配電網(wǎng)電容電流計算一、概述隨著城市電網(wǎng)的擴大，電纜出線的增多，系統(tǒng)電容電流大大增大。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，其接地電弧不能自熄，極易產(chǎn)生間隙性弧光接地過電壓，持續(xù)時間一長，在線路絕緣弱點還會發(fā)展成兩相短路事故。因此，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)足夠大時，就需要采用消弧線圈補償電容電流，這是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要技術(shù)措施之一。為避免不適當(dāng)?shù)难a償給電力系統(tǒng)安全運行帶來威脅，首先必須正確測定系統(tǒng)的電容電流值，并據(jù)此合理調(diào)整消弧線圈電流值，才能做到正確調(diào)諧，既可以很好地躲過單相接地的弧光過電流，又不影響繼電保護的選擇性和可靠性。目前，電容電流的測定方法很多，通常采用附加電容法和金屬接地法進行測量和計算，但前者測量方法復(fù)雜，附加電容對測量結(jié)果影響較大，后者試驗中具有一定危險性。目前，根據(jù)各種消弧線圈不同的調(diào)諧原理，有多種間接測量電網(wǎng)電容電流的方法。其根本思想都是利用電網(wǎng)正常運行時的中性點位移電壓、中性點電流以及消弧線圈電感值等參數(shù)，計算得到電網(wǎng)的對地總?cè)菘?，然后由單相故障時的零序回路，計算當(dāng)前運行方式下的電容電流。在實際運行中，對于出線數(shù)較多、線路較長或包含大量電纜線路的配電系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)生單相接地故障時，對地電容電流會相當(dāng)大，接地電弧如果不能自熄滅，極易產(chǎn)生間隙性弧光接地過電壓或激發(fā)鐵磁諧振，持續(xù)時間長，影響面大，線路絕緣薄弱點往往還會發(fā)展成兩相短路事故。因此，DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規(guī)定：3?10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電流大于10A時應(yīng)裝設(shè)消弧線圈；3?10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電流大于30A，又需在接地故障條件下運行時，應(yīng)采用消弧線圈接地方式。消弧線圈一般為過補償運行（即流過消弧線圈的電感電流大于電容電流），也就是說裝設(shè)的消弧線圈的電感必須根據(jù)對地電容電流的大小來確定，以防止中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地而引起弧光過電壓。故障后，消弧線圈必須快速合理地補償電容電流，以使接地電弧快速自熄，所以消弧線圈應(yīng)實時跟蹤電網(wǎng)運行方式的變化，在電網(wǎng)正常運行時，測量計算當(dāng)前運行方式下的電容電流，以合理調(diào)節(jié)消弧線圈的出力。顯然，電網(wǎng)電容電流的計算精度，將直接影響消弧線圈的調(diào)諧和補償效果。隨著電力系統(tǒng)對安全可靠性要求的日益提高，用戶對消弧線圈調(diào)諧精度和補償效果的要求也越來越高。而現(xiàn)有的各種消弧線圈自動跟蹤補償裝置中所采用的計算理論和方法，無法很好滿足用戶的要求。要提高消弧線圈的調(diào)諧精度和補償效果，首先就要進一步提高電容電流的計算精度。本章對電容電流的計算理論和計算方法作了進一步深入的研究，減小和消除了對地容抗計算的誤差，并計及電網(wǎng)不平衡對電容電流計算的影響，提高了電容電流的計算精度。二、電容電流的估算架空電力線路電容電流估算法中性點不接地系統(tǒng)對地電容電流近似計算公式為：無架空地線：I=1.1X2.7XUXLX103AC有架空地線：I=1.1X3.3XUXLX103AC式中，U——額定線電壓（千伏）；——線路長度（公里）；——系數(shù)，因水泥桿，鐵塔線路增10%。幾點說明：①雙回線路的電容電流為單回路的1.4倍（6—10kV系統(tǒng)）；⑵一般實測表明：夏季比冬季電容電流增值10%；由于變電所中電力設(shè)備所引起的電容電流增值估算見表4-1。一般估算6kV：Ic=0.015（安/公里）10kV：Ic=0.025（安/公里）表4-1 因變電所設(shè)備引起的電容電流增值估算額定電壓（千伏）61035110220電容電流增值（%）181613108電力電纜線路的電容電流電纜線路在同樣的電壓下，每公里的電容電流為架空線25倍（三芯電纜）或者50倍（單芯電纜），近似計算公式如下：6kv：I=95+3鄧〃（安/公里）C2200+6Se95+12S 、，一10kV：IC=2200++1（02S3SU（安/公里）式中：S——電纜截面積（毫米2）U 額定線電壓（千伏）上述的計算公式主要適用于油浸紙電力電纜，對目前采用的聚氯乙烯絞聯(lián)電纜每公里對地的電容電流比油浸紙要大，根據(jù)廠家提供的參數(shù)和現(xiàn)場實測檢驗約增大20%左右。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表表4-2 6?35kV油浸紙電纜電容電流計算電容電流平均值額定電壓― （kV）_（A/km）_____2<纜芯截面（mm2）61035160.370.52—250.460.62—350.520.69—500.590.77700.710.903.7950.821.004.11200.891.104.41501.101.304.81851.201.405.22401.301.405.93001.501.806.5表4-3架空線路單相接地電容電流（安/公里）計算額定電壓單回路雙回路

（千伏）無地線有地線無地線有地線60.020.028100.030.042350.10.130.140.18表4-4 6kV交聯(lián)聚氯乙烯電纜接地電容電流計算標稱截面電容（uF/km）電流（A/km）160.170.58250.190.65350.210.72500.230.79700.260.89950.280.961200.301.031500.331.131850.361.232400.401.37注：此表適用于6kV小電流接地系統(tǒng)中銅芯交聯(lián)聚氯依稀絕緣電力電纜。表4-5 10千伏交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜接地電容電流計算導(dǎo)體截面（mm2）電纜電容電流計算值（uF/km）接地電容電流IC（A/km）500.21.19700.221.31950.251.491200.271.611500.291.731850.321.912400.352.09

3000.392.33400