下载文档原格式
自动化论坛：单相接地电容电流的计算方法单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流Ic=0.1×UP ×L式中: UP━电网线电压(kV)L ━电缆长度(km)4.2 架空线电容电流的计算有以下两种：（1）根据单相对地电容,计算电容电流Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般架空线单位电容为5-6 pF/m。
（2）根据经验公式,计算电容电流Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3式中: UP━电网线电压(kV)L ━架空线长度(km)2.7━系数，适用于无架空地线的线路3.3━系数，适用于有架空地线的线路关于单相接地电容电流计算单相接地电容电流我所知道估算公式：对架空线：Ic=UL / 350对电缆：Ic=UL / 10我想请问的是L是指的架空线长度还是架空线距离？比如是三相的L是不是为距离X 3 另请问有没有更详细的计算方法？工业与民用配电设计手册上对L的定义是线路的长度，单位km，这里的长度与楼主说的距离是同一个概念，也就是说L是指架空线或电缆的距离，三相不需要再用距离乘以3更详细的单相接地电容电流计算公式见附件，摘自工业与民用配电设计手册152页描述:没有文件说明附件:( 189 K)单相接地电容电流计算.pdf下载次数(27)首先应该明确为什么要算这个电容电流，一般计算单相接地电容电流首先要了解，中性点接地系统的分类，什么样的系统才要计算单相接地电容电流，相关国家规定是怎样规定的，算出这个电流怎样进行相关的补偿，选用什么装置进行补偿，补偿的分类是欠补偿，还是过补偿，还是完全补偿，为什么要选用过补偿，单单理解怎样计算是没有任何用处的，中性点接地系统是个综合问题，考虑的要全面。
煤矿高压电网单相接地电容电流计算方法高压电网单相接地电容电流运算近年来，随着矿井井型的增大，井下用电设备的增多，煤矿机械化程度的提高，供电线路逐步增加，煤矿高压电网的单相接地电容电流也在增大，给供电系统的正常运行带来一系列安全性和可靠性问题。
随着接地电容电流的增大，降低了电缆的绝缘程度，易形成绝缘击穿从而发生两相或三相短路故障，当电网的接地电容电流增大到一定值后，接地故障点电弧便难以自熄，容易引起间隙电弧过电压。
为减少煤矿安全事故发生的可能，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，因此准确运算煤矿供电系统对地电容电流具有重要的现实意义。
单相接地故障是阻碍煤矿高压电网安全供电的要紧因素之一，当单相接地电容电流超过一定值时，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，本文在分析煤矿高压电网电容电流理论准确运算基础上，应用了综合考虑电缆系数、天气系数及高压电器设备增值系数的改进的单相接地电容电流运算方法。
最后，通过实例运算验证了该改进运算方法的正确性。
1 、电网单相接地电容电流的理论运算煤矿10kV高压电网中性点不接地系统能够由图1模拟表。
图1 10kV 中性点不接地模拟电网图中，A E •、B E •、C E •为电网各相相电势，14~C C 为各线路每相对地分布电容，0C 为电力系统中其它线路与设备的一相对地总电容，01234d I i i i i i =++++为电力系统单相接地电容电流。
当配电网发生A 相单相接地故障时，故障点的接地电容电流由式3d A I CU ω=运算，其中01234C C C C C C =++++为配电网一相对地总电容值， 为电网的相电压，大小为6000/3则电网的对地电容就越大，接地电流也越大。
煤矿配电网中性点不接地系统单相接地故障时，有如下的故障特点：流过所有非故障线路零序电流的方向相同，故障线路零序电流方向与非故障线路相反，且故障线路电流突变的幅值大于所有非故障相的幅值，其值为所有非故障相的幅值之和。
第21卷第1期2004年2月现 代 电 力M ODERN E LECTRIC POWER V ol 121 N o 11Feb 1 2004配电网电容电流估算公式的修正钟新华(浙江省金华市电业局,金华 321017) 摘 要:配电网电容电流估算公式是配电网设计中的常用公式。
随着线路增多和设备变化,传统的估算公式出现了很大误差。
为此,分析了造成公式误差的原因,重新推导出了新估算公式,对从事电力建设工程技术人员有极大的实用价值。
关键词:配电网电容电流;估算公式;修正中图分类号:T M727文献标识码:A 文章编号:100722322(2004)0120045205收稿日期:20031021基金项目:浙江省电力科技项目作者简介:钟新华(1958-),高级工程师,主要从事配电网规划设计方面的研究。
1 问题的提出随着城市电网的扩大,特别是电缆出线的增多,配电系统电容电流增加较快。
当系统的某一相发生接地故障时,对地电容电流会相当大,接地电弧如不能自熄,极易产生间隙性弧光接地过电压,持续时间长,影响面大,线路绝缘薄弱点往往还会发展成两相短路事故。
有时由于电磁式电压互感器铁心饱和引起铁磁谐振过电压,将会造成电压互感器损坏或熔断器熔断,使事故跳闸率明显上升。
针对配电网日益出现电容电流增大现象,1997年浙江省金华电网实施接地变消弧线圈自动补偿电容电流来提高配网可靠性,从110kV 江南变第一台接地变投运后五、六年来,先后出现了接地变均由于补偿容量太小问题,而实际运行电容电流大而逐一更换。
例如110kV 江南变、站前变主变容量均为2×40M VA ,10kV 母线I 、II 段分别装了2台接地变,补偿范围每台20～50A ,运行3年后市区供电局反映电压不平衡,时常有接地信号,各条线路轮流拉,2001年进行了实际测试,发现每段母线上电容电流已超过了70A ,随即更换了容量大的接地变。
再如110kV 义乌变、稠城变在10kV 母线装了补偿电流为20～50A 接地变,投运不久,就出现接地变工作在欠补偿状态,实际测试后,每段母线上电容电流在80～100A ,随即更换成补偿容量为100A 接地变。
配电网电容电流测量分析郝建成;朱义东;于在明【摘要】提出一种配电网电容电流检测新方法,利用该方法对配电网电容电流进行了实测,计算了配电网容性电流,对计算结果和实测结果进行了比较分析.介绍了配电网消弧线圈容量计算方法,指出部分配电网消弧线圈配置存在问题.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2013(034)008【总页数】3页(P1-2,30)【关键词】配电网,电容电视;消弧线圈【作者】郝建成;朱义东;于在明【作者单位】辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006;辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006;辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006【正文语种】中文【中图分类】TM727随着城市电网的扩大，电缆出线的增多，系统电容电流增大［1－2］。
当系统发生单相接地故障，其接地电弧不能自熄，极易产生间隙性弧光接地过电压，持续时间一长，在线路绝缘薄弱处还会发展成两相短路事故［3］。
因此，当配电网足够大时，需要采用消弧线圈补偿电容电流，这是保证电力系统安全运行的重要技术措施之一。
为避免不适当的补偿给电力系统安全运行带来威胁，必须正确测定系统的电容电流值，并据此合理调整消弧线圈电流值，才能做到正确调谐，既可以很好地躲过单相接地的弧光过电流，又不影响继电保护的选择性和可靠性。
电力系统运行规程规定，当配电网电容电流大于规定值时，应装设消弧线圈补偿电容电流［4］。
1 测量方法的比较和选择传统电容电流测量方法有直接法和间接法2种［5］。
直接法主要包括单相金属接地法，该方法操作接线复杂，对测量人员和配电系统存在一定的安全隐患，一般不建议采用。
间接法包括中性点外加电容法、外加电压法、调谐法、变频法和电容增量法。
间接测量方法比较简单，能较准确地测量电容电流值。
但测量时仍需要对一次侧设备进行操作，操作复杂，准备时间长［6］。
2 新的测量方法原理针对传统配电网电容电流测量方法存在的不足，国内外相继提出了一系列电容电流在线测量新方法。
前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员可在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
2单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模，10kV出线总长度增加，对地电容较大时，单相接地电流就不容忽视。
当单相接地电流超出允许值，接地电弧不易熄灭，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。
单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面：1）弧光接地过电压危害当电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3-5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，可使用电设备、电缆、变压器等绝缘老化，缩短使用寿命，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
2）造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入接地网后由于接地电阻的原因，使整个接地电网电压升高，危害人身安全。
3）交流杂散电流危害电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃可燃气体、煤尘爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管，气管等金属设施。
4）接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。
5）配电网对地电容电流增大后，架空线路尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
3 单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定，3～10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。
消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
为什么要测量配电网电容电流？配电网电容电流测试仪是电力工作者在进行配电网电容电流测试时使用的仪器。
在电力系统中为什么要对配电网电容电流进行测量，最直接且重要的原因就是电力安全问题。
电力系统中，66kv及以下的配电网其中性点是非直接接地系统，线路系统出现单相接地时，流过故障点的电流由于是线路对地电容产生的电容电流，所以不会马上对设备造成损坏，也不会使断路器断开，但是一定要想办法找出故障点并消除。
避免因此造成电气设备损坏以及其他安全事故。
包括：1.单相接地电流通过调相机和变压器等造成铁心烧坏。
2.人在单相接地故障点附近时，由于电流从触地点以同心圆的方式向外20米扩散，每个圆周均有不同电位，人体两脚接触地面两点易发生跨步电压危险。
3.单相接地使非故障对地电压比原来电压高几倍，如果发生弧光接地，甚至出现2.5-3倍的电压，弧光还会促使导线周围气体发生游离，高电压碰上气体游离容易造成相间短路，对电器设备和系统造成破坏性故障。
4.接地点还会使故障设备绝缘材质带电，造成人体触电事故。
根据国家电力规程，在10kv系统电容电流分别大于30A，35kv 系统电容电流分别大于10A的情况下，都需安装消弧线圈，以补偿电容电流。
因此需要对配电网电容电流进行测试，以此决定是否需要安装消弧线圈。
还有个原因是由于配电网对地电容与PT参数配合，会产生PT铁磁谐振过压，为了验证谐振的性质，准确测量出配电网对地电容值就变得十分必要。
传统配电网电容电流测试方法是开口三角异频信号注入法，此方法要求系统必须平衡，但实际95%的系统都不平衡，因此很快被淘汰，取而代之的是配电网电容电流测试仪。
该仪器无需和一次侧打交道，因而不存在试验的危险性，不仅如此，它的操作接线都简单，测试速度快，测量数据准确，大大提高了电力工作者的工作效率，是电力工作者的得力助手！。
配电网继电保护整定计算原则1.规范性引用文件1）GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程2）DL/T584-20173kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程3）Q/GDW766-201210kV~110（66）kV线路保护及辅助装置标准化设计规范4）Q/GDW767-201210kV~110（66）kV元件保护及辅助装置标准化5）Q/GDW442-2010国家电网继电保护整定计算技术规范235〜220kV变电站10kV出线开关整定原则2.1电流速断保护1）按躲过本线路末端最大三相短路电流整定,计算公式如下：I DZ1-K K Xl Dmax⑶式中：K K—可靠系数，取K K>1.3；取可靠系数大于1.3是在考虑各种误差的基础上进行的，一般可根据线路长度、装置误差等因素酌情考虑；I Dmax（3）—系统大方式下，本线路末端三相短路时流过保护的最大短路电流。
2）宜与上一级变压器低压侧限时速断保护配合，可靠系数不小于1.1。
3）对于保护范围伸入下级线路或设备的情况，为避免停电范围扩大，可增加短延时。
4）时间取0〜0.15s。
2.2限时速断电流保护1）按保线路末端故障有灵敏度整定，灵敏系数满足2.4要求。
2）按与下一级线路电流速断保护相配合，时间级差宜取0.3〜0.5s。
计算公式如下：I DZ2>K K XK fmax XI DZ1'式中：K K—可靠系数，取K K>I.I；K fmax—最大分支系数，其分支系数应考虑在下一级线路末端短路时，流过本线路保护的电流为最大的运行方式。
【DZ1'—下一级线电流速断保护电流定值。
3)灵敏度不满足要求时，按与下一级线路限时速断电流保护配合。
4)应与上一级变压器10kV侧限时速断电流保护配合，可靠系数不小于1.1。
若时间无法与上一级变压器10kV侧限时速断电流保护配合，可退出本段保护，只考虑投入电流速断保护。
摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。
不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。
本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。
为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。
本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。
针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。
其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。
最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。
阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。
开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。
设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。
关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。
1前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员可在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
2单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模，10kV出线总长度增加，对地电容较大时，单相接地电流就不容忽视。
当单相接地电流超出允许值，接地电弧不易熄灭，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。
单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面：1）弧光接地过电压危害当电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3-5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，可使用电设备、电缆、变压器等绝缘老化，缩短使用寿命，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
2）造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入接地网后由于接地电阻的原因，使整个接地电网电压升高，危害人身安全。
3）交流杂散电流危害电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃可燃气体、煤尘爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管，气管等金属设施。
4）接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。
5）配电网对地电容电流增大后，架空线路尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
3 单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定，3～10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。
消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
35KV配电网络中性点接地华北水利水电大学周国安摘要电网中性点接地是关系到电网安全可靠运行的关键问题之一。
该文通过介绍中性点接地的基本概念、设计思想和理论联系实际的方法展开分析与研究。
阐明了35kV配电网络中性点采取消弧线圈接地方式的原因及解决其接线的具体措施。
通过理论分析，明确了消弧线圈的作用，并深入地讨论了消弧线圈的调整范围及方法。
清楚地表达了35KV配电网络中性点消弧线圈的整定值的合理性。
文中还明确了35KV配电网络进一步完善措施与该网络形成的接地设施之间的内在联系，从而提出了对35KV配电网络完善要求的具体措施。
关键词 35KV配电消弧线前言农村和城市配电网的负荷逐步在增大，就有110KV和35KV电网直接深入负荷区，这样给供电的安全、可靠性提出了更高的要求。
为此，必须分析和研究关系到整个供电系统安全、可靠的关键问题之一即35KV配电网络中性点接地方式问题。
对于大型变电站主变压器一般选择220/110/35KV或220/110/10KV，其接线组别为Y0/Y0/Δ，三角形接线侧为35KV或10KV，35KV或10KV是中性点不直接接地系统，只有选择接地变压器接在不同的母线段上，来完成接地补偿等问题。
另外，弄清这个问题，便于进一步完善该网络时，尽可能考虑采取技术合理、经济节省的相应措施。
1 规划设计的中性点接地方式1.1 中性点接地方式基本概念电力系统中电网中性点接地方式分直接接地和不接地(或称绝缘)的两种方式。
电网中性点直接接地，中性点就不可能积累电荷而发生电弧接地过电压，其各种形式的操作过电压均比中性点绝缘电网要低，但接地为短路故障，特别是瞬间接地短路，必须通过保护动作切除，再依靠重合闸恢复正常供电。
现今110KV及以上电网大都采用中性点直接接地方式。
但若较低电压等级的电网采用中性点接地的运行方式，则其接地事故频繁，甚至引起很多更严重的事故，操作次数多，且会因此增加许多设备，即可能引起供电可靠性降低，又不经济，故在我国3～35KV甚至60KV电网中性点采用非直接接地运行方式。
物理电路电源电流计算公式在物理学和工程学中，电路是一个重要的概念，它用于描述电子元件之间的相互作用和电流的流动。
在电路中，电源是一个提供电流的设备，它可以是电池、发电机或其他类型的电源。
在设计和分析电路时，计算电源电流是一个关键的步骤，因为它可以帮助工程师确定电路的性能和稳定性。
电源电流的计算涉及到许多因素，包括电源的电压、电阻和电流。
根据基本的电路理论，我们可以使用基本的物理公式来计算电源电流。
下面是电路中电源电流的计算公式：I = V / R。
在这个公式中，I代表电源电流，V代表电源的电压，R代表电路中的电阻。
这个公式被称为欧姆定律，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据这个公式，我们可以看到电源电流与电压成正比，与电阻成反比。
在实际应用中，我们可以使用这个公式来计算电路中的电源电流。
首先，我们需要测量电源的电压和电路中的电阻。
然后，将它们代入公式中，就可以得到电源电流的数值。
这个数值可以帮助工程师评估电路的性能，确定是否需要调整电源的电压或电路中的电阻。
除了欧姆定律，还有一些其他的公式可以用来计算电源电流。
例如，如果电路中有多个电阻，我们可以使用串联电阻和并联电阻的公式来计算总电阻。
然后，将总电阻代入欧姆定律中，就可以得到电源电流的数值。
另外，如果电路中有电容或电感，我们也可以使用复杂的交流电路公式来计算电源电流。
在这种情况下，电源电流将随着时间的变化而变化，这需要更复杂的数学方法来进行计算。
除了使用基本的物理公式，还可以使用计算机辅助工具来计算电源电流。
现代的电路设计软件可以帮助工程师快速准确地计算电源电流，同时还可以进行电路仿真和优化。
总之，电源电流的计算是电路设计和分析中的一个重要步骤。
通过使用欧姆定律和其他相关的物理公式，我们可以计算电路中的电源电流，从而评估电路的性能和稳定性。
在实际应用中，我们还可以使用计算机辅助工具来进行计算，以提高工作效率和准确性。
希望本文能够帮助读者更好地理解电路中电源电流的计算方法。
基于单相接地故障的配电网馈电线路电容电流测算方法周永其;陈挥瀚;常勇;王莹;杨洪灿;孙建华【摘要】介绍随着城市配电网的规模不断扩大,电缆线路大面积的应用,配电网线路的电容电流日益增大,电容电流的大小决定消弧线圈调控,对电网的规划设计和运行安全有重要影响.本文研究了配电网发生单相接地故障时线路零序电流和电容电流之间的关系,基于单相接地故障时馈电分支线路的零序电流测量值,提出一种线路电容电流的测算方法.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2018(046)003【总页数】2页(P73-74)【关键词】配电网;单相接地故障;零序电流;电容电流【作者】周永其;陈挥瀚;常勇;王莹;杨洪灿;孙建华【作者单位】云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000;昆明同弘瑞能电力科技有限公司,昆明 650000;昆明理工大学,昆明 650500;昆明理工大学,昆明650500;云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000;云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000【正文语种】中文【中图分类】TM740 前言低压配电网一般采用小电流接地系统运行方式[1]，配电网系统发生单相接地故障时故障电流与配电线路电容电流大小相关。
配电网对地电容电流决定了是否装设消弧线圈以及消弧线圈的补偿容量[2]，同时对分析铁磁谐振过电压也有重要意义[3]。
传统的电容电流测量方法分为直接法和间接法[4]。
直接法操作繁杂，危险性高，容易引起事故，基本不再采用。
间接法虽然比直接法简单，但是其测量时涉及一次侧，人员与设备安全无保障、操作繁琐、准备工作耗时长、测量工作效率低，同时存在误操作危险。
信号注入法是目前常采用的方法，主要采用三频法、双频法和扫频法等方式[5]。
信号注入法存在受互感器漏阻抗影响较大、频率选取困难等问题。
本文根据配电网发生单相接地故障时电容电流与零序电流的关系，测量得到发生单相接地故障时配电馈线路上的零序电流，得出各个线路运行时的线路电容电流。
配电网电容电流计算
一、概述
随着城市电网的扩大，电缆出线的增多，系统电容电流大大增大。
当系统发生单相接地故障，其接地电弧不能自熄，极易产生间隙性弧光接地过电压，持续时间一长，在线路绝缘弱点还会发展成两相短路事故。
因此，当网络足够大时，就需要采用消弧线圈补偿电容电流，这是保证电力系统安全运行的重要技术措施之一。
为避免不适当的补偿给电力系统安全运行带来威胁，首先必须正确测定系统的电容电流值，并据此合理调整消弧线圈电流值，才能做到正确调谐，既可以很好地躲过单相接地的弧光过电流，又不影响继电保护的选择性和可靠性。
目前，电容电流的测定方法很多，通常采用附加电容法和金属接地法进行测量和计算，但前者测量方法复杂，附加电容对测量结果影响较大，后者试验中具有一定危险性。
目前，根据各种消弧线圈不同的调谐原理，有多种间接测量电网电容电流的方法。
其根本思想都是利用电网正常运行时的中性点位移电压、中性点电流以及消弧线圈电感值等参数，计算得到电网的对地总容抗，然后由单相故障时的零序回路，计算当前运行方式下的电容电流。
在实际运行中，对于出线数较多、线路较长或包含大量电缆线路的配电系统，当其发生单相接地故障时，对地电容电流会相当大，接地电弧如果不能自熄灭，极易产生间隙性弧光接地过电压或激发铁磁谐振，持续时间长，影响面大，线路绝缘薄弱点往往还会发展成两相短路事故。
因此，DＬ/Ｔ620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：3～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统，当单相接地故障电流大于10Ａ时应装设消弧线圈；3～10kV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电流大于30Ａ，又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。
消弧线圈一般为过补偿运行（即流过消弧线圈的电感电流大于电容电流），也就是说装设的消弧线圈的电感必须根据对地电容电流的大小来确定，以防止中性点不接地系统发生单相接地而引起弧光过电压。
故障后，消弧线圈必须快速合理地补偿电容电流，以使接地电弧快速自熄，所以消弧线圈应实时跟踪电网运行方式的变化，在电网正常运行时，测量计算当前运行方式下的电容电流，以合理调节消弧线圈的出力。
显然，电网电容电流的计算精度，将直接影响消弧线圈的调谐和补偿效果。
随着电力系统对安全可靠性要求的日益提高，用户对消弧线圈调谐精度和补偿效果的要求也越来越高。
而现有的各种消弧线圈自动跟踪补偿装置中所采用的计算理论和方法，无法很好满足用户的要求。
要提高消弧线圈的调谐精度和补偿效果，首先就要进一步提高电容电流的计算精度。
本章对电容电流的计算理论和计算方法作了进一步深入的研究，减小和消除了对地容抗计算的误差，并计及电网不平衡对电容电流计算的影响，提高了电容电流的计算精度。
二、电容电流的估算
1. 架空电力线路电容电流估算法
中性点不接地系统对地电容电流近似计算公式为： 无架空地线：31.1 2.710C I U L A =⨯⨯⨯⨯ 有架空地线：31.1 3.310C I U L A =⨯⨯⨯⨯ 式中，U ——额定线电压（千伏）；
——线路长度（公里）；
——系数，因水泥杆，铁塔线路增10%。
几点说明：○1双回线路的电容电流为单回路的1.4倍（6—10kV 系统）；
○
2一般实测表明：夏季比冬季电容电流增值10%； ○
3由于变电所中电力设备所引起的电容电流增值估算见表4–1。
○
4一般估算 6kV ：C I =0.015（安/公里）
10kV ：C I =0.025（安/公里）
表4–1 因变电所设备引起的电容电流增值估算
2. 电力电缆线路的电容电流
电缆线路在同样的电压下，每公里的电容电流为架空线25倍（三芯电缆）或者50倍（单芯电缆），近似计算公式如下：
6kV：
95 3.1
22006
C e
S
I U
S
+
=
+
（安/公里）
10kV：
95 1.2
22000.23
C e
S
I U
S
+
=
+
（安/公里）
式中：S——电缆截面积（毫米2）
e
U——额定线电压（千伏）
上述的计算公式主要适用于油浸纸电力电缆，对目前采用的聚氯乙烯绞联电缆每公里对地的电容电流比油浸纸要大，根据厂家提供的参数和现场实测检验约增大20%左右。
3. 经验数据表
表4–2 6~35kV油浸纸电缆电容电流计算
表4–3 架空线路单相接地电容电流（安/公里）计算
表4–4 6kV交联聚氯乙烯电缆接地电容电流计算
注：此表适用于6kV小电流接地系统中铜芯交联聚氯依稀绝缘电力电缆。
表4–5 10千伏交联聚氯乙烯绝缘电力电缆接地电容电流计算
注：1.此表适用于10kV 小电流接地系统中铜导体交联聚氯乙烯绝缘
电力电缆；
2.电缆的绝缘厚度为4.5mm ；
3.接地电容电流6112310(/)C I f C U A km φπ-=⨯⨯⨯式中U φ
取11千伏以下的相电压。
