張 明 王勇煥 劉彥生

（河南石油勘探局水電廠，河南 南陽 473132）

在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，常出現(xiàn)因?yàn)橹行渣c(diǎn)位移電壓超過 DL/T620-1097規(guī)定而不能正常投運(yùn)或必須提高過補(bǔ)償度來限制中性點(diǎn)位移電壓過高的情況。為了能從根本上解決中性點(diǎn)位移電壓過高的問題，往往需要通過準(zhǔn)確測量A、B、C各相對地電容才能制定出準(zhǔn)確有效的措施。本文將介紹一種測量A、B、C各相對地電容（以下簡稱為單相電容）的一種方法。

1 測量的基本原理

本文介紹的測量小電流接地系統(tǒng)單相對地電容的方法，是根據(jù)用“偏置電容法”測量系統(tǒng)對地總電容的原理，反向推算而來的。偏置電容法測量系統(tǒng)對地電容CΣ的計(jì)算公式為

式中，CΣ為系統(tǒng)三相對地電容之和；Cnd為偏置電容；Uφ、Uφ＇為增加偏置電容前后的相電壓。

根據(jù)電網(wǎng)所加的偏置電容Cnd及增加偏置電容前后的相電壓Uφ、Uφ＇即可求出系統(tǒng)對地電容CΣ。由上式可知，加裝偏置電容Cnd后該相電壓會降低，即電網(wǎng)三相電壓取決于對地電容值的大小，若將上式推廣到單相應(yīng)用，即將每相電容視為在三相完全對稱情況下增加一偏置電容Cnd，則在系統(tǒng)對地電容CΣ求出后，可將系統(tǒng)額定電壓Ued視作Uφ、A相電壓視作Uφ＇，根據(jù)式（1）即可求出A相對地電容差值Cnd，同理也可以計(jì)算出B相、C相對地電容差值。

2 電網(wǎng)單相對地電容的測量、計(jì)算

圖1為小電流接地系統(tǒng)偏置電容測試原理圖，圖中CA、CB、CC分別為線路A相、B相、C相對地電容，測出三相電壓UA、UB、UC的值。如把偏置電容Cnd分別接于A、B、C三相，可測得三相電壓UA＇、UB＇、UC＇的值。

圖1 小電流系統(tǒng)偏置電容測試原理圖

偏置電容置于A相時(shí),

根據(jù)式

計(jì)算出系統(tǒng)對地總電容。

同理偏置電容置于B相、C相時(shí),依次求出系統(tǒng)對地總電容 CΣ(B)、CΣ(C)，根據(jù)式

求出系統(tǒng)總電容平均值。

根據(jù)所得系統(tǒng)總電容平均值CΣ、系統(tǒng)額定電壓Ued及測得的各相電壓，用以式（4）－式（6）計(jì)算各相對地電容差值△C

3 現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)比較

2010年 5月 6日，在河南油田以恒山變電站10kVⅡ段母線為例，采用偏置電容法和金屬接地法分別進(jìn)行了電網(wǎng)單相對地電容的測試，測試結(jié)果如下。

3.1 偏置電容法

偏置電容加裝前10kVII段母線各相二次側(cè)電壓

系統(tǒng)額定電壓：Ued=(10500/1.732)/100=60.62V

偏置電容加裝后 10kV II段母線各相二次側(cè)電壓，見表1。

表1 10kV II段母線各相二次側(cè)電壓值

由上述數(shù)據(jù)及公式可計(jì)算出

系統(tǒng)對地總電容

故單相電容及系統(tǒng)對地總電容為

3.2 金屬接地法

將電網(wǎng)A、B、C三相分別做金屬性接地，測得A、B、C三相接地電流分別為7.2A、7.32A、7.02A。根據(jù)A相接地電流是B、C相電壓作用在B、C相電容上的結(jié)果，B、C相接地電流依次類推，列以下方程進(jìn)行計(jì)算

4 結(jié)論

采用偏置電容法和金屬接地法測得的總電容及單相對地電容值如表2所示。

表2 總電容及單相對地電容對比表

由表2可以看出：

1）采用偏置電容法及金屬接地法計(jì)算的系統(tǒng)總電容分別為 3.7309μF、3.7397μF，兩者相差 0.0088μF，誤差為 0.24%，證明用偏置電容法測量系統(tǒng)對地總電容代替金屬接地法測量系統(tǒng)電容CΣ是可行的。

2）采用偏置電容法及金屬接地法計(jì)算的單相對地電容值與用金屬接地法測量結(jié)果相差不大，A、B、C 三相誤差分別為：0μF、0.03355μF（2.8%）、0.04237μF（3.2%），不影響工程使用，可以用于指導(dǎo)系統(tǒng)三相電壓不平衡治理措施。

3）金屬接地測量法由于具有操作危險(xiǎn)性，且易引起短路跳閘故障，一般不再采用。經(jīng)研究及實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，偏值電容法通過在三相上依次投入相同大小的偏值電容，可以準(zhǔn)確測量系統(tǒng)電容電流，并可推廣到相間應(yīng)用，進(jìn)行單相對地電容值的測量、計(jì)算。

4）偏值電容法測試方便、快捷、接線簡單，測量時(shí)對電網(wǎng)電壓影響小；并可帶電作業(yè)，不需對電網(wǎng)進(jìn)行倒閘操作；另外還不受電網(wǎng)諧波電流地影響。

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