35kV接地短路电路的计算方法研究

35kV接地短路电路的计算方法研究 CHINA VENTURECAPITAL摘要接地短路故障是电力系统中较为容易出现的一类故障问题，在电网设计和运行中，都要做好接地短路电路计算工作。 文章以35kV配网作为研究对象，首先对35kV接地短路电路计算的意义进行简要分析，进而研究具体的计算方法，以期为相关工程提供参考。 关键词35kV配网接地短路电容电流计算35kV接地短路电路的计算方法研究文/国华（哈密）新能源有限公司高飞从国内35kV配网的实际情况来看，为提高配网运行的可靠性，一般采用消弧线圈或中性点不接地方式。 在配网运行过程中，需要对系统电容电流进行计算，提前预测配网接地短路故障风险，并采取相应的防范措施。 在此过程中，应确保计算方法的合理性，从而为计算结果准确率提供保障。 1、35kV接地短路电路计算的意义接地短路故障的发生几率较高，会对电网运行产生严重影响。 在发生接地短路故障时，短路电路的电流会快速增加，可能导致电气设备发生损坏，引发火灾等严重的后果。 因此，在配网设计和运行过程中，都需要做好接地短路电路计算工作，其重要性具体体现在以下几个方面 （1）在配网电气接线设计过程中，需要对不同的接线方案进行比较，根据短路电路计算结果，判断是否需要对某一接线方案下的电路采取限制短路电流措施。 （2）在电气设备的选择过程中，既要保证电气设备在故障状态下能够保持一定的安全裕值，还要考虑经济方面的因素，因此需要根据短路电路计算结果确定电气设备的具体性能要求。 （3）在高压配电设备的安装过程中，需要在短路情况下检验导线间的安全距离以及对地安全距离，也需要开展短路电路计算工作。 （4）在继电保护装置的选择以及保护方式设计过程中，需要以短路电路电流为依据，对于接地装置的安装设计也是如此，因此，必须确保短路电流计算结果的可靠性。 2、35kV接地短路电路电容电流计算方法2.1计算条件和基本原则在35kV接地短路电路计算过程中，首先要明确几点计算条件和原则。 在计算过程中，假设35kV配网在正常运行时，三相处于对称运行状态，且所有电源电动势相位角均相同。 在系统中采用的同步电机和异步电机均为理想电机，即不考虑电机的涡流、磁滞等方面的影响因素。 电机转子结构为完全对称形式，三相绕组的空间相差为120电气角。 在发生接地短路故障时，短路电流为瞬间最大值，不考虑短路点电弧阻抗、变压器励磁电流等的影响。 实际35kV配网是一个较为复杂的系统，直接对接地短路电路进行测量和计算，会受到上述各方面因素的影响，如果不规定好假设条件，难以得出计算结果。 因此，在35kV配网接地短路电路计算过程中，必须合理规定计算条件，否则会对计算结果产生直接影响。 2.2建立电容电流测量模型在上述假设条件下，需要结合35kV配网的实际情况，建立短路电路电容电流测量模型，并开展相关计算工作。 在此过程中，需要综合考虑35kV配网的电缆系数、环境因素以及特殊用途等方面的影响。 在本次研究的35kV配网系统中，架空线电容电流为A1，电缆线路电容电流为A2，可以根据额定电压和线路长度，阶段出接地短路电路的电容电流值。 在计算分析过程中，35kV配网单相接地故障时的电流是电网对地总零序电流的和，无论配网的设计方式是直接接地还是电阻接地，对地总零序电流与同零序电压都具有正比关系。 所以可以通过对接地短路电路的零序电压进行测量，间接计算出接地短路电流。 具体计算公式为I E=U1I1/U2。 其中，I E为接地电流，U1为互感器二次线电压值，I1为单相接地电流值，U2为接地短路电路二次零序电压值。 2.3直接测量法的应用目前在35kV配网中采用的接地短路电路电容电流测量方法有很多，包括附加电容法、金属接地法等。 但是附加电容法的测量过程较为复杂，容易因测量事物影响最终计算结果。 金属接地法的测量和计算较为准确，但由于在测量过程中需要对高压设备进行操作，存在较高的人身安全风险，而且也会对系统运行稳定性造成威胁，因此不建议使用。 在本次测量过程中，主要采用直接测量法，该方法是在金属接地法的基础上进行的创新，简单实用而且测量效率高，不会产生安全等方面的问题。 在直接测量法的应用过程中，合理选择测量节点是关键。 本次测量分别在35kV配网变电站的I段和II段母联处开展测试，操作较为方便，而且采集的数据能够反映出接地短路电路的故障特征参数。 2.4在线测试及计算35kV配网短路接地电路计算工作不仅要在配网设计过程中进行，还要在配网运行过程中进行，从而为配网运行安全性提供保障。 因此，需要采用在线测试和计算方法。 在对35kV配网进行在线测试的过程中，首先采用智能表计测量变电站I段和II段三线电压值，然后取平均值作为电网电容电流二次线电压计算值。 在测试过程中，需要对接地电阻箱的接地电流数据进行测量，将测试数据代入到上述计算公式中，得出接地短路电路电容电流实测值。 然后通过与理论值进行比较，分析35kV配网是否能够满足安全运行的需求，判断在发生短路故障时是否可以保证电气设备的安全性。 在此情况下，采取有效的配网调度及运行维护措施，可以提高35kV配网运行稳定性。 3、结语综上所述，接地短路电路计算是35kV配网设计和运行中的重点工作，必须提高对短路电路计算的重视，为其可靠性提供保障。 在具体计算过程中，通过明确计算条件和原则，采用合适的测量和计算方法，可以促进接地短路电路计算效率及准确率的提升，从而为35kV配网的安全运行提供保障。