10kV配电网单相接地电容电流的工程计算法探讨
【摘 要】 简要介绍了配电网中的小电流接地系统中的单相接地电容电流的组成，论述了电容电流工程计算法是判断新建工程项目要否装设消弧系统的有效手段，分析了不同情况下单相接地电容电流的算法，通过实例分析验证了该工程计算方法具有很高的精度。
关键词：配电网；小电流接地；单相接地；电容电流
配电网中小电流接地系统中的单相接地电容电流由电力线路（电缆和架空线路）及电力设备（同步发电机、大容量同步电动机和变压器等）两部分的电容电流组成。此外，旋转电机的过电压保护用的吸收电容、高压真空断路器中用于限制操作过电压的RC吸收装置的电容，其值也要计算在内。架空线路的电容电流比同样长度下的电缆电容电流小得多，而电力设备的电容电流比电力线路小得更多，故通常只计算电缆和架空线路的电容电流。如果电网中有同步发电机或大容量同步电动机时，也应计算其电容电流；或是按经验统计数据，估算因电力设备引起的电容电流值。现将10kV及以下配电网单相接地电容电流的工程计算法介绍如下。
1. 6～10kV电力线路电容电流。
6～10kV电缆线路每公里长度的单相接地电容电流按下列公式计算：
6kV电缆 Ic6＝Un（95+2.84S）/（2200+6S） (A/km)
10kV电缆 Ic10＝Un（95+2.84S）/（2200+6S） (A/km)
式中 S——电缆芯线截面，mm2；
Un——额定电压，kV。
为简化计算，6～10kV电缆线路每公里长度的电容电流值列于表1中。
表1 6~10kV电缆线路单位长度的电流（A/km）
|
额定电压（kV） |
电缆芯线截面S（mm2） |
|
10 |
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
95 |
120 |
150 |
185 |
240 |
300 |
|
6 |
0.33 |
0.37 |
0.46 |
0.52 |
0.59 |
0.71 |
0.82 |
0.89 |
1.10 |
1.20 |
1.30 |
1.50 |
|
10 |
0.46 |
0.52 |
0.62 |
0.69 |
0.77 |
0.90 |
1.00 |
1.10 |
1.30 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2. 6～10kV架空线路单位长度的单相接地电容电流。
2.1 6～10kV 架空线路的单位长度单相接地电容电流为：
6kV线路： Ic6＝0.017A/km
10kV线路：Ic10＝0.029A/km
2.2 6～10kV 架空线路单相电容电流经验数据如表2所示。
表2 架空线路单相电容电流（A/km）
|
额定电压（kV） |
单回路 |
双回路 |
|
无地线 |
有地线 |
无地线 |
有地线 |
|
6 |
0.02 |
|
0.028 |
|
|
10 |
0.03 |
|
0.042 |
|
2.3 6～10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆接地电容电流计算。
前述各公式主要用于油浸纸绝缘电力电缆，而目前广泛采用的交联聚乙烯绝缘电力电缆，由于其结构特点，其单相接地电容电流比同截面的纸绝缘电缆的电容电流大，根据厂家提供的参数和现场实测数据，大约增大20％左右，其值见表3。
表3 6~10kV交联聚乙烯绝缘电缆的接地电容电流
|
标称截面（mm2） |
6kV |
10kV |
|
电容（uF/km） |
电流（A/km） |
电容（uF/km） |
电流（A/km） |
|
16 |
0.17 |
0.58 |
|
|
|
25 |
0.19 |
0.65 |
|
|
|
35 |
0.21 |
0.72 |
|
|
|
50 |
0.23 |
0.79 |
0.2 |
1.19 |
|
70 |
0.26 |
0.89 |
0.22 |
1.31 |
|
95 |
0.28 |
0.96 |
0.25 |
1.49 |
|
120 |
0.30 |
1.03 |
0.27 |
1.61 |
|
150 |
0.33 |
1.13 |
0.29 |
1.73 |
|
185 |
0.36 |
1.23 |
0.32 |
1.91 |
|
240 |
0.40 |
1.37 |
0.35 |
2.09 |
|
300 |
|
|
0.39 |
2.33 |
|
400 |
|
|
0.43 |
2.57 |
|
500 |
|
|
0.47 |
2.81 |
注 1.此表适用于6~10kV小电流接地系统中铜导体交联聚乙烯绝缘电缆，电缆的绝缘厚度为4.5mm。
2.接地电容电流 Ic＝2πf·3C11×10-6UX(A/km), C11为计算电容（μF/km），UX为相电压（kV）。
3. 因变电所电气设备引起的电容电流增加值见表4。
表4 因变电所电气设备引起的电容电流增加值（％）
|
标称电压（kV） |
6 |
10 |
35 |
66 |
110 |
220 |
|
电容电流增值（％） |
18 |
| | 
推荐导读：