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摘要：电力系统电容电流直接影响电网安全稳定运行，文章以实际的线路接线和参数为例子进行比较分析，为小电流接地系统电容电流计算方法进行比较分析。为保证系统电容电流计算更加精准，为小电流接地系统线路的电容电流理论计算和设备配置及理论计算提供实例依据，有益于提高小电流接地系统的系统运行水平。
关键词：小电流接地系统； 电容电流；计算
我国35kV及以下配电网络一般采用小电流接地系统，随着电网馈电线路尤其是电缆线路日益增多，系统对地电容电流愈来愈大。当系统发生单 相接地故障，其接地电弧不能自熄，如长时间不能灭弧，会发生设备损坏，绝缘薄弱点可能还会发展成两相短路事故。为减少流经接 地点的电容电流，一般在小电流接地系统配置消 弧线圈来补偿电容电流，以保证电力系统安全稳定运行。为根据电容电流的大小，来确定装设的消弧线 圈容量，必须正确计算系统的电 容电流值，才能做到正确调谐，且不影响继电保护的选择性和可 靠性。本文以某110 kV变电站GT变为例，分析35 kV 系统的电缆架空混合线路电容电流在不同计算方法下的计算结果。
1 110kVGT变35kV系统出线各线路情况和参数
1.1、 35kVGZ线：无架空地线的架空绝缘线LGJ—95导线长4.1km，有架空地线的架空绝缘线长2.038km，电缆线路3xYJLV22—300长2.1km。
1.2、无架空地线T接35kVGZ线的35kVGZT线：LGJ—95导线长13km。
1.3、35kVTZ线：无架空地线的架空绝缘线LGJ-120导线长5.25km。
1.4、无架空地线T接35kVTZ线的35kVTZT线：LGJX-150/25导线长0.67km。
2 电容电流不同计算方法分析
2.1方法一：线路电容算法
架空线路每相导线单位长度的电容公式：c1=0.241/lg(Dm／r)×10-6
所以长为L的线路其电容C=L×c1
根据查表可知：单位长度的电容c2=190pF/km
C=c2×L
因Dm=取对数，具体线距对结果影响很小，通常c1=0.009×10-6F/km
对于35kVGZ线
C=c1×L=0.009×10-6×(4.1+2.038)=0.055×10-6F
架空线路Ic1= ×10-3=1.05A
电缆线路Ic2=1.732×35×314×（190×2.1×10-6）=7.59A
IcT=0.009×10-6×13×103
=2.23A
因变电所设备引起的电容电流增加13%
35kVGZ线总电容电流IcA=（Ic1+Ic2+ IcT）×(1+13%)=10.87×1.13=12.28A
对于35kVTZ线
C=c1L=0.009×10-65.525=0.05010-6
线路电容电流Ic3=0.05010-3=0.95A
对于35kVTZT线
C=c1L=0.009×10-60.67=0.00610-6
线路电容电流Ic4=0.00610-3=0.11A
因变电所设备引起的电容电流增加13%
35kVTZ线总电容电流IcB= （Ic3+ Ic4）×(1+13%)=1.20A
所以，GT变35kV系统出线的总电容电流为：Ic=IcA+IcB
=12.28+1.20=13.48A
2.2方法二：经验公式算法
中性点不接地系统对地电容电流近似计算公式： 无架空地线：Ic=1.1×2.7×U×L×10-3（A）
有架空地线：Ic=1.1×3.3×U×L×10-3（A）
其中 U为额定线电压（kV） L为线路长度（km）
35kV电力电缆线路的电容电流估算
（安/公里）
其中 S为电缆截面积（mm2） Up为额定线电压（kV）适用于聚氯乙烯绞联电缆
有架空地线Ic1=1.1×3.3×35×2.038×10-3=0.25A
无架空地线Ic2=1.1×2.7×35×4.1×10-3=0.43A
电缆电路Ic3=1.2×35×（95+1.2S）/（2200+0.23S）×2.1=1.2×35×(95+360)/(2200+69)= 8.42A
35GZT线电容电流计算
IcT= Ic2=1.1×2.7×35×13×10-3=1.35A
因变电所设备引起的电容电流增加13%
总电容电流IcA=（Ic1+Ic2+Ic3+ IcT）（1+13%）=(0.25+0.43+8.42+1.35)×1.13=11.81A
对于35kVTZ线
无架空地线Ic4=1.1×2.7×35×5.525×10-3=0.57A
对于35kVTZT线
无架空地线Ic5=1.1×2.7×35×0.67×10-3=0.07A
总电容电流IcB=（Ic4+Ic5）（1+13%）=(0.57+0.07)×1.13=0.72A
所以，GT变35kV系统出线的总电容电流为：Ic=IcA+IcB
=11.81+0.72=12.53A
3 结果分析
从计算结果可以发现对于小电流接地系统两种方法计算结果相差较小，且相同长度的架空线路的电容电流远远小于电缆线路的电容电流。如果需要计算小电流接地系统母线各出线的总电容电流值，可以分别计算各出线的电容电流值相加即可。方法二更为简便一些，适用于平时生产所用且其计算方法对于不同类型的线路，无论是架空线路还是电缆线路，无论有无架空地线，均有对应的公式可以精确的试用，再日常生产工作中具有较好的试用性
4 结语
电力系统对安全可靠性要求的日益提高，配电网日益扩大，35kV及以下电压等级馈线大量投运，对系统的电容电流产生了巨大的影响。为及时准确的掌握小电流接地系统的电容电流情况，为电网中性点是否设置消弧线圈进行判断，必须进一步提高电容电流的计算精度和计算方便性。为保证在无法实测时对小电流接地系统的电容电流计算方法选取的效果良好，应用方便。本文对常见的两种计算方法进行探讨，对电容电流的计算理论方法作了简单的比较和分析，并以实际变电站和实际线路为模型，以实际的接线方式和线路参数进行计算并进行对比，为小电流接地系统线路的电容电流的计算提供了例子，可作为为日常生产工作中计算小电流接地系统线路的电容电流计算的范例。
参考文献：
[1]电力工程电气设计手册[M]．北京：水利水电出版 社．1991．
[2]杨淑英．电力系统概论 [M]．北京：中国电力出版社．2007．
论文作者:苗兴华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
标签：电流论文; 电容论文; 地线论文; 系统论文; 线路论文; 导线论文; 计算方法论文; 《电力设备》2017年第27期论文;