单相接地电容电流的计算、分析5.doc

小电流接地系统接地电流计算与保护整定 ................................................................................... 1

单相接地电容电流的计算 ............................................................................................................... 6 单相接地电容电流及保护定值计算 ............................................................................................... 8 电缆电容电流计算方法 ................................................................................................................... 9 高压电网单相接地电容电流计算 ................................................................................................. 11

小电流接地系统接地电流计算与保护整定

1 中性点不接地系统接地电流计算

发生单相金属性接地时，接地相对地电压降为零，非接地两相对地电压升高√3倍，三相之间电压保持不变，仍然为线电压。流过故障点的电流是线路对地电容引起的电容电流，与相电压、频率及相对地间的电容有关，一般数值不大。单相接地电容电流的估算方法如下：

1.1 空线路单相接地电容电流Ic

Ic＝1.1(2.7～3.3) Ue×L×10ˉ³

式中：Ue 线路额定线电压（kV）； L 线路长度（km）；

1.1 采用水泥杆或铁塔而导致电容电流的增值系数。 无避雷线线路，系数取2.7；有避雷线线路，系数取3.3

对于6kV线路，约为0.0179A/km;对于10kV线路，约为0.0313A/km；对于35kV线路，约为0.1A/km。需要指出：

(1)双回线路的电容电流为单回线路的1.4倍（6～10kV线路）。 (2)实测表明，夏季电容电流比冬季增值约10 ％。

(3)由变电所中电力设备所引起的电容电流值可按表1－27进行估算。

表1－27由变电所电力设备引起的电容电流增值估算表 额定电（kV） 6 10 35 110 220 电容电流增值（％） 8 16 13 10 8

1.2 电缆线路单相接地电容电流Ic

油浸纸电缆线路在同样的电压下，每千米的电容电流约为架空线路的25倍（三芯电缆）和50倍（单芯电缆）。 也可按以下公式估算：

6 kV电缆线路 Ic＝〔(95+3.1S)÷(2200+6S)〕×Ue A/km 10 kV电缆线路 Ic＝〔(95+1.2S)÷(2200+0.23S)〕×Ue A/km

式中：Ic 电容电流（A/km）； S 电缆芯线的标称截面面积(mm²)；

Ue 线路额定线电压（kV）。

对于交联聚乙烯电缆，每千米对地的电容电流约为油浸纸电缆的1.2倍。油浸纸电缆和交联聚乙烯电缆的电容电流，见表1-28至表1-30 1.3 架空线和电缆混合线路单相接地电容电流Ic 混合线单相接地电容电流可采用以下经验公式估算： Ic＝Ue(Lk+35lc)÷350

式中：Ic：电容器电流（A） Uc：线路额定线电压（kV）

Lk：同一电压Ue的具有电的联系的架空线路总长度（km） Lc：同一电压Ue的具有电的联系的电缆线路总长度（km）

表1-28 6-35KV油浸纸电缆接地电容电流计算值

表1-29 6KV交联

聚乙烯电缆接地电容电流计算值 导体标称截面积(mm²) 电容电流（µF/Km） 电容电流(A/Km) 16 0.17 0.58 25 0.19 0.65 35 0.21 0.72 50 0.23 0.79 70 0.26 0. 95 0.28 0.96 120 0.30 1.03 150 0.33 1.13 185 0.36 1.23 240 0.40 1.37

注:此表适宜和于6KV小电流接地系统中铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆

表1-30 10KV交联聚乙烯电缆接地电容电流计算值 导线标称截面积(mm²) 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500

电容（µF/Km） 0.2 0.22 0.25 0.27 0.29 0.32 0.35 0.39 0.43 0.47 电容电流(A/Km) 1.19 1.31 1.49 1.61 1.73 1.91 2.09 2.33 2.57 2.81 注:(1)此表适用于10KV小电流接地系统中铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆； (2)电缆的绝缘厚度为：4.5 mm；

(3)接地电容电流：Ic＝2πf×3×Co×Ue×（1÷1000000） (A/Km)， 其中Ue取11KV下的相电压。

2 小接地电流系统单相接地保护及计算 2.1 小电流接地系统的电容电流计算。

6～35kV供电网络为电源中性点不接地系统，属于小接地电流系统。这种系统在正常运行时，三相对地电压是平衡的，三相对地电容电流也是平衡的。当系统发生单相接地时，故障相对地电压为零，而其他两相对地电压升高到相电压的√3倍。这时，这两相的对地电容电流也相应增加到√3倍，而接地相电容电流则增加为正常运行时每相电容电流的3倍，

即： Ic＝3×Ico=＝3×Ux×ω×Co

式中： Ico 正常运行时每相电容电流（A）； Ux 相电压（V）；

ω 角频率，ω＝2πƒ, ƒ＝50HZ; Co 正常时每相线路对地电容（F）。

2.2 小电流接地系统单相接地保护方式

2.2.1 通常采用绝缘监视装置和零序电流保护两种方式。 2.2.2 绝缘监视装置

它时利用接地后出现的零序电压给出信号的，其原理电路如图1所示。图中TV为连接于电源母线上的三相五柱式电压互感器。3只电压表PV1～PV3（或1只电压表加三相切换开关）用以测量各相对地电压。也可以在开口三角形线圈输出端接电压表进行监视，或接电压继电器进行报警。

工作原理：当线路任一相发生故障时，

该相电压指示为零，其他两相对地电压为相电压的√3倍。同时开口三角形线圈两端电压升高，使过电压继电器KV吸合，其常开触点闭合，信号继电器KC动作，发出接地信号。

图 1 绝缘监视电路图

2.3 单相接地故障零序电流保护 单相接地故障零序电流保护是利 用故障相的零序电流较非故障相大 的特点，实现预告信号或作用于跳 闸的。其电路如图2所示。 对于架空线路，采用零序电流滤 序器方案，如图2（a）所示；对于 电缆线路，采用零序电流互感器方 案，如图2（b）所示。

工作原理：当线路正常时，二次 线圈中没有电流，保护装置不动作。 当系统发生单相接地故障时，三相 图2 零序电流保护原理电路图 电流之和不为零，等于正常时一相对地电容电流的3倍，在二次线圈中就感应电流，使过继电器KA或零序电流继KA0动作，发出接地信号或动作于跳闸。零序电流继电器KA0通常选用DD-11型接地继电器，其一次动作电流可达5A，足以满足保护要求。单相接地故障零序电流保护的零序电流互感器与继电器的配合及其动作电流的整定见表1。

表1 接地保护电流互感器与继电器的配合 零序电流 互感器 型号 IJ-75 IJ-75 IJ-75 IJF-φ75 IJF-φ75 IX-25 IJZ-φ65

2.3 保护装置动作电流的整定

一次动作电流为：Idz＝3×Kk×Ic＝3×Kk×Ux×ω×Co

二次动作电流整定值（保护继电器经互感器相连）为：Idzj＝Kk×(Ic÷n1) 式中：Kk 可靠系数，对瞬时动作的保护，取4～5；对带时限动作的保护，取1.5～

2；n1 电流互感器的变比。 其他符号同前。

DL-11/0.2 DL-11/0.2 DD-11/60 DL-11/0.2 DD-11/60 DD-11/60 DD-11/60 接地继电器型号 继电器整定电流（A） 0.1 0.1 0.03 0.3 0.03 0.03 0.03 保护最小动作电流（A） 10 15.9 4.7 13 9 1.3 1～2 1～3 电缆的 外径 （mm） 75 75 75 75 75 50 50 允许穿 过电缆根数 1 2 2 2 2 2 1 两根电缆并联，互感器二次线圈串联，继电器线圈并联 继电器线圈并联 继电器线圈可串可并联 备注

2.4灵敏度校验

Km＝(IcΣ－Ic)÷Idzj≥1.25～1.5

式中：IcΣ 全系统总的电容电流（A）；1.25和1.5分别适用于电缆线路和架空线

路。

当保护装置不能满足灵敏度要求时，可采用带短时限的过电流继电器，其延时时限一般为0.5～1S。上述IcΣ和Ic最好按实测数据计算，无实测数据时，可按中性点不接地系统接地电容电流的计算公式计算。需要指出，在计算中还要考虑到所涉及变配电设备引起的电容电流增值和直接接地的电力电容器电流。 3 计算实例

例1：某空气压缩机站的一台主风机配2800kW，6kV高压电动机，用YJV22-6-3×240电缆配电，从配电室至电动机的距离L为100m，实测电动机所在供配电系统电容电流为20A，试选择零序电流继电器。

解：由于所在供配电系统电容电流为20A，故可选用零序电流互感器的变比为50/5。当同一系统中其他回路发生单相接地故障时，流过零序电流互感器的一次侧电容电流为：

Ic ＝〔(95＋3.1×S)÷(2200＋6S)〕Ue

＝〔(95＋3.1×240)÷(2200＋6×240)〕×6.3×0.1＝0.145（A） 二次动作电流整定值为：

Idzj＝Kk×（Ic÷n1）＝1.5×（0.145÷10）＝0.0218(A)

零序电流继电器可选用DD-1/10型继电器，整定范围为10～40mA，满足要求。 例2 某10kV供电 线路如图3所示。试 进行3×150mm²电缆 的单相接地保护整定。 已知全系统总的电容 电流IcΣ为13A。

图3 10kV电缆线路图 解：(1)求电缆单相接地电容电流：

查表1-30得，10kV、150mm²电缆的单位长度电容电流Io＝1.73A， 因此Icz＝n×L×Io＝3×0.6×1.73＝3.1(A)

(2)保护装置一次动作电流: Idz＝Kk×Icz＝4×3.1＝12.4(A) (3)灵敏度校验： Km＝(IcΣ－Ic)÷Idz＝(13－3.1)÷12.4＝0.8＜1.25

灵敏系数不能满足要求，因此改用带时限过电流继电器，此时： Idz＝Kk×Icz＝2×3.1＝6.2(A)

Km＝(13－3.1)÷6.2＝1.6＞1.25 满足要求。

采用LJ型零序电流互感器及DL-11/20型过电流继电器，动作电流取

6A，

延时时限取0.5S。

例3 某工厂变电所10kV架空线路长3.5km，配出线高压电缆长2 km，变电所

中每相配有一只电力电容器BW10.5-16-1。在某一配出线回路中采用零序继电器保护，该回路10kV电缆长400m.试选择零序保护。 解：(1)单相接地电容的计算：

架空线路单相接地电容电流为:

Ic1＝Ue×L1÷350＝〔10×3.5〕÷350＝0.1(A) 电缆线路单相接地电容电流为:

Ic2＝Ue×L2÷10＝〔10×2〕÷10＝2(A)

考虑到变电设备引起的电容电流增加18％，则得到电网的电容电流为： I'cΣ＝〔Ic1+ Ic2〕×1.18＝〔0.1+2〕×1.18＝2.48（A）

400 m 10kV配出线电缆回路的固有电容电流为： Ic＝Ue×L3÷10＝(10×0.4)÷10＝0.4(A)

BW10.5-16-1型电容器的电容量Co＝0.46Μf。在额定电压为10kV的电网

中运行时，电容电流为：

Ic1＝√3×Ue×Co＝√3×10×10³×2π×50×0.46×(1/1000000)＝

1.5A

因此，系统总的接地电容电流为： IcΣ＝I'cΣ＋Ice＝2.48＋1.5＝3.98(A) (2)保护装置一次动作电流整定值：

Idzj＝Kk×Ic＝2×0.4＝0.8(A)(保护动作带时限) Idzj＝Kk×Ic＝5×0.4＝2(A)(保护动作不带时限) （3）灵敏度校验

Km＝（IcΣ－Ic）÷Idzj＝〔3.98－0.4〕÷0.8＝4.48＞1.25(动作带

时限)

Km＝〔IcΣ－Ic〕÷Idzj＝〔3.98－0.4〕÷2＝1.79＞1.25(动作不带

时限)

能满足灵敏度要求，可选用DD-11型零序电流继电器。

单相接地电容电流的计算

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，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，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。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，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： Ic=0.1×UP ×L (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： Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3 (5-2) 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

同杆双回架空线电容电流为单回路的1.3~1.6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×Ic×UP/√3 (5-3) 式中：K — 系数，过补偿取1.35 Q — 消弧线圈容量，kVA

（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，kVA S — 所变容量，kVA Ф— 功率因素角 SJ — 接地变容量，kVA 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步长，即分接头数。从理论上讲，最好是连续可调的消弧线圈。但由于技术方面的原因，使用带分接头的调匝式消弧线圈更为常见。 （2）两台接地变并列运行。通常一个变电站的两台接地变接在两段母线上，装置应对其并列和分列两种情况予以考虑。并列运行时应同时调节两台消弧线圈，取得适当补偿，并保证两个中性点的一致

单相接地电容电流及保护定值计算

一一五、已知热电厂10KV供电线路有8回，额定电压为10.5KV，架空线路总长度为9.6Km，电缆线路总长度为6Km，计算单相接地时系统总的零序(电容)电流为多少安？

由于热电厂10KV供电系统为中性点不接地的运行方式，所以应按照公式1、2进行计算： 1.对于架空线路 IdC0（架空）＝UL350 （A）

2.对于电缆线路 IdC0（电缆）＝UL10 （A）

式中 U——线路额定线电压（KV）

L——与电压U具有电联系的线路长度（Km）

解：根据公式1、2计算出10KV供电线路单相接地时的零序（电容）电流为： IdC0（总）＝10.53509.6＋10.5106＝0.288＋6.3≈6.6（A）

一一六、如何计算10KV中性点不接地系统，线路单相接地的零序电流保护定值？

中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流，而故障线路流过的零序电流为所有非故障线路的对地电容电流之和。为使保护装置具有高度的灵敏性，所以非故障线路的零序电流保护不应动作，故零序电流保护的动作电流必须大于外部接地故障时流过本线路的零序电流，因此零序电流保护的动作电流Idz应为： Idz＝KK3UφωC0＝KKIdC0

式中 KK——可靠系数。本次计算按8回线路中的4回在运行，故选取4。 IdC0——本线路的对地电容电流。

举例：已知上题10KV线路单相接地时，系统总的零序电流IdC（总）＝6.6安，计算其中1回线路零序电流保护的定值为多少安？

解： Idz＝KKIdC0 本计算的可靠系数按照KK＝4选取 则： Idz＝4×6.68＝3.3（A） 选取3.3A

该电流系流过零序电流互感器一次侧的动作电流。如果零序电流互感器标明了其变流比，则应根据变流比计算出零序电流保护装置的动作电流；若零序电流互感器未标明其变流比，则应通过现场实测的方法，测量零序电流互感器二次测的电流，该电流就是保护装置的动作电流。

一一七、如何进行零序电流保护的灵敏度校验？

零序电流保护的定值确定之后，还应校验本线路接地故障时，保护是否有足够的灵敏度。 通常在系统最小运行方式下（即系统各相对地电容电流最小时），用本线路接地故障时流过的零序电流来校验灵敏度。因此，灵敏系数： KLm＝

dz(总）－dc0KkI

dc0对于电缆线路要求灵敏系数KLm≥1.25；对于架空线路要求灵敏系数KLm≥1.5。

举例：根据上题的已知条件，进行零序电流保护的灵敏度校验。 灵敏系数： KLm＝6.66.6181＝5.776.683.3＝1.75 校验：1.75＞1.5合格

电缆电容电流计算方法

一条YJLV22-10KV-3*95mm2的电缆，敷设长度27.8Km，求怎么样计算电容电流？为保证压降，怎么样选择电抗器对电压抬升进行抑制？？

希望高手能够解答，感激不尽！！！ 对于电力电缆容流可以用下式估算：

Ic =[（95＋1.44S）/(2200+0.23S)]Un×L Un――线路的额定电压，kV

L ――电缆线路长度，km S ――电缆截面积，mm2

楼主的电缆：Ic=[(95+1.44*95)/(2200+0.23*95)]*10.5*27.8=30.45A

也可根据经验值估算，10KV电缆一般每公里1A左右，35KV电缆一般每公里3A左右 感谢2#的兄弟给出的计算方法，我找了好多资料也没有找到，

另外能不能告知怎么选择电抗器对电压抬升进行抑制呢？ 给你个估算公式

Ｉ＝０.１ＵＬ＝０.１*１０*２７.８＝２７.８Ａ ２７.８*１.１６＝３２.２Ａ

和2#的兄弟的公式计算的差不多，谢谢了，哥们现在还发愁电抗器的选择啊，有没有高手给指点迷津啊！！！

引用:

原帖由 空格 于 2008-10-31 11:24 发表 给你个估算公式

Ｉ＝０.１ＵＬ＝０.１*１０*２７.８＝２７.８Ａ ２７.８*１.１６＝３２.２Ａ

请问第二个式子中1.16是表示什么，是不是电力电缆都用1.16？这个式子对于低压的380/220的电源线路适用不？

引用:

原帖由 sshch2001 于 2008-10-29 20:40 发表 对于电力电缆容流可以用下式估算：

Ic =[（95＋1.44S）/(2200+0.23S)]Un×L Un――线路的额定电压，kV

L ――电缆线路长度，km ...

这个式子对于低压的380/220的电源线路适用不？ 真是踏破铁鞋无匿处，谢谢！

5#的兄弟，1.16是不是个系数啊？我也存在与7#的兄弟同样的困惑！！

引用:

原帖由 kaixuanzz 于 2008-10-31 14:15 发表

这个式子对于低压的380/220的电源线路适用不？ 单从计算角度,应该对低压也试用

但从实际考虑,低压系统中点直接接地,单相接地故障主要为单相短路电流,电缆的容性电流非常小可以忽略,所以低压系统中应该没有计算容性电流的必要

引用:

原帖由 elc_xiaojia 于 2008-10-31 17:33 发表

5#的兄弟，1.16是不是个系数啊？我也存在与7#的兄弟同样的困惑！！

1.16是考虑变电站设备容流的附加时,计算总体容性电流采用的系数,如果只是计算某一条电缆单独的容流,而不是做为整个变电站容流计算,则不用考虑此系数 不知道在首端、末端分别设置电抗器抑制电压抬升好，还是在线路中分别设置电抗器进行补偿效果更佳？？

按0.1的系数，没错。。。。 好像学到点东西 学到点东西.........

计算电容电流的意义是什么 呢？ 学习了

变电站用地多一点，尤其现在城市电缆网络，电容电流大。必须经消弧线圈接地。过电压及绝缘配合有规定，具体选多大的消弧线圈，多少档调节，在论文里面有文章专门论述，仔细找找吧。

27km，建议采用更高一级的电压供电。 如;35KV。造价可能还会降低。 谢谢了，现在铁路供电一般都采用的10KV供电电压，35KV的不常见，这次没有考虑35KV的供电方案，现在我打算采用两台电抗器进行补偿，不知有没有公式计算下其容量？ 单相接地电容电流的补偿（采用消弧线圈），与对电缆（发出）的无功的（或抑制）不是一回事！

对电缆线路的充电功率的补偿，现在一般是采用并联电抗器。但是，规范上还没有此类的规定。

一般是，按变压器容量的15%~17%选择电抗器。（供参考） 哦，学习了，谢谢大校的帮助，我去选择试试，

学习了些东西，不错！谢谢。很是使用，我找了好多资料都没找到。

我刚刚参考过铁二院一高工做的合宁铁路贯通线电缆补偿的方法，我想用两台100KVR的电抗器两端补偿。不知道合适不? 学习了，谢谢~~

学习了些东西，不错！谢谢。很是使用，我找了好多资料都没找到。 功率因数最高能高过1？为什么还要补偿？

高压电网单相接地电容电流计算

近年来，随着矿井井型的增大，井下用电设备的增多，煤矿机械化程度的提高，供电线路逐渐增加，煤矿高压电网的单相接地电容电流也在增大，给供电系统的正常运行带来一系列安全性和可靠性问题。随着接地电容电流的增大，降低了电缆的绝缘程度，易形成绝缘击穿从而发生两相或三相短路故障，当电网的接地电容电流增大到一定值后，接地故障点电弧便难以自熄，容易引起间隙电弧过电压。为

减少煤矿安全事故发生的可能，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，因此准确计算煤矿供电系统对地电容电流具有重要的现实意义。

单相接地故障是影响煤矿高压电网安全供电的主要因素之一，当单相接地电容电流超过一定值时，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，本文在分析煤矿高压电网电容电流理论准确计算基础上，应用了综合考虑电缆系数、天气系数及高压电器设备增值系数的改进的单相接地电容电流计算方法。最后，通过实例计算验证了该改进计算方法的正确性。 1 、电网单相接地电容电流的理论计算

煤矿10kV高压电网中性点不接地系统可以由图1模拟表。

图1 10kV中性点不接地模拟电网

图中，EA、EB、EC为电网各相相电势，C1~C4为各线路每相对地分布电容，C0为电力系统中其它线路与设备的一相对地总电容，当配电网发生A相单Idi0i1i2i3i4为电力系统单相接地电容电流。

相接地故障时，故障点的接地电容电流由式Id3CUA计算，其中 为电网的相电压，CC0C1C2C3C4为配电网一相对地总电容值，

大小为6000/3。从而可见，在配电网中，供电电缆长，电缆越粗，则电网的对地电容就越大，接地电流也越大。煤矿配电网中性点不接地系统单相接地故障时，有如下的故障特征：流过所有非故障线路零序电流的方向相同，故障线路零序电流方向与非故障线路相反，且故障线路电流突变的幅值大于所有非故障相的幅值，其值为所有非故障相的幅值之和。

2 、10kV供电系统单相接地电容电流的实用精确计算

通常情况下，煤矿高压电网中计算电缆和架空线路的电容电流，再加上电气设备的对地电容电流，作为电力系统总的单相接地电容电流。本文提出了一种综合考虑电缆参数、天气系数及高压电器增值系数的煤矿10kV高压电网对地电容电流的精确理论计算方法。该计算方法克服了原有公式选择电缆参数单一的缺点，根据不同电缆参数、天气因素及高压电器增值系数选用不同计算参数，有效提高了计算结果的精度。

2.1 电缆对地电容电流

在煤矿10kV高压电网中，发生单相接地故障时，电缆的电容电流计算

如下：

IcdKUL （1）

式中； K(95hiS)/(22006S)；L为电缆的长度(km)；S为电缆芯线横截面积(mm2)；U为电缆线路的额定电压(kV)；hi为电缆截面系数，见表1，如h1503.3。

2.2 架空线路对地电容电流

根据经验架空线路对地电容电流远小于电缆线路，煤矿10kV高压电网的架空线路均无架空地线，系统发生单相接地故障时，架空线路电容电流可由下式计算：

ILd1.14.2UL103 (2)

式中L为线路长度(km)；U为架空线路额定线电压(kV)。 2.3电气设备对地电容电流

由经验知10kV电气设备的单相接地电容电流约为架空线及电缆对地电容电流总和的0.18倍，从而可精确计算在分列运行状态下，以各段10kV母线为电源的相对的煤矿高压电网单相接地电容电流。计算

如下：

Id6K1K2(ILdIcd) (3 )

式中 Id6为相对的高压电网发生单相接地故障时的电容电流；K1为天气系数。阴雨天时K1=1.05，天气晴朗干燥时K1=1；K2为电力系统中所接高压电气设备的增值系数，在10kV高压电网中 K2=1.18；

ILd为该高压电网中所有带电运行的架空线路单相接地电容电流之

和；Icd为该高压电网中所有带电运行的电缆路单相接地电容电流之和。

3 、计算与结果验证

地面35KV变电所10KV母线I段 地面架空线路较短可以忽略 井下电缆长度统计：

入井电缆：185mm/0.52km 95mm/3.4km 变电所：185mm/4.8km、35mm/0.8km 西区变电所：35mm/0.58km XV煤变电所：35mm/1.1km XV局扇变电所：35mm/0.6km

母线I段各类线路总长及单项接地电容电流

交联聚乙烯绝缘电力电缆每公里电缆的容性电流经验数据 额定 电缆芯线截面/ mm2 电压 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 6kV 0.58 0.65 0.72 0.79 0. 0.96 1.03 1.13 1.23 1.37 10kV 1.08 1.19 1.31 1.49 1.61 1.73 1.91 2.09 2.33 185mm电缆总长度=5.32km Icd=5.32km*1.91=10.16A

95mm电缆总长度=3.4km Icd=3.4km*1.49=5.066A 35mm/电缆总长度=3.08km Icd=3.08km*1.08=3.32A 总Icd=10.16+5.066+3.32=18.6A 地面35KV变电所10KV母线II段 地面架空线路较短可以忽略 井下电缆长度统计

入井电缆：185mm/0.5km 95mm/3.4km 变电所：185mm/4.8km、35mm/0.8km 西区变电所：35mm/0.25km XV煤变电所：35mm/0.6km XV局扇变电所：35mm/0.6km

母线II段各类线路总长及单项接地电容电流

交联聚乙烯绝缘电力电缆每公里电缆的容性电流经验数据 额定 电缆芯线截面/ mm2 电压 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 6kV 0.58 0.65 0.72 0.79 0. 0.96 1.03 1.13 1.23 1.37 10kV 1.08 1.19 1.31 1.49 1.61 1.73 1.91 2.09 2.33 185mm电缆总长度=5.3km Icd=5.3km*1.91=10.12A 95mm电缆总长度=3.4km Icd=3.4km*1.49=5.066A 35mm/电缆总长度=2.25km Icd=2.25km*1.08=2.43A 总Icd=10.12+5.066+2.43=17.616A

当合上母联时母线I段，母线II单项接地电容电流18.6A +17.616A=36.162A 4 、计算结果分析

这里计算的两段母线单相接地电容电流结果是配电网中理论上的最大值，实际生产中如果有些线路并未使用或变电所的某段母线处于备用状态，则系统的电容电流会有所减少，这种情况在实际测定时常遇 到。因此当该段母线上所有线路都带电运行时，计算的理论值与实测值才具有对比性。另外，如果35kV变电所因故只使用一台变压器，另一台变压器备用时，则地面10kV母联开关必定合闸运行，此时配电网处于单母线不分段运行方式，则所有运行线路均为带电运行状态，在这种情况下，电力系统的单相接地电容电流就有所增加。