单相接地电容电流的计算.

1、1前言前言前言前言众所周知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V3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单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害 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

2、，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、变压器变压器变压器变压器等绝缘老化，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

3、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单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电 流的补偿原则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,310kV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

4、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。当消弧 线圈正确调谐时，不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，还可以有效的抑 制过电压的辐值，同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。消弧线圈应接于系统中性点上。变电站主变压器变压器变压器变压器10 kV侧采用的是三角形接线,10 kV系统是没有中性点的，解决的办法是将消弧线圈接在星形接 线的10 kV站用接地变压器变压器变压器变压器中性点上。这样，系统零序网络等效于由对地电容和消弧线圈构成的 LC串联电路。脱谐度决定了一是弧道中的残余 电流;二是恢复电压上升到最大值的时间；三是恢复电压的上升速度，它是影响灭弧的

5、 主要因素。工程上用脱谐度 V来描述调谐程度V=(IC-IL/IC当V=0时，称为全补偿， 当V>0时为欠补偿,V<0时为过补偿。从发挥消弧线圈的作用上来看，脱谐度的绝对 值越小越好，最好是处于全补偿状态，即调至谐振点上。但是在电网正常运行时，小脱 谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。如10KV电网，当消弧线圈处于全补偿时，电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10-25倍，这就是通常所说的串联谐振过电压。除此之外，电网中各种操作(如大电机电机电机电机投入，断 路器非同期合闸等及电网发生其它故障时(如单相断线，断路器非全相合闸等都可能 产生危险的过电压，所以在电网正常

6、运行时，或发生单相接地之外的其他故障时，小脱 谐度的消弧线圈给电网带来的不是安全因素而是危害。综上所述，当电网发生单相接地故障时，希望消弧线圈的脱谐度越小越好，最好是全补偿。当电网正常运行时，希 望消弧线圈的脱谐度越大越好，最好是退出运行。4智能型自动补偿装置的组成及特点智能型自动补偿装置的组成及特点智能型 自动补偿装置的组成及特点智能型自动补偿装置的组成及特点近年来人工调谐的老 式消弧线圈已逐步被智能型自动调谐式接地补偿装置取代。(1智能型自动补偿装置一般包括Z型接地变压器变压器变压器变压器、有载消弧线圈、阻尼电阻、中 性点电压互感器、电流互感器以及微机自动调谐系统。(2智能型自动补偿装置的

7、特点：a采用微机控制器,使装置实现了智能化，不仅保障了装 置动作的快速性和准确性，而且实现了手动与自动控制独立，自动控制部分如出现异 常不会影响手动控制，手动控制也包括了档位指示，手动升降及档位到头、单相接地 闭锁及升、降的互锁，保证了装置的可靠性和可控性。b采用了多档位抽头，电动有 载调压消弧线圈，为装置实现自动调谐创造条件。c采用了特殊设计的高压非线性电阻与消弧线圈并联使用，对抑制铁磁谐振过电压，弧光过电压，欠补偿状态下的断线过 电压和传递过电压等有明显效果。d运行方式灵活。由于采取了降低中性点谐振过电压的措施，所以过补、欠补、全补方式都可以由用户自由选择。e设有记忆和报警及信号通过接口远

8、送等功能，为 实现变电所无人值班创造了条件。5单相接地电容单相接地电容单相接地电容单相接地电容、接地接地接地接地变压器变压器变压器变压器及消弧线圈容量计 算及消弧线圈容量计算及消弧线圈容量计算及消弧线圈容量计算电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机电机电机电机、变压器变压器变压器变压器以及母线和电器的电容电流，并应考虑5-10年的发展。(1电缆线路电容电流的估算计算方法：lc=0.1 UP XL (5-1式中：UP电 网线电压(kV L 电缆长度(km(2架空线电容电流的估算计算方法:lc= (2.73.3 UPXLX10-3 (5-2式中:UP 电 网线电压(kV

9、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同杆双回架空线电容电流为单回路的1.31.6倍。(3变电所增加电容电流的计算见表1表1(4消弧线圈容量的计算 Q = K X Ic X UP/V-3 式中:K 系数，过补偿取1.35 Q 消弧线圈容量，kV A(5消弧线圈容量及额定电流的选择根据最大电容电流Ic,确定相应的消弧线圈容量及额定电流，使最大补偿电感电流满足要求。(6接地变压器变压器变压器变压器容量选择接地变除可带消弧圈外，兼作所用 变。(5-4式中:Q 消弧线圈容量，kV A S 所变容量,kV A一功率因素角SJ 接地变 容量,kV A 6结束语结束语结束语结束语(1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