對地電容電流測試原理及方案

蘆冬坤，柴新

(保定供電公司，河北 保定 071051)

1 引言

消弧線圈的用途是在電力系統出現單相接地故障時提供感性型電流，以補償電力系統線路對地的容性型電流，使的接地電弧容易熄滅，延緩故障相之恢復電壓的初速度，同時降低其幅值，可靠地避免了接地電弧重新燃起，因而減免弧光接地過電壓情況的發生。

為減少電纜及架空線單相接地發展為故障的次數，以及消除接地等非正常運行方式產生的過電壓，在保定電網應用了大量的消弧線圈，裝設消弧線圈必須做到有的放矢，即對所要裝設點的對地電容電流值的測量是前提。本文在深入分析對地電容電流測量方法基礎上，以保定電網公司為例，給出了實際中采用的GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀的基本原理及使用條件。本文最后，給出了保定電網公司市區變電站實測電容值及電容電流值。對消弧線圈的裝設提供了依據。

2 對電容電流的測量原理

在線精確測量電網對地電容電流的數值是消弧線圈系統自動消諧的前提條件，消弧線圈控制器根據測得的容性電流調控消弧線圈的電感，由此實現消弧目的［1－4］。

測量接地電容電流的實用方法可以界定為離線和在線兩大類。

中性點位移電壓、注入電流信號、變頻法等都屬于在線測量接地電容電流的方法，電網運行方式的改變引發電網對地的電容參數的變化，實現自動跟蹤補償就是要依據電網對地的電容參數的變化跟蹤調整消弧線圈容量。

3 保定電網電容電流測試方案

3.1 儀器選用其其測量原理

保定供電公司利用GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀進行10kV、35kV系統電容電流測試。

GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀采用標準信號注入、幅值比較法進行測量。電網十分復雜，要準確測量系統的分布電容，唯一可行的方法就是標準信號注入。GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀采用經多次優化并掛網驗證的特定頻率標準信號從供電系統的中性點注入電網，由測試儀取樣電路唯一地收集流過系統對地分布電容電流，并經過系統內部的精密矢量跟蹤與測量(幅值比較法)電路，實時監控系統的運行狀態，完成標準信號調校、電量取樣［5－7］、矢量修正及分布電容反饋信號唯一化等關鍵測量環節的實時調控，繼而完成信號的復平面計算，精確地求出目前運行方式下系統對地的分布電容大小，并求出系統的電容電流。輸出測量結果(LCD液晶漢字顯示及打印輸出)。

3.2 測試儀接線圖

圖1 測試儀接線圖

注意:測量時必須加裝高壓熔斷器。

3.3 測試條件及測試點

GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀需在天氣情況良好、線路無其他工作、系統中性點不接地(如有消弧線圈接地需拉開消弧線圈)的條件下使用。電容電流測試儀測試點選在被測系統母線中性點:接地變中性點、補償電容器中性點、主變中性點、外接電容式中性點。

3.4 操作說明

GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀以工業級MCU為測控中心，測量自動化程度高，保護環節完善，配有聲光提示及報警功能，操作簡便，人機交互界面友好，遙控測量，安全可靠。測量結果可打印輸出，并可自動儲存本次測量結果。

操作步驟可分為以下幾部分:

(1)連接主機箱與高壓電容副機箱:打開高壓副機箱，用儀器配備的專用連線(三線航插)連接主機箱和高壓副機箱的航空插頭，并保證航空插頭連接正確、接觸良好(將航插插好并旋緊鎖定螺母);

(2)連接地線:用隨機配備的專用耐壓50kV高壓測量線兩頭帶夾子將高壓副機箱上的“高壓接地端子”與大地連接好，必須保證接地良好;

(3)掛桿準備:將高壓副機箱面板左側的“接地變中點”端用50kV高壓測量線連接好，另一端將快速熔斷器可靠的連接在高壓絕緣桿的頭端，做好掛桿測量的準備;

(4)測試時儀器中性點端子通過耐壓50kV高壓測量線(儀器自備)和快速熔斷器(儀器自備)用高壓桿接在系統中性點上;

(5)一旦在測量過程中系統中性點出現高壓，高壓副機箱的短路指示燈亮、蜂鳴器響，此時立即斷開高壓桿，離開中性點即可。

3.5 測量結果舉例

2010年保定市區一些變電站電容電流測量結果，如表1所示。

表1 電容電流實測結果

4 結束語

本文首先深入分析了對地電容電流測量的基本原理及測量方法。保定地區電網對電容電流的測量方法主要采用三點法和變頻法，可操作性強。在此基礎上，以保定電網公司為例，給出了實際中采用的GW－2005遙控型便攜式電容電流測試儀的基本原理及使用條件。本文最后，給出了保定電網公司市區變電站實測電容值及電容電流值。

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