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        變電所的系統(tǒng)接地與雜散電流的分析

        2016-04-06 08:07:56劉元松哈爾濱供電公司運(yùn)維檢修部黑龍江哈爾濱150699
        關(guān)鍵詞:變電所

        劉元松(哈爾濱供電公司運(yùn)維檢修部,黑龍江 哈爾濱 150699)

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        變電所的系統(tǒng)接地與雜散電流的分析

        劉元松
        (哈爾濱供電公司運(yùn)維檢修部,黑龍江 哈爾濱 150699)

        摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)的電力企業(yè)也在不斷的發(fā)展。但是在變電所發(fā)展的過程中,仍然存在著各種問題,所以要保證用電的安全,變電所應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行解決。本文主要根據(jù)新國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)變電所的接地系統(tǒng)以及雜散電流進(jìn)行分析。希望筆者的實(shí)踐研究可以對(duì)變電所系統(tǒng)接地的設(shè)置與雜散電流的減少,有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:變電所;系統(tǒng)接地;雜散電流

        眾所周知,變電所10/0.4kV中有兩個(gè)接地,一個(gè)是有電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分的保護(hù)接地,另外一個(gè)是低壓側(cè)中性點(diǎn)出線的系統(tǒng)接地,這兩個(gè)接地的分與合主要是根據(jù)實(shí)際的情況而定的。變電所應(yīng)該正確的設(shè)置變壓器的中性點(diǎn)接地,這樣不僅可以防止地下金屬被腐蝕以及雜散電流引起的電氣火災(zāi),而且還可以防止對(duì)一些信息設(shè)備造成干擾。本文主要討論的是系統(tǒng)接地,主要是變壓器在低壓側(cè)中性點(diǎn)時(shí),應(yīng)該在出線處直接接地,還是在低壓配電盤處接地的問題。

        1 變電所的系統(tǒng)接地分析

        1.1單電源TN系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置

        按照低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,針對(duì)單電源供電的TN—S系統(tǒng)進(jìn)行分析,如果這個(gè)變壓器或者發(fā)電機(jī)是通過電源的線路可以給其他的建筑物提供電氣裝置,那么就要把電源線路中的PE進(jìn)行重復(fù)的接地,這樣就會(huì)使PE線更加的接近地電位。如果變電所用TN-C-S系統(tǒng)將電提供給其他建筑物的電氣裝置,那么在電源的進(jìn)線處將PEN線,分成兩線分別是PE線和中性線,低壓電器設(shè)備就會(huì)要求在進(jìn)行電氣裝置時(shí),這個(gè)系統(tǒng)接地應(yīng)該將進(jìn)線處進(jìn)行重復(fù)的設(shè)置。在進(jìn)行敘述單電源TN系統(tǒng)內(nèi),低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中,并沒有提到變電所系統(tǒng)接地的具體連接位置。

        1.2多電源TN系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置

        在一些比較大型的電氣裝置中不止一個(gè)電源進(jìn)行供電。只有一個(gè)電源(一個(gè)變壓器供電)進(jìn)行供電的情況是不常見的,在大型電氣裝置中常見的電氣裝置都是由多個(gè)電源進(jìn)行供電。但是在多電源供電中,TN系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)設(shè)置就會(huì)變得比較復(fù)雜。在低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中,一個(gè)多電源供電的TN系統(tǒng)的系統(tǒng)接地設(shè)置如圖1所示。圖1中顯示的是一個(gè)電氣裝置由兩個(gè)電源同時(shí)進(jìn)行供電,這兩個(gè)電源可以是分別處在不同位置的兩個(gè)變電所中的兩臺(tái)變壓器,也可以是一個(gè)變電所中的兩臺(tái)變壓器。圖中所顯示的①處,表示的是不能將電源的中性點(diǎn)直接就地接地;②處表示的是兩個(gè)電源必須將中性點(diǎn)間的連接線進(jìn)行絕緣處理,這根線與PEN線的作用幾乎是一致的,但是在這根線的連接回路上,不能連接其他的用電設(shè)備;③處表示只有在這根連接線與PE連接線相連接,才會(huì)有效的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接地,這個(gè)連接點(diǎn)可以在很多臺(tái)變壓器的變電所低壓配電盤內(nèi),同時(shí)也可以在電氣裝置電源進(jìn)線的總配電箱內(nèi)。④處表示電氣裝置內(nèi)的PE線可以進(jìn)行多次重復(fù)接地。低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)指出,如果多電源的系統(tǒng)設(shè)置不恰當(dāng),其中就會(huì)有部分的中性線電流不會(huì)通過已經(jīng)設(shè)置的電流途徑返回電源,這樣就會(huì)造成一系列的后果,例如:可能會(huì)引起電氣火災(zāi)、地下金屬腐蝕等。這種不按照期望返回的電流被稱為雜散電流,如圖1所示進(jìn)行設(shè)置,那么雜散電流就不會(huì)引起很大的危害。

        2 變電所的雜散電流分析

        2.1變電所雜散電流的產(chǎn)生

        隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)電的用量也越來越大,但是許多電力企業(yè)在對(duì)變電所進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)以及安裝設(shè)置時(shí),都不會(huì)考慮防止雜散電流的產(chǎn)生。低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)指出,如果變電所的系統(tǒng)接地設(shè)置不恰當(dāng),就會(huì)產(chǎn)生雜散的電流。另外,當(dāng)用戶在進(jìn)行電氣裝置時(shí),如果設(shè)計(jì)或者是安裝不恰當(dāng),也會(huì)產(chǎn)生雜散電流。例如:在進(jìn)行裝置電氣時(shí)將PE線與中性線連接反了,導(dǎo)致中性線被重復(fù)的接地,還有中性線沒有被很好地進(jìn)行絕緣等,都有可能會(huì)引起雜散電流,從而可能會(huì)產(chǎn)生一些不良的后果。其中引起比較明顯的后果就是漏電保護(hù)器RCD可能會(huì)合不上閘,還有可能會(huì)導(dǎo)致報(bào)警系統(tǒng)失去反應(yīng)。以上簡(jiǎn)述的都是針對(duì)工頻配電系統(tǒng)內(nèi)的雜散電流,而在高頻信息系統(tǒng)中也可能存在雜散電流的問題。雖然在高頻信息系統(tǒng)中采取了一系列防止雜散電流的措施,例如:進(jìn)行絕緣、隔離等,但是在不同的情況下,也會(huì)產(chǎn)生高頻雜散電流,對(duì)電源進(jìn)行干擾。

        2.2變電所變壓器中性線出線就地直接接地引起的雜散電流

        因?yàn)槲覈?guó)的電氣業(yè)與外界的溝通交流不是很多,導(dǎo)致電氣技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,相對(duì)落后?,F(xiàn)階段,我國(guó)在變電所的設(shè)計(jì)中將變壓器的中性點(diǎn)出現(xiàn)處,直接進(jìn)行接地就是一個(gè)直觀的例子。我國(guó)變壓器中性點(diǎn)出線接地,明顯違反了低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評(píng)價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn),從而產(chǎn)生了雜散電流,其不僅在變壓器直接接地,而且還在變壓器中性點(diǎn)出線配電盤內(nèi)接地,這樣就會(huì)影響電流互感器檢測(cè)接地,同時(shí)還會(huì)影響報(bào)警系統(tǒng)的有效性。針對(duì)10/0.4kV配電變電所低壓側(cè)系統(tǒng)接地的連接點(diǎn),我國(guó)在過去并沒有對(duì)電氣的規(guī)范作出明顯的規(guī)定?,F(xiàn)階段,針對(duì)電氣設(shè)計(jì)主要是根據(jù)電氣建筑的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,電氣建筑工程質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中,變電所中系統(tǒng)接地與保護(hù)接地采取的接地方式。在變壓器中性點(diǎn)出線被多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行接地,中性線中的電流在返回時(shí),可以沿多種途徑返回電源,自然就會(huì)產(chǎn)生雜散電流,并造成其他的不良后果。

        圖1 多電源TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)接地的設(shè)置

        結(jié)語

        綜上所述,變電所在進(jìn)行系統(tǒng)接地時(shí),一定要注意電氣裝置的設(shè)置以及設(shè)計(jì),要根據(jù)實(shí)際情況而定,防止雜散電流的產(chǎn)生,一定要切實(shí)保證用戶用電的安全,從而實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

        參考文獻(xiàn)

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        [4]張湘江.變電所的系統(tǒng)接地和雜散電流[J].中國(guó)科技財(cái)富,2012(11):255.

        中圖分類號(hào):TM63

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

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