10～35kV电网单相接地电容电流的新测试法
35kv电网单相接地故障与零序电流检测
35kv电网单相接地故障与零序电流检测9本科生毕业设计,论文,题目:35KV电网零序电流的检测及谐波分析学生姓名: 袁靖系别: 机械与电气工程系专业年级:电气工程及其自动化2008级本科四班指导教师: 王铭2012年 6 月 8 日摘要小电流接地系统发生单相接地故障时，故障电流小，故障检测较为困难。
对小电流接地系统单相接地故障选线的研究已有几十年的历史，但目前为止所提选线方法仍不能达到现场对选线可靠性较高的要求。
文中利用Matlab对中性点不接地系统单相接地故障进行仿真，重点探讨了仿真模型的搭建过程;通过对各线路零序电流波形的分析，判断出故障线路;该方法简单、准确、可靠，较好解决了中性点不接地系统单相接地问题。
关键词:小电流接地系统;仿真;零序电流;三相电压;三相电流。
IABSTRACTThe single phase grounding fault happens in the small current grounding power system，the fault current is small, fault detection is more difficult .In small current grounding system, fault lineselection has been studied for decades, but now the select line methods can not achieve the site on line selection of high reliability requirements. In this paper, using matlab to simulate single-phase tc earth fault of the neutral undergrounding power system, by analy2 zing zero sequence current of each line, the fault line is judged. The method is simple exact and reliable, which well solves single-phase grounding fault of the neutral undergrounding power system.Key words: small current grounding power system; simulation; zero sequence current;three-phase voltage; three-phase currentII目录摘要 ..................................................................... ......... I 第一章绪论 ......................................................................11.1 课题研究背景 (1)1.2故障选线方法研究现状 (1)1.2.1 传统方法 (2)1.2.2 零序电流比幅法，零序电流比相法 (2)1.2.3 零序有功电流方向法 (3)1.2.4 小波分析法 ........................................................... 3 第二章基于Matalab小电流接地系统建模及仿真 (4)2.1 中性点不接地系统单相接地故障的特性分析 (4)2.2 小电流接地系统单相接地故障检测仿真分析 (5)2.2.1 Matlab/Simulink简介 (5)2.2.2 接地故障检测模型的搭建 ............................................... 6 第三章谐波分析理论简介 . (11)3.1 谐波分析理论简介 (11)3.2 谐波分析的作用 (11)3.2.1 谐波研究的意义 (11)3.2.2 谐波分析的方法 (11)3.2.3 谐波分析的作用 (12)3.2.4 基于傅里叶变换的谐波分析 ............................................ 12 第四章零序五次谐波电流法选线 . (17)4.1 零序五次谐波电流的获取建模 (17)4.2 零序五次谐波电流的仿真与分析 .............................................. 17 第五章结论 ......................................................................20 参考文献 ..................................................................... ..... 21 致谢 ..................................................................... (22)中国石油大学胜利学院本科毕业设计(论文)第一章绪论1.1 课题研究背景我国配电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的工作方式。
35KV变电所单相接地电容电流试验施工安全技术措施
35kV变电所单相接地电容电流测试施工安全技术措施一、概述根据《煤矿安全规程》规定：矿井6000V及以上高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流，生产矿井不超过20A。
根据要求计划对35kV 变电所两段6kV系统进行单相接地电容电流测试；为保证测试安全顺利进行，特编此安全技术措施。
二、主要工程量及生产影响情况计划对35kV变电所进行单相接地电容电流测试，计划于检修期间进行测试，期间内矿井大负荷停止运行：各采掘头面暂停生产；主运皮带停运；主井、副井提升机停止运行，励磁回路分断。
三、重大危险源辨识及管理措施1.作业人员未落实安全技术措施，不了解操作流程，造成人员触电事故。
管控措施：按照要求作业前严格贯彻安全技术措施，详细介绍操作流程并签字留痕，作业期间做好个人防护，由施工负责人及安全负责人做好过程监督。
2.检修后未检查接地线情况，造成接地线残留或未拆除，造成设备接地，损坏设备。
管控措施：检修完毕后，由施工负责人确认接地封线已解除，无接地封线残留后方可进行送电作业。
3.操作高压电气设备，作业人员未正确佩戴绝缘用具，造成作业人员触电事故。
管控措施：操作高压开关前，必须正确穿戴合格的绝缘靴、绝缘手套，并由施工负责人确认穿戴合格后方可进行作业。
4.检修可能反送电的开关，作业人员未对上级电源进行停电，检修开关出现反送电现象。
管控措施：检修中央变电所高爆开关开关前，必须停止上级进线电源，并合35kV变电所进线电源接地刀闸，消除开关反送电的风险。
5.开关检修作业前，未对检修开关执行验电、放电、挂接地封线、挂牌制度。
管控措施：在停电检修电气设备之前，严格执行验电、放电、封线接地、挂牌制度，确保设备无电方可进行检修作业。
四、施工组织安排（一）施工时间施工时间以停电票申请批准时间为准。
（二）施工队伍：（三）施工负责人：（四）安全负责人：五、施工步骤（一）施工前准备1.认真组织参加施工的所有人员学习本安全技术措施，了解施工步骤及施工中应注意的安全事项。
35kv电网单相接地故障与零序电流检测
35kv电网单相接地故障与零序电流检测1. 简介在电力系统运行过程中，单相接地故障是较为常见的一种故障。
如果不及时检测和排除，会对电力系统的安全和稳定性造成较大影响。
本文将介绍35kv电网单相接地故障的检测方法之一——零序电流检测。
2. 单相接地故障原因分析单相接地故障是指电力系统中任何一相（A、B、C）中的一条导线意外接地。
单相接地故障的原因主要包括以下：•绝缘老化：绝缘材料使用时间过长，老化而失去绝缘性能。
•线路外力破坏：如雷击、树木压线等。
•设备、器具故障：例如断路器、隔离开关等设备破坏。
3. 零序电流检测原理当电力系统中出现单相接地故障时，其中两相之间电压将变为零，并引起零序电流通过。
零序电流的引起是因为单相故障涉及到对称系统的不对称性，它是由于电压的对称破坏所致。
按照电磁感应规律，当绕组中的磁通量发生变化时，会产生感应电动势，从而引起电流流过绕组。
因此，当电力系统中某一相接地时，零序电流就会出现。
在35kv电网中，零序电流的检测原理主要包括以下两种方法：3.1 比较法比较法是指通过对比正常运行状态和故障状态下的电流大小，识别出故障相对应的零序电流大小的一种方法。
具体步骤如下：•配合保护设置检视条件，如对当前电流值设定上/下限等。
•取得正常电网的运行数据，建立正常健康的特征趋势表达式。
•特征趋势表达式是对电气变量（如电流、电压等）的一个表达式，能够揭示其特征和变化规律。
可以使用多种建模方法，如贝叶斯网络、神经网络、支持向量机等。
3.2 频谱分析法频谱分析法是指通过采集电网中的电流信号，进行傅里叶变换，得到电流的频谱密度图，从中可以判断是否存在零序电流。
具体步骤如下：•采集电流信号。
•进行傅里叶变换，得到电流的频谱密度图。
•制频谱图，识别零序电流波形是否存在，并确定波的频率。
4.35kv电网单相接地故障是电力系统中常见的一种故障，如果不及时检测和排除，将会对电力系统的安全和稳定性造成影响。
10kV接地系统电容电流测试方法的探讨_张智军
10kV接地系统电容电流测试方法的探讨A Discussion on Capacitive Current Testing for10kV Grounding System张智军(丹东供电公司,辽宁 丹东 118000)摘要:通过对电力系统接地方式的探讨,提出测试电容电流的方法,消除容性电流给电力系统带来的安全隐患。
关键词:电力系统;接地方式;电容电流;测试方法[中图分类号]TM835.4 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2004)11-0029-04东北老工业基地的振兴,给电力事业的发展提供了契机。
通过城网改造,电网规模越来越大,10 kV供电线路不断增加(包括电力电缆和架空绝缘线在内),使10kV系统电容电流不断加大。
电容电流的增大,若发生单相接地,电弧不能自行熄灭,容易烧坏电气设备或造成相间短路,影响供电可靠性。
解决这个接地电流问题就成了当务之急。
研究表明,当10kV系统电容电流超过30A时,中性点应加装消弧线圈。
1 电力系统中性点接地方式为了降低电力设备的绝缘水平,我国在110kV 及以上的电力系统中多采用中性点接地的运行方式。
在交流系统中,正常情况流过工作接地电极的电流很小,不平衡电流只是在系统发生接地故障时才会流过高达数10kV的短路电流,但持续时间不长(一般在0 5s左右)。
而直流系统在单极运行时,会有数以千安计的工作电流长期流过接地电极。
通常要求工作电阻在0 5~10 ,保护接地是保护人身安全,一般要求1~10 。
防雷接地是安全导泄强大的雷电流,通常要求1~30 。
静电接地为释放静电电荷、防止静电危害而设置的接地,一般要求1~30 。
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,与系统的供电可靠性、人身安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰及接地装置等有密切的关系。
过去,由于对过电流的一系列危害作用估计不足,同时对电力设备耐受频繁过电流冲击的能力估计过高,所以电力设备的中性点最初都采用直接接地的方式运行。
10kV35kV系统各对地电容的测量
10kV35kV系统各对地电容的测量河南省驻马店地区电业局李志学徐培河以往采用的测量10kV、35kV系统电容电流的方法如：单相金属性接地法，中性点外加电容法，中性点外加电压法和中性点接入消弧线圈的位移电压法等。
这些方法有的比较麻烦，有的不够准确，并且都不能测出每一相的电容量。
本文介绍一种方法，在系统的任一相上并联接入电容，强制中性点位移，通过调节中性点位移，使电压相量关系转化成数量关系，通过解简单的代数方程组可得到各相对地电容值。
现场测量准确方便。
由（1）、（2）两式可知：在系统平衡时，中性点位移电压U00′，为零；在系统近平衡时，U00′的数值很小。
为提高测量精度，获得一个较大一点的U00′，在任一相（如A相）上并联接入一适当电容Cf，使位移电压可该相相电压反面，这样就可将向量关系转化成数量关系。
如图2所示，假设中性点电压位移点在OA 线上的点“ 1”处。
这时有：一般情况下，只需测取电容器所接入相的相电压E ′A （E ′B 或E ′C ）和线电压U e 已知电容C f ，，联立（7）、（8）、（9）求解，即可得到C A 、B B 、Cc 的值。
特殊地，若1．CA =Cc≠CB，这种情况实际系统中也较普遍。
此时可在B相上次分别接入电容C′f 、C″f，，取得两个B相位移后的电压E′B、E″B，则有二、测量方法根据上述分析，使用矩阵（l0）、（11）和式（1）如图3接线（2）选择若干相应电压等级的电容器，进行绝缘试验；（3）选用0．5级相应量程的电压表和电流表．（4）当已知线路长度时可根据一般经验公式估算出该运行方式下系统电容流，或按图3接线，利用一只电容器接到任一相上，把测得的数据代入（12）式出近似值；（5）取电容量之和为上述估算系统电容量的1/10～1/3的几只电容器作为测量用电容器。
此电容器不易过小，否则位移电压不明显，读数不准确，但也不能过大，电容器多不方便，电容量太大可能造成过电压。
油田35kV电网电容电流测试方案
油田35kV电网电容电流测试方案电力调度所王以顺近几年来,油田电网做了较大的调整和改造。
110kV实行了派开运行，广华变电所进行了升压改造，增架35kV线路，油田电力系统派生三个运行区块。
为了保证电网的安全可靠运行，电网消谐问题引起了重视，电网35kV运用消弧线圈补偿需要认真解决。
为掌握35kV电网运行参数，本文拟定了几种测试35kV电网电容电流的方案。
方案一、单相金属性接地法一、不投入消弧线圈测试电网电容电流1、接线图单相金属性接地不加消弧线圈补偿测电容电流接线图2、测试结果计算lcp=P Ud Icp----接地电流的有功分量(A lcq=(lc 2-lcp 21/2 Icq----接地电流的无功分量(A d%=lcp -Icq 100% Ic ----系统总电容电流(AP -- 接地回路的有功损耗(W Ud ---- 二次中性点不称电压(V d% -- 系统阻力率若频率不是额定值,则需要将测得的lc 折算到额定电压和额定频率下的值。
lce=lc Ue —Jpx fe —ce----额定电压、额定频率下的接地电流fe——50HzUe ---- 额定电压(VUpx --- 三相电压平均值(V3、试前的准备工作1 消除35kV 线路的缺陷,防止测试时出现意外。
2 选择备用开关做测试回路的断路器,(初步考虑采用红34开关并对开关进行检查。
3对测试开关进行保护整定：t=0秒,ldz=(3~4lc。
4准备测试仪器、仪表、工具、绝缘板等必备用具。
4、考虑测试广华变电所35kV 电网接地电流,视运行方式情况,只需要调整运行方式,同上叙述方法进行测试,用代数差计算出广华变35kV 电网接地电流,即可得到测试结果。
二、投入消弧线圈测试电容电流中性点接入消弧线圈时,进行金属性接地,测试系统的电容电流。
1、接线图L单相金属性接地加消弧线圈补偿测电容电流接线图CW1、W3-----普通有功表Q2、Q4-----低功率因数功率表2、测试结果计算I / cp =P 1 - Ud x K -1-残余电流的有功分量（A I / cq=Q 2 - Ubc x K ---残 / cq 余电流的无功分量（A I L p=P 3 Utl X K 2 I L p---补偿电流的有功分量（A I L q=Q 4出be X K 2 I L q----补偿电流的无功分量（A lcp=l X-Icp p Icp----电容电流的有功分量（A lcq=l L q -I'cq Icq----电容电流的无功分量（A lc=（lcp 2+Icq 21/2 Ic---系统电容电流的有效值（Ad=I / cp t Icq X 1O0、P3I为W1、W3所测的残余补偿的有功功率（WQ2、Q4为W2、W4所测残余补偿的无功分量（乏d%----被测系统阻力率K1、K2——CT、PT变比倍率方案二、中心点外加电容法中心点外加电容测试系统电容电流，是在系统无补偿情况下运行的。
变电站10kV系统电容电流测试分析
变电站10kV系统电容电流测试分析摘要：随着电力系统的迅速发展，供电线路特别是电缆的增长，导致系统对地电容增大，运行中的电容电流越来越大，对供电系统的安全、可靠运行造成不利影响。
因此对系统的电容电流数据的测试，进而采取科学合理、行之有效的补偿措施有着重要意义。
关键词：电容电流；注入法；电流补偿一、引言近年来由于电网的扩充，供电线路对地的分布电容量不断增大，变电站10-35kV系统的电容电流越来越大。
就目前而言，国内大部分地区为消除分布电容过大对系统带来的不利影响，采用了加装消弧线圈的方法（也有部分地区是加装小电阻）。
但无论以何种方法实现灭弧，能否准确地测量出系统的分布电容是关键。
因此，准确地测量出系统的分布电容，便成了保证电力系统安全运行的突出问题。
一旦知道了系统的分布电容，便可求出电容电流值，并根据此数据投入相应的消弧线圈，以补偿系统过大的电容电流。
基于以上原因公司近期安排对公司属近郊及市区郊府城、滨河等16座变电站10kV系统电容电流测量。
二、测试方法目前国内测量配电系统电容电流的方法有：单相金属接地法、偏置电容法、中性点外加电容法、外加互感器法、二次信号注入法等。
上述各种方法在测量方法、测量精度上都有不同程度的缺陷。
经过分析比较，本次测试采用中性点信号注入法。
该方法原理是：选用特定由图3-3所示，与规定值30A相比，各站电容电流值都要大，其中朱庄变和佳城变分别为55.4、40.5，相比之下段村、滨河等站电流值大大超过30A，段村、滨河高达7倍，最小的高村变电容电流也达到了规定值的四倍四、测试操作注意事项1、测试前一定要保证系统消弧线圈退出运行，并且系统没有其他接地点。
2、信号注入位置为一次中性点，所以在测试过程，虽然中性点不平衡电压不是太高，一般为100V左右，但是如果在测试过程中，突然发生单相接地，此时中性点电压将达到升高为系统线电压，对测试人员造成危害。
所有必须做好安全防护工作。
3、测试接线要牢固，特别是接地良好。
小电流接地系统对地电容电流测量方法
小电流接地系统对地电容电流测量方法作者：赵旭矫健来源：《中国新技术新产品》2012年第22期摘要：我国10-35kV系统以中性点不接地或经消弧线圈接地的方式为主。
该方式的显著优点是，众所周知电力系统发生单相接地故障的几率在60%以上，当系统发生的单相接地故障时，允许继续运行不超过2小时。
但是由于系统对地电容的存在，就有可能引发起间歇性弧光接地、铁磁谐振等中性点位移过电压等情况。
那么安装消弧线圈可以有效地补偿系统的对地电容电流。
及时、准确地测量电网对地电容电流的大小，对于系统消弧装置的选型，实现对系统对地电容电流的科学补偿显得十分必要。
关键词：电力；电容；测量系统中图分类号： TD612 文献标识码：A1估算法测量系统的电容电流：1.1架空电力线路1）中性点非有效接地系统对地电容电流近似计算公式为：无避雷线时：（A）有避雷线时：（A）式中Ue—额定线电压（kV）L—线路长度（km）2）、系数，因水泥杆，铁塔线路增10%。
说明：①一般实测表明，夏季比冬季电容电流值大10%左右。
1.2电力电缆线路三芯电缆线路在同样电压下，每公里的电容电流约为架空线的25倍，单芯电缆线路则达50倍。
对油浸纸电力电缆近似公式如下：6kV系统：（A/km）10kV系统：（A/km）其中：S—电缆截面积（mm2）Ue—额定线电压（kV）2中性点外加电容法中性点外加电容测量系统的容性电流，是在系统无补偿的情况下，在系统中性点，对地接入一个适当容量的电容器，测量前后中性点的不对称电压和位移电压，通过计算公式间接得到系统单相接地容性电流值，其测量原理图如下图所示。
根据系统电容电流的形成原因，我们采用在系统中性点处外加电容Cad，视中性点电压Uo为一个恒压源，则所加电容Cad和系统总电容Cx串联，测量Cad两端电压Un及中性点电压Uo（不加电容），不难得出计算公式：Un/（Uo-Un）=Cx/CadCx=CadUn/（Uo-Un）Ic=UωCx有时，还会遇到系统三相很对称，这时，中性点不对称电压和位移电压很低，无法准确测量和计算，需考虑在某一相上添加偏移电容。
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10～35kV电网单相接地电容电流的新测试法程治盐城供电局（224002）
一、测试电容电流的必要性
10～35kV电网中性点一般采用不直接接地的方式。
若发生单相接地电
容电流过大时，故障点的电弧不易熄灭，可能产生间歇性弧光过电压而损坏设备。
故《过电压保护设计技术规程》规定，对35kV电网若接地电弧线圈，以抑制单相接地弧光过电压的产生。
接地电容电流是选择消弧线圈补偿电流的唯一依据。
现介绍一种分相接入电容法来测接地电容电流，供参考。
二、分相接入电容测试法原理
不接地系统中的每条线路，对地都存在着分布电容，并用集中电容c0代替，由于三相电路对称，对地电容基本相等，故三相线路可视为对称电路，2即
c=c=c=c；E=Eq=Ea,E=U现将外加电容c接入A相上，利用等值电ABC0ABcAφcf 源定理，可将其转化成由等值电势和等值内阻串联的简单电路。
为求c上f的电压，可将c作为负荷，将其余部分作为电源画出其等值电路图（见图1）。
f
1．先计算等效电源内阻抗Z。
将U、U、U短接，由于电压恒定，即相当于电源内阻抗为零，显然从ABC?c两端（H）看进去，其Z为： fO0
后的电压U’。
C断开后，三相电容组成一个对称的星形2．求断开ctHOf
负载，则电容器中性点O’和电源中性点O重合，故开路电压U’=E=U。
HOAφ由于开路电压和内阻均已求出，利用等值电源定理画出其等值电路（见图
2）。
3．计算系统电容电流
由于外加电容c接入后，流过此电容的电流即可测出，同时由于三相不对f 称，在P开口三角处即可测出中性点位移电压U’的大小。
从图2可看出，此TOO电路相当于c与3c和电源E串联电路，此时流过c的电流为： f0f
由于流过c、3c的电流同相，故U’与U’同相见图3： f0OOAO
由于知道了3c两端的电压，知道了流过c的电流：故 0f
的电容相差U/U’倍，由即系统单相金属接地电流与流过外加电容CfφOO 于U恒定，U’和I数值可测出，因此采用该法可方便地测出接地电容的
φOOcf
数值。
分别将c接入A、B、C三相上测量3次，即可求出每相对地电容电f 流的数值。
三、新测试法应用实例
我们已采用分相接入电容c的方法，实测了110kV阜宁变电亿35kV系f统单相接地电容电流。
实测数据如下：。