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发电机电容电流的测量及数据分析【摘要】近年来，在社会发展中，随着人们对电能用量的不断增加，对于电力系统中各设备管理也提出了新的标准。
发电机作为电力系统中不可缺少的一个环节，其安全、稳定运行对于电能输送的合理性、系统化有着极为重要的作用与意义。
本文就发电机电容电流的测量与数据分析进行探讨，并结合实际案例提出了其工作重点。
【关键词】发电机；电容；电流；测量近年来的社会发展中，全国各地区以35KV为主的电网结构逐渐完善，为了装设和调整电力系统运行中存在的消弧线圈以及发电机工作要求，一般在电容电流测量中都是以中性点外接电容法来进行。
这种方法在应用的过程中具备着操作简单简洁、操作方法简便、工作量小和对系统运行影响小以及检测精确度高的优势，因此在目前的各系统环节和电力企业都深受人们的青睐与关注。
1.电容电流概述1.1电容电流概念电容电流是一种电容性电流，又被人们在工作中广泛的称之为位移电流。
这种电流不同于传统电荷定向移动所形成的电流，是一种并没有从真正的故障点流向大地的一种电流形式，是通过电容作为充放电媒介来发挥等效电流的工作模式。
这种电流模式在交流电中最为常见，这主要是由于交流电系统中电流是一直处于不断变化状态下的，这种特殊性就能促使了等效电流的持续存在。
众所周知，在目前的社会发展中带有电缆、变压器以及发电器的电力系统已经广泛的进入人们的视线，也成为现代化社会发展中不可缺少的一部分。
这种电力系统中，其各种设备中都存在着一定量的电容，而分布电容的大小主要取决于电缆的几何尺寸、电缆材料以及电缆的长度等多个方面。
因此，在目前的工作中，我们做好电容电流的研究是十分重要的，对于保障电力系统的正常持续运行有着至关重要的作用。
1.2电容电流补偿的必要性电缆在应用的过程中实际上是通过各种绝缘电阻以及分布电容来与大地相互连接的，当人体接触到电力系统的那一时刻，触电电流可以及时的通过人体流向大地，从而造成一种闭合电路结构。
可以说在目前的工作中，电容电流是通过一定程度的电缆来对其进行控制与处理的，电网对于各地的电容分布都是通过各种电缆来进行控制的。
22第44卷 第4期2021年4月Vol.44 No.4Apr.2021水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station1 引言发电机定子接地故障是最常见的发电机故障，大型发电机组在发生接地故障时会产生较大的对地电容电流，为将接地故障电流限制在允许范围内，中性点常采用消弧线圈接地方式运行，而测试发电机定子单相接地故障电流是为了检验发电机在发生单相接地时消弧线圈是否能够有效地补偿故障电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压，防止事故进一步扩大为匝间或相间短路。
需要知道发电机单相接地故障电流的大小，究其原因，主要有3点。
（1）发电机的定子一点接地保护动作出口方式的整定和这个电流大小有关。
根据DLT 684-2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》的规定，当发电机定子单相接地故障电流大小超过规定值，发电机定子一点接地保护动作后就必须出口跳闸停机，而小于这个值，则允许保护仅动作于告警，由运行值班人员确认后，采取转移负荷解列停机的方式进行处置。
（2）知道中性点不接地时发电机单相接地故障电容电流的大小后，与消弧线圈标注的补偿电流比较，可以定性地判断消弧线圈是否工作在欠补偿状态。
（3）消弧线圈投入后发电机单相接地故障电流必须小于制造厂的规定，制造厂无明确规定时，这个电流应小于15 A，否则在运行中发生定子绕组内部单相接地故障，有可能对定子铁心造成不可修复的损伤。
本文以万安水力发电厂1号发电机为例，通过简单估算和现场实测这两种方法对发电机定子单相接地故障电流进行讨论，所得结论不一定适合其它发电厂，仅供同行参考。
2 发电机定子单相接地故障电流的计算发电机定子单相接地故障点可能在定子绕组从机端到中性点的任意位置，但因为机端对地电压最高，所以在机端发生单相接地故障时故障电流最大，因此，我们只计算机端单相接地时的故障电流。
ICS29.240F 24 DB37 山东省地方标准DB 37/T 3517—2019 矿井高压电网单相接地电容电流检验规范2019-03-21发布2019-04-21实施目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 检验环境要求 (1)4 技术要求 (1)5 检验方法 (1)5.1 直接测量法 (1)5.2 间接测量法 (4)6 检验规则 (4)7 判定规则 (5)附录 A （资料性附录）估算法 (6)附录 B （规范性附录）偏置电容法 (8)附录 C （规范性附录）单相经电阻接地法 (10)附录 D （规范性附录）信号注入法 (13)矿井高压电网单相接地电容电流检验规范1 范围本标准规定了矿井高压电网单相接地电容电流的检验环境要求、技术要求、检验方法、检验规则和判定规则。
本标准适用于矿井10 kV、6 kV等级电网单相接地电容电流的检验。
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，仅所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。
《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局3 检验环境要求3.1 测量应在矿井地面主变电所内进行，环境相对湿度应不高于80 %。
3.2 测量不应在雨、雾、雪天气进行。
4 技术要求矿井高压电网单相接地电容电流应符合《煤矿安全规程》规定。
5 检验方法5.1 直接测量法5.1.1 适用范围直接测量法即单相金属接地法。
该方法适用于无消弧线圈补偿的电网和投入消弧线圈补偿的电网。
5.1.2 无消弧线圈补偿的电网5.1.2.1 原理图无消弧线圈补偿的高压电网单相接地电容电流测量原理图如图1所示。
元件：QF ——断路器；TV ——测量用电压互感器；TA1 ——保护用电流互感器；TA2 ——测量用电流互感器；V ——测量用电压表；A ——测量用电流表；f ——测量用频率计。
一、单相接地电容电流：在配电网中，一根母线经变压后连接多根子线，每根子线都有大地之间有个电容电流，在未发生接地时，电容电流彼此抵消；当发生单相接地时，未接地的子线电容电流经接地点流向母线，就产生了电容电流。
当电容电流过大，一般超过10A 时就会发生电弧，当接地点的电阻恢复慢于电压恢复时，就会产生连续电弧，往往造成过电压等问题。
二、电气制动：采用通电产生磁场制动统称电气制动，如电磁制动、反接制动、能耗制动等。
简单的说，电机既可以当发电机用，又可以当电动机用。
假设你现在有台电动机，正在转。
这时，撤掉电源，改为接个电阻。
这时，转动着的电机就变成了发电机，发出的电经过电阻变成热量。
动能－电能－热量以这种方法使电机尽快慢下来。
如果不这样，电机是靠摩擦力慢慢慢下来的。
动能－摩擦产热。
三、零序过流保护零序、正序、负序是进行电路分析时人为的将要分析的量分解成三个分量。
一般同一个回路的导线全部穿过同一个电流互感器（也叫零序互感器）时，互感器的次级没有输出，也就是该回路零序电流为零。
当线路出现漏电时（漏电发生在互感器以下），穿过互感器的电流矢量和不再为零，互感器次级就会有输出电流，利用这个原理可以进行漏电保护。
四、零序过电压保护：正常情况下，UA+UB+UC的向量和为0，当系统发生单相接地后，UA+UB+UC的向量和不再为0，这个不为0的值变是零序电压，通过检测该电压能够反映系统是否发生单相接地故障，这就是零序过电压保护。
五、高压PT上的继电保护有哪些一般是过电压保护、低电压保护、母线接地保护、母线PT短线报警等。
至于是动作于跳闸还是报警就看你们自己的需求了PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。
内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。
其作用：1、电压测量，提供测量表计的电压回路2、可提供操作和控制电源3、每段母线过电压保护器的装设4、继电保护的需要，如母线绝缘、过压、欠压、备自投条件等等。
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。
2024年小电流接地系统单相接地故障检测技术摘要：接地系统是电气设备的重要组成部分，接地故障可能导致电气设备的损坏甚至引发火灾等安全事故。
因此，接地故障的检测对于保障电气设备的安全运行至关重要。
本文基于当前接地故障检测技术的不足，提出了一种新型的小电流接地系统单相接地故障检测技术。
通过对接地电阻与接地故障电流之间的关系建立模型，并采用小电流检测装置进行实时监测，实现对接地故障的快速、准确检测。
仿真与实验结果表明，该技术在接地故障检测方面具有良好的性能和应用前景。
关键词：接地系统；接地故障；小电流接地；故障检测1. 引言接地系统是电气设备中用于保护人身安全和设备正常运行的重要部分。
接地系统中的接地电阻被用于将不带电设备与地面连接，以保证电流的正常导入地面。
然而，由于各种原因，接地系统中可能存在接地故障，如接地电阻增大、接地线断裂等，导致电流无法有效导入地面，从而导致电气设备可能受到电击、电气火灾等安全隐患。
因此，接地故障的检测对于电气设备的安全运行至关重要。
2. 目前接地故障检测技术存在的问题目前，接地故障的检测主要依赖于传统的接地电阻测量仪表。
该仪表主要通过测量接地电阻的大小来判断接地系统是否存在故障。
但是，该方法有一些局限性。
首先，传统的接地电阻测量仪表无法实时监测接地故障，只能通过定期测量来获得。
其次，接地电阻的大小并不能直接反映接地故障的情况，可能存在接地电阻增大但无故障的情况，也可能存在接地电阻正常但存在故障的情况。
3. 小电流接地系统单相接地故障检测技术原理为了解决传统接地故障检测技术存在的问题，本文提出了一种新型的小电流接地系统单相接地故障检测技术。
该技术通过测量接地故障电流的大小来判断接地系统是否存在故障。
具体步骤如下：步骤1：建立接地电阻与接地故障电流的关系模型。
通过对接地电阻与接地故障电流之间的关系进行分析和建模，得到一个准确的关系模型。
该模型可以根据接地电阻的变化来预测接地故障电流的大小。
采用外接电容法测量10千伏系统单相接地电容电流方法摘要：近几年，随着国家对农网建设投资力度的不断加大，每个县域的配网10KV系统的建设得到了持续有力的发展，使得县域10KV配网运行也越来可靠坚强。
但是，在配网网架变得越来越坚强的同时，10KV系统的容性电流也变得越来越大，若不及时掌握自身区域内10KV系统在正常运行方式下，电容电流的大小，为变电站是否需要安装消弧线圈提供准确依据，则为变电站发生接地点弧光过电压，发生设备烧毁事故埋下隐患。
因此，定期测量10KV配网容性电流，找出一种简单、可靠的容性电流测量方法，对提高配电网安全稳定运行有着十分重要的意义。
经过多方试验，采用外接电容测量10千伏系统单相接地电容电流方法十分可行。
关键词:电容、电流、测量、设备一、测试环境和人员要求：在计划对10KV配网系统进行容性电流测试时，应选择在天晴晴朗，微风或无风，湿度不大于80%情况下时进行，同时，测试人员要求：现场总指挥一名，工作负责人一名，测试人员一名，数据记录一人，接线配合人员2到3人。
二、所备测试设备：额定电压为11千伏，容量为3微发电容器2到3只；交流电流表一个，量程为5A，10A和20A，精度不大于0.5级；数字千伏表一个（可选），量程为20千伏或100千伏，精度不大于0.5级；数字万用表一个。
三、测试原理：采用外接电容法测量单相接地电容电流。
在任一相加上已知电容Cf，测量加偏置电容前后的电压即可计算出系统电容电流。
Ic=If? (A)式中：If=ω?Uφ′?Cf 即流过偏值电容的电流，单位A。
UΦ为加上偏值电容前的相电压，单位V；UΦ′为加上偏值电容后的相电压，单位V；Cf 为施加的偏置电容，单位为F（法拉），1微发（μF）=10-6法拉（F）。
外加电容采用2--4台电容量为3.2μF，容量为30kvar电容器并联。
相电压通过阻容分压器测量，If通过串联在电容器回路中的电流表测量。
在测量中为了减少误差，可以采用三相轮流加压的办法来测量系统电容电流。
单相接地故障电容电流在电力系统中，电容是一种常见的电器元件，其具有存储电能的能力。
当电容器发生故障时，可能会产生单相接地故障电流。
本文将探讨单相接地故障电容电流的产生原理、特点以及对电力系统的影响。
一、单相接地故障电容电流的产生原理电容器由两个导体板和介质组成，当电容器的绝缘介质发生击穿或损坏时，就会导致电容器内部的导体板发生短路。
在电力系统中，如果一个相位的电容器发生故障，即其中一个导体板与地接触，就会产生单相接地故障电容电流。
二、单相接地故障电容电流的特点1. 高频特性：电容器的故障通常会引起电流频率的变化。
由于电容器内部的电荷变化速度非常快，所以产生的电容电流通常是高频电流。
2. 波形特点：单相接地故障电容电流的波形通常是尖峰状或类似脉冲的形状。
这是由于故障导致电容器内部的电荷突然释放，产生了一个瞬时的电流脉冲。
3. 持续时间短：由于电容器内部的电荷释放速度非常快，所以单相接地故障电容电流的持续时间通常非常短暂，一般只有几个毫秒。
三、单相接地故障电容电流对电力系统的影响1. 电压暂降：由于单相接地故障电容电流的产生，电流会通过故障点到达地面，导致故障线路的电压暂时下降。
这可能会对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生一定影响。
2. 故障电流大小：故障电容电流的大小取决于电容器的额定容量以及故障点与地之间的电阻大小。
通常情况下，故障电容电流较小，不会对电力系统产生严重的影响。
3. 故障检测和定位：通过检测故障电容电流的存在和特征，可以用于故障的检测和定位。
这有助于快速排除故障，减少停电时间，并提高电力系统的可靠性和稳定性。
四、如何减小单相接地故障电容电流的影响1. 定期检测和维护电容器，确保其正常运行。
通过定期检查电容器的绝缘状况和接地情况，可以及时发现潜在的故障，并采取相应的措施修复或更换电容器。
2. 加强故障检测和定位技术。
利用先进的故障检测设备和方法，可以更准确地检测和定位故障点，提高故障处理的效率和准确性。
10kV电网单相接地电容电流测量的研究随着系统电容电流的不断增大，越来越多的电網采用谐振接地的方式，谐振接地能有效补偿接地电容电流，如何准确地跟踪测量接地电容电流成为了关键。
本文首先分析了传统极值法的局限性，提出了采用改进极值法测量单相接地电容电流，并经过实际测量证明了该方法的有效性和准确性。
标签：接地电容电流；改进极值法；跟踪测量；谐振接地0 引言我国10 kV电网一般采用中性点不接地方式，但随着电力系统的不断发展，发生单相接地故障时电网对地电容电流不断增大，接地故障容易发生电缆绝缘击穿事故，引发相间短路等严重的事故[1]。
目前有效方法是加装消弧线圈补偿装置，利用消弧线圈来补偿电网对地的电容电流，由于有电感和电容的存在，因此形成了并联谐振和串联谐振，构成了谐振接地的基本原理[2]。
在实际应用中，由于电网运行方式的变化会引起电网对地电容电流值的改变，必须使消弧补偿装置对电网接地电容电流实现自动跟踪补偿，这就需要准确快速地测量出单相接地电容电流，基于这个目的，本文采用改进极值法跟踪测量接地电容电流，为消弧线圈补偿电容电流提供依据。
1 电容电流在线测量方法研究本文采用改进极值法跟踪测量接地电容电流。
极值法[3]：中性点的位移电压零序电压的幅值表示为：（1）由式（1）可知，当电网的阻尼率以及电网自然位移电压一定时，随的下降而增大，当=0，将达到极大值，此时，接地电流最小，处于最佳补偿状态[4]。
对（1）式求一阶导数可得：（2）该式说明随的变化呈单调递减的规律，当电感电流的数值远离电网对地电容电流的数值（即较大），和在接近全补偿状态附近（即较小），的变化对影响较小，这是极值法的不足。
根据极值法的不足，本文采用了改进的极值法。
以电缆作为供电线路的6～10kV电网，取不平衡度且则可求出当时，。
图1为时的曲线图。
由图可以看出当时曲线陡度明显减小，曲线的顶端较平缓，即在全补偿附近零序电压随脱谐度的变化较小，所以如果直接采用极值法误差较大，难以调节到最佳补偿点。
