不同电容电流测试方法的有效性及适用性研究

2019-05-30姚明书许晓峰王亮鞠振河杨凌志

山东工业技术 2019年11期

姚明书许晓峰王亮鞠振河杨凌志

摘要：消弧线圈能否正常发挥作用取决于系统电容电流测试的准确性。为避免影响系统正常运行、保证试验效率与安全性，本文采用间接方法对66kV系统电容电流进行准确测量，对电容电流间接测试方法的准确性与适用性进行试验研究，为选取电容电流最优测试方法提供依据。

关键词：66kV系统；消弧线圈；电容电流

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.147

0 引言

东北地区的66kV系统由于系统电压更高，整體电容电流水平理论上也高于其他地区的35kV系统。出于城市化建设的考虑，电缆线路的占有率逐年上升，现有的中性点经消弧线圈接地方式存在着集中式补偿容量不足、分散式补偿运行和管理方式复杂、消弧装置自动调谐不到位等问题，然而，由于历史原因，目前辽宁省内大多数66kV系统仍采用中性点经消弧线圈接地的运行方式[1]。

目前常用的电容电流测试方法分为两大类：第一类为直接法，包括中性点不接地的单相金属性接地法、中性点经消弧线圈接地的单相金属性接地法，此类方法的优点在于试验条件与系统真实单相接地故障相同，测试结果准确性较高，然而该方法在系统中人为制造单相接地故障，对系统的安全稳定运行造成一定隐患，且试验直接在66kV高压侧进行，试验过程复杂繁琐，存在安全隐患；第二类为间接法，包括中性点外加电容法、中性点异频信号注入法、PT开口三角信号注入法、中性点位移电压法等，间接法的优点是测试操作简单、安全，对系统的正常运行无明显影响[2]。为避免影响系统正常运行、保证试验效率与安全性，希望采用某种间接方法对66kV系统电容电流进行准确测量，然而，各类电容电流间接测试方法的准确程度尚有待研究，因此，本项目对电容电流间接测试方法的准确性与适用性进行试验研究，为选取电容电流最优测试方法提供依据。

1 中性点外加电容法有效性及适用性分析

中性点外加电容法测量系统电容电流，是在系统无补偿的情况下，在变压器中性点与地之间接入适当的电容，并测量中性点的对地电压，然后用计算的方法间接得到系统的电容电流[3]。在每个电容下测量一次中性点的对地电压（位移电压），根据系统的不对称电压和测得的各个位移电压，计算系统的电容电流，然后取这些电流的平均值作为该系统的电容电流。中性点外加电容法的等值电路如图1所示。

当C0=0时，中性点电压即为不对称电压，即：

两式相比可得：

则系统电容电流为：

2 中性点位移电压法有效性及适用性分析

用中性点位移电压法测量系统的电容电流，其试验方法及试验接线与调谐试验完全相同，通过改变被测消弧线圈（系统中其余消弧线圈退出运行）的分接头位置来改变中性点位移电压，并对其进行测量，然后用计算的方法得到系统的电容电流，其计算原理电路如图2所示。

将该式分子分母同乘可得：

由于趋近于零且，因而忽略的影响，取，则有：

可得，从而可得电容电流计算式如下：

依次测量消弧线圈在不同分接头时的U0L1、U0L2、U0L3……，以相邻两分接头的U0L和IL计算出IC1、IC2、IC3……，并取平均值即为所测系统的电容电流[4]。

3 投消弧线圈的金属性接地法有效性及适用性分析

投入消弧线圈（即中性点经消弧线圈接地）的人工单相金属接地的电压、电流相量关系如图3所示，从图中可以看出，消弧线圈的感性电流与系统电容电流反相，因而故障点残流为感性电流与电容电流的代数和，通过测量消弧线圈感流与故障点残流即可得到系统电容电流。

4 不投消弧线圈的金属性接地法有效性及适用性分析