中压电网容性电流测试方法研究

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1、1绪论11.1选题背景及研究意义11.2国内外的研究现状及发展趋势21.3课题研究内容42系统仿真模型的建立及容性电流计算52」仿真系统电气主接线52.2线路模型参数62.2.1架空线路参数62.2.2电缆线路参数82.3电磁式电压互感器模型102.3.1等效电路模型102.3.2绕组漏阻抗参数112.3.3励磁支路参数132.4容性电流计算172.4.1电缆对地容性电流172.4.2架空线路对地容性电流172.4.3变电所配电装置影响182.5本章小结183容性电流测试原理分析和方法比较193」单相金属接地法193.1.1测量原理193」.2仿真研究203

2、.1.3误差分析213.2中性点外加电容法223.2.1测量原理223.2.2供电电压偏差233.2.3仿真研究233.2.4误差分析243.3变频信号注入法25331测量原理253.3.2失谐度273.3.3仿真研究283.3.4误差分析293.4定频信号注入法293.4.1测量原理303.4.2仿真研究31343误差分析333.5测量方法综合评价343•->■J-纟••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

3、••••••••••••••••••••••••354容性电流现场测试364.1测试安全注意事项364.1.1安全技术措施364.1.2测试中人员安全364.2直接测量法374.2.1适用范围37422测量接线37423测量步骤374.3中性点外加电容法374.3.1适用范围37432测量接线38433测量步骤384.4变频信号注入法394.4.1适用范围39442试验接线394.4.3测量步骤404.5定频信号注入法41•6•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

4、•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14.7本章小结445不对称对定频法的影响及信号强度的选择455.1系统不对称对注入法的影响455.1.1系统不对称455.1.2谐波源465.1.3仿真研究495.2注入信号功率的选择525.2.1信号衰减分析525.2.2电压互感器输出功率限制525.2.3仿真研究535.3本章小结546总结与展望55致谢56参考文献57附录A纟zs制励磁曲线的程序说明60附录B电容器组中性点外加电容法测量68攻读学位期间发表论文和参加科研情况70万方数据1.1选题背景及研究意义1

5、.1.1中压电网容性电流中压电网为了提高运行的可靠性，普遍采用小电流接地方式，即中性点不接地、谐振接地和中性点经高阻接地小叽由于设备与大地之间以及相与相之间普遍存在分布电容，当发生单相接地故障时，会在故障点和对地电容之间形成回路，产生一定的容性电流。随着对电网供电可靠性要求的提出，在屮压电网供电的场合，如城市、煤矿、化工、冶金、石油等企业，大量采用电缆供电，距离远、负荷种类多，对地容性电流随Z增加。1.1.2容性电流的危害中压电网容性电流较大，当发生单相接地时，接地处易产生弧光并引起过电压，在线路绝缘薄弱处易引起损坏，造成相间短路，甚至发展至三相短路故障。P

6、T在非线性铁芯饱和时，与对地电容形成共振，激起持续的、较高幅值的铁磁谐振过电压。因此，容性电流是配置消弧补偿装置时的主要参数，准确测出中压电网对地容性电流大小，对提高电网的运营管理水平有重要的意义。2011年版《煤矿安全规程》第457条规定：矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地容性电流不超过20A。当测量出矿井高压电网对地容性电流超过20A时，矿方必须尽快采取加装消弧线圈、缩短供电线路半径等措施，限制单相接地容性电流不超过标准要求。DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：3〜10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有

7、35kV、66kV系统，当单相接地故障电流人于10A时应装设消弧线圈；3〜10kV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电流大于30A,又需在接地故障条件下能够可靠运行时，应采用中性点经消弧线圈接地方式⑴。综上所述，实时测量并评估系统的容性电流值是保证中压电网安全运行的一项重要工作。1.1.3测量容性电流的方法早期的容性电流测试方法一般采用单相金展接地法，人为地对某一相进行金屈性接地试验，操作复杂且不安全。也有人提出通过单相电阻、电感接地的测量方法，提高测1量的安全性，但接地电阻、电感的接入，人为改变中性点位移电压，间接得到测量结果，使试验变得更加复杂繁琐，因此

8、不适合实际测量。为了满足工程的实际需求，以及测试的安