【国家标准(GB)】 静止无功补偿装置(SVC)功能特性

ICS29.Q20
中华人民共和国国家标准
GB/T 20298-2006
静止无功补偿装置（SVC)功能特性The functional specification of static var compensator2006-07-13发布
中华人民具和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-01-01实施
规范性引用旁件
术语、定义改缩写…
术语和定义
SVE安装场所的环境状况
5SVC连接点的系统电气参数
SVC主系统特性要求
SVC额定值及其性能要求...
控制日标
谓波特性…
电话及无线电干扰
6.6损耗评估
7SVC主设备功能及其特性要求
晶闸阔
晶闹管阀的冷却系统
抖制设备及其操作界面.
盟视与保护
电抗器
电容器组·
SVC专用变压器
隔离开关及接地开关
辅助电源
二程研究
动态性能分析
谱波分析，
暂态过电压分析.
试验·
9.1品闻管阅的型式试验
9.2产品检验
9.3控制系统的工厂检验
GB/T20298—2006
...+.I.........I+...++++...............附录A（规范性附录）
SVC电压/电流特性幽线示图
附录B（规范性附录）
SVC系统的响应特性示图.
附录C（规范性附录）
计算晶闸管阀损耗的方法…
附录[)(资料性附录)
附录E（资料性附录）
SVC工程描述及供货范围
SVC的可用率及可靠性…
GB/T 20298—2006
附录F（资料性附录）
附录G（资料性附录）
附录H (资料性附录)
附录I (资料性附录)
SVC厂房及其设备布置
技术文件及培训
闪变改蔷率
GB/T20298—2006
本标准是有关静止无功补偿装置功能特性部分，与该标准相关的部分还有GB/T20297一2006&静止无功补偿装置(SVC)现场试验.本标准参考了IEEEStdT03T2000&TEEE静止死功扑偿装置的功能特性导则》。本标准的附录A、附录B.附录C为规范性附录。本标准的附录 D.附录 E、附录 F、附录 G、附录 H、附录 I 为资料性附录。本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会提出并归口。本标雅由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会负费起草与解释。本标准主要起草单位：全国电压电流等级和频率标准化技术委员会秘书处、全国电力电子学标准化技术委员会秘书处，中国电力科学研究院.深圳领步科技有限公司，西安领步电能质盈研究所、较山容信电力电子有限公司。
本标准主要起草人：李世林、周观充、林海雪、刘军成、左强。本标准参加起草单位：中机生产力促进中心、陕西省电力调度中心、中冶京诚工程技术有限公司、凌海科诚电力电器制造有限责任公司辽宁立德电力电子有限公司、成都电业局。本标准参加起草人,康文祥、焦菊,曾幼云,王健斌、王容海、周茂兰1范围
静止无功补偿装置（SVC)功能特性本标准规定了静止无功补偿装(SVC)的基本功能、特性要求。GB/T20298—2006
本标准适用于采用晶闸管技术，应用在中压(MV)及以上输配电系统及工业环境中的SVC。2规范性引用文件
下列文性中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB1094（所有部分）电力变压器（GB1094.1—1996，egvIEC60076-1：1993GB1094.2-1996，egv IEC 60076-2:1993,GB 1094, 3—2003,IEC 60076-3:2000,MOD;GB 1094. 5—2003,IEC 60076-5:2000,MOD;GB/T 1094.10—2003,[EC 60076-10:2001,MOD)GB/T3859.3半导体变流器变压器和电抗器（GB/T3859.3—1993，eq1EC60001-3：1991)GB4824工业、科学和医疗（[SM)射频设备电磁扰特性限值和测逐方法（GB4824-2004，C1SPR 11:2003.IDT)
GB/T 10229电抗器(GB/T 10229--1988.eqv IEC 60289:1987)GB/T11024.1标称电压1kV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装和运行导则（GB/T11024.1—2001,eqvIEC60871-1：1997)GB/T12325电能质量供电电压允许偏差GB12326电能质量电压波动和闪变GB12348工业企业广界噪声标准
GB/T14549电能质盘公用电网谐波GB/T15543电能质盘三相电压允许不平衡度GB/T15945电能质量电力系统频率允许偏差GB/T 17626.2电磁兼穿性试验和谢盘技术静电放电抗扰度试验(GB/T 17626.2—1998,id1 IEC 61000-4-2:1995)
GB/T17626.3电磁兼容性试验和到量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（GB/T17626.3-1998,idt IEC 61000-4-3:1995)GB/T17626.4
电磁兼容性
试验和测量技术快速瞬变电脉冲群抗扰度试验(GB/T 17626. 4——1998.idt IEC 61000-4-4: 1995)GB/T17626.5电磁兼容性试验和测盘技术浪涌（冲击）抗扰度试验（GB/T17626.5—1999，irlt IEC 61000-4-5:1995)
GB/T17626.11电磁兼容性试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(GB/T 17626.11—1999,idt IEC 61000-4-11:1994)GB/T20297—2006静止无功补偿装置（SVC)现场试验JB5833电力变流器用纯水冷却装置JB/T8757—1998电力半导体器件用热管做热器DL5014（330~500)kV变电所无功补偿装置设计技术规定IEC61954输配电系统静止无功补偿器用品闸管阀的试验GB/T 20298—2006
3术语,定义及缩写
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3. 1. 1
静止无功补偿装置
slatic var compensator
种并联连接的静止无功发生器或吸收器，通过刘其感性或容性出流的调整，来维持或控制其与电网崔接点的某种参数（典型情况为控制母线电压)。注：静止无功补偿装置包括TCR.TSC、TCT、ISR等，一般与机投切无功补偿装置构成静止无功系统，3. 1. 2
品闸管控制电抗器thyristor-controlled react与电网并联连接的、晶闸管控制的电抗器，通过对晶间管阀导通角的控制，其有效感抗可以连续变化。
晶闸管控制变压器thyristor-oontrolled transformer与电网井联连接的、品闸管控制的变压器，通过对晶闸管胸导通角的控制。其有效感抗可以连续变化。
TCT属于TCR的种变形，将降压变乐器与主电扰推为一个整体考虑3. 1. 4
晶闸管投切电客器thyristor-switched capacitor与电网并联连接的-品闸管投切的电容器，通过控制晶闸管阀的导通与关断，其有效容抗可以阶梯式变仰。
thyristur-switched reaetor
晶闸管投切电抗器
与电网并联连接的，晶闸管投切的电抗器，通过控制晶阐管阀的导通与关断，其得效感抗可以阶梯式变化。
机械投切电客器mechianitallyswitchedcapacitor与电网并联连接的，机截并关投划的电容器组，一般串联阻龙电抗器。3.1.7
机械投切电抗器mechanically switched reacter与电网并联连接的，机械开关投切的电抗器。3.1.8
参考电压reference roltage
在SVC装置V/I特性曲线上，总无功输出为零(既不吸收无功，也不发出无功)点的电压。3. 1. 9
V/I 特性曲线voltage/current characteristicSVC连接点的电压与SVC稳态运行电流之间的关系曲线。3. 1. 10
斜率slope
在SVCV/I特性曲线王，容性与感性线性可控范围内，电压的变化与电流的变化标么值的比值，一般以百分数表示。
公共连接点pointof cummon coupling用户接入公用电网的连接处。
连接点point of connection
GB/T 20298—2006
对于通过变压器与电网相连的SVC,连接点指变压器一次侧;对于 SVC通过已有的变压器与电网相连、或SVC 直接与电网相连，此时连接点指SVC的实际接人点。3.2缩写
CT:电流互感器
FACTS：柔性（灵活）交流输电系统HV:高电压免费标准下载网bzxz
HVDC:高压直流
LV:低电压
MV:中电压
MSC：机械投切电容器
MSR;机械投切电抗器
PCC:公共连接点
SVC:静止无功补偿装置
TCR:晶闸管控制电抗器
TSC:晶闸管投切电容器
TSR：品闸管投切电抗器
VT:电压互感器
V/I:电压/电疏特性曲线
4SVC安装场所的环境状况
应尽可能提供SVC安装场所的下述气候环境状况，在此环境状况下运行的SVC装置，其各项性能指标应达到其额定设计水平：
海投高度（11);
环境温度范围(℃);
相对湿度(%);
月平均最高温度(亡)；
日平均最温度（）
爱冰(kg/m2);
最大积雪厚度(m);
最人霜冻厚度(m)
最大稳定风速（m/s);
地凝烈度：
笛暴日(天/年)；
污秒等级：
盐浓度(mg/cm\）;
日照水平（W/cm\）
土壤电阻率（nm)。
GB/T20298—2006
5SVC连接点的系统电气势数
应明确SVC连接点的下述系统电气参数：a）系统标称线电压(kV)
h）最商持续运行线电压（kV)
c）最低持续运行线电压（kV)；d）系统短时最高运行线电压(kV)及其最大持续时间(s)；c）系统短时最低运行线电压(kV)及其最大持续时间(s);f）负序电压含量（%);
g）等序电压含量（%）（可选）；h）系统标称额率（Hz)
i)系统供电最大频率偏差（Hz,参见CB/T15945)：雷电过电压(kV峰值)：
k）操作过电压（kv峰值）
系统正带运行方式下，最大、最小短路电流（kA）；m）系统谐被阻抗；
n）背景谐波电压（或电流)水平。LSVC生系统特性要求
SVC系统描述参见附录D
6.1SYC额定值及其性能要求
应明确给出 SVC-相应的下述电气参数，6.1.1
额定电气参数及其指标要求
a）连接点母线标称电压(kV);
参考电压（kV)：
连续可调的无功范围或母线电压变化范围（标么值，参见GB/T12325）抑制电压波动和闪变、谐波，三相不平衡度的指标（工业及配电用SVC，参见(H12326、d
GB/T14549、GB/T15543或依据附录I对闪变评定），提高功率因数的指标（工业及配电用5VC）e)
f)抑制主频过电压或阻尼功率振费的指标(输电用 sVC)。6.1.2赖定容性、感性调节范围
附录A图A.1为SVCV/I特性曲线的示图，以连接点母线标称电压及100MVA为基准，对应曲线A点为SVC的容性额定量（标么值），对应曲线B点为SVC的感性额定容量（标么值）应明确给AB两点的数值（标么值）
6. 1, 3V/I 特性曲线斜率的调节范围附录A图A.2为SVCV/I特性曲线的详示图（放大了一定比例），在设定的某一基准功率（MVA）下，,SVC特性曲线的斜率应可调，应明确其调整范围(%)及其最大调节步长；6.1.4系统短时最低运行线电压下SVC的极端运行限定在本标准5e)规定的系统短时最低运行线电压(kV）及其最大持续时间(s）条件下（对应附录A图A.1C点),SVC应能够持续发出无功功率，如果这种低电压现象持续时间超过设计约定的时间【s），SVC应退出运行；
6.1.5系统短时最高运行线电压下SVC的极端运行限定在本标准5d)规定的系统短时摄高运行线电压(kV)及其最大持续时间（s)条件下（对应附录A4
GB/T 20298—2006
图A.1D点),5VC应能够持续吸收无功功率：如果这种过电压现象持续时间超过设计约定的时间(s),SVC应退出运行
6.1.6短时容性无功输出（根据SVC的实际用途，可选）应明确当母线电压处于某一设定值（并非最低电乐）条件下，SVC短时应达到的最大容性无功输出（MVA），并明确此运行过程的最大持续时间（s）。6.1.7最大可控感性无功输出（根据SVC的实际用途，可选）应明确规定当母线电压上升到某一设定值（标么值）条件下，SVC连续可控导通的最大持续时间(s)。
6.1.B其地高压电气设备的运行要求补偿装置专用变压器、连接到母线上的所有设备例如滤波支路、TSC支路、TSR支路、TCR支路、电容补偿支路、电抗补偿支路等均应在上述SVC短时运行或连续运行情况下保持正常运行，在超出上述条件的过电压、过电流情况下这些设备应均有可靠保护；详细要求参照GH1094、GB/T3859.3，GB/T 10229,GB/T 11024. 1.
6.1.9SVC系统抵御故障的能力
外部故障时SVC系统各类设备应不被损环：内部故障时不应使事故进一步扩大。6.1.10其他功能要求
协商确定用户提出的其他要求及指标。6.2控制目标
根据SVC的实际用途，其基本功能及性能要求如下6.2. 1SYC的基本功能
）在系统稳态运行或敌障后情况下，将三相平均电压或基波正序电压挖制在一定的范围内（应明确其V/I特性曲线斜率的变化范围（%））；b）分相调节，实现电压的分相控制，改善电网三相电压不平衡度；通过无功功率控制，实现母线电压的控制；d）通过电压控制,抑制系统振荡，提高功率传输能力；通过无功功率调节，实现功率因数的控制；e)
抑制电压波动和闪变水平，
g）抑制电网谐波电压畸变和注人电网的诺波电流水平。6.2.2响应特性
a）SVC系统响应时间
SVC响应特性曲线示图如附录 B图 B.1所示。从控制信号(参考电压)轭人开始，直到系统电压达到预期电压水乎的90%所韬的时间称为SVC响应时闻(ms);此时应明确所要求的最大过调量(%),同时规定在达到预设最终变化范围(%)以前的整定时间（is)。
需要说明的是+上述响应特性的要求是在第5章给出的最小三相短路容量的条件下给出的。一般来说，SVc系统响应时间为30ms50m5。注！由于电压变化范国较小，难以获得游晰的变化曲线，一般可以用无均功电流变化曲线米说明响应时间。b)控制系统响应时间
控制系统响应时间是从控制信号输人开始，SVC控制器完成控制信号的采样，分析，计算，直至控制器发出触发信号所经历的时间。应明确控制系统的响应时间(r1s)一般来说，SvC控制系统的响应时间不大于15ms。5
CB/T20298—2006
6.3谐波特性
SVC系统的设计应避免并联电容器组、滤波支路利系统之间发生谐振，并限制相关连接点谐波电压畸变率。
6. 3. 1 滤被器性能
应明确 SVC滤波器的下述两种作用：a）仅仅抑制SVC自身产生的谐波对其所连接电力系统的污架：h）不仅要抑制SVC自身产生的谐波，同时要求抑制用户运行过程中产生的谐波（输电用SVC可以不具备此功能)。
在下述情况下，谐波电疏在PCC(或双方约定的考核点)引起的谐波电压畸变率宜限制在GB/T14549国家标准要求的限值范囤内：a）在第4章和第5意要求的环境和系统条件下b）在滤波电容许变化范画内；
） 在 SVC设备参数允许变化范围内,例如变压器三相绕组阻抗不平衡、阀触发角的不一致、三相电抗、电容参数不相等。
需指出，如果系统条件在第5章所规定的正常连续范围之外，则滤波器性能可能会超出上述要求。滤波器元件额定值
滤波器元件额定套数的选择应遵守下述原则：承受电网背景诺波电压引起的谐波电流；b)
滤除SVC自身产生的谐波电流，
滤除用户设备运行过程中产生的谐波电流(输电用SV可以不具备此功能)：c
d）除非有特别的要求，对于由电网背景谐波电压引起的和由SVC自身产生的以及由用户设备运行过程引起的单次谐被电流而言，一般按平方算术和的开方的原则叠加;更了
滤波电容器的额超电压不小于其持续运行电压与各谐波电压最大值的算术和。6.1电话及无线电干扰
应考虑 SVC 系统的运行对电话系统的干忧；应考3系统的运行产生的商频辅射对何已获批推的无线电，电视，微波，或其他运行的设备的干扰，具体要求按GB4824执行。6.5
供应商益评估SVC系统建成前后的噪声水平,原则如下：a）SVC系统的设计及SVC站的结构需考虑限制噪声干扰；b）SVC系统外部噪声的限制范围以变电站围护栏为限；c）站内噪声的限制以距噪育源一定距离为判断。具体要求见 GB 12348
6.6耗评估
SVC 工程的供应商带根据6,6.1~6.6.7的计算公式给出SVC 系统运行的总损耗(以kW为单位）。应明确下列计算损耗的假定条件，虽然 SVC并不一定运行在该假设条件下。a）环境温（)；
b）母线电压（标么值）；
e）V/I曲线斜率(%)。
对于每一个运行点，都要对SVC各部分的损耗进行计算，不论其是否通过电流，SVC各部分多个组合运行在一个给定的输出上，应计算各自该状态的损耗，并进行相加+最后给出总的平均损耗。损耗评估中，配电装置、母线，电缆、线夹、连接件等损耗除外。谐波电流引起的损耗也不包括在内（但是在诸如考虑厂房通风降温方面应予以考虑）。在损耗计算中，6.6.16.6.7所描述的设备，均应计及其损耗。6. 6. 1品阐管阀体
按附录C执行。
6.6. 2 变压器损耗
变压器损耗包括：空载损耗与负载损耗，GB/T 20298—2006
变压器损耗一般采取实测的方法。空载损耗测量要求在额定电压且无负藏下进行：负载损耗测量要求在二次绕组短路、一饮侧电达到额定数值时进行，该损耗一般用来计算变压器绕组的等效电阻，在G.6.7描述的SVC的每一种运行点，都用该等效电阻计算相应的损耗，计算中根据SVC在该点的输出推算出变压器的电流。
6.6.3电抗器损耗P
P=3×RX?
式中：
[—基波相电流有效值：
Rr——电抗器基波濑率下的电阻(从电抗器试验报告中查取)。另外，由于其电感受多种因素影响，测试电抗器品质因数Q时应尽可能采取与现场一-致的条件：例如屏蔽措施,连接方式、线夹的使用等。6.6.4电容器摄耗P。.
在供应商提供的电容器元件的测试报告巾，应提供每一个电容器元件的介质损耗因数tan。所有介质损耗因数的平均值被用来计算电容器组的损耗。其计算公式如下：Pes = Qap X tan a
Qap——电穿器的无功功率,单位为干乏(kvar)；tang—电容器的介质损耗因数。6.6.5电阻损耗Pm
Pr = 3X R. X 13
式中：
Re-电阻器电阻
I—流经电阴器的基波电流有效值6,6.6辅助系统功率
辅助系统摄耗包括泵、风机，室内玲却加热功率消耗，也包括在备种环境温度、无功功率潮流水平下除晶闸皆阀之外的各晶闸营及其他设备损耗。估算是在假定的标称电压下进行的。6.6.7总损耗评估
对6.6.1~6.6.6所描述的各类设备，在各种负荷水平（感性或容性)下对其损耗进行相加。供应商应提供在系统电压为某一数值（标么值）时，SVC在稳态运行范围的总运行损耗曲线图。一般总损耗水平为 SVC额定容量的0.8%左右。7SVC主设备功能及其特性要求
SVC工程供货范围参见附录D：SVC系统的可用率及可靠性参见附录E；备件策略参见附录F。SVC系统所有元件和设备需满足第2章中所列的相关标准要求。7.1晶闸管阀
7.1.1性能要求
品闻管阀的设计应考虑SVC总体性能要求，确保安全可靠运行。GB/T20298—2006
7.1.2润体维护通道
阅体的结构设计、布局应留有合理的通道，以便于运行人员视察、日常维护、元件更换，有关要求参见DL5014.SVC厂房及其设备布置参见附录G。7. 1. 3阀的耐受性设计
品闸管阀各元件及其他器件的设计应考虑如下要求，并留有适当裕度：a）晶闸替阀应能承受系统故障和开关操作过程中的过电压、过电流冲击。TCR、TSR阀应做到在第5章所描述的系统最高持续运行线电压（kV)范周内可控：TSC阀应能够在第5章所描述的系统短时最高运行线电压（kV)下可靠关断；b）考虑到分布电容和元件参数的分做性，品问管阀的设计应考虑合适的裕度，以经受体各电压级由于电压分布不均而发生损坏，SVC的设计应考虑随止误触发，即阅体任一元件在某一错误时刻触发、或没有触发命令而被误触发
d）一般至少当一个元件发生损坏后，阅体其他各元件应运行在其额定值范用内。供应商应给出SVC能够维持运行的最大可损坏元件的数日,该数目的确定需考意 SVC的可用率指标要求。7.1.4维护
晶闹管阀组的监控、维护要求如下：ay
监控的目的在于及时鉴别出任意一个已经发生故障，损坏的元件；b
晶闹管阀距的设计应便于元件更换。7.1.5阀的保护
供应商应说明阀的过电压保护措施、保护动作时的电压水半。要求如下：a）TCR、TSR润应配置强制触发系统进行过电压保护:b)在过电压发生时 TSC 调不应被触发,并应采取闭及互镇措施避免误触发7. 1. 6试验
供应商应提交晶闸借阀的试验大纲以及按相关标推提供试验报告。7.2晶阐管阀的冷却系统
冷却系统应保证在最高环境温度及各元件最夫无功输出持况下 SVC 正常工作,间时,冷却系统应保证在最低环境温度下SVC各元件最小无功输出时可推运行。7.2. 1各种冷却方式的基本要求7. 2. 1. 1液体冷却
a）封闭循环系统应提供充分的散热能力，例如泵、热交换器、风轨容最的选择均应满足S系统各种方式散热的要求：般为双机备用，若双方约定，可不提供备用冷却系统）1b）在却设备例如录、风机、冷却器存在故障要求更换时，应保证冷却系统仍正常运行（无备用拎却系统除外】：
为了保证冷却液电阻率在一定水平，应有液体净化环节。供应商应说明液体电阻率的设计数c
值，并阐明对电阻率是如何进行检测以及电阻率不合格时会有什么后果：应该有足够的去离子材料，以保证在大于一个检修维护周期的时间内不需要更换。更换去离d)
子材料时冷却系统不应停运。供应商应给出去离子材料检查，更换的时间周期及其方法；e）封闭循环系统的维护及循环冷却液损耗的补充每年不得超过一次。采用纯水冷却的散热装置应满足JB5833的规定。7.2.1.2空气冷却
a）空气冷却系统应提供充分的散热能力，包括应选择足够容量的送风机、空气滤器、监测设备、热量交换器（一般为双机备用，若双方约定，不提供备用冷却系统：b）当冷却系统有一台设备存在缺陷时，冷却系统应仍能工作而不关闭（无备用冷却系统除外）：8
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