一种估计小电流系统线路对地电容的新方法

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1、一种估计小电流系统线路对地电容的新方法

2、第1lunportantparametersofungroundedneutralsystem.Usually,theadditionalcapacitormethodandmetalgroundingmethodareusedtomeasureandcalculatethisparameter.Hoerisplicatedandtheadditionalcapacitorhasgreateffectonresultsofmeasurement,andthelaterisdangerousendaneasyandsafemethodt

3、otestandcalculatetheparameter.Bysimulatingexperience,thismethodisaccurateinresultsandeasytooperate.Keyallcurrentsystem；Singlephasegrounding；Capacitivegroundingcurrent.0引言系统电容电流是调度和运行单位要了解的系统参数之一，是设计单位选择补偿设备的依据，故研究该项工作具有重要意义。目前，电容电流的测量方法主要有单相金属接地法、相对地附加电容法及中性点附加电容法。采用单相金属接地法，易造成两相对地短路及铁磁谐振过

4、电压，危险性较大。采用相对地附加电容法，其安全隐患主要发生在附加电容本身上，例如测量电缆线路时，附加电容一般放置在开关柜附近，在测量过程中附加电容如存在缺陷发生爆炸，可能危及其它配电柜，造成重大事故；另外在测量35kV系统电容电流时，因系统电压较高，附加电容容量较大，有的试验单位可能并不具备合适的电容器。采用中性点附加电容法，如在测量过程中系统出现单相接地，中性点电压上升到相电压，将危及运行人员及表的安全，而且测量误差大。在实际运行中，对于出线数较多、线路较长或包含大量电缆线路的配电系统，当其发生单相接地故障时，对地电容电流会相当大，接地电弧如果不能自熄灭，极易产生间隙性弧

5、光接地过电压或激发铁磁谐振，持续时间长，影响面大，线路绝缘薄弱点往往还会发展成两相短路事故。因此，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35KV、66KV系统，当单相接地故障电流大于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运行时，应采用消弧线圈接地方式。消弧线圈一般为过补偿运行(即流过消弧线圈的电感电流大于电容电流)，这也就是说装设的消弧线圈的电感必需根据对地电容电流的大小来确定，以防止中性点不接地系统发生单相接地而引起弧

6、光过电压。而实际情况是，现场运行人员对系统的接地电容电流值究竟有多大了解的并不详实，或者是掌握的数据仅凭经验而得，或者是数据过于陈旧，不足为凭。所以，针对研究该问题的重要性以及以往方法的种种不利之处，本文提出一种利用单相接地故障数据估计小电流系统对地电容电流的新方法。lun,l2=30km,l3=6km；线路参数分别为:R0=0.23Ω/km,ωL0=1.72Ω/km,ωC0=4.175μΩ/km；R1=0.17Ω/km,ωL1=0.28Ω/km,ωC1=5.715μΩ/km,当t=0.0075s时在第一条出线的A相线路中间发生单相金属接地故障(见图2)。取0～0.04秒的

7、2个周波200个点的数据进行分析。对上述方法用Matlab编程，对仿真数据进行分析，求解系统对地电容值。考虑到噪声污染以及各种随机干扰的存在，先对故障数据进行数字滤波，将17次以上的谐波去除后再对仿真或实测数据进行运算。本例所得由电容所计算电流与滤波后电流拟合波形如图3所示(本文对数据滤波时采用的是巴特沃思滤波器，除去9次谐波以上的高次谐波)。lun可推出C0=4.175/314=0.013296μF,则由Ci=C0*li可得：C2=0.39888μF,C3=0.07978μF,C4=0.13296μF,C5=0.13296μF,可见，这些值和利用本方法估计出的各线路对地电

8、容值差甚微。利用该方法对同一系统进行EMTP仿真，进一步验正该方法。t=0.0075s时在第一条出线的A相线路中间发生单相电阻性接地，接地电阻100Ω，同样取0-0.04s的2个周波200个点的数据进行3结论传统测量电容电流的方法可分为直接法和间接法两种：直接法是使线路接地，直接测量接地电容电流，此方法操作及接线复杂，而且有可能危及非接地相绝缘薄弱处的绝缘造成两相异地短路，对操作人员与配电系统都不安全，因而一般很少采用。目前广泛采用的是间接法，即，在线路上外加一个电容，测量电压的变化，从而间接计算出电容电流值。这种