一、项目简介
随着城市建设及城市电网改造，城市变电所大量采用了电力电缆送电线路，造成部分变电所10kv系统电容电流很大（如我局长江路变电所），弧光接地过电压时有出现，严重影响了系统和人身安全和对用户的可靠供电。
在35kv或10kv电压等级电力系统中，由于系统中性点非直接接地，当发生单相接地故障时，非故障相电压要升高，接地点流过的电流为非故障相线路对地的电容电流，当该电流比较大时，达到或超过一定值时（对电缆线路为30安），接地点产生弧光过电压，可达正常运行电压的3.5倍甚至更高，从而导致整个系统的绝缘薄弱环节击穿、设备损坏、开关跳闸，并中断对用户的停电，对人身及设备安全运行带来极大危害。
弧光接地过电压的防治，一般是根据单相接地电容电流的大小，在系统中性点安装消弧线圈，用消弧线圈的电流来补偿单相接地电容电流，从而消除弧光接地过电压，消弧线圈的输出电流大小根据单相接地电容电流的大小来确定，所以必须要知道系统单相接地时的电容电流大小，否则消弧线圈的输出档位电流随便整定，不但限制不了弧光接地过电压，甚至有可能导致谐振过电压。
同时，实际10kv系统线路的每相对地电容是一个沿着单位长度导线均匀分布的，属分布参数元件，不是一个集中参数元件，既看不见，也摸不着，按导线的型号等根据电力系统相关的计算公式，计算出的结果与实际相差很大（因为没有计及配电装置、相关配电设备、配电线路的长度难以精确统计等影响），甚至相差好几倍。而根据传统的“人工单相接地法”虽然可以准确测量，但是危险性很大，容易产生弧光接地过电压，对设备及人身安全影响很大。
各种标准、规程也没有介绍其它的测试方法。根据查阅大量的现场设备资料，以及电力系统计算，发现并用公式推导出“偏置电容法”测量法，并经省主管技术部门查询，得到认可。该方法测试简单，安全性高、不中断对用户的停电，测试精度小于1，完全满足了实际使用的要求。
二、“偏置电容法”理论推导过程
1、试验原理接线图
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图中ca、cb、cc分别为线路的a相、b相、c相对地电容
2、理论公式推导过程
（1）公式推导过程中各参数说明
试验时，分别把cf接于a、b、c相，并测得u00、u0a、u0b、u0c；
u00为不接外接电容cf时，中性点对地电位偏移；
u0a为外接电容cf接于a相时，中性点对地电位偏移；
u0b为外接电容cf接于b相时，中性点对地电位偏移；
u0c为外接电容cf接于c相时，中性点对地电位偏移；
ua、ub、uc为系统对称三相电压。ia、ib、ic分别为线路对地电容ca、cb、cc中流过的电流，if为偏置电容cf中流过的电流。
（2）不接外接电容cf时，公式推导
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所以从上述公式推导过程中可以看出，只要测量出不接外接电容cf时和外接电容cf分别接到a、b、c三相时中性点对地电位偏移值，就可根据公式（5）—（10）分别求出a、b、c三相对地电容值。并据此求得三相分别接地时的单相接地电流值。当三相对地电容比较对称（如电缆线路），即ca＝cb＝cc，k0＝0，ka＝kb＝kc＝k。由上述上式可得单相对地电容c＝cf/3（2/k－1）。
三、110kv长江路变电所10kv系统实测情况
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2002年4月8日下午采用外接电容法对长江路电容电流进行了测试，外接电容采用电力电容器，试验中用133备用间隔挂接外接电容，并分别挂接于a、b、c三相进行了测试。测试完整个10kv系统后，拉开长百115开关进行了测试。试验计算如下：
2、试验实测数据
系统运行方式一：10kv i、ii段并列运行，投入运行开关有101、103、104、105、109、111、112、113、114、115、100、121、122、123、124、125、126、127、128、129、131、132。利用133备用间隔挂接外接电容cf。
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3、理论计算
运行方式一：
k＝2u0c/ua＝1800*2/5950=0.605
线路每相对地电容c＝cf（2/k-1）/3=16.34（2/0.605-1）/3＝12.56μf
ia＝uca*ωc＝10.36*314*12.56*10-3＝40.86a
ib＝ubc*ωc＝10.29*314*12.56*10-3＝40.58a
线路单相接地电容电流ijd
ijd＝＝70.53a
运行方式二：
k＝2u0c/ua＝1900*2/5950=0.6387
线路每相对地电容c＝cf（2/k-1）/3=16.34（2/0.6387-1）/3=11.61μf
ia＝uca*ωc＝10.36*314*11.61*10-3＝37.77a
ib＝ubc*ωc＝10.29*314*11.61*10-3＝37.51a
线路单相接地电容电流ijd
ijd＝＝65.2a
四、试验注意事项
1.试验前，应消除10kv系统尚存的缺陷和绝缘薄弱环节。
2.测试前，消弧线圈退出运行。在测试过程中，严禁进行与测试无关的任何操作。
3.临时接地点的接地电阻应合格，临时接地线接触良好，否则将导致外接电容或电压表与接地电阻串联，既造成地电位升高，危及人身和设备安全，又影响测试的准确性；
4.每次测试结束后，外接电容cf应充分放电，以防残余电荷危及人身安全。
5.试验所用仪表准确度不低于0.5级，互感器准确度不低于1级，以保证测量精度；
6.接地断路器应有保护措施，重合闸应退出。
7.记录测试时系统的电压和频率，以满足精确计算的需要。
8.试验时，应首先测量电压互感器开口三角处电压，确定中性中偏移电压的偏移度，当确认无误后用35kv绝缘棒将高阻电压表接于中性点，测量中性点电压，以保证读数准确。
9.外接电容应有足够的绝缘水平，其电容量选取每相对地电容估算值的1-2倍，以保证中性点对地电位不致太高。
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