线路对地电容电流计算(优.选)

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。

一、电力线路电容电流估算方法。

一、中性点不接地系统对地电容电流近似计算公式：
无架空地线：Ic=××U×L×10-3（A）
有架空地线：Ic=××U×L×10-3（A）
其中U为额定线电压（KV）
L为线路长度（KM）
为系数，如果是水泥杆、铁塔线路增加10%
说明：1、双回线路的电容电流是单回线路的倍（6-10KV系统）
1、按现场实测经验：夏季比冬季电容电流增加10%左右。

2、由变电所中电力设备所引起的电容电流的增加估算如下：
额定电压（KV） 6 10 35 110
增值% 18 16 13 10
二、电力电缆线路的电容电流估算
6KV：Ic=Ue（95+）/（2200+6S）（安/公里）
10KV：Ic=Ue（95+）/（2200+）（安/公里）
其中S为电缆截面积（mm2）
Ue为额定线电压（KV）
上面的公式适用于油浸纸绝缘电力电缆，聚氯乙烯绞联电缆单位长度对地电容电流比油浸纸绝缘电力电缆大，参考厂家提供的参数和现场实测经验，大约增值20%左右。

电容电流的计算书电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并应考虑电网5～10年的发展。

1．架空线路的电容电流可按下式估算：I C =（2.7～3.3）U e L×10-3 (F-1)式中：L——线路的长度（㎞）；U e——线路系统电压（线电压KV）I C ——架空线路的电容电流（A）；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；同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。

亦可按附表1所列经验数据查阅。

附表1 架空线路单相接地电容电流（A/km）2.电缆线路的电容电流可按（F-2）式估算，亦可进行计算I C=0.1U e L （F-2）按电容计算电容电流具有金属保护层的三芯电缆的电容值见附表2。

附表2 具有金属保护层的三芯电缆每相对地电容值（µF/㎞）将求得的电缆总电容值乘以1.25即为全系统总的电容近似值（即包括变压器绕组、电 动机以及配电装置等的电容）。

单相接地电容电流可由下式求出： I C =3 U e ωC ×10-3（F-3）其中 ω=2πf e式中 I C —— 单相接地电容电流（A ）； U e —— 厂用电系统额定线电压（kV ）； ω —— 角频率； f e —— 额定功率（Hz ）；C —— 厂用电系统每相对地电容（µF ）；2.2、6～10 kV 电缆和架空线的单相接地电容电流I C 也可通过下式求出近似值。

6kV 电缆线路=I C 6S 22002.84S95++U e （A ） （F-4）10kV 电缆线路 =I C 0.23S22001.44S95++U e（A ） （F-5） 式中 S —— 电缆截面 （㎜²）U e —— 厂用电系统额定电压（kV ） 2.3 电容电流的经验值见附表3。

附表3 6～35kV 电缆线路单位长度的电容电流（A/㎞）2.4 6～10 kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的接地电容电流。

导线电容电流理论计算表电缆长度电容电流计算值/A 电缆长度电容电流计算值/A 电缆长度电容电流计算值/A 电缆长度电容电流计算值/A 架空长度电容电流计算值/A IM 18.1879 4.91210.26608 4.73 6.19659.5 1.7255IIM 9.5687 3.23 6.75070.580.7670.974 2.05825IM 48.647412.2925.677747.5212.11 5.4897.191126.617 3.67189IIM 22.7359.17719.179930.64 1.03 1.73 2.2668.910.25839IM22.1757 4.9210.2828 5.548.919 1.55 2.03132.5180.94302IIM 54.147515.8133.04081 4.334 6.97810.2513.4224.370.70673备注:6～10 kV架空线路单位长度的单相接地电容电流备注: (10 kV母线电容电流的计算方法)1) 6～10 kV 架空线路的单位长度单相接地电容电流为6 kV线路:Ic6 = 0. 017 A /km10 kV线路:Ic10 = 0. 029 A /km 2) 6～10kV 架空线路单相电容电流经验数据表4 因变电所电气设备引起的电容电流增加值3) 6～10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆接地电容电流计算如表2Tab.4 The increased capacitive current caused表2架空线路单相电容电流A /kmby electric equipment of substation 单回路双回路标称电压/kV 6 10 35 66 110 220无地线无地线电容电流增值/ (%) 18 16 13 12 10 80.20.0280.030.0424) 因变电所电气设备引起的电容电流增加值见表4标称电压/kV 6 10 35 66 110 220电容电流增值/181****21085)变压器典型值每相4000pF。

中级电工试题及答案（B卷）一、填空题：（选择正确的答案填在横线空白处，每空1分，共20分）1、当三相电源作Y型连接时，线电压是相电压的√3倍，且线电压超前相电压300。

2、对称三相交流电路的总功率等于单相功率的3倍。

3、异步电动机可以通过改变电源频率、转差率和磁极对数三种方法调速，而三相鼠笼型异步电动机最常用的调速方法是改变磁极对数。

4、互感器的作用是将高电压大电流转换为低电压小电流。

5、自耦变压器的最大优点是输出电压可以调节，但与它的一、二次侧间有着直接的联系，因此不能作为安全电源变压器。

6、并联电容器不能提高感性负载本身的功率因数，装了并联电容，发电机电压高，可以少发无功功率。

7、纯电阻负载的功率因数为1，而纯电感和纯电容负载的功率因数为0。

8、变压器在空载时，一、二次绕组的电压之比称为变压器的变压比（或变比）。

9、矩形母线采用螺接时，母线的孔径不应大于螺杆端口直径1mm。

10、在电力系统中，通常采用并联电容器的方法，以提供感性负载所需要的无功功率，从而提高功率因数用以减少线损。

二、选择题：（请将正确答案的代号填入括号中，每题2分，共20分）1、纯电感电路的感抗为（B）。

A. LB.ωLC.1/ωL2、在纯电容电路中，电路的无功功率因数sinφ为（B）。

A.0B.1C.0.8D.0.43、一般当电缆根数少且敷设距离较大时，采用（A）。

A.直接埋设敷设B.电缆隧道C.电缆沟D.电缆排管4、高压设备发生接地时，为了防止跨步电压触电，室外不得接近故障点（C）以内。

A.3mB.5mC.8m5 、电力变压器的短路电压一般规定为额定电压的（A）。

A.4.5～6%B. 2～3%C. 8～10%6、电压互感器的二次线圈有一点接地，此接地应称为（C）。

A.重复接地B.工作接地C.保护接地7、隔离开关和刀开关在其额定值下运行时，出现接触部分发热，其原因是接触部分压力不足或（B）。

A.线路电流过大B.接触表面氧化或有污垢C.散热不良8、晶体管导通后，通过晶体管的电流决定于（A）。

微机保护原理考试试卷一、单选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1. 线路发生金属性三相短路时，保护安装处母线上的残余电压（）。

A.最高B.为故障点至保护安装处之间的线路压降C.与短路点相同D.不能判定2. 校核母差保护电流互感器的10%误差曲线时，计算电流倍数最大的情况是元件（）。

A.对侧无电源B.对侧有电源C.都一样3. 当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压器，这时变压器的差动保护（）。

A.立即动作B.延时动作C.不应动作 C.视短路时间长短而定4. 中间继电器的固有动作时间，一般不应（）。

A.大于20msB.大于10msC.大于0.2sD.大于0.1s5. 在双侧电源系统中，采用方向元件是为了提高保护的（）。

A.方向性B.可靠性C.灵敏性D.选择性6. 变压器的电流速断保护与（）保护配合，以反应变压器绕组及变压器电流测的引出线套管上的各种故障。

A.过电流B.过负荷C.瓦斯7. 功率方向继电器的电流和电压为Ia、Ubc、Ib、Uca，Ic.Uab时，称为（）。

A.90度接线B.60度接线C.30度接线D.0度接线8.高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号：以（）为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。

A.微波通道B.光纤通道C.输电线路D.导引线9.双母线接线形式的变电站，当母联断路器断开运行时，如一条母线发生故障，母联断路器电流相位比较式母差保护会（）。

A.仅选择元件动作 B.仅启动元件动作C.启动元件和选择元件均动作10.相差高频保护中，两侧高频信号重叠角的存在减小了脉冲间隔，从保护的灵敏度考虑（）。

A.使灵敏度提高了B.使灵敏度降低了C.对灵敏度没有影响D.视重叠角的大小而定11.作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需（）。

A.投入运行B.有选择性的投入运行C.有选择性的退出运行D.退出运行12.变压器供电的线路发生短路时，要使短路电流小些，下述措施哪个是对的（）。

1 前言前言前言前言众所周知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单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害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、变压器变压器变压器变压器等绝缘老化,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单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则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。

摘自本人撰写的《余热（中册）》一一五、已知热电厂10KV 供电线路有8回，额定电压为10.5KV ，架空线路总长度为9.6Km ，电缆线路总长度为6Km ，计算单相接地时系统总的零序(电容)电流为多少安？ 由于热电厂10KV 供电系统为中性点不接地的运行方式，所以应按照公式1、2进行计算：1.对于架空线路 I dC0（架空）＝350UL （A ） 2.对于电缆线路 I dC0（电缆）＝10UL （A ） 式中 U ——线路额定线电压（KV ）L ——与电压U 具有电联系的线路长度（Km ）解：根据公式1、2计算出10KV 供电线路单相接地时的零序（电容）电流为： I dC0（总）＝3509.610.5⨯＋10610.5⨯＝0.288＋6.3≈6.6（A ） 一一六、如何计算10KV 中性点不接地系统，线路单相接地的零序电流保护定值？ 中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流，而故障线路流过的零序电流为所有非故障线路的对地电容电流之和。

为使保护装置具有高度的灵敏性，所以非故障线路的零序电流保护不应动作，故零序电流保护的动作电流必须大于外部接地故障时流过本线路的零序电流，因此零序电流保护的动作电流I dz 应为： I dz ＝K K 3U φωC 0＝K K I dC0式中 K K ——可靠系数。

本次计算按8回线路中的4回在运行，故选取4。

I dC0——本线路的对地电容电流。

举例：已知上题10KV 线路单相接地时，系统总的零序电流I dC （总）＝6.6安，计算其中1回线路零序电流保护的定值为多少安？解： I dz ＝K K I dC0 本计算的可靠系数按照K K ＝4选取则： I dz ＝4×86.6＝3.3（A ） 选取3.3A 该电流系流过零序电流互感器一次侧的动作电流。

如果零序电流互感器标明了其变流比，则应根据变流比计算出零序电流保护装置的动作电流；若零序电流互感器未标明其变流比，则应通过现场实测的方法，测量零序电流互感器二次测的电流，该电流就是保护装置的动作电流。

光伏发电站接地变及接地小电阻选择计算书大型光伏电站、风电场等场内集电线路较长的发电厂，中性点接地方式对电站的安全稳定运行至关重要。

场内集电线路较长的电厂，易发生单相对地短路故障，由于集电线路较长单相对地电容电流较大,如不采取合适的接地方案极易造成短路一、35kV电缆对地电容电流计算光伏电阻35kV电缆总长度约为L=16km,35Kv系统对地电容电流I c=0。

1*U L*L ＊1.13=0.1*35＊16＊1。

13=63。

28A：二、接地电阻值计算根据IEEE Stec62。

92。

3–1993 IEEE Guide for theApplication of Neutral Grounding in Electrical Utility 第6。

2.1 条，低电阻接地系统的接地电阻值选择原则。

限制暂态过电压到可以接受的数值；限制故障电流大小使短路危害降到最低；电阻值选取应向保护装置提供足够大的电流，使保护装置可靠、快速动作。

中性点电阻接地网络中，暂态过电压的倍数k 与系统单相接地电流I R 和单相接地电容电流I C的比值关系。

当I R = I C时，可将健全相的过电压限制在2。

5 倍的相电压以下；当I R = 1。

5I C时，可将健全相的过电压限制在2.26倍相电压以下;当I R= 2I C时，可将健全相的过电压限制在2。

2 倍.根据大量运行实践表明当I R>3I C 时,从限制过电压效果来看,已变化不大。

一般I R = （2 —3）I C。

但是考虑到电阻性电流大于100 A 可以保证接地保护的灵敏度和可靠性，当然应加大一点接地电流,由于是瞬动跳闸,对设备危害不大，又可以减少保护的死区，但不必加大到1000 A，以避免使故障点损害加重和接地变容量选择得过大。

故建议电阻性电流值为I R = K I C,式中K 为配合系数，当I C≥100 A 时,K = 1 ～2 ；当I C〈100 A 时，K = 2 -6。