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        提高配電TT接地系統(tǒng)漏電保護(hù)安全性能

        2018-08-10 10:47:16王火蓮
        科學(xué)與財(cái)富 2018年16期
        關(guān)鍵詞:漏電保護(hù)安全

        王火蓮

        摘 要:本文通過分析配電變壓器接地原因,防雷措施,TT、IT、TN接地系統(tǒng)的應(yīng)用及人體單相觸電原因,提出了介于TT、與IT之間的ITT新系統(tǒng)。此接地系統(tǒng)是通過改變配電變壓器的接地方式,來提高配電網(wǎng)防止單相觸電的本質(zhì)安全,以期為相關(guān)工作人員提供參考。

        關(guān)鍵詞:ITT新接地系統(tǒng);漏電保護(hù);安全

        0、前言

        綜合考慮了配電TT接地系統(tǒng)低壓線路人體是如何觸電、變壓器為什么要接地,尋找出一個(gè)方法,即能滿足防雷,又能保證人體觸碰到相線時(shí),不觸電。即在配變中性點(diǎn)到接地體這間加裝一個(gè)低壓避雷器。

        1、配網(wǎng)系統(tǒng)低壓作業(yè)常見問題點(diǎn)

        低壓帶電作業(yè)及日常用電中,可能帶來的問題,以單相觸電、短路電弧灼傷最為常見,兩相觸電等其它意外較少發(fā)生。

        2、配網(wǎng)低壓接地系統(tǒng)分類

        目前,配電低壓接地系統(tǒng)一般分為TT、IT及TN三種。

        TT系統(tǒng)定義:變壓器中性點(diǎn)直接接地,且中性線N只在配變或綜合配電箱出線側(cè)接地,低壓線路的N線不重復(fù)接地。

        IT系統(tǒng)定義:變壓器中性點(diǎn)經(jīng)高阻搞接地,或電氣裝置帶電導(dǎo)體與地絕緣。IT系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時(shí),接地故障電流僅為非故障相的對(duì)地電容電流,其值很小,外露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓一般不超過50V,此時(shí)對(duì)人體是安全的,一般不需要切斷故障,可以繼續(xù)供電。此系統(tǒng)僅限用于高危用戶內(nèi)部供電及不間斷供電的工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療急救、礦區(qū)等專變供電系統(tǒng)。

        TN系統(tǒng)定義:變壓器中性點(diǎn)直接接地,中性線N在線路重復(fù)接地,TN根據(jù)中性線(N)和保護(hù)線(PE)的配置方式,可分為TN-C、TN-C-S及TN-S系統(tǒng)。

        目前,漳平供電公司配電接地系統(tǒng)大部分采用TT接地系統(tǒng)。

        3、提高配電TT接地系統(tǒng)漏電的保護(hù)措施—應(yīng)用ITT新系統(tǒng)

        ①配電TT接地系統(tǒng)低壓線路人體觸電原因

        人體觸碰到相線時(shí),電流沿人體、大地、變壓器接地體形成回路,回到變壓器,如下圖一所示:

        ②配電變壓器接地原因分析

        配變中性點(diǎn)接地原因分析:當(dāng)高壓側(cè)落雷,變臺(tái)高壓避雷器動(dòng)作泄雷,此時(shí)留在避雷器的殘壓及接地體殘壓,有可能威脅到變壓器高壓側(cè)的絕緣性;因此,需將變壓器的外殼與高壓避雷器接地端連接,使變壓器高壓側(cè)絕緣只需承受避雷器的殘壓,從而保證變壓器高壓側(cè)絕緣的安全。這樣一來,變壓器外殼與接地體等電位,接地體上的殘壓通過配變的外殼將威脅到配變低壓側(cè)的絕緣,將配變低壓側(cè)中性線與接地體連接,使配變低壓側(cè)中性與外殼等電位,此時(shí)配變低壓側(cè)絕緣僅承受系統(tǒng)的低壓,從而保證配變低壓側(cè)絕緣的安全。即所謂的配變“三點(diǎn)共地”,如有加裝低壓避雷器、JP柜等,還需四點(diǎn)、五點(diǎn)共地。

        防雷,也是IT系統(tǒng)僅限用于高危用戶內(nèi)部供電,無法推廣到易受雷擊影響的外部環(huán)境的主要原因。

        ③提高配電TT接地系統(tǒng)漏電的保護(hù)措施—應(yīng)用ITT新系統(tǒng)

        綜上所述,綜合考慮了配電TT接地系統(tǒng)低壓線路人體是如何觸電、變壓器為什么要接地,尋找出一個(gè)方法,即能滿足防雷,又能保證人體觸碰到相線時(shí),不觸電。即在配變中性點(diǎn)到接地體之間加裝一個(gè)低壓避雷器。形成了介于TT、與IT之間的ITT新系統(tǒng),如下圖二所示:

        圖2低壓避雷器加裝圖

        通過加裝低壓避雷器后,系統(tǒng)變成TT、與IT之間的ITT新系統(tǒng)。當(dāng)體再次觸碰到相線時(shí),電流沿人體、大地、變壓器接地體、低壓避雷器形成回路,回到變壓器,因避雷器電阻遠(yuǎn)大于人體電阻,大部分的電壓加在低壓避雷器上,加在人體的電壓經(jīng)實(shí)測(cè)為4-20V之間,此時(shí)流經(jīng)人體的電流在安全范圍,甚至在感知電流1mA以下。(相關(guān)參數(shù):人體電阻1000Ω、低壓避雷器電阻5MΩ、低壓驗(yàn)電筆電阻50MΩ、萬用表電壓檔電阻50MΩ。因廠家設(shè)備不同、人體差異等原因及低壓線路對(duì)地電容電流的影響,以上數(shù)據(jù)略有差別。)

        目前,官田供電所已完成坪山林場(chǎng)配變、黃坪配變、梧村#3配變等6個(gè)變壓器臺(tái)區(qū)的改造,取得以下成效:一是經(jīng)實(shí)測(cè)人體直接觸碰相線時(shí),沒有感覺或有輕微電擊感覺;二是用電壓表測(cè)量相線對(duì)地電壓有200V左右,中性線對(duì)地電壓有10V左右;三是用節(jié)能燈連接大地與相線時(shí),節(jié)能燈不亮。

        4、ITT接地系統(tǒng)適用范圍及不良影響

        ①適用范圍

        此運(yùn)行方式僅適用于在配電網(wǎng)TT接地系統(tǒng)中改造,重復(fù)接地的TN-S、TN-C等配電系統(tǒng)不能起到保護(hù)作用,或相線失地或零線失地時(shí),也不能起到保護(hù)作用,原因?yàn)橐韵路矫妫?/p>

        當(dāng)人體同時(shí)觸碰相線、中性線時(shí)起不到保護(hù)作用,原因同漏保。

        同一個(gè)漏保出線,一人站地觸碰相線上、另一人站地觸碰零線時(shí),兩人均會(huì)被電擊,且漏保無法跳閘,此種情況不如原TT接地系統(tǒng),但發(fā)生概率較低。

        不同漏保出線,一人站地觸碰相線上,另一人站地觸碰零線或其它相線時(shí),兩人均會(huì)被電擊,兩個(gè)漏保均會(huì)跳閘(跳閘先后,取消于跳閘時(shí)間和電流設(shè)置),此種情況同原TT接地系統(tǒng)。

        ②不良影響

        在配變中性點(diǎn)到接地體間加裝低壓避雷器后,在高壓側(cè)落雷時(shí),配變低壓側(cè)絕緣將承擔(dān)多數(shù)低壓避雷器的殘壓,低壓避雷器殘壓峰值約為2000V,此殘壓經(jīng)一年多實(shí)踐證明,目前配變可承受。

        5、ITT接地系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)要求

        ①圖2所示運(yùn)行方式在配電網(wǎng)TT接地系統(tǒng)中,相線失地或零線失地時(shí),不能起到保護(hù)作用;因此,需加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)相線或零線失地。

        ②斷開圖2中常閉開關(guān)K1,找一戶三相表,測(cè)量A、B、C、N各相對(duì)地電壓,正常情況下A、B、C各相對(duì)地電壓為150V左右,中性線N對(duì)地電壓50--100V左右。受廠家設(shè)備差異、低壓線對(duì)地電容參數(shù)不同的影響,數(shù)值會(huì)有差異。當(dāng)發(fā)現(xiàn)A、B、C、N各相對(duì)地電壓有為0者,說明為0相失地,必須查找整改。若測(cè)量A、B、C、N各相對(duì)地電壓均不為0,并用節(jié)能燈連接相線及大地,節(jié)能燈不會(huì)亮,則表明無異常,需重新合上常閉開關(guān)K1。

        ③當(dāng)退出新的運(yùn)行方式時(shí),合上圖2常開開關(guān)K2,使低壓避雷器短路,恢復(fù)原來的TT接地運(yùn)行方式。

        結(jié)語

        結(jié)合配網(wǎng)系統(tǒng)低壓作業(yè)、用電常見問題點(diǎn)、配網(wǎng)低壓接地系統(tǒng)分類和配電接地系統(tǒng)工作原理,對(duì)配電TT接地系統(tǒng)漏電的保護(hù)措施進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上提出配網(wǎng)ITT新接地系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)要求,以此來在最大程度上提高低壓配電系統(tǒng)的用電安全。

        參考文獻(xiàn):

        [1]關(guān)根志,張?jiān)?變壓器中性點(diǎn)和配電變壓器的保護(hù).高電壓工程基礎(chǔ), 2003, 010324.

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