修改过的电容电流测量技术.doc

PAGE  PAGE 19 配电系统电容电流测量技术 保定华电电气有限公司 广西电力试验研究院有限公司 二00五年 三月 目 录 概述 …………………………………………………………………………1 测量电容电流的重要性 …………………………………………1 研究新的电容电流测量方法的意义 ……………………………2 配网电容电流测量的传统方法介绍……………………………………4 10kV系统电容电流测量方法 ……………………………………5 35kV系统电容电流测量方法 …………………………………10 电容电流测量新方法研究 ………………………………………………11 从PT二次侧测量电容电流新方法的测量原理……………………18 电容电流测试仪的研制 ……………………………………………20 概述 第一节 测量电容电流的重要性 1、什么是配网电容电流 图1 配网电容电流向量图 电力线路与大地之间总是存在电容。对于配电系统来说，由于电源中性点一般不直接接地，当输电线路单相接地时流过故障点的电流不是短路电流，而是线路对地电容产生的电容电流。 从图1中的向量图可以看出，当A相接地后，B、C相的对地电压上升为线电压，电流通过B、C相的对地电容流入接地点形成电容电流，从向量图可知，两个电流Ica和Iba叠加后形成电容电流IC增大了倍， 因此，电容电流IC＝3wCU相，这个电流也是系统正常运行时流过三相对地电容的电流的数值之和。 2、测量配网电容电流的必要性 据统计，配电网的故障很大程度是由于线路单相接地时电容电流过大而无法自行息弧引起的。因此，规程规定：当10kV和35kV系统电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈补偿电容电流，否则，将会在单相接地时由于电弧重燃，产生很高的过电压，危及健全相的绝缘而造成两相短路故障。由于单相接地故障而引发配电网的事故屡见不鲜。例如，2000年 7月和2001年4 月广西南宁供电局的城东变电站就连续两年因为单相接地故障而引起的绝缘击穿事故，造成套管炸裂、两相短路，大面积停电十多小时，造成较严重的经济损失和较大的社会影响。类似的事故在我区，乃至于全国都经常发生，有时甚至“火烧连营”，将整个配电网的开关柜全部烧掉。要解决这个问题就要对配电网的电容电流经常监测，对电容电流大的配电网采用消弧线圈进行补偿，或采取相应的限制过电压的措施。 在经济飞速发展的今天，如何确保直接面向用户的配电系统不发生供电中断显得越来越重要。要保证配电系统的连续不间断供电，一个重要方面就是准确地测量系统的电容电流，从而根据系统电容电流的大小装设适当容量的消弧线圈，避免电弧重燃产生过电压。因此，准确测量系统电容电流是决定装设消弧线圈与否和正确选择消弧线圈容量的依据。 配电网的对地电容（对应电容电流的大小）和PT的参数配合会产生PT铁磁谐振过电压。为了验证该配电系统是否会发生PT谐振及发生什么性质的谐振，必须准确地测量配电网的对地电容值。通过测量电容值后才会知道该配电系统是否在PT的谐振区域，从而采取相应的措施抑制PT谐振过电压的发生。 综上所述，测量电容电流是保证配电网安全运行的一项重要的工作。 第二节 研究新的电容电流测量方法的意义 电容电流测量技术的发展简介 电容电流测量的方法有很多种，如单相金属接地法、中性点外加电容法、中性点外加电压法等。在较早时期，测量电容电流一般采用单相金属接地法，这种方法就是利用一个断路器来操作，将配网线路人为地进行单相接地试验，然后通过电流互感器直接测量入地的电容电流。这种方法需要的操作及接线非常繁杂，而且有可能危及非接地相绝缘薄弱处的绝缘造成两相异地短路，很不安全。整个试验工作对试验人员和配网系统的安全均构成威胁，试验的危险性很大。2000年在广西柳州供电局就发生过用直接接地法测量电容电流时引起两相异地短路事故。由于这种方法存在上述的缺点，在80年代后期一般很少采用。因此电气工作者努力寻求另一种更安全的方法――间接测量法。 在较早时期，测量电容电流一般采用单相金属接地法，就是将配网线路人为地进行单相接地试验，然后通过电流互感器直接测量入地的电容电流。这种方法需要的操作及安全措施非常繁杂，而且有可能危及非接地相绝缘薄弱处的绝缘造成两相异地短路，很不安全。整个试验工作对试验人员和配网系统的安全均构成威胁，试验的危险性很大。 对于有电源中性点的配电系统，如35kV系统，一般采用中性点外加电容法来测量电容电流。系统正常运行时中性点的电压很低，因此这种方法相对于单相金属接地法更安全、简便。还可以通过增大外接电容量来提高测量的准确度，因而被普遍采用。 对于10kV系统，一般情况下主变压器均采用三角形接法，因而没有电源中性点，这给电容电流测量工作带来了一定的困难。后来的很多学者均致力