10KV电网单相接地电容电流1

山西朔州山阴金海洋台东山煤业有限公司
35kv变电站10KV母线单相接地电容电流测试报告中性点不接地系统的优点是单相接地电流较小，单相电流不形成短路回路，电力系统安全运行规章规定可继续运行1~2小时。

但是，长时间接地运行，极易形成俩相接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压。

特别是矿井电网，因其大部分为电缆供电，若单相接地电流较大，加之井下环境恶劣，故障多，高压电缆经常发生单相漏电或单相接地故障，且过大的单相接地电流经常引起电缆放炮和击穿现象，影响正常生产，并给矿井和人身安全带来严重后果。

因此，正确测量、了解电网单相接地电流情况，对保证矿井安全运行极为重要。

1 单相接地电流及其分量的测量方法
电网单相对地绝缘参数的常用测量方法有：附加电源测量法，交流伏安法，中性点位移电压法，谐振测量法。

其中第一种方法所测的是测量频率下的绝缘参数，只可间接地反映工频下的绝缘参数；而后三种方法是采用电网工作电源进行测量，反映了电网的实际绝缘参数。

中性点位移电压法也称间接测量法，是目前测量小电流接地系统单相接地电容电流的常用方法。

其一般作法是在电网一相与地之间接入一个附加电容，实测流过此电容的电流与中性点位移电压，通过计算来求得电网单相接地电容电流。

但由于电容的充电效应，在人为接地的瞬间，相当于在电网中产生了一个金属性接地故障，这显然不利于安全。

因此，有必要研究一种更加安全可靠地新方法，即单相经电
阻接地的间接测量方法。

图1 中性点不接地电网绝缘参数测量模型
图1为一中性点不接地电网的绝缘参数测量模型，C 、r 分别为各相对地电容和绝缘电阻。

考虑到实验的安全性，采用电网单相经电阻接地的方法，电网的任何一相（如A 相）经附加电阻R 和电流表A 接地。

接地电阻R 选用500—1000 Ω，接地电流可控制在几安培，并通过理论计算，求出电网单相直接接地时的电流。

我们知道，电网单相接地电流是电网对地总的零序电流之和，不管是直接接地，还是经过电阻接地，电网对地总的零序电流（接地电流）是同零序电压成正比关系。

因此，测量出电网单相经电阻接地时的零序电压，就能得到单相电网直接接地的电流。

其计算公式是：
R E I U I ⨯=02
100 （1）
式中，E I 为电网单相直接接地电流，R I 为电网单相经电阻接地的电流，
02U 为电网单相经电阻接地时的二次零序电压，
100为电网单相直接接
地时的二次零序电压（100V ）。

由此可见，只要测得电网电源相电压、单相经电阻接地时电阻中的电流与电网零序电压，即可方便地求得单相接地电流。

该方法非常简单，而且安全、可靠。

考虑到测量的安全性，电网相电压与零序电压通常经过电压互感器进行测量。

实际测量时，由于电网不一定恰好在额定电压下运行，应考虑到实际电网电压的波动情况，因此式（1）还应进一步改写为 R E I U U I ⨯=02
12 (2) 式中12U —电压互感器二次线电压
关于电网没相对地绝缘电阻r 相对地电容C 的计算方法，可根据其它数学模型进一步计算。

2 测试数据及结果
该矿10KV 母线共有 2 段母线，采用 双母线并列 运行方式。

母线电网经电阻接地的有关测试数据为：
R I = 5.2 A, 02U = 92 V , 12U = 106
V ,
计算出该段母线电网单相直接接地电流为：
E I = 4.8 A
由以上数据可得，在忽略电网电阻绝缘电阻时，电网总的单相接地电流电容为 4.8 A 。

消弧线圈投入运行后，根据上述提出的测量方法进行接地实验，得到数据如下
R I = 4.5 A, 02U = 93 V , 12U = 107 V ,
计算出该段母线电网单相直接接地电流为：
E I = 3.9 A
则消弧线圈补偿了
残余电流为3.9A
结论：工程实际中应根据系统具体情况，选取适合的智能型自动补偿装置。

首先，要根据系统电容电流大小来决定消弧线圈的补偿范围，即容量。

如果消弧线圈在最大补偿电流档位运行，脱谐度仍大于5％，说明消弧线圈的容 量已不能满足要求。

其次，要确定消弧线圈的调节步长，即分接头数。

从理论上讲，最好是连续可调的消弧线圈.现该矿10KV 系统经过电容补偿及消弧消谐处理后，单项接地电流大小满足供电安全要求。

测试人： 年 月 日
审核人： 年 月 日。