1、35kV、10kV 系統消弧線圈、小電阻接地、接地變壓器的選擇及計算我國電力系統中， 10kV、35kV 電網中一般都采用中性點不接地的運行方式。電網中主 變壓器配電電壓側一般為三角形接法， 沒有可供接地的中性點。 當中性點不接地系統發生單 相接地故障時， 線電壓三角形保持對稱， 對用戶繼續工作影響不大， 并且電容電流比較小 （小 于 10A 一次設計手冊 P81 頁）時，一些瞬時性接地故障能夠自行消失，這對提高供電可 靠性， 減少停電事故是非常有效的。 由于該運行方式簡單、投資少，所以在我國電網初期階 段一直采用這種運行方式，并起到了很好的作用。但是隨著電力事業日益的壯大和發展， 這中簡單的

2、方式已不在滿足現在的需求， 現在城 市電網中電纜電路的增多，電容電流越來越大（超過10A ），此時接地電弧不能可靠熄滅，就會產生以下后果：1）單相接地電弧發生間歇性的熄滅與重燃，會產生弧光接地過電壓，其幅值可達4U（U 為正常相電壓峰值）或者更高，持續時間長，會對電氣設備的絕緣造成極大的危害，在 絕緣薄弱處形成擊穿；造成重大損失。2）持續電弧造成空氣的離解，撥壞了周圍空氣的絕緣，容易發生相間短路；3）產生鐵磁諧振過電壓，容易燒壞電壓互感器并引起避雷器的損壞甚至可能使避雷器 爆炸； 這些后果將嚴重威脅電網設備的絕緣，危及電網的安全運行。而不為了防止上述事故的發生， 為系統提供足夠的零序電流和零序

3、電壓， 使接地保護可靠動 作，需人為建立一個中性點，以便在中性點接入接地電阻。為了解決這樣的辦法。 接地變壓 器（簡稱接地變） 就這樣的情況下產生了。 接地變壓器就是人為制造了一個中性點接地電阻， 它的接地電阻一般很小。 另外接地變壓器有電磁特性， 對正序負序電流呈高阻抗， 繞組中只 流過很小的勵磁電流。 由于每個鐵心柱上兩段繞組繞向相反， 同心柱上兩繞組流過相等的零 序電流呈現低阻抗， 零序電流在繞組上的壓降很小。 也既當系統發生接地故障時， 在繞組中 將流過正序、負序和零序電流。該繞組對正序和負序電流呈現高阻抗，而對零序電流來說， 由于在同一相的兩繞組反極性串聯， 其感應電動勢大小相等，

4、方向相反，正好相互抵消，因 此呈低阻抗。 接地變壓器的工作狀態， 由于很多接地變壓器只提供中性點接地小電阻，需帶負載。所以很多接地變壓器就是屬于無二次的。接地變壓器在電網正常運行時，接地變壓器相當于空載狀態。但是，當電網發生故障時，只在短時間內通過故障電流，中性點經小電阻接地電網發生單相接地故障時，高靈敏度的零序保護判斷并短時切除故障線路，接地變壓器只在接地故障至故障線路零序保護動作切除故障線路這段時間內起作用，其中性點接地電阻和接地變才會通過IR= （ U為系統相電壓，R1為中性點接地電阻，R2為接地故障回路附加電阻）的零序電路。根據上述分析，接地變壓器的運行特點是；長時空載，短時過載。 總

5、之，接地變壓器是人為的制造一個中性點，用來連接接地電阻。當系統發生接地故障時， 對正序負序電流呈高阻抗，對零序電流呈低阻抗性使接地保護可靠動作。一、電容電流的計算此計算作為是否安裝消弧線圈 /小接地電阻的判據，小于10A不需要，大于10A需要1.1 架空線路的電容電流可按下式估算：根據單相對地電容，計算電容電流Ic= V 3 x UPX3X3 CX 10式中：UP電網線電壓（kV）C單相對地電容（F）一般架空線單位電容為 5-6pF/m。根據經驗公式，計算電容電流3Ic= （）x Uex Lx 10一次設計手冊 P261式中：L-線路長度（公里）Ue-額定電壓（kV）lc-架空線路的電容電流（

6、A）系數，無架空地線的線路系數，有架空地線的線路同桿雙回線路的電容電流為單回線路的倍注：（對應10kV線路，對應35kV線路，lc-單回線路電容電流）1.2 電纜（具有金屬保護層的三芯電纜）線路的電容電流可按下式估算：1.2.1根據單相對地電容，計算電容電流Ic= V3X UPX3X CX 103式中：UP電網線電壓（kV）C-單相對地電容（F）一般電纜單位電容為 200-400pF/m左右（可查電纜廠家樣本）。根據經驗公式，計算電容電流lc=x Uex L不太準一次設計手冊P262式中：L-線路長度（公里）Ue-額定電壓（kV）lc-架空線路的電容電流（A）1.3 10kV電纜線路單相接地電

7、容電流可按下式計算：95 1.44S ,lc=Ue一次設計手冊812200 0.23s式中：S-電纜截面（m m2）Ue-額定電壓（kV）lc-電纜線路的電容電流（A）1.3.11035kV電纜線路的電容電流（A/km ）可按下表計算:表額定電壓Ue （kV）電纜截面S （m m2）101625355070951201501852401035備注：10kV, 35kV電纜為具有金屬保護層的三芯電纜。110220kV電纜線路的電容電流（A/km ）可按下表計算:表額定電壓電纜截面S （ m m2）Ue（ kV）2403004005006308001000120014001600110456220

8、5備注：110kV、220kV電纜為單芯交聯聚乙烯絕緣皺紋鋁護套電纜。1.4 電容電流計算完畢后，還需要根據不同電壓等級的系統，附加如下表的變電站接地電容電流系數：表一次設計手冊P262額定電壓（kV）610153563110系數、消弧線圈及配合的接地變壓器的選擇消弧線圈作用：單相接地故障時，中性點的位移電壓產生感性電流流過接地點，補償電容電流，將接地點的綜合電流限制在10A以下，達到自動息弧、繼續供電的要求。安裝在Y/?接線的雙繞組變壓器或者Y/Y/?接線三繞組變壓器中性點上的消弧線圈的容量，不應超過變壓器三相總容量的50%,且不得大于三繞組變壓器任何一繞組的容量。安裝在Y/Y接線的變壓器上

9、的消弧線圈的容量不應超過變壓器三相總容量的20%。如變壓器無中性點或者中性點未引出， 應裝設專用接地變壓器。其容量應與消弧線圈的 容量相配合，并采用相同的定額時間，而不是連續時間。接地變壓器的特性要求是：零序阻抗低，空載阻抗高，損失小。一般采用曲折形接法（Z形）的變壓器。消弧線圈一般采用油浸式。裝設在屋內小于80%濕度的場合可以用干式。消弧線圈選擇計算根據架空線或電纜參數計算公式計算電容電流lc消弧線圈補償容量計算：Ue一次設計手冊 P261式中：Q-補償容量（kVA）K-系數，過補償選擇Ue-額定線電壓Ic-電網電容電流消弧線圈應避免在諧振點運行。一般需將分接頭調諧到接近諧振點的位置，以提高

10、補償Ic Il成功率。脫諧度 V=±一I不大于10%, II為消弧線圈中的電感電流。為便于運行調諧，選Ic用的容量宜接近于計算值。消弧線圈的分接頭一般不小于5個。接地變壓器的容量（此式中接地變同時作為所用變，二次側接所用電）計算：Sj= . （QSi門一廠（s_Cos_）2式中：Q-消弧線圈容量（kVA）S-二次側接所用電的容量（kVA）-功率因數角（°）Sj損地變容量（kVA），需除以接地變10s的允許過載系數為額定容量的倍，所以計算出來的接地變容量除以就是接地變的容量。實例例如某110kV變電所，二臺主變，10kV單母線分段，共24回電纜出線，兩套裝置補償，一回電纜平均

11、長度按 2kM計算，所變容量100kVA, CO& =根據式（4-1）或式（4-2）有：Ic= x UPXL=xx 2 X 12=）變電所增加電容電流為 16%故Ic= X = A）根據式上式：Q=KX Ic X UP/ V3= XXV3=239 （ kVA）根據消弧線圈容量系列性及最大電容電流Ic,確定相應的Q=300KVA，補償電流調節范圍為2550A根據上式:SlWQ+計引M中）耳閔曲£中）E 葉 10計0,&）'%3血叩.8）'=価（KVA）選用 40CkVA因此整套裝置，可調電抗器選用了型號為XHDCZ-300/10/25-50A（九檔），容量為300kVA,系統電壓10kV，額定電壓，補償電流調節范圍為25-50A.接地變壓器選用了型號為DKSC-400/100/, ± 5%容量為400kVA，二次容量為 100kVA，系統電壓。三、小接地電阻及配