配电网电容电流计算
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中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器,联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路,根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下:据乔工介绍:I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A,35kV侧共有三段母线,三段母线都采用中性点经电阻接地方式,因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是:(1)有效限制系统各种过电压,特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制;(2)利用大的接地故障电流,解决选线难,达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网,大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户,以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在:1)降低工频过电压,非故障相电压升高小于√3倍;2)有效限制间歇性弧光接地过电压;3)消除谐振过电压;降低各种操作过电压;4)可准确判断并及时切除故障线路;5)系统承受过电压水平低,时间短;可适当降低设备的绝缘水平,提高系统设备的使用寿命,具有很好的经济效益。
6)有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用,降低雷电过电压水平;适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况,电阻不需要调节;设备简单、可靠,投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时,电阻值的选取必须根据电网的具体情况,应综合考虑限制过电压倍数,继电保护的灵敏度,对通信的影响,人身安全等因素。
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。
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。
10KV的电网中性点不接地单相接地时的电容电流下面是一些摘录资料:在GB50070-94《矿山电力设计规范》第2。
0。
10条中规定,“矿井6-10KV电网,当单相接地电容电流小于等于10A时,宜采用电源中性点不接地方式;大于10A时,必须采取限制措施”。
这条规定是依据国内外有关科研成果和国内外现行规程、标准以及人身触电安全要求等三方面作出的。
现分述如下:1、试验研究和运行经验数据①《电缆网络单相接地电弧电流不自熄下限试验研究》技术鉴定书指出,“电弧引弧试验的数据近200个。
这些数据客观地、真实地描述了在给定工况条件下,电缆接地电弧电流的熄灭情况”。
部级鉴定委员会同意由西北电力中试所和北京煤炭设计研究院完成的试验研究报告,并肯定该报告可供修改规程、规范时参考。
该报告的结论是,电弧接地不自熄电流下限值:全塑电缆25A;油浸纸绝缘电缆15A;交联电缆10A。
以安全计应取其中最小值10A。
②华中、湖北电力试验研究所1992年试验研究的成果表明,3-10KV架空配电线路,当电容电流在16A及以上时,不能自熄电弧;当电容电流小于10A,几乎全能自熄。
③湖北省6-10KV配电网运行经验与上述试验研究结果一致。
④开滦矿务局赵各庄煤矿从60年代以来,单相接地电容电流达18A左右,井下高压电缆发生着火事故次数显著增多。
⑤原中国统配煤矿总公司6KV电网安全调研组于1988年对引起矿井电缆“放炮”事故做了统计分析。
结论是,电容电流在20A左右的矿井电缆“放炮”事故仍很严重。
⑥(GB50070-94)《矿山电力设计规范》专题组编写的《关于矿井高压电网单相接地电流限值问题的分析讨论》报告中指出,某矿实测6KV电网电容电流为16A,曾发生多重接地故障。
⑦中国矿业大学《矿井6KV电网单相接地电流及限制方案的制定》一文指出,实验研究和仿真计算结果表明,当单相接地电弧电流小于10A时,电弧可自熄。
⑧前苏联《煤矿供电效率的提高》专著中指出,当接地电容电流大于10A时,中性点应采用消弧线圈补偿方式。
配电网电容电流检测的常见方法发表时间:2015-01-20T15:40:51.977Z 来源:《防护工程》2014年第10期供稿作者:李俊[导读] 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。
李俊国网福建政和县供电有限公司福建政和 353600[摘要]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。
[关键词]配电网电容电流方法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。
一,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有无架空地线与有架空地线,需要注意的是:双回线路的电容电流为单回路的1.4 倍(6-10kV 系统);一般实测表明:夏季比冬季电容电流增值10%;由于变电所中电力设备所引起的电容电流增值估算等。
单相金属接地又分不投入消弧线圈和投入消弧线圈两种。
不投入消弧线圈(即中性点不接地)的单相金属接地测量,在系统单相接地下进行的,当系统一相接地时,其余两相对地电压升为线电压。
因此,在测试前应消除绝缘缺陷,以免在电压升高时非接地相对地击穿,形成两相接地短路事故。
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。
配电网电容电流测量方法系统电容电流是指系统在没有补偿的情况下,发生单相接地时通过故障点的无功电流。
测量方法很多,这里介绍几种常用的方法。
一、单相金属接地法单相金属接地又分为投入消弧线圈补偿接地和不投入消弧线圈两种。
1、不投入消弧线圈不投入消弧线圈(即中性点不接地)的单相金属接地测量,其接线如图13-10所示,图中,QF为接地断路器;TV为测量用电压互感器;TA1、TA2为保护和测量用电流互感器;W为低功率因数功率表,用以测量接地回路的有功损耗;TA1的1、2端子接QF的过流保护。
电流、电压向量图如图13-11所示。
图13-10 不投入消弧线圈的单相金属接地测量原理图图13-11 不投入消弧线圈的单相接地的电流、电压向量图试验是在系统单相接地下进行的,当系统一相接地时,其余两相对地电压升为线电压。
因此,在测量前应消除绝缘缺陷,以免在电压升高时非接地相对地击穿,形成两相接地短路事故。
为使接地断路器能可靠切除接地电容电流,须将三相触头串联使用,且应有保护。
若测量过程中发生两相接地短路,要求QF能迅速切断故障,其保护瞬时动作电流应整定为IC的4~5倍。
合上接地断路器QF,迅速读取图中所示各表计的指示数值后,接地开关应立即跳闸。
所用表计均不得低于0.5级。
测量功率,应用低功率因数功率表。
由于三相对地电容不等,一相单相接地难以测得正确的阻尼率,需三相轮流接地测量,取三次测量结果的算术平均值。
测量结果的计算:上三式中I cp——接地电流的有功分量(安);I cp——接地电流的无功分量(安);I c——系统总接地电流(安);P——接地回路的有功损耗(瓦);U□——中性点不对称电压(伏);d%——系统的阻尼率。
若测量时的电压和频率不是额定值,则需将测得的电流折算到额定电压和额定频率下的数值,即式中I ce——电压和频率为额定值时的系统接地电容电流(安);f e——额定频率(赫兹);U e——额定电压(伏);U av——三相电压(线电压)的平均值(伏)。
配电网电容电流计算
一、概述
目前,电容电流得测定方法很多,通常采用附加电容法与金属接地法进行测量与计算,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得调谐原理,有多种间接测量电网电容电流得方法。
其根本思想都就是利用电网正常运行时得中性点位移电压、中性点电流以及消弧线圈电感值等参数,计算得到电网得对地总容抗,然后由单相故障时得零序回路,计算当前运行方式下得电容电流。
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得配电系统,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《交流电气装置得过电压保护与绝缘配合》规定:3~10kV钢筋混凝土或金属杆塔得架空线路构成得系统与所有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电缆线路构成得系统,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(即流过消弧线圈得电感电流大于电容电流),也就就是说装设得消弧线圈得电感必须根据对地电容电流得大小来确定,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得变化,在电网正常运行时,测量计算当前运行方式下得电容电流,以合理调节消弧线圈得出力。
显然,电网电容电流得计算精度,将直接影响消弧线圈得调谐与补偿效果。
随着电力系统对安全可靠性要求得日益提高,用户对消弧线圈调谐精度与补偿效果得要求也越来越高。
而现有得各种消弧线圈自动跟踪补偿装置中所采用得计算理论与方法,无法很好满足用户得要求。
要提高消弧线圈得调谐精度与补偿效果,首先就要进一步提高电容电流得计算精度。
本章对电容电流得计算理论与计算方法作了进一步深入得研究,减小与消除了对地容抗计算得误差,并计及电网不平衡对电容电流计算得影响,提高了电容电流得计算精度。
二、电容电流得估算
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:
有架空地线:
式中,——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:错误!双回线路得电容电流为单回路得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%;
错误!由于变电所中电力设备所引起得电容电流增值估算见表4–1。
\o\ac(○,4)一般估算
6kV:=0、015(安/公里)
10kV:=0、025(安/公里)
表4–1 因变电所设备引起得电容电流增值估算
2、电力电缆线路得电容电流
电缆线路在同样得电压下,每公里得电容电流为架空线25倍(三芯电缆)或者50倍(单芯电缆),近似计算公式如下:
6kV:(安/公里)
10kV:(安/公里)
式中:——电缆截面积(毫米2)
——额定线电压(千伏)
上述得计算公式主要适用于油浸纸电力电缆,对目前采用得聚氯乙烯绞联电缆每公里对地得电容电流比油浸纸要大,根据厂家提供得参数与现场实测检验约增大20%左右。
3、经验数据表
表4–26~35kV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4–510千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、电缆得绝缘厚度为4、5mm;
3、接地电容电流式中取11千伏以下得相电压。