1.7D (D为电抗器外径以上。电抗器与天棚和地面的
