系統(tǒng)電容電流是指系統(tǒng)在沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r下，發(fā)生單相接地時(shí)通過(guò)故障點(diǎn)的無(wú)功電流。測(cè)量方法很多，這里介紹幾種常用的方法。
    一、單相金屬接地法
    單相金屬接地又分為投入消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償接地和不投入消弧線(xiàn)圈兩種。
    1.不投入消弧線(xiàn)圈
    不投入消弧線(xiàn)圈(即中性點(diǎn)不接地)的單相金屬接地測(cè)量，其接線(xiàn)如圖1-1所示，圖中，QF為接地?cái)嗦菲?；TV為測(cè)量用電壓互感器；TA₁、TA₂為保護(hù)和測(cè)量用電流互感器；W為低功率因數(shù)功率表，用以測(cè)量接地回路的有功損耗；TA₁的1、2端子接QF的過(guò)流保護(hù)。電流、電壓向量圖如圖1-2所示。

圖1-1 不投入消弧線(xiàn)圈的單相金屬接地測(cè)量原理圖

圖1-2 不投入消弧線(xiàn)圈的單相接地的電流、電壓向量圖

 試驗(yàn)是在系統(tǒng)單相接地下進(jìn)行的，當(dāng)系統(tǒng)一相接地時(shí)，其余兩相對(duì)地電壓升為線(xiàn)電壓。因此，在測(cè)量前應(yīng)消除絕緣缺陷，以免在電壓升高時(shí)非接地相對(duì)地?fù)舸纬蓛上嘟拥囟搪肥鹿?。為使接地?cái)嗦菲髂芸煽壳谐拥仉娙蓦娏?，須將三相觸頭串聯(lián)使用，且應(yīng)有保護(hù)。若測(cè)量過(guò)程中發(fā)生兩相接地短路，要求QF能迅速切斷故障，其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作電流應(yīng)整定為I_C的4～5倍。
    合上接地?cái)嗦菲鱍F，迅速讀取圖中所示各表計(jì)的指示數(shù)值后，接地開(kāi)關(guān)應(yīng)立即跳閘。 所用表計(jì)均不得低于0.5級(jí)。測(cè)量功率，應(yīng)用低功率因數(shù)功率表。由于三相對(duì)地電容不等，一相單相接地難以測(cè)得正確的阻尼率，需三相輪流接地測(cè)量，取三次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值。
    測(cè)量結(jié)果的計(jì)算：
        I_cp＝P／ù₀
        I_cq＝√(I²_C－I²_cp)
        d%＝I_cp／I_cq×100%
    上三式中I_cp——接地電流的有功分量(安)；
            I_cp——接地電流的無(wú)功分量(安)；
            I_c——系統(tǒng)總接地電流(安)；
            P——接地回路的有功損耗(瓦)；
            ù₀——中性點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)電壓(伏)；
            d%——系統(tǒng)的阻尼率。
    若測(cè)量時(shí)的電壓和頻率不是額定值，則需將測(cè)得的電流 折算到額定電壓和額定頻率下的數(shù)值，即
        I_Ce＝I_C×(U_e／U_av)×(?_e／?)
    式中 I_Ce——電壓和頻率為額定值時(shí)的系統(tǒng)接地電容電流(安)；
         ?_e——額定頻率(赫茲)；
         U_e——額定電壓(伏)；
         U_av——三相電壓(線(xiàn)電壓)的平均值(伏)。
    由于這種方法，在測(cè)量過(guò)程中，非接地兩相的電壓要升高，一旦發(fā)生絕緣擊穿，接地?cái)嗦菲麟m能切斷短路，但由于沒(méi)有補(bǔ)償，另一接地點(diǎn)的電弧如不能熄滅，可能擴(kuò)大事故。同時(shí)由于單相接地產(chǎn)生負(fù)序分量，接地電流中將有較大的諧波分量，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以一般不采用這種方法。
    2.投入消弧線(xiàn)圈
    中性點(diǎn)投入消弧線(xiàn)圈時(shí)，利用單相金屬接地，測(cè)量系統(tǒng)的電容電流的原理接線(xiàn)如圖1-3所示。圖中1、2端子接過(guò)流保護(hù)，其值整定為接地電流的4～5倍，瞬時(shí)跳閘。接地時(shí)的電流電壓向量圖如圖1-4所示。

圖1-3 投入消弧線(xiàn)圈的單項(xiàng)金屬接地測(cè)量原理圖
W1、W3——低功率因數(shù)功率表；W2、W4——普通功率表

圖1-4 投入消弧線(xiàn)圈的單相接地的電流、電壓向量圖

 按圖1-3的試驗(yàn)接線(xiàn)，測(cè)量出補(bǔ)償電流和殘余電流回路的有功功率及無(wú)功功率，從而計(jì)算出補(bǔ)償電流、殘余電流的有功分量及無(wú)功分量、系統(tǒng)的電容電流和阻尼率。
    測(cè)量結(jié)果的計(jì)算：
        
    式中I'_CP——?dú)堄嚯娏鞯挠泄Ψ至?安)；
        I'_cq——?dú)堄嚯娏鞯臒o(wú)功分量(安)；
        I_LP——補(bǔ)償電流的有功分量(安)；
        I_Lq——補(bǔ)償電流的無(wú)功分量(安)；
        I_CP——電容電流的有功分量(安)；
        I_cq ——電容電流的無(wú)功分量(安)；
        I_c——電容電流的有效值(安)；
        P₁、P₃——功率表W₁、W₃測(cè)的殘余電流和補(bǔ)償電流回路的有功功率(瓦)；
        Q₂、Q₄——功率表W₂、W₄測(cè)的殘余電流和補(bǔ)償電流回路的無(wú)功功率(乏)；
        d%——被測(cè)系統(tǒng)的阻尼率；
        K₁、K₂——電流互感器LH₁、LH₂的變流比。
        這種測(cè)量方法，比不投入消弧線(xiàn)圈的金屬接地安全準(zhǔn)確，也更符合實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。其注意事項(xiàng)：
    (1)試驗(yàn)前應(yīng)消除系統(tǒng)的絕緣缺陷；
    (2)試驗(yàn)中所用儀表應(yīng)不低于0.5級(jí)，電壓、電流互感器不低于1級(jí)；
    (3)接地?cái)嗦菲魅嘤|頭串聯(lián)使用，并有兩相接地保護(hù)，其動(dòng)作電流整定為單相接地電容電流的4～5倍，瞬時(shí)跳閘；
    (4)測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)只保留測(cè)量用的一臺(tái)消弧線(xiàn)圈，其余的應(yīng)退出運(yùn)行；
    (5)根據(jù)估計(jì)或用其他方法測(cè)量的系統(tǒng)電容電流，確定測(cè)試用消弧線(xiàn)圈的分頭，使其盡量靠近(不能達(dá)到)全補(bǔ)償狀態(tài)；
    (6)如果測(cè)量時(shí)系統(tǒng)的電壓和頻率不是額定值，則計(jì)算出的電容電流，應(yīng)按前面相同的方法折算為額定電壓及額定頻率時(shí)的電流。
    二、中性點(diǎn)外加電容法
    中性點(diǎn)外加電容法測(cè)量系統(tǒng)的電容電流，是在系統(tǒng)無(wú)補(bǔ)償?shù)那闆r下，在變壓器的中性點(diǎn)對(duì)地接入適當(dāng)?shù)碾娙萘?，測(cè)量中性點(diǎn)的對(duì)地電壓，然后用計(jì)算的方法間接得到系統(tǒng)的電容電流。外加電容一般取系統(tǒng)估算的對(duì)地電容C=(C_A+C_B+C_C)的1/2倍、1倍、2倍。在每個(gè)電容下測(cè)量一次中性點(diǎn)的對(duì)地電壓(位移電壓)，根據(jù)系統(tǒng)的不對(duì)稱(chēng)電壓和測(cè)得的各個(gè)位移電壓，計(jì)算系統(tǒng)的電容電流，然后取這些電流的平均值作為該系統(tǒng)的電容電流。中性點(diǎn)外加電容等值電路如圖1-5所示。

圖1-5 中性點(diǎn)外加電容等值電路

 由于三相對(duì)地電容C_A、C_B、C_C和外加電容C_o的損耗電阻很小，可以忽略不計(jì)。對(duì)中性點(diǎn)用基爾霍夫第一定律，可得中性點(diǎn)位移電壓ù₀₁，即
        (ùA＋ù₀₁)jωC_A＋(ùB＋ù₀₁)jωC_B＋(ùC＋ù₀₁)jωC_C＝0
        ùAC_A＋ùBC_B＋ùC_CC＋(C_A＋C_B＋C_C)ù₀₁＝0
    于是ù₀₁＝－(ùAC_A＋ùBC_B＋ùC_CC)／(C_A＋C_B＋C_C＋C₀)        (13-14)
    當(dāng)C₀=0時(shí)，中性點(diǎn)電壓即是不對(duì)稱(chēng)電壓
        ù₀＝－(ùAC_A＋ùBC_B＋ùC_CC)／(C_A＋C_B＋C_C)        (13-15)
    將式(13-14)除以式(13-15)得
        ù₀₁／ù₀＝(C_A＋C_B＋C_C)／(C_A＋C_B＋C_C＋C₀)
    因?yàn)镃＝(C_A＋C_B＋C_C)
    所以ù₀₁＝ù₀[C／(C＋C₀)]；C＝(C₀ù₀₁)／(ù₀－ù₀₁)        (13-16)
    系統(tǒng)電容電流為I_C＝ωCUφ        (13-17)
    式(13-16)及式(13-17)中的C為系統(tǒng)對(duì)地電容，由式(13-17)可見(jiàn)，根據(jù)外加電容C₀和測(cè)出的中性點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)電壓U₀及位移電壓U₀₁，便可計(jì)算出系統(tǒng)的電容電流I_C。
    從式(13-17)還可知，C與系統(tǒng)頻率無(wú)關(guān)，即使中性點(diǎn)有高次諧波電壓，也不影響測(cè)量結(jié)果。因此，中性點(diǎn)外加電容法是現(xiàn)場(chǎng)常用的測(cè)量方法，其原理接線(xiàn)如圖1-6所示。

圖1-6 中性點(diǎn)外加電容法是現(xiàn)場(chǎng)常用的測(cè)量原理

 圖中K₁為中性點(diǎn)開(kāi)關(guān)；K₂為靜電電壓表V的開(kāi)關(guān)；K₃為外加電容C₀的開(kāi)關(guān)；C'為保護(hù)電容，電容量為幾千微微法，電壓不低于被試系統(tǒng)的相電壓；g為放電管；外加電容C₀的額定電壓不低于2千伏。
    測(cè)量步驟：
    (1)按實(shí)際的試驗(yàn)接線(xiàn)圖接入測(cè)量設(shè)備及靜電電壓表；
    (2)合上K₁、K₂，讀取中性點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)電壓U₀；
    (3)合上K₃，即投入外加電容C₀，讀取此時(shí)中性點(diǎn)位移電壓U₀₀₁，讀完立即斷開(kāi)K₃；
    (4)另接一預(yù)選的外加電容，再合上K₃，讀取此時(shí)中性點(diǎn)的位移電壓U₀₁₂、U₀₁₃……等。照此方法，直至測(cè)完預(yù)選的外加電容下的每個(gè)位移電壓后，立即斷開(kāi)K₃、K₂、K₁。
    根據(jù)測(cè)得的中性點(diǎn)位移電壓，和在不同外加電容下測(cè)量的位移電壓，按式(13-16)計(jì)算系統(tǒng)的三相對(duì)地電容C。取各次計(jì)算電容的平均值作為該系統(tǒng)的對(duì)地電容，然后以電容平均值按式(13-17)計(jì)算系統(tǒng)的電容電流I_C。
    測(cè)量時(shí)，操作人員應(yīng)帶絕緣手套并站在絕緣墊上。