接地电容电流分析

中性点不接地系统电容电流

中性点不接地的运行方式，电力系统的中性点不与大地相接。我国3～66kV系统，特别是3～10kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。

中性点不接地系统正常运行时，各相对地电压是对称的，中性点对地电压为零，电网中无零序电压。由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时，就形成电容，所以三相交流电力系统中相与相之间及相与地之间都存在着一定的电容。系统正常运行时，三相电压UA、UB、UC是对称的,三相的对地电容电流Ico.A、Ico.B、Ico.C也是平衡的。所以三相的电容电流相量和等于0，没有电流在地中流动。每个相对地电压就等于相电压。

当系统出现单相接地故障时(假设C相接地)，故障电流Id（在下图中实际就是Ic）没有返回电源的通路，只能通过另外两非故障相（如A、B相）的对地电容返回电源。I=U/Xc=ωCU，而C∝S/d，即与电容极板面积成正比、而与极板距离成反比。所以线路对地电容，特别是架空线路对地电容很小，容抗很大，所以Id很小，按照规范，不得大于20A，同时作为此系统（如10KV系统）负载工作的10KV变电所（10/0.38KV），其保护接地电阻按规范不得大于4Ω（交流电气装置的接地设计技术规范，DL/T 621），所以低压系统对地电位升高有限（一般不超80V，保护接地电阻做重复接地时不超50V）。

此时C相对地电压为0,而A相对地电压

而B相相对地电压,同时U'a、U'b相差60度。

由此可见，C相接地时，不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升高到线电压（即升高到原来对地电压的√3倍，即1.732倍），相位差60度。

C相接地时，系统接地电流（电容电流）IC应为A、B两相对地电容电流之和。由于一般

习惯将从电源到负荷方向取为各相电流的正方向，所以：。IC＝√3 ICA 又因Ica＝U’A／XC＝√3 UA／XC＝√3 IC0，因此IC＝√3Ica= 3IC0，即一相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。

特别注意：对地电容电流、接地电容电流是不同的两个概念；前者是正常运行的线路，后者是接地故障线路。《工业与民用配电设计手册》三版中的继电保护中，涉及到这个问题的有电力线路单相接地保护和电动机单相接地保护，公式给定都是接地电容电流。实际问题中，特别小心辨别。笔者就卡在这里几天，后来发现是一字之差，惨痛！

另外，电网电容电流包括两部分：电源端（如发电机、或者变配电所的变压器）、线路上的，这是线路保护情况；电源端、电动机上，这是电动机单相故障接地保护的，这种情况实际上把发电机（变压器）和线路统统算在电源里了。（1）如果分别给定系统（电网）的电容电流、线路（或电动机）的电容电流，若是接地电容电流那么直接代入公式求整定电流，若是对地电容电流那么还要乘3倍再代入公式求整定电流；（2）线路单地保护中，若只给线路的电容电流，除了考虑（1）中乘3、不乘3的问题外，还需要在使用Ic∑（系统总单相接地电容电流）时，考虑变电所增加的部分（即电源端引起的部分），因系统总单相接地电容电流包括线路、电源两部分，参考配电设计手册P153