白银电网不接地系统电容电流测量方法研究及应用.doc

白银电网不接地系统电容电流测量方法研究及应用 甘肃电力技术 白银电网不接地系统电容电流测量方法研究及应用 颉晓周党养增杨平礼肖克芳 (白银供电公司甘肃省白银市730900) tlil要】文中针对白银电网6～35kV电力系统的结构和运行特点,对电容电流测试方法进行了深入分析, 提出了现场简单易行的测试方法,并结合白银地区6～35kV系统电容电流测试,提出了定期测试电容电流和 防止电容电流危害系统安全运行的对策. 【关键词】电力系统测试方法定期防止 1前言3系统电容电流超标的危害 随着白银市城市建设的发展和城市电网的改 造,市区中竖立的许多电杆减少了,取而代之的是 地下电缆线路,环网柜和箱变,随着供电负荷迅速 增加,配网网架结构也在飞速的优化和延伸,城区 内10--35kV电缆由几根增加到758根,长度126.7 公里.电力走廊简化了,城市容貌得到了进一步的 美化.但与此同时,配网网架结构的变化和大量投 入使用的电缆所带来的对地容性电流增大,当系统 出现单相接地或间歇性接地时容易引起接地过电压 和系统谐振等现象;因此,公司管理部门对此应引 起高度重视,并根据电容电流的大小及系统情况及 时采取措施. 2中性点不接地系统的特点’ 在35kV及以下配电系统中,变压器的中性点多 采用中性点不接地或经消弧线圈接地等非直接接地 方式,又称小接地电流系统.它的特点如下:当线 路发生单相接地故障时,故障电流的数值往往较负 荷电流小的多,故障相电压降为零,非故障相电压 升高为线电压.虽然发生了单相接地故障,但三相 之间的线电压仍然保持对称,对供电负荷没有影响, 因此,变电运行规程规定:中性点不接地系统,单 相接地运行时间一般不超过两个小时.输配电人员 在2小时内隔离或排除接地故障后,可保证连续不 问断供电. 随着电缆出线不断增多,配电网络中单相接地电容 电流也将急剧增加,当系统电容电流大于IOA后, 就会带来一系列危害: (1)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,此种过电压可达 相电压的3～5倍,将引起线路上绝缘薄弱的地方放 电击穿和设备瞬间损. (2)发生铁磁谐振过电压,发生烧毁电压互感 器的事故,严重威胁着电网的安全. (3)系统对地电容电流较大,在单相接地消失 瞬间,故障相电压恢复,对地电容电流通过电压互 感器高压线圈,使互感器铁心饱和,导致PT高压保 险熔断.这种情况引起的高压保险熔断,仅在2010 年白银电网中就发生45次之多,足见其危害之大. (4)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,引燃瓦斯,煤尘形成 爆炸. 4电容电流测试方法 一 般电容电流测试方法有直接法和间接法两 种,也可通过估算法估算. 4.1间接法测量电容电流 间接法包括中性点外加电容法,调谐法. 4.1.1中性点外加电容法 中性点外加电容测量系统的电容电流是在系统 2白银电网不接地系统电容电流测量方法研究及应用 无补偿的情况下,在变压器中性点对地接入适当的 电容量,测量中性点的对地电压,然后用计算的方 法间接得到系统的电容电流.中性点外加电容法测 量等值电路图如图1所示.图中N为电网中性点, u为系统不对称电压,此电压在电缆出线中由于三相 对地电容基本相等,所以U很低,在架空线路出线 UN一般为100--300V. C 图l中性点外加电容法测试原理图 当电网中性点N接入外加电容C后,中性点 电压由U变为U称为位移电压. CU～f 一 U,一U 可用静电电压表直接测量. 电网电容电流 lc:ljp∞C 式中,cx为系统电容:Up为系统相电压. 4.1.2谐振法 谐振法是利用消弧线圈在不同调谐或不同频率 时,用补偿电流,中性点位移电压等参数来计算网 络的电容电流.原理接线图如图2所示. 图2谐振法测试原理图 A B C 用等效发电机原理可以将图2简化为图3. = ,一 式中,E0为消弧线圈脱离时测的得的系统不平 衡电压;Uo为消弧线圈在各分接头时测得的中性点 位移电压;Xc为系统等值容抗;I为流经消弧线圈 的电流. 图3简化的等效原理图 对于分级式消弧线圈,在不同分接头处测量中 性点位移电压,流经消弧线圈的电流,线电压与相 电压,可以求解系统等值容抗,进而不难得到电容 电流. 4.2直接法测量电容电流 直接法即单相金属接地法:在正常条件下,一 相线路采用人工直接金属接地,试验接线原理如图 4所示.其中所测电流A为系统电容电流与阻性电流 矢量之和,但阻性电流所占比列很小,完全可以忽 略不计,即电流表A所测数据就是系统电容电流. 在现场实际应用中可以不接瓦特表,电压表. R 图4单相金属接地法测试原理 白银电网不接地系统电容电流测量方法研究及应用3 4.3估算法 根据经验公式分别计算出每条架空线路,电缆 的电容电流,求其