单相接地电容电流的计算.
单相接地电流分析
一、正常运行情况中性点不接地又叫做中性点绝缘。
中性点位移：中性点对地的电位偏移。
中性点位移的程度，对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。
电力系统正常运行时，各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，可以不予考虑。
各相导线对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容C U、C V、C W表示，电源三相电压分别为、、，各相对地电压分别用、、表示。
中性点不接地系统的正常运行情况电路图中性点N对地的电位为零。
各相对地电压作用在各相的分布电容上，如正常运行时各相导线对地的电容相等并等于C，正常时各相对地电容电流的有效值也相等，且有：各相的对地电容电流、、大小相等，相位相差120°。
各相对地电容电流的相量和为零，所以大地中没有电容电流过。
各相电流、、为各相负荷电流、、与相应的对地电容电流、、的相量和，以下仅画出U相的情况。
二、单相接地故障完全接地（金属性接地）：接地处的电阻近似等于零。
中性点不接地三相系统单相接地电路图以W相k点发生完全接地的情况做一分析：故障相的对地电压为零，即则有：中性点对地电压与接地相的相电压大小相等、方向相反，中性点对地的电压不再为零，上升为相电压。
非故障相U相和V相的对地电压、分别为：非故障相的对地电压升高到线电压，升高为相电压的倍，各相对地电压的相量关系如下所示：中性点不接地三相系统单相接地系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。
对接于线电压的用电设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。
由于非故障相U、V两相对地电压由正常时的相电压升高为故障后的线电压，对地的电容电流也相应增大倍，为。
三相对地电容电流之和不再等于零，大地中有容性电流流过，并通过接地点形成回路。
接地电流超前90°，为容性电流，其有效值为。
单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。
单相接地电容电流的实用计算中可按下式计算：式中：I C 为接地电容电流，单位A；U为系统的线电压，单位kV；L1与L2分别为电压同为U，并具有电联系的所有架空线路及的电缆线路的总长度，单位km。
电容电流计算书
电容电流的计算书电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并应考虑电网5～10年的发展。
1．架空线路的电容电流可按下式估算：I C =（2.7～3.3）U e L×10-3 (F-1)式中：L——线路的长度（㎞）；U e——线路系统电压（线电压KV）I C ——架空线路的电容电流（A）；2.7 ——系数，适用于无架空地线的线路；3.3 ——系数，适用于有架空地线的线路；同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。
亦可按附表1所列经验数据查阅。
附表1 架空线路单相接地电容电流（A/km）2.电缆线路的电容电流可按（F-2）式估算，亦可进行计算I C=0.1U e L （F-2）按电容计算电容电流具有金属保护层的三芯电缆的电容值见附表2。
附表2 具有金属保护层的三芯电缆每相对地电容值（µF/㎞）将求得的电缆总电容值乘以1.25即为全系统总的电容近似值（即包括变压器绕组、电 动机以及配电装置等的电容）。
单相接地电容电流可由下式求出： I C =3 U e ωC ×10-3（F-3）其中 ω=2πf e式中 I C —— 单相接地电容电流（A ）； U e —— 厂用电系统额定线电压（kV ）； ω —— 角频率； f e —— 额定功率（Hz ）；C —— 厂用电系统每相对地电容（µF ）；2.2、6～10 kV 电缆和架空线的单相接地电容电流I C 也可通过下式求出近似值。
6kV 电缆线路=I C 6S 22002.84S95++U e （A ） （F-4）10kV 电缆线路 =I C 0.23S22001.44S95++U e（A ） （F-5） 式中 S —— 电缆截面 （㎜²）U e —— 厂用电系统额定电压（kV ） 2.3 电容电流的经验值见附表3。
附表3 6～35kV 电缆线路单位长度的电容电流（A/㎞）2.4 6～10 kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的接地电容电流。
电容电流计算(线路,发电机回路)
电容电流的计算书电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并应考虑电网5～10年的发展。
1．架空线路的电容电流可按下式估算：I C =（2.7～3.3）U e L×10-3 (F-1)式中：L——线路的长度（㎞）；U e——线路系统电压（线电压KV）I C ——架空线路的电容电流（A）；2.7 ——系数，适用于无架空地线的线路；3.3 ——系数，适用于有架空地线的线路；同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。
亦可按附表1所列经验数据查阅。
附表1 架空线路单相接地电容电流（A/km）2.电缆线路的电容电流可按（F-2）式估算，亦可进行计算I C=0.1U e L （F-2）按电容计算电容电流具有金属保护层的三芯电缆的电容值见附表2。
附表2 具有金属保护层的三芯电缆每相对地电容值（µF/㎞）将求得的电缆总电容值乘以1.25即为全系统总的电容近似值（即包括变压器绕组、电 动机以及配电装置等的电容）。
单相接地电容电流可由下式求出： I C =3 U e ωC ×10-3（F-3）其中 ω=2πf e式中 I C —— 单相接地电容电流（A ）； U e —— 厂用电系统额定线电压（kV ）； ω —— 角频率； f e —— 额定功率（Hz ）；C —— 厂用电系统每相对地电容（µF ）；2.2、6～10 kV 电缆和架空线的单相接地电容电流I C 也可通过下式求出近似值。
6kV 电缆线路=I C 6S 22002.84S95++U e （A ） （F-4）10kV 电缆线路 =I C 0.23S22001.44S95++U e（A ） （F-5） 式中 S —— 电缆截面 （㎜²）U e —— 厂用电系统额定电压（kV ） 2.3 电容电流的经验值见附表3。
附表3 6～35kV 电缆线路单位长度的电容电流（A/㎞）2.4 6～10 kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的接地电容电流。
单相接地电容电流
自动化论坛：单相接地电容电流的计算方法单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流Ic=0.1×UP ×L式中: UP━电网线电压(kV)L ━电缆长度(km)4.2 架空线电容电流的计算有以下两种：（1）根据单相对地电容,计算电容电流Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般架空线单位电容为5-6 pF/m。
（2）根据经验公式,计算电容电流Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3式中: UP━电网线电压(kV)L ━架空线长度(km)2.7━系数，适用于无架空地线的线路3.3━系数，适用于有架空地线的线路关于单相接地电容电流计算单相接地电容电流我所知道估算公式：对架空线：Ic=UL / 350对电缆：Ic=UL / 10我想请问的是L是指的架空线长度还是架空线距离？比如是三相的L是不是为距离X 3 另请问有没有更详细的计算方法？工业与民用配电设计手册上对L的定义是线路的长度，单位km，这里的长度与楼主说的距离是同一个概念，也就是说L是指架空线或电缆的距离，三相不需要再用距离乘以3更详细的单相接地电容电流计算公式见附件，摘自工业与民用配电设计手册152页描述:没有文件说明附件:( 189 K)单相接地电容电流计算.pdf下载次数(27)首先应该明确为什么要算这个电容电流，一般计算单相接地电容电流首先要了解，中性点接地系统的分类，什么样的系统才要计算单相接地电容电流，相关国家规定是怎样规定的，算出这个电流怎样进行相关的补偿，选用什么装置进行补偿，补偿的分类是欠补偿，还是过补偿，还是完全补偿，为什么要选用过补偿，单单理解怎样计算是没有任何用处的，中性点接地系统是个综合问题，考虑的要全面。
煤矿高压电网单相接地电容电流计算方法
高压电网单相接地电容电流计算方法山西柳林汇丰兴业曹家山煤业有限公司高压电网单相接地电容电流计算近年来，随着矿井井型的增大，井下用电设备的增多，煤矿机械化程度的提高，供电线路逐渐增加，煤矿高压电网的单相接地电容电流也在增大，给供电系统的正常运行带来一系列安全性和可靠性问题。
随着接地电容电流的增大，降低了电缆的绝缘程度，易形成绝缘击穿从而发生两相或三相短路故障，当电网的接地电容电流增大到一定值后，接地故障点电弧便难以自熄，容易引起间隙电弧过电压。
为减少煤矿安全事故发生的可能，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，因此准确计算煤矿供电系统对地电容电流具有重要的现实意义。
单相接地故障是影响煤矿高压电网安全供电的主要因素之一，当单相接地电容电流超过一定值时，必须对煤矿高压电网的单相接地电容电流进行准确的治理和补偿，本文在分析煤矿高压电网电容电流理论准确计算基础上，应用了综合考虑电缆系数、天气系数及高压电器设备增值系数的改进的单相接地电容电流计算方法。
最后，通过实例计算验证了该改进计算方法的正确性。
1 、电网单相接地电容电流的理论计算煤矿10kV高压电网中性点不接地系统可以由图1模拟表。
图1 10kV 中性点不接地模拟电网图中，AE∙、B E ∙、CE ∙为电网各相相电势，14~C C 为各线路每相对地分布电容，0C 为电力系统中其它线路与设备的一相对地总电容，01234d I i i i i i =++++为电力系统单相接地电容电流。
当配电网发生A 相单相接地故障时，故障点的接地电容电流由式3d A I C U ω=计算，其中01234C C C C C C =++++为配电网一相对地总电容值， 为电网的相电压，大小为6000/3。
从而可见，在配电网中，供电电缆长，电缆越粗，则电网的对地电容就越大，接地电流也越大。
煤矿配电网中性点不接地系统单相接地故障时，有如下的故障特征：流过所有非故障线路零序电流的方向相同，故障线路零序电流方向与非故障线路相反，且故障线路电流突变的幅值大于所有非故障相的幅值，其值为所有非故障相的幅值之和。
单项接地电容电流
单项接地电容电流的规定和限制措施一、规定要求：《煤矿安全规程》第453条规定：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，新建矿井不超过10A。
矿井高压电网中的变压器都采用中性点不接地的运行方式，此种运行方式当变电容量过大进将产生较大的单相接地电容电流。
单相接地电流过大可能引起电气火灾和电雷管超前引爆等故障。
从安全角度讲，国家规定额定安全电压最高值为42V，对煤矿井下规定额定安全电压为36V，取上限为42V，《规程》规定，接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。
而单相接地电流应限制在42V/2Ω=21A以下。
因此规程规定，对于大中型矿井，当高压电网的单相接地电容电流超过20A时，可采取变压器中性点经消弧电抗线圈接地或缩短供电网络距离等补偿措施。
二、矿井下的变压器中性点不能直接接地：因为对于中性点直接接地的连接方式，一旦发生系统中一相接地而出现除中性点外的另一个接地点，则会发生严重的短路。
此时接地故障相电流很大，容易损坏设备，危害人身安全。
对于矿井而言，大短路电流可能会产生电火花，易导致井下易爆气体爆炸。
因此井下变压器中性点不能直接接地。
而对于中性点不接地的系统，即使发生单相接地，也不会造成短路，系统仍然可以继续运行，保证可靠性。
但此时非接地相电压将升高至线电压，所以此类系统对于绝缘的要求较高。
由于高压绝缘较困难，所以通常高压输电网采用中性点直接接地，而中压系统主要是采用中性点不接地。
三、单相接地电容电流的危害1、人体触电：在绝缘电阻和分布电容一定时，电网电压越高，人体触电时的危险性就越大。
当电网电压一定时，供电线路越长而对地分布电容越大，人体触电时危险性就越大。
2、接地电压升高：供电系统中任一相绝缘损坏接地时，该相对地电压等于零，其他非故障两相对地电压升高达电网线电压（即为正常工作的√3倍，即线电压），易使绝缘薄弱处击穿造成两相接地、相间短路。
非故障两相对地电容电流也随之增大为正常时的√3倍，接地点的接地电流是非故障两相对地电容电流的矢量和，即为正常时对地电容电流的3倍。
变电站设计常用电气计算-电容电流计算
2.5 m/回 平均每回架空长度
Ic= 120.52 A
准确计算法 U= C= 10.5 kV 0.37 uF 额定线电压 每相对地电容（uF） 角频率 每段线路回路数 线路单相接地电容电流
w 314.16 L= x= 总电容电流 12 回
2.5 m/回 平均每回线路长度
Ic= 63.418 A
第 1 页，共 3 页
〔1〕 6kV电缆线路
2.5 m/回 平均每回电缆长度
Ic= 44.746 A
2.5 m/回 平均每回电缆长度
Ic= 74.576 A 架空线路 L= x= Ic= 〔2〕 10kV架空线路 L= x= Ic= 总电容电流 二 〔1〕 6kV架空线路
2.5 m/回 平均每回架空长度 12 回 0.45 A 12 回 0.75 A 每段架空回路数 6kV架空线路单相接地电容电流 每段架空回路数 6kV架空线路单相接地电容电流 全站总电容电流第 3 页，共 3 页
电容电流计算 全所电容电流计算 一 1 常规算法 电缆线路 U= S= L= x= 〔2〕 10kV电缆线路 U= S= L= x= 2 6.3 kV 300 mm2 12 回 10.5 kV 300 mm2 12 回 额定线电压 电缆截面mm2 每段电缆回路数 6kV电缆线路单相接地电容电流 额定线电压 电缆截面mm2 每段电缆回路数 10kV电缆线路单相接地电容电流
单相接地电容电流及保护定值计算
摘自本人撰写的《余热（中册）》一一五、已知热电厂10KV 供电线路有8回，额定电压为10.5KV ，架空线路总长度为9.6Km ，电缆线路总长度为6Km ，计算单相接地时系统总的零序(电容)电流为多少安？ 由于热电厂10KV 供电系统为中性点不接地的运行方式，所以应按照公式1、2进行计算：1.对于架空线路 I dC0（架空）＝350UL （A ） 2.对于电缆线路 I dC0（电缆）＝10UL （A ） 式中 U ——线路额定线电压（KV ）L ——与电压U 具有电联系的线路长度（Km ）解：根据公式1、2计算出10KV 供电线路单相接地时的零序（电容）电流为： I dC0（总）＝3509.610.5⨯＋10610.5⨯＝0.288＋6.3≈6.6（A ） 一一六、如何计算10KV 中性点不接地系统，线路单相接地的零序电流保护定值？ 中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流，而故障线路流过的零序电流为所有非故障线路的对地电容电流之和。
为使保护装置具有高度的灵敏性，所以非故障线路的零序电流保护不应动作，故零序电流保护的动作电流必须大于外部接地故障时流过本线路的零序电流，因此零序电流保护的动作电流I dz 应为： I dz ＝K K 3U φωC 0＝K K I dC0式中 K K ——可靠系数。
本次计算按8回线路中的4回在运行，故选取4。
I dC0——本线路的对地电容电流。
举例：已知上题10KV 线路单相接地时，系统总的零序电流I dC （总）＝6.6安，计算其中1回线路零序电流保护的定值为多少安？解： I dz ＝K K I dC0 本计算的可靠系数按照K K ＝4选取则： I dz ＝4×86.6＝3.3（A ） 选取3.3A 该电流系流过零序电流互感器一次侧的动作电流。
如果零序电流互感器标明了其变流比，则应根据变流比计算出零序电流保护装置的动作电流；若零序电流互感器未标明其变流比，则应通过现场实测的方法，测量零序电流互感器二次测的电流，该电流就是保护装置的动作电流。
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1 前言前言前言前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员可在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。
2 单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模,10kV出线总长度增加,对地电容较大时,单相接地电流就不容忽视。
当单相接地电流超出允许值,接地电弧不易熄灭,易产生较高弧光间歇接地过电压,波及整个电网。
单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面:1弧光接地过电压危害当电容电流过大,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,这种过电压可达相电压的3-5倍或更高,它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几小时,它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节,可使用电设备、电缆、变压器变压器变压器变压器等绝缘老化,缩短使用寿命,而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
2造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大,使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入接地网后由于接地电阻的原因,使整个接地电网电压升高,危害人身安全。
3交流杂散电流危害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,引燃可燃气体、煤尘爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管,气管等金属设施。
4接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。
5配电网对地电容电流增大后,架空线路尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
3 单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定,3~10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。
消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后,提供一电感电流,补偿接地电容电流,使接地电流减小,也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低,达到熄灭电弧的目的。
当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。
消弧线圈应接于系统中性点上。
变电站主变压器变压器变压器变压器10 kV侧采用的是三角形接线,10 kV系统是没有中性点的,解决的办法是将消弧线圈接在星形接线的10 kV站用接地变压器变压器变压器变压器中性点上。
这样,系统零序网络等效于由对地电容和消弧线圈构成的LC串联电路。
脱谐度决定了一是弧道中的残余电流;二是恢复电压上升到最大值的时间;三是恢复电压的上升速度,它是影响灭弧的主要因素。
工程上用脱谐度V来描述调谐程度V=(IC-IL/IC 当V=0时,称为全补偿,当V>0时为欠补偿,V<0时为过补偿。
从发挥消弧线圈的作用上来看,脱谐度的绝对值越小越好,最好是处于全补偿状态,即调至谐振点上。
但是在电网正常运行时,小脱谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。
如10KV 电网,当消弧线圈处于全补偿时,电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10-25倍,这就是通常所说的串联谐振过电压。
除此之外,电网中各种操作(如大电机电机电机电机投入,断路器非同期合闸等及电网发生其它故障时(如单相断线,断路器非全相合闸等都可能产生危险的过电压,所以在电网正常运行时,或发生单相接地之外的其他故障时,小脱谐度的消弧线圈给电网带来的不是安全因素而是危害。
综上所述,当电网发生单相接地故障时,希望消弧线圈的脱谐度越小越好,最好是全补偿。
当电网正常运行时,希望消弧线圈的脱谐度越大越好,最好是退出运行。
4 智能型自动补偿装置的组成及特点智能型自动补偿装置的组成及特点智能型自动补偿装置的组成及特点智能型自动补偿装置的组成及特点近年来人工调谐的老式消弧线圈已逐步被智能型自动调谐式接地补偿装置取代。
(1智能型自动补偿装置一般包括Z型接地变压器变压器变压器变压器、有载消弧线圈、阻尼电阻、中性点电压互感器、电流互感器以及微机自动调谐系统。
(2智能
型自动补偿装置的特点:a 采用微机控制器,使装置实现了智能化,不仅保障了装置动作的快速性和准确性,而且实现了手动与自动控制独立,自动控制部分如出现异常不会影响手动控制,手动控制也包括了档位指示,手动升降及档位到头、单相接地闭锁及升、降的互锁,保证了装置的可靠性和可控性。
b 采用了多档位抽头,电动有载调压消弧线圈,为装置实现自动调谐创造条件。
c 采用了特殊设计的高压非线性电
阻与消弧线圈并联使用,对抑制铁磁谐振过电压,弧光过电压,欠补偿状态下的断线过电压和传递过电压等有明显效果。
d 运行方式灵活。
由于采取了降低中性点谐振过电压的措施,所以过补、欠补、全补方式都可以由用户自由选择。
e 设有记忆和报警及信号通过接口远送等功能,为实现变电所无人值班创造了条件。
5 单相接地电容单相接地电容单相接地电容单相接地电容、、、、接地接地接地接地变压器变压器变压器变压器及消弧线圈容量计算及消弧线圈容量计算及消弧线圈容量计算及消弧线圈容量计算
电网的电容电流,应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机电机电机电机、变压器变压器变压器变压器以及母线和电器的电容电流,并应考虑5-10年的发展。
(1电缆线路电容电流的估算计算方法:Ic=0.1×UP ×L (5-1 式中: UP━电网线电压(kV L ━电缆长度(km
(2架空线电容电流的估算计算方法:Ic= (2.7~3.3×UP×L×10-3 (5-2 式中:UP━电网线电压(kV L ━架空线长度(km 2.7━系数,适用于无架空地线的线路 3.3━系数,适用于有架空地线的线路
同杆双回架空线电容电流为单回路的1.3~1.6倍。
(3变电所增加电容电流的计算见表1 表1
(4消弧线圈容量的计算Q = K×Ic×UP/√3 (5-3 式中:K —系数,过补偿取1.35 Q —消弧线圈容量,kV A
(5消弧线圈容量及额定电流的选择根据最大电容电流Ic,确定相应的消弧线圈容量及额定电流,使最大补偿电感电流满足要求。
(6接地变压器变压器变压器变压器容量选择接地变除可带消弧圈外,兼作所用变。
(5-4
式中:Q —消弧线圈容量,kV A S —所变容量,kV AФ—功率因素角SJ —接地变容量,kV A 6 结束语结束语结束语结束语(1工程实际中应根据系统具体情况,选取适
合的智能型自动补偿装置。
首先,要根据系统电容电流大小来决定消弧线圈的补偿范围,即容量。
如果消弧线圈在最大补偿电流档位运行,脱谐度仍大于5%,说明消弧线圈的容量已不能满足要求。
其次,要确定消弧线圈的调节步长,即分接头数。
从理论上讲,最好是连续可调的消弧线圈。
但由于技术方面的原因,使用带分接头的调匝式消弧线圈更为常见。
(2两台接地变并列运行。
通常一个变电站的两台接地变接在两段母线上,装置应对其并列和分列两种情况予以考虑。
并列运行时应同时调节两台消弧线圈,取得适当补偿,并保证两个中性点的一致。