学1 http://xuejiunet.com ICS 29.240.99 K 40 NB 备案号：61516-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T42141—2017 矿热炉供电系统用无功补偿装置 设计与应用导则 The design and application guide of reactive power compensation installationfor submerged arcfurnacepower supply system 2017-11-15发布 2018-03-01实施 国家能源局 发布 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义. 4 设计原则 4.1 可靠性要求 4.2 安全性要求· 4.3 功能要求 4.4 谐波要求·· 4.5 其他特殊要求 设计依据 5 5.1 概述· 5.2 环境条件 5.3 矿热炉变压器参数条件 5.4 矿热炉冶炼电气特征参数条件 5.5 矿热炉短网参数条件· 5.6 供电电网参数条件 通用设计要求 6 6.1 补偿绕组要求 6.2 功率因数控制要求 6.3 分组限制 6.4 补偿量测量要求 6.5 安全运行要求 6.6 环保要求 6.7 检修要求· 设计方法 7 7.1 装置类型的确定 7.2 额定无功输出的确定 7.3 电容器组参数的确定 7.4 装置器件参数的确定· 7.5 装置的保护 7.6 装置的控制 布置和安装 1 8.1 安装场所条件 11 8.2 布置和安装设计 电气间隙和爬电距离 8.3 12 8.4 接地 ·12 8.5 防火 · 12 I 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 8.6通风· 12 附录A（资料性附录） 装置安装位置示意图 ·13 附录B（资料性附录） 装置设计示例· 14 B.1 概述 B.2 设计依据 B.3 装置设计要求 设计方法 15 B.4 附录C（资料性附录）矿热炉供电系统用无功补偿装置现场试验 17 C.1 单一无功补偿装置试验 ·17 C.2组合补偿装置联调试验· ·17 C.3验收试验 ·18 参考文献 19 图A.1装置安装位置示意图. · 13 表1装置运行地点的环境空气温度变化范围 表2装置宜具有的保护类型 10 II 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由国家能源局提出。 本标准由能源行业无功补偿和谐波治理装置标准化技术委员会（NEA/TC9）归口。 本标准起草单位：深圳市恒力电源设备有限公司、西安高压电器研究院有限责任公司、上海南自科 技股份有限公司、青岛菲特电器科技有限公司、桂林电力电容器有限责任公司、北京科技大学、合肥华 威自动化有限公司、西安ABB电力电容器有限公司、深圳市三和电力科技有限公司、无锡北科自动化科 技有限公司、国网浙江省电力公司绍兴供电公司、上海思源电力电容器有限公司、中国天辰工程有限公 司、国网安徽省电力公司电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、合容电气股份有限公司、西安 西电电力电容器有限责任公司、辽宁电能发展股份有限公司、杭州银湖电力设备有限公司、上海鄂尔多 斯工业技术有限公司、申达电气集团有限公司、新东北电气集团电力电容器有限公司、上海永锦电气集 团有限公司、河北旭辉电气股份有限公司、丹东欣泰电气股份有限公司、国网江西省电力科学研究院。 本标准主要起草人：于洋、张剑呼、张宗有、元复兴、张晋波、储少军、梁晨、李怀玉、江钧祥、 吕韬、陶祥生、李忠思、陈晓宇、刘菁、范莺、张全为、郭曼波、葛锦萍、张宝成、胡治龙、赵军、 赵福庆、陶梅、全风岐、吴小丹、白洋、芦锋、盖斌、李顺利、苏开云、李瑞桂、蔡重凯、樊晓军、俞立天、 彭杨涵、杨圣利、王洪蛟、刘见。 II 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 矿热炉供电系统用无功补偿装置设计与应用导则 1范围 本标准规定了矿热炉供电系统用无功补偿装置的设计原则、设计依据、通用设计要求、设计方法、 布置和安装等要求。 本标准适用于工频为50Hz、额定电压为110kV及以下矿热炉供电系统用无功补偿装置（以下简称装置）。 装置的设计与应用，除应符合本标准的规定外，且应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8349金属封闭母线 GB/T14549 电能质量公用电网谐波 GB/T22582 电力电容器低压功率因数补偿装置 GB/T30841 高压并联电容器装置的通用技术要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 注2：前面加“额定”两字的电气术语和电气量，除非另有说明，系指电热设备本身而言。 注3：术语“额定电压”“额定电流”或“额定容量”是指由制造方规定并标明在设备上的电压（在三相系统中为线 电压、电流或容量。 3.1 矿热炉submergedarcfurnace 由矿热炉变压器、大电流导体（矿热炉短网）和炉体组成，通过炉体内碳素电极端部的电弧热和炉 料或炉渣的电阻热来冶炼铁合金、电石、黄磷、工业硅等产品的一种电炉。 3.2 矿热炉变压器 transformerofsubmergedarcfurnace 按矿热炉运行的特殊要求制造的变压器，用于从高压电网向矿热炉供电，并提供适合于矿热炉运行的电压。 3.3 矿热炉短网bustubeofsubmergedarcfurnace 矿热炉变压器低压侧出线端子与矿热炉电极之间的大电流载体。 3.4 矿热炉电极 electrodeof submergedarcfurnace 用于插入炉料产生电弧融化炉料的供电电极 3.5 治炼电耗 powerconsumptionof smelting 对每一吨产成品，矿热炉变压器、矿热炉短网、矿热炉炉体所消耗的电能。 注：冶炼电耗的单位为干瓦时每吨（kWh/t）。 1 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 矿热炉供电系统用无功补偿装置设计与应用导则 1范围 本标准规定了矿热炉供电系统用无功补偿装置的设计原则、设计依据、通用设计要求、设计方法、 布置和安装等要求。 本标准适用于工频为50Hz、额定电压为110kV及以下矿热炉供电系统用无功补偿装置（以下简称装置）。 装置的设计与应用，除应符合本标准的规定外，且应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8349金属封闭母线 GB/T14549 电能质量公用电网谐波 GB/T22582 电力电容器低压功率因数补偿装置 GB/T30841 高压并联电容器装置的通用技术要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 注2：前面加“额定”两字的电气术语和电气量，除非另有说明，系指电热设备本身而言。 注3：术语“额定电压”“额定电流”或“额定容量”是指由制造方规定并标明在设备上的电压（在三相系统中为线 电压、电流或容量。 3.1 矿热炉submergedarcfurnace 由矿热炉变压器、大电流导体（矿热炉短网）和炉体组成，通过炉体内碳素电极端部的电弧热和炉 料或炉渣的电阻热来冶炼铁合金、电石、黄磷、工业硅等产品的一种电炉。 3.2 矿热炉变压器 transformerofsubmergedarcfurnace 按矿热炉运行的特殊要求制造的变压器，用于从高压电网向矿热炉供电，并提供适合于矿热炉运行的电压。 3.3 矿热炉短网bustubeofsubmergedarcfurnace 矿热炉变压器低压侧出线端子与矿热炉电极之间的大电流载体。 3.4 矿热炉电极 electrodeof submergedarcfurnace 用于插入炉料产生电弧融化炉料的供电电极 3.5 治炼电耗 powerconsumptionof smelting 对每一吨产成品，矿热炉变压器、矿热炉短网、矿热炉炉体所消耗的电能。 注：冶炼电耗的单位为干瓦时每吨（kWh/t）。 1 学1 http://xuejiunet.com NB/T42141—2017 矿热炉供电系统用无功补偿装置设计与应用导则 1范围 本标准规定了矿热炉供电系统用无功补偿装置的设计原则、设计依据、通用设计要求、设计方法、 布置和安装等要求。 本标准适用于工频为50Hz、额定电压为110kV及以下矿热炉供电系统用无功补偿装置（以下简称装置）。 装置的设计与应用，除应符合本标准的规定外，且应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8349金属封闭母线 GB/T14549 电能质量公用电网谐波 GB/T22582 电力电容器低压功率因数补偿装置 GB/T30841 高压并联电容器装置的通用技术要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 注2：前面加“额定”两字的电气术语和电气量，除非另有说明，系指电热设备本身而