KV电网单相接地电容电流

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

= 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

= 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 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

= 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

= A

则消弧线圈补偿了 残余电流为

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