10kV、35kV系统消弧线圈容量计算

变电站高压系统消弧线圈接地运行方式的分析计算

>
3ωC，接地点有多余的电感电流，称为过补
偿，该方式可避免产生串联谐振过电压，但接地点的电流不能
超过规定值，否则，故障点的电弧不能可靠熄灭。广泛采用过
补偿方式。
5 消弧线圈容量的计算及选择
某新建变电站，高压侧为 110kV，低压侧为 35kV，35kV 侧采
用消弧线圈接地方式，根据现有条件，计算接地消弧线圈的容量。
3 消弧线圈接地方式的工作原理
当发生单相接地时，流过接地故障点的电流为接地电容电流和消弧线圈电感电流的矢量和，因电感电流和电容电流方向相反，可以相互抵消，致使总的接地电流限制在 10A 以内。不会造成断电故障。如图 1，当 C 相发生单相接地时，作用在消弧线圈两端的电压即升高为相电压 UC，并有电感电流 IL 通过消弧线圈和接地点，IL 滞后于 UC 90°，由于 IL 和 IC 两者相差 180°，所以在接地点 IL和 IC起相互抵消的作用，向量如图 1。
不采用全补偿方式。
4.2 欠补偿
IL＜IC，即
1 ωL
<
3ωC，接地点有未补偿的电容电流，称为欠
补偿。在该中运行方式下，如果切除部分线路，对地电容将减
小（ω1L 会增大，3ωC 减小），有可能会出现全补偿运行方式，出
现串联谐振导致过电压的情况。一般不C，即
1 ωL
2 不接地系统运行方式的特点
（1）单相接地故障时，电弧会间歇性的熄灭和重燃，造成弧光接地过电压，过电压幅值最高可能超过 4 倍的相电压峰值，并且不容易熄灭，过电压时间持续长，对设备的绝缘要求高，增加设备的投资。（2）电磁式电压互感器高压侧的励磁阻抗很高，低压侧负载很小，在发生单相故障接地消失后容易产生铁磁谐振过电压，对电压互感器、避雷器造成破坏，也会影响电气设备的绝缘。（3）当单相接接地故障时，由于接地电流的存在，可能会在接地点形成电弧，当接地电流不大时，接地电流过零值时，电弧能自行熄灭。当接地电容电流超过 10A 时，会产生一种时而熄灭时而复燃的间歇电弧，容易在电网中产生震荡回路，进而形成过电压，此时应采用消弧线圈接地方式。

消弧线圈技术标准(附编制说明)

I
1总则
1.1 目的为适应电网的发展要求，加强消弧线圈装置技术管理，保证消弧线圈装置的安全、准确、可靠
运行，特制定本技术标准。 1.2 依据
本标准是依据国家、行业和国际有关标准、规程和规范，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估报告、生产运行情况分析以及设备现场运行经验制定。 1.3 内容
本标准对 10kV～66kV 消弧线圈装置（含消弧线圈、接地变压器、控制器）的设计选型（运行选用）、订货、监造、出厂验收、包装运输、现场安装和现场验收等环节提出了具体的技术要求。 1.4 适用范围
2
GB/T 14598.13-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第 1 部分：1MHz 脉冲群干扰试验
GB/T 14598.14-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第 2 部分：静电放电试验国家电网公司电力生产设备评估管理办法（生产输电[2003]95 号）国家电网公司关于加强电力生产技术监督工作意见（生产输电[2003]29 号）所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓头和螺帽均应遵照 ISO 及 SI 公制标准。 1.10 使用条件
2 消弧线圈装置技术参数和要求 .........................................................................................4 2.1 基本要求 ·······················································································4 2.2 引用标准 ·······················································································4 2.3 使用条件 ·······················································································4 2.4 技术要求 ·······················································································5 2.5 工厂监造和检验 ··············································································11 2.6 试验 ····························································································11 2.7 制造厂应提供的资料 ········································································16 2.8. 备品备件 ······················································································16 2.9 专用工具和仪器仪表 ········································································17 2.10 包装、运输和保管要求 ····································································17 2.11 技术服务 ·····················································································17 2.12 消弧线圈性能评价指标 ····································································17

10kV～66kV消弧线圈装置评价标准(试行)

附件二：13． 10kV～66kV消弧线圈装置评价标准（试行）国家电网公司二○○五年十二月目录1总则.................................................... ........ ........ ........ ..3.2 评价内容 ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .. (5)3 评价方法 ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .. (5)4 评价周期 ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .. (7)5 10kV～66kV消弧线圈装置评价标准表........ ........ ........ ........ ........ . (9)10kV～66kV消弧线圈装置评价标准（试行）1 总则1.1 为了加强消弧线圈装置的全过程管理，及时掌握消弧线圈装置各个阶段的状况，制定有针对性的预防设备事故措施，全面提高消弧线圈装置的管理水平，特制订本评价标准。

1.2 本标准是依据国家、行业、国家电网公司现行有关标准、规程、规范，并结合近年来国家电网公司系统消弧线圈生产运行情况分析以及设备运行经验而制定的。

1.3本评价标准规定了消弧线圈在设备投运前（包括设计选型、现场安装、交接验收）、运行维护、检修、技术监督、技术改造等阶段全过程的评价项目、评价要求、评价方法。

1.4本评价标准适用于国家电网公司系统10kV～66kV电压等级消弧线圈的评价工作。

1.5 引用标准及规定消弧线圈评价应遵循以下标准、规范和相关技术要求，当有关标准、规程、规范的内容发生变化时应使用最新版本。

35kV系统接地电容电流的计算

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。

关于消弧线圈的容量和选型案例计算

关于五中央消弧线圈的容量和选型计算一。

五中央的电缆长度和电容电流计算1.所有电缆出线为：A. 电缆单芯电缆，最大直径为400平方,其它的为185、240、300等规格B．一期的电缆长度105030米（105km）C．二期27900米（27.9Km）D. 电缆总长度为133km的单芯电缆本方案考虑系统配置两台主变，2.电容电流计算（按照交联聚乙烯电缆计算）：A.按照电缆的平均直径为240平方计算系统电容电流＝L×Ue×ω×C=133×22228×314.2×0.18×10-6＝167A（电缆按照240平方计算，0.18微法/km）B。

假设电缆平均400平方计算系统电容电流＝L×Ue×ω×C＝195A（电缆按照400平方计算，0.21微法/km）C。

本期电缆系统电容电流计算一期的电缆只有105km，电容电流大约为132A左右，每段大约为66A左右。

二。

消弧线圈容量计算1。

本次方案要求：A。

35kV系统是三角形接法，需要配置接地变B。

接地变二次带有400kvA的所用变C。

接地变和消弧线圈拟采用干式2.选型依据：我们按照电力系统的规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620—1997）上规定：一般裕度取为35%左右即可综上所述，正常每段母线的电容电流为本期为66A 左右，远期为83.5A 左右，按照公式计算，335.1n CU I W=1.35*83.5*22228=2500kvA三。

消弧线圈容量选型1.方案一：消弧线圈我们2500kVA 进行选型，是考虑到二期工程和以后发展裕度，我们考虑一定的裕度，消弧线圈安装两台，每段母线补偿最大电流112A 。

消弧线圈设计为XHDCZ-2500/35，电流范围为38-112A ，接地变为DKSC-2900/35-400/0.4。

这样系统最大补偿电流为224A ，而系统估算最大电容电流为167A （极端情况为195A ），假设容量选择大一些，我们可以选择2700kvA （40-120A ）,3000kvA （50-135A ），3300kvA(50-150A)序号设备名称型号规格单位数量备注 1 干式接地变压器 DKSC-2900/35-400/0.4 台 2 配温湿控制器2 干式消弧线圈 XHDCZ-2500/35 台 23 真空有载开关 BPKI200-35/85 台 24 控制器及专用软件 XHK-Ⅱ 套 25 控制屏 PK-10 面 16 隔离开关 GN19-40.5/630 只 2 单极7 阻尼电阻控制器 RNK-35 台 2 内附CT8 电压互感器 JDZX9-35 只 2 9 氧化锌避雷器 HY5WZ2-51/134 只 2 10 故障录波功能 XHK-Ⅱ-LB 套 2 11 小电流接地选线 XHK-ⅡX 套 2 12 并联中电阻 BLX-35 套 2 推荐使用13零序电流互感器18。

G---10kV接地变及消弧线圈成套装置技术规范书

技术规范书通用部分目录1 总则 (2)1.1 一般规定 (2)1.2 卖方应提供的资格文件 (3)1.3 工作范围 (3)1.4 对设计图纸、说明书和试验报告的要求 (3)1.5 标准和规范 (4)1.6 必须提交的技术数据和信息 (6)2使用条件 (6)3 技术参数及性能要求 (6)4 试验 (12)5 质量保证及管理 (13)6 技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (13)6.1技术服务 (13)6.2设计联络 (13)6.3工厂检验和监造 (14)附录A使用条件 (15)附录B技术要求应答表 (15)表一技术参数一览表 (16)表二主要原材料及附件 (17)附录C技术偏差表 (17)附录D备品备件、专用工具和仪器仪表供货范围 (18)1 总则1.1一般规定1.1.1卖方必须有权威机关颁发的ISO–9001的认证书或等同的质量保证体系认证证书。

卖方应至少有相应电压等级容量，相同形式，相同结构 3 年 3 组以上的商业运行经验。

如发现有失实情况，招标方有权拒绝该投标。

对于同类设备在近5年内出现过严重故障情况，采取的技术整改措施有文件证明有效。

如果商务与技术有不一致，以商务为准。

1.1.2卖方应仔细阅读招标文件，包括商务和技术部分的所有规定。

由卖方提供的设备的技术规范应与本技术规范书中规定的要求相一致，卖方也可以推荐满足本技术规范要求的类似定型产品，但必须提出详细的规范偏差。

1.1.3本规范书提出了对消弧线圈成套装置技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。

1.1.4本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合国标（GB）和相应的电力（DL）行业最新版本的标准和本规范书要求的优质产品。

1.1.5如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。

如有异议，应按照本规范书附录C的格式填写技术偏差表，并在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。

消弧线圈的计算

浅析柳化电石项目35kV接地方式的选择计算1 项目概述柳化集团40万吨/年电石工程项目坐落于广西柳州工业园区，可以达到年产40万吨电石的能力，本工程全厂设置1个110kV总降压变电所，9个车间变电所，为全厂用电设备供电。

我本人也是第一次担当这种大型项目的专业负责人的工作，在项目的进行过程中遇到了很多问题，在解决问题的过程中增长了很多的知识也积累了很多的经验。

在这里，我结合柳化项目谈谈110kV总变电所关于35kV消弧线圈的计算和选择的过程。

2 中性点不接地的高压系统中，系统电容电流超标的危害2.1 系统电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。

当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，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。

2.2 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，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。

2.3 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，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。

2.4 接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸。

3 问题引出柳化集团40万吨/年电石工程项目共有8台电石炉，1期工程先上20万吨（4台电石炉），每台电石炉的单相电炉变压器容量为10000kVA，一次侧额定电压为35kV，35kV电源取自110kV总降压变电所35kV 母线。

考虑到为电石炉供电的回路皆为电缆回路，并且截面比较大，有可能使单相接地电容电流将急剧增加。

根据国家电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》3.1.2的规定，所有35kV，66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。

所以我们必须经过计算，确定35kV的接地方式。

10kV系统中性点接地方式

10kV系统的接地方式10kV系统中性点接地可分为：中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统)。

1.10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。

如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如下图所示：图14.2-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：图14.2-210kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。

(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。

35kV及10kV侧接地方式

35kV及10kV侧接地方式
35kV和6～10kV侧为中性点不直接接地方式，包括中性点不接地、经高电阻接地或经消弧线圈接地方式。

消弧线圈又分为过补偿和欠补偿方式，为防止在灭接地电容电流时出现电弧谐振，一般选用过补偿方式，具体采用哪种接地方式，应经电容电流计算，对35kV系统接地电容电流大于10A；对10kV系统若接地电容电流大于30A时，可选经消弧线圈接地方式。

若需要加装消弧线圈时，需要考虑它的引接方式。

对35kV因有中性点引出，所以消弧线圈就直接接到主变35kV侧的中性点上，而且两台主变可以共用一个消弧线圈，而10kV侧需要加装消弧线圈时，由于主变的10kV侧是△接线，没有中性点，故对10kV侧需加接地变，将中性点引出用以接消弧线圈，接地变的容量应大于消弧线圈的容量，一般应该在6-10kV的每一段母线上安装型号一样，相同容量的接地变。

国家电网公司10kV～66kV消弧线圈装置运行规范

附件610kV～66kV消弧线圈装置运行规范国家电网公司二○○五年三月目录第一章总则 (1)第二章引用标准 (1)第三章设备的验收 (2)第四章设备运行维护管理 (8)第五章运行巡视检查项目及要求 (12)第六章缺陷管理及异常处理 (15)第七章培训要求 (18)第八章设备技术管理 (20)第九章备品备件管理 (22)第十章更新改造 (22)第一章总则第一条为完善消弧线圈装置设备管理机制，使其达到制度化、规范化，保证设备安全、可靠和经济运行，特制定本规范。

第二条本规范是依据国家和行业有关标准、规程、制度及《国家电网公司变电站管理规范》，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验而制定。

第三条本规范提出了对10kV～66kV消弧线圈装置在设备投产、验收、检修、运行巡视和维护、缺陷和事故处理、运行和检修评估分析、改造和更新、培训以及技术资料档案的建立与管理等提出了具体规定。

第四条本规范适用于国家电网公司所属范围内10kV～66kV消弧线圈装置的运行管理工作。

第二章引用标准第五条以下为本规范引用的标准、规程和导则，但不限于此。

GB10229-1988 电抗器GB1094.1-1996 电力变压器第1部分总则GB1094.2-1996 电力变压器第2部分温升GB1094.3-2003 电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB1094.5-2003 电力变压器第5部分承受短路的能力GB1094.10-2003 电力变压器第10部分声级测定GB6451-1999 三相油浸电力变压器技术参数和要求GB6450-1986 干式电力变压器CEEIA104-2003 电力变压器质量评价导则GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T17626-1998 电磁兼容试验和测量技术GB50150-1991 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GBJ148－1990 电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范DL/T 572-1995 电力变压器运行规程DL/T 573-1995 电力变压器检修导则DL/T 574-1995 有载分接开关运行维修导则DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程GB/T 16435.1—1996 远动设备及系统接口 (电气特性)国家电网公司变电站管理规范第三章设备的验收第六条新设备验收的项目及要求1.产品的技术文件应齐全。

35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算

35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算我国电力系统中，10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。

电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地的中性点。

当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A《一次设计手册》P81页）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。

由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。

但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果：1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U 为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。

2）持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路；3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。

为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。

为了解决这样的办法。

接地变压器（简称接地变）就这样的情况下产生了。

接地变压器就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小。

另外接地变压器有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。

由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。

也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。

该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。

35kV消弧线圈的容量选择与计算

被称为电感电流对接地电流的补偿．如果适当选取
消弧线圈的匝数，使流过接地点的电感电流恰好等
于电容电流，那么接地点的电流会变得很小或等于零，使故障相恢复电压速度减小，接地点电弧自动熄灭，可消灭间歇性电弧的产生，从而使系统自动恢复
消弧线圈的工作状态即电感电流对接地电流的补偿程度，一般有３种：全补偿、欠补偿和过补
ＧｒｏｕｐＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｏｄｅｒｎｉｚａｔｉｏｎＶｏ１．３４，Ｎｏ．２，２０１７
正常．
１．２消弧线圈的补偿方式
消弧线圈的脱谐度表征偏离谐振状态的程
度，可以用来描述消弧线圈的补偿程度＿２］．
Ｖ一（ｃ — Ｌ）／ｉｃ×１００
以某石化项目为例，结合工程实例计算３５ｋＶ系
容电流工。方向相反（图２），在接地处相互抵消．这
ｋＶ系统单相接地电容电流大于１０Ａ时，电弧有可能不自行熄灭，并极易发展为相问短路故障，且
单相接地为间歇性弧光时，会引起幅值很高的弧光过电压，很容易击穿系统内绝缘较薄弱的设备，引发严重的事故．采用消弧线圈接地时，消弧线圈产生的感性电流补偿了接地点的电容电流，降低了故障相电压恢复速度，使接地点电弧自动熄灭．因此，必须正确计算系统的电容电流值．计算单相接地故障的电容电流时，选择合理消弧线圈容量是关键＿】］．本文拟介绍消弧线圈的基本工作原理，

电容电流及消弧线圈容量计算

（表式版本：A 修改码：0）工程检索号：Prairiesu n-GF01C编号：Prairiesun-GF01C-A01-D01内蒙古大有光能源30MWp光伏并网发电工程初步设计阶段____________ 电容电流及消弧线圈容量计算______________ 计算书批准/日期 _____________________审核/日期 _____________________校核/日期 _____________________计算/日期 _____________________注：计算书内容包括1、原始条件及数据；2、引用公式说明；3、计算过程；4、计算结果或结论。

上海山晟太阳能科技有限公司2012 年2月20日电容电流计算书注：当3〜10kV系统接地电流大于30A , 35〜60kV系统接地电流大于10A时，应采取中性点经消弧线圈接地的运行方式。

1、计算条件：架空线路总长约4.5km, 35kV电缆线路总长为9km2、光伏电站电容电流计算2.1架空线路电容电流I C1 =KU e l 0.001 =3 35 4.5 0.001 = 0.4725A注：系数K取32.2电缆线路电容电流I C1 =0.1U e l =0.1 35 9 =31.5A2.3光伏电站电容电流(35kV发电站附加的电容电流为13%l c 二 Id I c2 1.13二 0.4725 31.5 1.13 = 36.13A结论：因为Ic>10 A，故本光伏电站需装设消弧线圈消弧线圈容量w = 1.35I C U N§ = 1.35 36.13 35§=986KVA故选用消弧线圈容量为1000kVA站用变容量暂估为100kVA接地变容量为：S j = J(Q+S*Si +(S COS© f =讥1000 + 100 汉0.866)2 +(100^0.5f =1091KVA 选用1250kVA 二次容量100kVA 35KV式中：Q—消弧线圈容量，kVAS —所变容量，kVA①一功率因素角SJ —接地变容量，kVA。

对消弧线圈使用的国家相关规定

对消弧线圈使用的国家相关规定一、DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中规定：10 kV架空线路系统单相接地故障电流大于20 A或10 kV电缆线路系统单相接地故障电流大于30 A时应装设消弧线圈。

其理由是在此电流下电弧能自行熄灭。

本标准是根据原水利电力部1979年1月颁发的SDJ7—79《电力设备过电压保护设计技术规程》和1984年3月颁发的SD 119—84《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接地暂行技术标准》经合并、修订之后提出的。

中华人民共和国电力工业部1997－04－21批准，1997－10－01实施。

3 系统接地方式和运行中出现的各种电压：3.1 系统接地方式3.1.1 110kV～500kV系统应该采用有效接地方式，即系统在各种条件下应该使零序与正序电抗之比(X0/X1)为正值并且不大于3，而其零序电阻与正序电抗之比(R0/X1)为正值并且不大于1。

110kV及220kV系统中变压器中性点直接或经低阻抗接地，部分变压器中性点也可不接地。

330kV及500kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。

3.1.2 3kV～10kV不直接连接发电机的系统和35kV、66kV系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式：a)3kV～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，10A。

b)3kV～10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为：1)3kV和6kV时，30A；2)10kV时，20A。

c)3kV～10kV电缆线路构成的系统，30A。

3.1.6 消弧线圈的应用a)消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不应超过系统标称相电压的15%。

b)消弧线圈接地系统故障点的残余电流不宜超过10A，必要时可将系统分区运行。

电容电流的估算及消弧线圈容量的选择计算书

110kV 望山变电站工程接地变容量计算书一、工程名称:110kV 望山变电站工程二、计算内容：10kV 、35kV 电容电流的估算及消弧线圈容量的选择三、计算依据：《电力工程电气设计手册电气一次部分》第六章《高压电气选择》四、已知数据1、10kV 终期出线：架空20回，线路长度为20km ；电缆长2km.2、10kV 本期出线：架空12回；电缆2km.3、10kV 线路长度: 电缆每回线平均长度0.2km.4、10kV 出线电缆截面:按三芯截面300mm 2计算5、35kV 终期出线：架空10回，每回线路长度为30km ；电缆8回，1.2km.6、35kV 本期出线：架空6回；电缆1.2km.7、35kV 出线电缆截面:按三芯截面150mm 2计算8、变电站附加10kV 电容电流数量:16%9、变电站附加35kV 电容电流数量:13%五、计算公式10kV 侧： 1、每千米电容电流 km UA SS Ic /23.0220044.195++==2.44A 2、消弧线圈容量补偿Q=kIcU N /√3=20+0.025×20×12×1.35×10.5/√3=690.0256*20*20*1.35*10.5/√3=83.8式中：k-系数，过补偿取1.35Ic-电网电容电流A35kV 侧： 1、每千米电容电流km A Ic /15.3=2、消弧线圈容量补偿Q=kIcU N /√3=1.35*3.15*1.2*35/√3=103.2103.2+0.078*30*6*1.35*35/√3=103.2+338=486.2式中：k-系数，过补偿取1.35Ic-电网电容电流A六、结论10kV侧：选用2台单台容量为600kVA的接地变兼站用变,接地变容量为315kVA，站用变容量为200kVA，每台主变带1台接地变兼站用变.35kV侧：选用2台单台容量为550kVA的消弧线圈.。

设备选择等

2.1.5.5中性点接地方式110kV 中性点直接接地，35kV 及10kV 不接地。

110kV 系统为有效接地系统，主变压器110kV 中性点采用隔离开关接地方式。

变压器中性点接地方式可以选择不接地或直接接地，可满足系统不同的运行方式。

10kV 用电缆引送出，每段10回，10kV 电缆长度平均为每回2kM ，则如果计算每段母线的单相接地电容电流达到30A 以上，按照(DL/T620-1997),应采用经消弧线圈接地的方式。

消弧线圈容量选择：10kV 系统的接地电容电流与供电线路的结构、布置、长度等因素有关，主要取决于电缆线路的截面和长度，本变电所10kV 出线为考虑电缆线路，主变运行每段最终为10回，每回10kV 馈线电缆线路长度按2公里计算，其电容电流估算为)(211025.101.01.0A L U I N C =⨯⨯⨯=⋅= 对于10kV 系统，附加的电容电流为16%，则)(36.24%)161(21A I C =+⨯=,小于规程规定的30A,35kV 的线路只有出线部分为电缆，单相接地电容电流小于10A 。

按照(DL/T620-1997),35kV 及10kV 电容电流经计算达不到需补偿的电流值，因此35kV 及10kV 系统接地方式采用不接地方式。

380/220V 站用电系统采用中性点直接接地方式。

2.1.5.6短路电流110kV 母线侧三相短路电流3.531kA ；单相短路电流3.034kA 。

根据系统提供资料计算结果，2020年110kV 母线、35kV 母线及 10kV 母线最大短路电流。

110kV 母线： I"= 3.531kA ich=8.988 kA 35kV 母线： I"=5.483 kA ich= 13.96kA 10kV 母线： I"=15.23 kA ich= 38.77kA 2.1.5.7无功补偿容量无功补偿容量最终按16.8Mvar 考虑，分为4组，每组为4.2Mvar ，本期建设2组。

35kV系统接地电容电流的计算

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。

110KV变电站的设计

1绪论1.1概述电力系统是由发电厂、变电所、线路和用户组成的。

变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

因此，作为电气工程及其自动化专业的学生，进行变电所设计是很有必要的。

本次所设计的110kV变电所为某城市一地区变电所，本所位于该地区网络的枢纽点上，高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的35kV用户，对本地区的正常供电起到了重要作用。

全所停电后，仅使该地区中断供电,但仍将使该地区生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。

因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。

本所的设计是在国家和地方的规划下进行的，是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资、就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性。

1.2 本次设计的内容本次设计为110k V变电站初步设计，共分为任务书、计算书、说明书三部分，同时还附有4张图纸加以说明。

该变电站有2台主变压器，初期上1台，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，本次设计中进行了短路电流计算，主要设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等），并同时附带介绍了所用电和直流系统、继电保护和微机监控系统、过压保护、接地、通信等相关方面的知识。

1.3毕业设计应达到的主要指标本毕业设计是电气工程及其自动化专业教学计划中的重要环节，也是本专业学生在大学学习期间中的一个重要环节。

此次设计是在学习了相关专业课程（如《发电厂电气部分》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护原理》、《高电压技术》等）后进行的。

此次毕业设计的主要目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。

消弧线圈接地变容量计算.

1问题提出随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所，一次侧采用电压110kV进线，随着城网改造中杆线下地，城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3-66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。

一般的110/10kV变电所，其变压器低压侧为△接线，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。

210kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。

并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。

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，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。

3系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统（小电流接地系统）也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压（见参考文献1）的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。

3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。

3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。