图1　10 kV配电网对地电容电流测量原理接线图

1　概述
　　近年来，由于城镇经济的发展，10 kV配电网供电容量也在不断扩大，变电站的出线越来越多，这样就导致了10 kV配电网单相对地电容电流的增大。当其电容电流达到某一数值，又得不到相应的补偿措施时，一旦出现接地故障，其故障点的电弧将难于熄灭，从而形成间歇性电弧，并伴随高幅值的弧光形成弧光接地过电压，使健全相另一点接地，发展形成两相接地短路，其电弧还会延伸到相邻配电柜间隔，造成多面配电柜烧毁的严重事故。此类事故在我区10 kV配电网中时有发生。为了进一步摸清事故原因，采取有效对策，我们从1997年起先后在桂林、柳州、钦州、北海等地区的19个变电站对10 kV配电网的电容电流进行了测量及分析。

2　10 kV配电网对地电容电流测量原理
　　由于10 kV电网的供电变压器没有中性点抽头，测量电容电流的方法主要有：一是单相金属接地法，它可以直接测量单相接地电容电流(I_c)，但此方法不安全，一般不宜采用；二是分相对地接大电容(C_p)测量法，也可以测量电容电流(I_c)，但此方法由于试验时分相，系统对地接入较大的电容，对系统冲击比较大，测量误差也较大，因此一般不宜采用。本次采用的测量方法是人工星形电容器组中性点外加电容的测量方法。这种测量方法对系统阻抗大，在测量过程中不会造成短路故障，测量原理接线如图1所示。
　　图1中C_a、C_b、C_c为被测系统各相对地电容；C_a0、C_b0、C_c0为人工星形中性点高阻抗电容器组；O为人工中性点；C_p为分别接入各相的外加电容器组；V为高内阻电压表；G为放电保护间隙；Q_a、Q_b、Q_c为A、B、C三相开关。具体测试步骤为：
　　①断开Q_a、Q_b、Q_c开关，然后按图1接线并检查无误。
　　②合上Q_a、Q_b、Q_c开关，由人工星形电容器组中性点测得电网不对称电压U₀,同时测取电网三相对地电压的平均值U_φ。
　　③将外加电容器组C_p对地分别接入电网A、B、C相，同时在人工中性点分别测得对地电压U_a0、U_b0、U_c0。
　　④测试结束后断开Q_a、Q_b、Q_c开关，将上述测得的数据代入公式进行计算被测电网的电容电流值，其公式如下：

I_c=ωU_φΣC

(1)

　　式中U_φ为电网三相对地电压的平均值；ω为角频率；ΣC为被测电网对地总电容量。

式中M=U₀/U_0cp；C_p为外加电容值；U_0cp为C_p对地分别接入电网A、B、C相时的中性点电压。

　　式中U_a0、U_b0、U_c0为接入C_p时，分别在人工中性点测得的对地电压；U₀为不接C_p时在人工中性点测得的电网不对称电压。

3　测试结果及分析
　　我们用上述测量方法先后对柳州、桂林、钦州、北海等地的10 kV电网对地电容电流进行实测，其结果如表1所示。

表1　10 kV电网对地电容电流测量结果