DB37 T 3517-2019 矿井高压电网单相接地电容电流检验规范.pdf

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1、ICS 29.240 F 24 DB37 山东省地方标准 DB 37/T 35172019 矿井高压电网单相接地电容电流检验规范 2019 - 03 - 21发布 2019 - 04 - 21实施 山东省市场监督管理局 发布 DB37/T 35172019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 检验环境要求 . 1 4 技术要求 . 1 5 检验方法 . 1 5.1 直接测量法 . 1 5.2 间接测量法 . 4 6 检验规则 . 4 7 判定规则 . 5 附 录 A （资料性附录） 估算法 . 6 附 录 B （规范性附录） 偏置电容法 . 8 附 录

2、 C （规范性附录） 单相经电阻接地法 . 10 附 录 D （规范性附录） 信号注入法 . 13 DB37/T 35172019 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由山东省安全生产监督管理局提出并监督实施。 本标准由山东省安全生产标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：山东公信安全科技有限公司。 本标准主要起草人：张振安、宋宪旺、荀明利。 本标准为首次发布。 DB37/T 35172019 1 矿井高压电网单相接地电容电流检验规范 1 范围 本标准规定了矿井高压电网单相接地电

3、容电流的检验环境要求、技术要求、检验方法、检验规则和 判定规则。 本标准适用于矿井10 kV、6 kV等级电网单相接地电容电流的检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 煤矿安全规程 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局 3 检验环境要求 3.1 测量应在矿井地面主变电所内进行，环境相对湿度应不高于80 %。 3.2 测量不应在雨、雾、雪天气进行。 4 技术要求 矿井高压电网单相接地电容电流应符合煤矿安全规程规定。 5 检验方法 5.1 直

4、接测量法 5.1.1 适用范围 直接测量法即单相金属接地法。该方法适用于无消弧线圈补偿的电网和投入消弧线圈补偿的电网。 5.1.2 无消弧线圈补偿的电网 5.1.2.1 原理图 无消弧线圈补偿的高压电网单相接地电容电流测量原理图如图1所示。 DB37/T 35172019 2 元件： QF 断路器； TV 测量用电压互感器； TA1 保护用电流互感器； TA2 测量用电流互感器； V 测量用电压表； A 测量用电流表； f 测量用频率计。 注：TA 1的1、2端子接断路器QF的过流保护。 图1 无消弧线圈的电网测量原理图 5.1.2.2 测量步骤 测量步骤如下： a) 按图1原理接线； b)

5、合上断路器QF，读取图1中所示电压表、电流表及频率计的测量数值，读取完毕后立即分开 断路器QF； c) 根据测量数值按公式（1）计算电网额定电压和额定频率时的单相接地电容电流； d) 三相轮流接地测量，结果取最大值。 5.1.2.3 注意事项 测量应注意以下事项： a) 测量前应消除系统绝缘缺陷，宜在电气预防性试验合格后进行； b) 应将断路器QF的三相触头串联使用，且应有保护，其保护瞬时动作电流应整定为Ic的45 倍； c) 仪表的准确度不低于0.5级，电压、电流互感器准确度不低于1级； d) 应根据现场实际情况制定相应的安全技术措施，其中应包括当开关无法分闸时的备用停电措 施。 5.1.2

6、.4 数据处理 从图1中电流表读取的电流值视为电网的单相接地电容电流Ic。 若测量时的电压和频率不是额定值，则应将测得的电流Ic按公式（1）折算到额定电压和额定频率 时的数值： DB37/T 35172019 3 . (1) 式中： ICe 换算至额定电压和频率下的单相接地电容电流，单位为安培（A）； IC 实测单相接地电容电流，单位为安培（A）； Ue 额定电压，单位为伏特（V）； Fe 额定频率，单位为赫兹（Hz）； Uav 试验时三相线电压的平均值，单位为伏特（V）； f 试验时实测频率，单位为赫兹（Hz）。 5.1.3 投入消弧线圈的电网 5.1.3.1 原理图 中性点投入消弧线圈时，

7、电网单相接地电容电流测量原理图如图2所示。 元件： L 消弧线圈； QF 断路器； TV 测量用电压互感器； TA 保护用电流互感器； TA1、TA2测量用电流互感器； W1 低功率因数功率表，用以测量残余电流产生的有功功率； W2 低功率因数功率表，用以测量残余电流产生的无功功率； W3 低功率因数功率表，用以测量补偿电流产生的有功功率； W4 低功率因数功率表，用以测量补偿电流产生的无功功率； V 测量用电压表； A 测量用电流表； f 测量用频率计； UBC B、C线电压，单位为伏特（V）； U 电网开口三角电压，单位为伏特（V）。 TA的1、2端子接断路器QF的过流保护。 图2 投入消

8、弧线圈的电网测量原理图 DB37/T 35172019 4 5.1.3.2 测量步骤 测量步骤如下： a) 按图2原理接线； b) 合上断路器QF，读取图2中所示电压表、电流表、频率计以及功率表的测量数值，读取完毕 后立即分开断路器QF； c) 按公式（2）计算系统单相接地电容电流； d) 三相轮流接地测量，结果取最大值。 5.1.3.3 注意事项 测量应注意以下事项： a) 测量前应消除系统绝缘缺陷，宜在电气预防性试验合格后进行； b) 应将断路器QF的三相触头串联使用，且应有保护，其保护瞬时动作电流应整定为Ic的45 倍； c) 仪表的准确度不低于0.5级，电压、电流互感器准确度不低于1级

9、，测量功率应用低功率因数 功率表； d) 应根据现场实际情况制定相应的安全技术措施，其中应包括当开关无法分闸时的备用停电措 施。 5.1.3.4 数据处理 根据测量数据按公式（2）计算电网单相接地电容电流： . (2) 式中： Ic 单相接地电容电流，单位为安培（A）； P1、P3 功率表W1、W 3测的残余电流和补偿电流产生的有功功率，单位为瓦特（W）； Q2、Q4 功率表W2、W 4测的残余电流和补偿电流产生的无功功率，单位为伏安（VA）； U0 中性点不对称电压，通过电压互感器二次侧电压表读取，U 0=U，单位为伏特（V）； K1、K2 电流互感器TA1、TA 2的变流比。 若测量时系统

10、的电压和频率不是额定值，则计算出的单相接地电容电流应按公式(1)折算为额定电 压及额定频率时的电流。 5.2 间接测量法 间接测量单相接地电容电流的方法较多，各种方法的适用范围不同，测试时可根据电网实际情况， 按适用范围选择附录BD中所列方法。附录A中的方法估算的电网单相接地电容电流值可为采用偏置电 容法、单相经电阻接地法、信号注入法等精确测量提供参考依据。 6 检验规则 6.1 矿井供电系统安装完毕，投入运行正常后，应进行矿井高压电网单相接地电容电流的检验。 6.2 矿井供电系统扩容，供电电缆敷设长度增加或其它有可能导致矿井高压电网单相接地电容电流发 生明显增大时，应及时对矿井高压电网单相接

11、地电容电流进行检验。 DB37/T 35172019 5 7 判定规则 矿井高压电网单相接地电容电流符合煤矿安全规程规定，则判定合格。 DB37/T 35172019 6 A A 附 录 A （资料性附录） 估算法 A.1 摘要 根据电力电缆的截面、结构、材质、敷设长度及运行电压等有关参数，估算出矿井高压电网单相接 地电容电流值。 利用估算法确定的矿井高压电网单相接地电容电流近似值可为采用偏置电容法、单相经电阻接地 法、信号注入法等精确测量提供参考依据。 A.2 方法 A.2.1 电缆线路 根据电缆厂家提供的单位长度电缆的实测电容电流数据进行估算。若无实测数据，对10 kV普通电 缆，可用经验

12、公式(A.1)进行计算，对6 kV普通电缆，可用公式(A.2)进行计算： . (A.1) . (A.2) 式中： IC 单位长度电缆的电容电流，单位为安培每千米（A/km）； S 电缆芯线截面积，单位为平方毫米（mm 2 ）； Ue 电网额定线电压，单位为千伏（kV）。 根据电网实际情况，按照公式（A.1）、（A.2）逐段计算，求取矿井电缆线路总接地电容电流。 A.2.2 架空线路 对于6 kV架空线路，平均按照0.02 A/km计算；对于10 kV架空线路，平均按照0.03 A/km计算。 A.2.3 配电装置 矿井配电装置产生的矿井高压电网单相接地电容电流，按照电缆线路、架空线路产生的矿井

13、高压电 网单相接地电容电流的总和，用表A.1中增大率进行计算。 表A.1 配电装置产生的单相接地电容电流的增大率 额定电压 kV 增大率 % 6 18 10 16 DB37/T 35172019 7 A.2.4 电网的单相接地电容电流 电网总的单相接地电容电流为线路、配电装置产生的电容电流之和。 DB37/T 35172019 8 B B 附 录 B （规范性附录） 偏置电容法 B.1 适用范围 本方法适用于10 kV、6 kV电网中性点不接地系统。 B.2 测量方法 B.2.1 原理图 原理图见图B.1。 元件： C 偏置电容； QF 断路器； V 测量用电压表； A 测量用电流表； TV

14、电压互感器； TA1 保护用电流互感器； TA2 测量用电流互感器。 注：TA 1的1、2端子接断路器QF的过流保护。 图B.1 偏置电容法原理图 B.2.2 测量步骤 测量按以下步骤进行： DB37/T 35172019 9 a) 按图B.1原理接线； b) 合上断路器QF，读取电压表、电流表的测量数值，读取完毕后立即分开断路器QF； c) 按公式B.1计算系统单相接地电容电流； d) 三相轮流测量，结果取最大值。 B.2.3 注意事项 测量应注意以下事项： a) 测量前应消除系统绝缘缺陷，宜在电气预防性试验合格后进行； b) 应将断路器QF的三相触头串联使用，且应有保护，其保护瞬时动作电流

15、应整定为Ic的45 倍； c) 电流表、电压表准确度应不低于0.5级；电压互感器、电流互感器准确度应不低于1级；串接 电容器的连接导线应选用截面积不小于15 mm 2 的铜芯电缆； d) 选取的偏置电容额定电压应不低于被测电网电压，所形成的中性点偏移电压，最小值宜大于 3.5 %的相电压(电网自然产生的中性点偏移电压最大值)，最大值限制在15 %相电压内(系统 运行允许的最大不平衡度)。中性点偏移电压以5 %10 %相电压为宜。按照此范围，所选取 的偏置电容容值不应大于三相总对地电容总容值10 %，且不应小于三相总对地电容总容值的 3.5 %，建议选取电容容值为三相对地电容总容值的5 %8 %

16、； e) 投入电容器瞬间将产生合闸涌流，应在系统稳定后读取测量数据； f) 偏置电容器应装在高压柜内或密闭容器内，并做好隔离及安全防护。在每次投入电容器前，应 对电容器进行放电操作； g) 应根据现场实际情况制定相应的安全技术措施，其中应包括当开关无法分闸时的备用停电措 施。 B.2.4 数据处理 根据测量数据按公式(B.1)计算电网单相接地电容电流： . (B.1) 式中： Ic 系统单相接地电容电流，单位为安培（A）； Inullc 流过偏置电容的电流，单位为安培（A）； Un 电网PT二次侧的线电压，单位为伏特（V）； U0 试验时电网电压互感器二次侧开口三角的电压，单位为伏特（V）。

17、DB37/T 35172019 10 C C 附 录 C （规范性附录） 单相经电阻接地法 C.1 适用范围 本方法适用于10 kV、6 kV电网中性点不接地和经消弧线圈接地系统。 C.2 测量方法 C.2.1 原理图 原理图见图C.1。 元件： R 电阻； L 消弧线圈； QF 断路器； A 测量用电流表； V 测量用电压表； TA1 保护用电流互感器； TA2 测量用电流互感器。 注：TA 1的1、2端子接断路器QF的过流保护。 图C.1 单相经电阻接地法原理图 C.2.2 测量步骤 测量按以下步骤进行： a) 按图C.1原理接线； b) 合上断路器QF，读取电压表、电流表的测量数值，读取

18、完毕后立即分开断路器QF； c) 按公式C.1计算系统单相接地电容电流； d) 三相轮流测量，结果取最大值。 DB37/T 35172019 11 C.2.3 注意事项 测量应注意以下事项： a) 测量前应消除系统绝缘缺陷，宜在电气预防性试验合格后进行； b) 应将断路器QF的三相触头串联使用，且应有保护，其保护瞬时动作电流应整定为Ic的45 倍； c) 电流表、电压表准确度应不低于0.5级；电压互感器、电流互感器准确度应不低于1级；串接 电阻的连接导线应选用截面积不小于15 mm 2 的铜芯电缆； d) 接地电阻按下列原则进行选取： 1) 电阻器功率不小于6 kW，电压等级不低于10 kV；

19、 2) 对6 kV中性点不接地系统，宜按表C.1选取电阻参数进行试验，可以使中性点偏移电压 限制在15%相电压内； 表C.1 6 kV中性点不接地系统试验接地电阻选取表 电容电流范围 电阻R阻值 Ic10 A 4000500 10 AIc20 A 2000300 Ic20 A 1000100 3) 对10 kV中性点不接地系统，宜按表C.2选取电阻参数进行试验，可以使中性点偏移电压 限制在15 %相电压内；试验时，如无法估算电容电流所处区间，按照阻值从大到小顺序 进行，先经高阻值做起，粗算单相接地电容电流所处区间，再确定接地电阻值，进行精确 测量； 表C.2 10 kV中性点不接地系统试验接地

20、电阻选取表 电容电流范围 电阻R阻值 Ic20 A 4000500 Ic20 A 2000300 4) 对中性点经消弧线圈接地系统，对电阻值的选取可参考以上数据，按照从大到小的原则， 只要能保证中性点偏移电压大于25 V，消弧线圈可靠动作即可。该方法只适用于消弧线 圈伏安特性线性的消弧线圈。对伏安特性非线性的消弧线圈，本方法不适用，推荐选用直 接接地法。 e) 应根据现场实际情况制定相应的安全技术措施，其中应包括当开关无法分闸时的备用停电措 施。 C.2.4 数据处理 根据测量数据按公式(C.1)计算电网单相接地电容电流： . (C.1) 式中： IC 系统单相接地电容电流，单位为安培（A）；

21、 DB37/T 35172019 12 IR 流过接地电阻的电流，单位为安培（A）； Un 电网PT二次侧的线电压，单位为伏特（V）； U0 试验时电网电压互感器二次侧开口三角的电压，单位为伏特（V）。 DB37/T 35172019 13 D D 附 录 D （规范性附录） 信号注入法 D.1 适用范围 本方法适用于10 kV、6 kV电网中性点不接地系统。 本方法不适用于安装有电容式电压互感器的电网系统。 D.2 测量方法 D.2.1 原理图 原理图见图D.1。 图D.1 信号注入法原理图 D.2.2 测量方法 将不同频率的信号经电压互感器的低压开口三角处注入电网，由测试仪器读出电网的单相接地电容 电流。 D.2.3 测量步骤 测量按以下步骤进行： a) 选择好电压互感器柜； b) 将信号端子接入电压互感器柜开口三角绕组da、dn端子； c) 将测量仪器接上接地线； d) 测取电网单相接地电容电流。 D.2.4 注意事项 测量应注意以下事项： a) 选用的仪器准确度不低于1级； b) 测量时PT中性点直接接地； a) 测量时应断开连接在电压互感器开口三角的其它设备，如各消谐装置（可控硅式、压敏电阻式 消谐器除外）、电压继电器等。 DB37/T 35172019 14 _