配电网电容电流计算与测量全解

6
10
35
50 70 95
120
0.37 0.46 0.52 0.59 0.71 0.82 0.89
0.52 0.62 0.69 0.77 0.90 1.00 1.10
— — — —— 3.7 4.1 4.4
150 185 240 300
1.10 1.20 1.30 1.50
1.30 1.40 1.40 1.80
电压、中性点电流以及消弧线圈电感值等参数，计算得到电网 的对地总容抗，然后由单相故障时的零序回路，计算当前运行 方式下的电容电流。 在实际运行中，对于出线数较多、线路较长或包含大量电 缆线路的配电系统，当其发生单相接地故障时，对地电容电流 会相当大，接地电弧如果不能自熄灭，极易产生间隙性弧光接 地过电压或激发铁磁谐振，持续时间长，影响面大，线路绝缘 薄弱点往往还会发展成两相短路事故。因此，DＬ/Ｔ620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：3～10kV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，当单相接地故障电流大于10Ａ时应装设消弧线圈；3～ 10kV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电流大于30Ａ，又 需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。消弧 线圈一般为过补偿运行（即流过消弧线圈的电感电流大于电容 电流），也就是说装设的消弧线圈的电感必须根据对地电容电 流的大小来确定，以防止中性点不接地系统发生单相接地而引 起弧光过电压。
4.8 5.2 5.9 6.5
表4–3 架空线路单相接地电容电流（安/公里）计算
额定电压 （千伏） 6 10 35
单回路 无地线 有地线 0.02 0.03 0.1 0.13
双回路 无地线 有地线 0.0源自文库8 0.042 0.14 0.18
表4–4 6kV交联聚氯乙烯电缆接地电容电流计算
标称截面 16 25 35 50 70 95 120 150
3
表4–1
因变电所设备引起的电容电流增值估算
额定电压（千伏） 电容电流增值（%）
6 18
10 16
35 13
110 10
220 8
2.2. 电力电缆线路的电容电流
95 3.1S IC U e （安/公里） 6kV： 2200 6 S 95 1.2 S Ue 10kV：I C （安/公里） 2200 0.23S 式中： S——电缆截面积（毫米2） Ue——额定线电压（千伏）
表4–5 10千伏交联聚氯乙烯绝缘电力电缆接地电容电流计算
导体截面 （mm2） 50 70 95 120 150 185 240 300
电缆电容电流计算值 （μF/km） 0.2 0.22 0.25 0.27 0.29 0.32 0.35 0.39
接地电容电流 IC(A/km） 1.19 1.31 1.49 1.61 1.73 1.91 2.09 2.33
二、电容电流的估算
2. 1架空电力线路电容电流估算法 中性点不接地系统对地电容电流近似计算公式为：
无架空地线： IC 1.1 2.7 U L 10 A 3 有架空地线： IC 1.1 3.3U L 10 A 式中, U ——额定线电压（千伏）； L ——线路长度（公里）； 1.1——系数，因水泥杆，铁塔线路增10%。 几点说明：① 双回线路的电容电流为单回路的1.4倍（610kV系统）； ② 一般实测表明：夏季比冬季电容电流增值10%； ③ 由于变电所中电力设备所引起的电容电流增值估算见 表4–1。 ④ 一般估算 6kV：IC=0.015（安/公里） 10kV：IC=0.025（安/公里）
配电网电容电 流计算与测量
第一节
一、概述
配电网电容电流计算
随着城市电网的扩大，电缆出线的增多，系统电容电流大 大增大。当系统发生单相接地故障，其接地电弧不能自熄，极 易产生间隙性弧光接地过电压，持续时间一长，在线路绝缘弱 点还会发展成两相短路事故。因此，当网络足够大时，就需要 采用消弧线圈补偿电容电流，这是保证电力系统安全运行的重 要技术措施之一。为避免不适当的补偿给电力系统安全运行带 来威胁，首先必须正确测定系统的电容电流值，并据此合理调 整消弧线圈电流值，才能做到正确调谐，既可以很好地躲过单 相接地的弧光过电流，又不影响继电保护的选择性和可靠性。 目前，电容电流的测定方法很多，通常采用附加电容法和 金属接地法进行测量和计算，但前者测量方法复杂，附加电容 对测量结果影响较大，后者试验中具有一定危险性。目前，根 据各种消弧线圈不同的调谐原理，有多种间接测量电网电容电 流的方法。其根本思想都是利用电网正常运行时的中性点位移
上述的计算公式主要适用于油浸纸电力电缆，对目前采用的 聚氯乙烯绞联电缆每公里对地的电容电流比油浸纸要大，根据厂 家提供的参数和现场实测检验约增大20%左右。
2.3 经验数据表
表4–2 6~35kV油浸纸电缆电容电流计算
电容电流 额定电压 平均值 （kV） （A/km） 缆芯截面（mm2） 16 25 35
电容（μ F/km） 0.17 0.19 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.33
电流（A/km） 0.58 0.65 0.72 0.79 0.89 0.96 1.03 1.13
185
240
0.36
0.40
1.23
1.37
注：此表适用于6kV小电流接地系统中铜芯交联聚氯依稀绝缘电力电缆。
故障后，消弧线圈必须快速合理地补偿电容电流，以使接 地电弧快速自熄，所以消弧线圈应实时跟踪电网运行方式的变 化，在电网正常运行时，测量计算当前运行方式下的电容电流， 以合理调节消弧线圈的出力。显然，电网电容电流的计算精度， 将直接影响消弧线圈的调谐和补偿效果。 随着电力系统对安全可靠性要求的日益提高，用户对消弧 线圈调谐精度和补偿效果的要求也越来越高。而现有的各种消 弧线圈自动跟踪补偿装置中所采用的计算理论和方法，无法很 好满足用户的要求。要提高消弧线圈的调谐精度和补偿效果， 首先就要进一步提高电容电流的计算精度。本章对电容电流的 计算理论和计算方法作了进一步深入的研究，减小和消除了对 地容抗计算的误差，并计及电网不平衡对电容电流计算的影响， 提高了电容电流的计算精度。