配电网电容电流计算与测量全解
搭接电缆配电网电容电流计算与测量
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
（k0
缆芯截面（mm2）
16
0.37
0.52
25
0.46
0.62
35
0.52
0.69
50
0.59
0.77
70
0.71
0.90
95
0.82
1.00
120
0.89
1.10
35
— — — —— 3.7 4.1 4.4
一、不投入消弧线圈
不投入消弧线圈（即中性点不接地）的单相金属接地测量， 其接线如图4–1所示，图中DL为接地断路器；YH为测量用电压 互感器；LH1、LH2为保护和测量用电流互感器；W为低功率因 数功率表，用以测量接地回路的有功功耗；LH1的1、2端子接 DL的过流保护。电流电压相量图，如图4–2所示。
U e （安/公里）
10kV：IC
95 1.2S 2200 0.23S
Ue（安/公里）
式中：S——电缆截面积（毫米2）
Ue——额定线电压（千伏）
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。
浅析煤矿6kV高压电网单相接地电容电流的测试原理及方法
常运行 时 的 中性 点 位 移 电 压 、 中性 点 电 流 以及 消 弧 线 圈 电感值 等参 数 ， 过 计 算 得 到 电 网 的对 地 总 容 通 抗， 然后 由单 相 接地 故 障时 的零序 阻抗 回路 ， 计算 出
当前运 行方 式下 的电容 电流 。 直 接法 主要 为 单 相金 属接 地 法 ， 方 法 操 作 繁 该
的矿井 ， 常采 用 自动 跟 踪 补偿 消弧 线 圈装 置 与 相 通 匹配 的漏 电保 护选 线 装 置 相 结 合 的综 合 治 理 方 案 ； 对 于单 相接 地 电容 电流 小 于 ２ 的矿井 ， 用基 于 ０Ａ 选 零 序 功率方 向原理 为 主 的高压选 择 性漏 电保 护装 置 即可 。为安 全 起见 ， 论 与 实测 单 相 接 地 电容 电流 理 大 于 １ ０ Ａ的矿 井 ， 应 按超 过 ２ 也 ０ Ａ的矿 井一 样 ， 采 用 消弧 与选 漏 相结 合 的综合 方案 治 理单 相接 地 电容
４３
邓建 忠 ： 浅析煤矿 ６ｋ Ｖ高压 电网单相接地 电容 电流 的测试原理及 方法
第２ 第９ ０卷 期
消 弧线 圈的 电感 ， 分别 用 中性 点 位 移 电压 和 中性 点
电流的最大值确定谐振点 。在谐振点 ， 消弧线圈的 感 抗 等 于系统 容抗 ， 而直接 测得 系统 的对地 电容 。 从
１ 煤矿高压 电 网单相接地 电容 电流 的测试
电网单 相接 地 电容 电 流 的 实 际测 定 ， 为 电 网 是
杂 ， 险 陛高 ， 且容 易 引发事 故 ， 危 并 现在 已不 再采 用 ；
问接法 主要 有 中性 点 最 大 位移 电压 法 、 中性 点 电流
最 大值 法 、 两点 法 、 三点 法 、 抗 三 角 形 法 、 线 阻 母 注入 信 号法 等 。 １ 中性 点 最 大位 移 电压法 、 ） 中性 点 电流 最 大
配电网络电气计算.pptx
（三）谐波分布计算的特点
配电网是输电网和用户之间的纽带，它实现 直接向用户供电的功能，而用户是谐波的滋生 地，因此配电网是谐波的首要受害者和传播者， 它本身的结构和参数以及并联电容器装置的参 数，决定了它对谐波的传播特性，即是放大了 还是抑制了谐波。谐波源应视为电流源，并按 阻抗分流原理确定它在配电网中的分布。
在配电网有功电源的分布一定的情况下， 配电网的有功网损是各节点无功补偿容量 的函数，因此，配电网的有功网损，即无 功补偿的目标函数可以写成
P P (QC1, QC 2 , , QCj , , QCm )
第22页/共38页
经过无功最优补偿以后，无功功率应该满足下面 的平衡方程，即等式约束条件
P QCj
OP , ( j
1,2,, m)
或
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（二）遗传算法
遗传算法是一种基于自然群体遗传演化机制的高 效探索算法。它摒弃了传统的搜索方式，模拟自 然界生物进化过程，采用人工进化的方式对目标 空间进行随机化搜索。它将问题域中的可能解看 作是群体的一个个体或染色体，并将每一个体编 码成符号串形式，模拟达尔文的遗传选择和自然 淘汰的生物进化过程，对群体反复进行基于遗传 学的操作(选择、交叉和变异)，根据预定的目标适 应度函数对每个个体进行评价，依据“适者生存， 优胜劣汰”的进化规则，不断得到更优的群体， 同时以全局并行搜索方式来搜索优化群体中的最 优个体，求得满足要求的最优解。
一、配电网潮流计算的特点
网设施
配电系统多采用闭式网络结构， 具有开式运行的特点，因此，网络 往往呈现放射状。在6～10kV的配 电网中，往往只有一个电源点，因 此线路上的功率通常具有单向流动 性等等。
不能简单套用高压输电网潮流计 第1页/共38页 算常用的高斯-赛德尔法、牛顿法拉夫逊法或PQ分解法等方法。
单相接地电容电流
自动化论坛：单相接地电容电流的计算方法单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流Ic=0.1×UP ×L式中: UP━电网线电压(kV)L ━电缆长度(km)4.2 架空线电容电流的计算有以下两种：（1）根据单相对地电容,计算电容电流Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般架空线单位电容为5-6 pF/m。
（2）根据经验公式,计算电容电流Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3式中: UP━电网线电压(kV)L ━架空线长度(km)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关于单相接地电容电流计算单相接地电容电流我所知道估算公式：对架空线：Ic=UL / 350对电缆：Ic=UL / 10我想请问的是L是指的架空线长度还是架空线距离？比如是三相的L是不是为距离X 3 另请问有没有更详细的计算方法？工业与民用配电设计手册上对L的定义是线路的长度，单位km，这里的长度与楼主说的距离是同一个概念，也就是说L是指架空线或电缆的距离，三相不需要再用距离乘以3更详细的单相接地电容电流计算公式见附件，摘自工业与民用配电设计手册152页描述:没有文件说明附件:( 189 K)单相接地电容电流计算.pdf下载次数(27)首先应该明确为什么要算这个电容电流，一般计算单相接地电容电流首先要了解，中性点接地系统的分类，什么样的系统才要计算单相接地电容电流，相关国家规定是怎样规定的，算出这个电流怎样进行相关的补偿，选用什么装置进行补偿，补偿的分类是欠补偿，还是过补偿，还是完全补偿，为什么要选用过补偿，单单理解怎样计算是没有任何用处的，中性点接地系统是个综合问题，考虑的要全面。
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。
基于偏置阻抗法的配电网电容电流测量新方法
基于偏置阻抗法的配电网电容电流测量新方法李晓波;苗晓鹏;桑振华;蔡旭【摘要】A new capacitive current measurement method of the distribution network is proposed based on the analysis of the problems existed in the current capacitive current measurement methods. First, a fixed resistance and an adjustable inductor are installed in series between any one phase and the ground;second, the adjustable inductor is regulated, and at the same time, the phase angle difference between the neutral voltage and the bias phase voltage is observed; then the system ground capacitance and resistance can be calculated when the phase angle difference mentioned above is close to 90 degrees. The corresponding simulation is carried out by using Matlab, which obtains the same results with the theoretical calculation. The results show that this method is feasible. Apart from these, this method is operated simply, of high measurement accuracy, and not leading to neutral overvoltage. This method can be used in the capacitive current measurement in the distribution network.%分析了目前配电网电容电流测量方法所存在的问题，提出了一种偏置阻抗法测量电容电流的新方法。
基于单相接地故障的配电网馈电线路电容电流测算方法
基于单相接地故障的配电网馈电线路电容电流测算方法周永其;陈挥瀚;常勇;王莹;杨洪灿;孙建华【摘要】介绍随着城市配电网的规模不断扩大,电缆线路大面积的应用,配电网线路的电容电流日益增大,电容电流的大小决定消弧线圈调控,对电网的规划设计和运行安全有重要影响.本文研究了配电网发生单相接地故障时线路零序电流和电容电流之间的关系,基于单相接地故障时馈电分支线路的零序电流测量值,提出一种线路电容电流的测算方法.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2018(046)003【总页数】2页(P73-74)【关键词】配电网;单相接地故障;零序电流;电容电流【作者】周永其;陈挥瀚;常勇;王莹;杨洪灿;孙建华【作者单位】云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000;昆明同弘瑞能电力科技有限公司,昆明 650000;昆明理工大学,昆明 650500;昆明理工大学,昆明650500;云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000;云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南曲靖 655000【正文语种】中文【中图分类】TM740 前言低压配电网一般采用小电流接地系统运行方式[1]，配电网系统发生单相接地故障时故障电流与配电线路电容电流大小相关。
配电网对地电容电流决定了是否装设消弧线圈以及消弧线圈的补偿容量[2]，同时对分析铁磁谐振过电压也有重要意义[3]。
传统的电容电流测量方法分为直接法和间接法[4]。
直接法操作繁杂，危险性高，容易引起事故，基本不再采用。
间接法虽然比直接法简单，但是其测量时涉及一次侧，人员与设备安全无保障、操作繁琐、准备工作耗时长、测量工作效率低，同时存在误操作危险。
信号注入法是目前常采用的方法，主要采用三频法、双频法和扫频法等方式[5]。
信号注入法存在受互感器漏阻抗影响较大、频率选取困难等问题。
本文根据配电网发生单相接地故障时电容电流与零序电流的关系，测量得到发生单相接地故障时配电馈线路上的零序电流，得出各个线路运行时的线路电容电流。
10kV配电网中接地电容电流的补偿研究
10kV配电网中接地电容电流的补偿研究发表时间：2019-06-04T11:35:49.087Z 来源：《电力设备》2018年第36期作者：苟怀强甘新赵俊光倪文峰朱鹏屹[导读] 摘要：不言而喻，配电网是电力实现有效输送的重要保障，对人们生产和生活有着极其重要的影响。
（国网重庆市电力公司江津供电分公司 402260）摘要：不言而喻，配电网是电力实现有效输送的重要保障，对人们生产和生活有着极其重要的影响。
本文以10kV配电网为例，首先分析了变压器的选用标准，并根据消弧线圈容量的计算方法，探讨了10kV配电网中接地电容电流的补偿类型，之后提出了优化的建议，希望可以为相关的工作提供一定的参考。
关键词：配电网；容量；补偿引言：近年来，城市配电网中的电容电流逐渐增大，如果单相接地时，就会对设备造成严重的影响，甚至威胁整个电网系统的安全。
通过安装消弧线圈，可以补偿接地电容电流，从而起到很好的防护作用。
1.变压器的选用标准因为在10kV的配电网中，变压器的接线方式为三角形接线，并没有能够安装消弧线圈的中性点，所以需要安装接地变压器。
可以说，接地变压器的作用就是为了安装消弧线圈，比如当△型接线以及Y型接线无法引出中性点时，就可以使用接地变压器，并采用Z型的接线方式，完成中性点的引出工作。
需要注意的是，接地变压器的每个磁柱都包含两相线圈，如果发生接地故障，那么零序磁通就会互相抵消，同时中性点回路中的零序电流会变为原来的三倍，而零序分量会表现出低阻抗的性质，提高变压器的工作效率。
一般而言，如果使用普通的变压器，那么接入消弧线圈时，需要保证消弧线圈的容量低于变压器容易的15％，而Z型变压器的容量更大，可以节约设备成本。
2.消弧线圈容量的计算方法在对架空线路的电容电流进行估算时，需要使用以下参数：U=系统电压，默认值为10kV，L=架空线路的总长度，单位为km，而IC1=架空线路的电容电流，单位为A。
一般常用的估算公式是：IC1=（2.6～3.4）UL×10-3（A），化简后可得：IC1=（2.6～3.4）L×10-2（A）。
接地电容电流计算
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。
消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
为什么要测量配电网电容电流？
为什么要测量配电网电容电流？配电网电容电流测试仪是电力工作者在进行配电网电容电流测试时使用的仪器。
在电力系统中为什么要对配电网电容电流进行测量，最直接且重要的原因就是电力安全问题。
电力系统中，66kv及以下的配电网其中性点是非直接接地系统，线路系统出现单相接地时，流过故障点的电流由于是线路对地电容产生的电容电流，所以不会马上对设备造成损坏，也不会使断路器断开，但是一定要想办法找出故障点并消除。
避免因此造成电气设备损坏以及其他安全事故。
包括：1.单相接地电流通过调相机和变压器等造成铁心烧坏。
2.人在单相接地故障点附近时，由于电流从触地点以同心圆的方式向外20米扩散，每个圆周均有不同电位，人体两脚接触地面两点易发生跨步电压危险。
3.单相接地使非故障对地电压比原来电压高几倍，如果发生弧光接地，甚至出现2.5-3倍的电压，弧光还会促使导线周围气体发生游离，高电压碰上气体游离容易造成相间短路，对电器设备和系统造成破坏性故障。
4.接地点还会使故障设备绝缘材质带电，造成人体触电事故。
根据国家电力规程，在10kv系统电容电流分别大于30A，35kv 系统电容电流分别大于10A的情况下，都需安装消弧线圈，以补偿电容电流。
因此需要对配电网电容电流进行测试，以此决定是否需要安装消弧线圈。
还有个原因是由于配电网对地电容与PT参数配合，会产生PT铁磁谐振过压，为了验证谐振的性质，准确测量出配电网对地电容值就变得十分必要。
传统配电网电容电流测试方法是开口三角异频信号注入法，此方法要求系统必须平衡，但实际95%的系统都不平衡，因此很快被淘汰，取而代之的是配电网电容电流测试仪。
该仪器无需和一次侧打交道，因而不存在试验的危险性，不仅如此，它的操作接线都简单，测试速度快，测量数据准确，大大提高了电力工作者的工作效率，是电力工作者的得力助手！。
配电网合环电流的分析与计算
配电网合环电流的分析与计算发表时间：2017-07-18T10:04:15.163Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：顾慧春汤衡[导读] 摘要：在配电网调度运行当中，合环操作已成为配网运行操作中一项重要的工作内容。
（国网上海市电力公司金山供电公司上海 200540）摘要：在配电网调度运行当中，合环操作已成为配网运行操作中一项重要的工作内容。
为了减少合环过程中合环电流对系统产生的危害，针对金山配网的实际特点，分析了合环电流产生的原因以及合环条件。
利用戴维南定理建立计算模型并进行公式推导，将计算结果与实测结果相对比，间接验证了产生合环电流的原因。
关键词：配电网；合环电流；戴维南定理；短路阻抗；计算模型0 引言配电网中的馈线（电压等级为10kV）一般采取辐射状分布原则，其供电方式最基本的特点是环网设计、开环运行。
这样设计的目的在于，当电网设备检修、负荷转移和故障处理时，可以通过合环操作减少用户停电时间。
随着近几年金山地区电网的加速改造，一方面馈线的运行方式越来越灵活，通过合理安排方式，大大提高用户的供电可靠性。
而另一方面由于频繁的合环操作引起的合环电流将对配电网运行造成很大的影响。
合环电流过大，轻者造成设备过载，重者断路器跳闸合环失败，严重影响系统的安全性和稳定性。
1 合环电流的分析及计算1.1 合环电流产生的原因上海电网的网架主要特点是500kV环网运行220kV分区运行。
金山地区电网主要涉及南桥、泗泾以及亭卫分区。
当配电网进行合环操作时，合环线路的两侧电源一般处于分列运行状态，由于上一级电源或者更上一级的电源处于环网运行，因此合环操作时产生了合环电流。
其主要有以下两个原因（以10kV配电线路合环说明）：（1）合环线路电压的不相等，由电压差（幅值差、相角差）产生合环电流，文献[1]中指出，如果两侧变电站10kV母线对应系统阻抗比较接近，这一合环电流可以用两侧变电站10kV母线的电压数值差除以合环线路的阻抗计算出近似值，用这种近似方法计算一般与实际值的误差在20%以内。
10kV配电网单相故障电流计算及跨步电压的分析
摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。
不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。
本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。
为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。
本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。
针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。
其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。
最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。
阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。
开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。
设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。
关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。
浅析煤矿6kV高压电网单相接地电容电流的测试原理及方法
图1
信号注入法测量配电网电容电流原理
2011 年 9 月
邓建忠： 浅析煤矿 6 kV 高压电网单相接地电容电流的测试原理及方法
第 20 卷第 9 期
± 2% ； 电源电压： 交流（ 220 ± 22 ） V， 50 Hz。 4． 2 测量方法 图 4 是配电网电容电流测量原理图， 其中： L A 、 LB 、 L C 分别为电压互感器 （ PT ） 三相的高压绕组， 二 Lb 、 L c 组成开口三角形； C A 、 CB 、 C C 为导 次绕组 L a 、 线三相对地电容。 测量仪向 PT 开口三角注入一个 LB 、 LC 则在 PT 的一次绕组 L A 、 一定频率的电流 i0 ， i2 、 i3 ， 中分别感应出三个电流 i1 、 这三个电流将分别 PT R 、 在 三相的一次绕组电阻 漏抗 X L 和导线对地 电容中产生压降。因此就可以依据电容与阻抗的关 系由仪器内置的软件系统准确地计算出系统的电容 电流。
1
煤矿高压电网单相接地电容电流的测试
பைடு நூலகம்电网单相接地电容电流的实际测定， 是为电网
单相接地故障和接地电容电流的综合治理与保护提 供依据， 所以测试数据的真实性及有效性尤为重要 。 为此须注意如下几点：
0530 收稿日期： 2011作者简介： 邓建忠（ 1972 － ） ， 男， 山西昔阳人， 工程师， 从事机电技术工作。
4
现场测量仪器及注意事项
单相接地电容电流测试仪器种类较多， 原理多 为母线 PT 注入信号法， 如 DRY － 2 型电容电流测试 仪。 4． 1 仪表适用范围 1 ～ 66 kV 中 性 点 不 接 地 电 网； 环 境 温 度： － 20 ～ 45 ℃ ； 测 量 范 围： 1 ～ 200 A； 测 量 误 差： 4． 4
接地电容电流计算
1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。
消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
变电站10kV系统电容电流测试分析
变电站10kV系统电容电流测试分析摘要：随着电力系统的迅速发展，供电线路特别是电缆的增长，导致系统对地电容增大，运行中的电容电流越来越大，对供电系统的安全、可靠运行造成不利影响。
因此对系统的电容电流数据的测试，进而采取科学合理、行之有效的补偿措施有着重要意义。
关键词：电容电流；注入法；电流补偿一、引言近年来由于电网的扩充，供电线路对地的分布电容量不断增大，变电站10-35kV系统的电容电流越来越大。
就目前而言，国内大部分地区为消除分布电容过大对系统带来的不利影响，采用了加装消弧线圈的方法（也有部分地区是加装小电阻）。
但无论以何种方法实现灭弧，能否准确地测量出系统的分布电容是关键。
因此，准确地测量出系统的分布电容，便成了保证电力系统安全运行的突出问题。
一旦知道了系统的分布电容，便可求出电容电流值，并根据此数据投入相应的消弧线圈，以补偿系统过大的电容电流。
基于以上原因公司近期安排对公司属近郊及市区郊府城、滨河等16座变电站10kV系统电容电流测量。
二、测试方法目前国内测量配电系统电容电流的方法有：单相金属接地法、偏置电容法、中性点外加电容法、外加互感器法、二次信号注入法等。
上述各种方法在测量方法、测量精度上都有不同程度的缺陷。
经过分析比较，本次测试采用中性点信号注入法。
该方法原理是：选用特定由图3-3所示，与规定值30A相比，各站电容电流值都要大，其中朱庄变和佳城变分别为55.4、40.5，相比之下段村、滨河等站电流值大大超过30A，段村、滨河高达7倍，最小的高村变电容电流也达到了规定值的四倍四、测试操作注意事项1、测试前一定要保证系统消弧线圈退出运行，并且系统没有其他接地点。
2、信号注入位置为一次中性点，所以在测试过程，虽然中性点不平衡电压不是太高，一般为100V左右，但是如果在测试过程中，突然发生单相接地，此时中性点电压将达到升高为系统线电压，对测试人员造成危害。
所有必须做好安全防护工作。
3、测试接线要牢固，特别是接地良好。
10kV系统单相接地电容电流的工程计算
10kV系统单相接地电容电流的工程计算摘要：经过简化架空线路、电力电缆线路及变电站电气设备电容电流的计算，提出了10kV系统（交联聚乙烯电缆）单相接地电容电流的工程计算公式。
关键词：中性点；单相接地；电容电流；工程计算1、问题的提出计算10kV系统单相接地电容电流，是10kV系统短路电流计算的内容，也是确定10kV系统继电保护的基础。
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（GB/T 50064-2014）规定：不直接连接发电机、由电缆线路构成的6kV～20kV系统，当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A又需在接地故障条件下运行时，宜采用中性点谐振接地方式。
由此可见，10kV系统单相接地电容电流是否超过10A，还是10kV系统中性点是否采用谐振接地方式的关键因素。
10kV系统单相接地电容电流由电力线路（架空线路、电缆线路）和电气设备（变压器、断路器、同步发电机、异步电动机等）两部分电容电流组成。
如果不进行简化，单相接地电容电流的计算将会很繁杂。
本文拟对10kV系统单相接地电容电流的计算方法予以介绍。
2、10kV系统架空线路单相接地单位长度的电容电流架空线路单位长度的电容电流计算公式：Icj=2πf*3Cj*Un*10-3（A/km），Cj为架空线路对地电容计算值（uF/km），Un为相电压（kV）。
对于10kV系统，Un=10/kV。
根据是否架设架空地线，架空线路分为有架空地线和无架空地线两类。
有架空地线架空线路近似计算公式：Icj=3.3Ue*10-3（A/km），Ue为线电压（kV）；无架空地线架空线路近似计算公式：Icj=2.7Ue*10-3（A/km）。
对于10kV架空线路，单位长度的电容电流计算公式可进一步简化。
10kV架空线路（有架空地线）单位长度的电容电流：Icj=0.036A/km；10kV架空线路（无架空地线）单位长度的电容电流：Icj=0.029A/km 以上计算方法适用于水泥杆单回架设方式；若采用铁塔（或钢杆），电容电流增加10%；若采用同杆双回架设，电容电流增加30%；夏季比冬季增加10%。
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。
10kV配网系统电容电流的测算
10kV配网系统电容电流的测算冉启鹏;陈欣;代正元;董伟【摘要】对10kV配网系统电容电流的工程计算公式和现场测试方法进行了概述,同时对21个变电站电容电流现场测试结果进行了统计分析,对现场测试结果偏大和异常的变电站进行了理论计算,并对二者存在偏差的原因进行了分析.针对测算结果偏大和异常的情况以及现场测试中的几种典型异常情况提出了解决方案.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2010(039)006【总页数】4页(P46-49)【关键词】配网;电容电流;危害;测试;计算方法【作者】冉启鹏;陈欣;代正元;董伟【作者单位】云南电网公司昆明供电局,云南,昆明,650200;云南电网公司昆明供电局,云南,昆明,650200;云南电网公司昆明供电局,云南,昆明,650200;云南电网公司昆明供电局,云南,昆明,650200【正文语种】中文【中图分类】TM73电力系统中的线路和设备都存在一定的对地分布电容,在交流电压作用下,就会产生电容电流,特别是在配网系统中,随着系统规模的扩大、电力线路和设备不断增加以及电缆线路的大量投运,使得电容电流越来越大。
当电网稳定运行时,在不考虑系统参数和相电压误差的情况下,三相对地电容大小相等,在系统未接地时,三相对地电容电流数值相等,相位相差120°,其矢量和为零,中性点无电流流入。
由于配网系统往往直接面向用户供电,系统情况复杂,系统参数也不可能完全对称,因此,运行中的配网系统中总是存在电容电流。
更为严重的情况是当系统发生单相接地或间歇性电弧接地时,中性点电位升为相电压,其他两相电压将在振荡过程后上升为线电压,流过接地点的电容电流为其他两相电压在其对地电容上产生的电流矢量和,在不稳定单相接地过程中,将对电网造成间隙性电弧接地过电压,这种过电压的幅值有时可达相电压的 3～5倍或更高,往往会造成电网薄弱环节被击穿,甚至发展成相间短路,还可能引起电缆着火、避雷器爆炸等事故。
配电网电容电流谐振测量新方法
配电网电容电流谐振测量新方法
曾祥君;刘张磊;马洪江;许瑶
【期刊名称】《长沙理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(005)001
【摘要】提出了固定电抗器并联自动投切可调消弧线圈的随调接地方式,改进了电容电流谐振测量方法.从固定电抗器二次侧向配电网注入变频电流信号,根据从配电网返回的电压信号计算电容电流.模拟实验和现场运行结果表明,该方法具有测量精度高、测量范围广及测量简单等特点.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】曾祥君;刘张磊;马洪江;许瑶
【作者单位】长沙理工学电气与信息工程学院,湖南,长沙410076;长沙理工学电气与信息工程学院,湖南,长沙410076;长沙理工学电气与信息工程学院,湖南,长沙410076;长沙理工学电气与信息工程学院,湖南,长沙410076
【正文语种】中文
【中图分类】TM727
【相关文献】
1.基于谐振原理测量配电网电容电流的新方法 [J], 齐慧;戚振彪
2.配电网电容电流谐振测量方法的应用 [J], 陈忠仁;周程宏;王妍
3.配电网电容电流测量新方法 [J], 王毅; 陈晓红; 刘丰; 张向东; 刘玉玲; 曾祥君
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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
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）
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
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）
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。
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 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ61 1.73 1.91 2.09 2.33
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。
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
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 0.028 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