我國中低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地情況分析的論文
[論文關(guān)鍵詞]中性點(diǎn)接地方式消弧線(xiàn)圈絕緣水平
[論文摘要]中低壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地情況和保護措施直接關(guān)系到電力用戶(hù)的用電質(zhì)量和安全，尤其是工廠(chǎng)供電和農村用電，中性點(diǎn)接地情況和低壓用電保護就更為重要。
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，對電力系統可靠、安全、經(jīng)濟、穩定的運行特性的要求越來(lái)越高。中低壓電網(wǎng)又與我們的生產(chǎn)、日常生活息息相關(guān)。而中低壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地情況和保護措施與電網(wǎng)的運行特性密不可分。本文就我國的中低壓電網(wǎng)接地方式和用電安全進(jìn)行分析。
一、電力系統中性點(diǎn)接地的種類(lèi)及特點(diǎn)
電力系統中性點(diǎn)的接地方式可分為兩大類(lèi)，即大電流接地方式和小電流接地方式，而大電流接地方式又可細分為中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；小電流接地方式可細分為中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)諧振接地和中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地。當接地故障發(fā)生時(shí)，限制非故障相的工頻過(guò)電壓水平與限制單相接地故障電流是矛盾的兩方面，兩者很難兼顧。綜合考慮經(jīng)濟及技術(shù)因素，我們認為在電網(wǎng)中，對于電壓等級較高的電力系統，其主要矛盾是限制工頻電壓的升高和降低絕緣水平；而對于電壓等級較低的電力系統，主要矛盾則轉化為限制單相接地故障電流的危害性，而降低絕緣水平則成為次要矛盾，這是電力系統求得最佳技術(shù)經(jīng)濟指標的理論基礎。對于中壓電網(wǎng)而言，電力設備絕緣強度受經(jīng)濟因素的制約作用相對較小，工頻電壓升高的不良影響明顯降低，因此限制單相接地故障電流及其一系列危害作用的任務(wù)就顯得十分重要，對于低壓電網(wǎng)主要限制人身觸電電流和對故障相的檢測就尤為重要。
二、我國各種電壓等級供電線(xiàn)路的接地方式綜述
1、在110kv及以上的高壓或超高壓系統中，一般采用中性點(diǎn)接地系統，其目的是為了降低電氣設備絕緣水平，免除由于單相接地后繼續運行而形成的不對稱(chēng)性。
2、工廠(chǎng)供電系統采用電壓在1kv～35kv，如果工廠(chǎng)供電距離短，對地電容小(XC大)時(shí)，可以采用中性點(diǎn)不接地系統，單相接地電流小，這樣出現單相接地故障時(shí)可以運行一段時(shí)間，提高了系統的穩定性和供電可靠性，對通訊干擾也小。但是如果供電線(xiàn)路較長(cháng)，電網(wǎng)對地分布電容較大時(shí)，將使觸電電流和單相接地漏電電流大大增加，所以應采用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地。煤礦井下采用中性點(diǎn)不接地方式。
3、1kv以下的供電系統(380／220伏)，除某些特殊情況下(井下、游泳池)，絕大部分是中性點(diǎn)接地系統，主要是為了防止絕緣損壞而遭受觸電的危險�，F有的接地和保護系統有IT接地型式、TT接地型式、TN-C接地型式、TN-S接地型式、TN-C-S接地型式。
三、我國中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地情況分析
我國的中壓電網(wǎng)以35KV、10KV、6KV三個(gè)電壓等級應用較為普遍，我國電氣設備設計規范中規定35KV電網(wǎng)如果單相接地電容電流大于10A，3KV10KV電網(wǎng)如果接地電容電流大于30A，都需要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式。在系統發(fā)生單相接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流較小，其特點(diǎn)是線(xiàn)路發(fā)生單相接地時(shí)，可不立即跳閘，按規程規定電網(wǎng)可帶單相接地故障運行2小時(shí)。從實(shí)際運行經(jīng)驗和資料表明，當接地電流小于10A時(shí)，電弧能自滅，因消弧線(xiàn)圈的電感的電流可抵消接地點(diǎn)流過(guò)的電容電流，若調節得很好時(shí)，電弧能自滅。對于中壓電網(wǎng)中日益增加的電纜饋電回路，雖然接地故障的概率有上升的趨勢，但因接地電流得到補償，單相接地故障并不發(fā)展為相間故障。在煤礦井下，因為空間狹窄，人與電器的接觸比較頻繁，另外又存在可爆炸性氣體，所以我國煤礦安全規程規定煤礦井下變壓器禁止中性點(diǎn)接地，同時(shí)禁止由地面中性點(diǎn)接地的變壓器和發(fā)電機直接向井下供電。
四、我國低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地情況分析
我國低壓電網(wǎng)主要是380／220伏系統，是農村、企業(yè)、學(xué)校的主要用電系統，特別是農村用電，我國農村大多經(jīng)濟發(fā)展比較落后，電力建設相對比較薄弱，用電安全就尤為重要，為了盡可能的減少觸電傷亡事故。下面對低壓用電系統的接線(xiàn)方式和保護措施進(jìn)行分析：
1、IT系統的優(yōu)缺點(diǎn)及適應性：接線(xiàn)特點(diǎn)是中性點(diǎn)不接地，設備采用外殼保護接地。該系統必須裝設絕緣監視及接地故障報警或顯示裝置。主要優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)尉�(xiàn)觸電電流小，易于脫離，因而不易造成人身觸電重傷、死亡事故；保護接地的保護效果很好，能切實(shí)起到接地保護作用。缺點(diǎn)主要是：某相線(xiàn)接地后，其它相線(xiàn)對地電壓升高到倍，中性線(xiàn)的對地電壓升高到220V，此時(shí)將增加觸電的可能性和危害程度；低壓電網(wǎng)雷擊時(shí)，因雷電流難以泄漏而出現雷擊過(guò)電壓，造成低壓電網(wǎng)的絕緣擊穿。該系統適應于沒(méi)有中性線(xiàn)輸出的純動(dòng)力用電處所。
2、TT系統的優(yōu)缺點(diǎn)及其適應性：接線(xiàn)特點(diǎn)是中性點(diǎn)直接接地，設備外殼采用保護接地。主要優(yōu)點(diǎn)是能抑制高壓線(xiàn)與低壓線(xiàn)搭連或配變高低壓繞組間絕緣擊穿時(shí)低壓電網(wǎng)出現的過(guò)電壓；對低壓電網(wǎng)的雷擊過(guò)電壓有一定的泄漏能力；由于單相接地時(shí)接地電流比較大，可使保護裝置(漏電保護器)可靠動(dòng)作，及時(shí)切除故障。低壓電器外殼接地的保護效果不及IT系統。該系統適應于有中性線(xiàn)輸出的單、三相用電的較大的村莊。加裝上漏電保護裝置，可收到較好的安全效果。
3、TN-C系統的優(yōu)缺點(diǎn)及其適應性：接線(xiàn)特點(diǎn)是中性點(diǎn)直接接地，用電設備外殼與中性線(xiàn)相接(即保護接零)。當發(fā)生碰殼故障時(shí)，單相短路電流可使該電器的短路保護裝置動(dòng)作，及時(shí)切除故障設備而避免觸電事故的發(fā)生，所以比TT系統中電器外殼的接地保護的效果要好一些。其缺點(diǎn)是當發(fā)生中性線(xiàn)路斷線(xiàn)時(shí)，可能使斷路點(diǎn)下側的所有接中性線(xiàn)的電器的外殼帶電，因而增加人身觸電的可能性。但根據農村用電具體情況，一旦中性線(xiàn)路斷線(xiàn)是很危險的，所以農村集體電網(wǎng)供電的電氣設備，應采用保護接地，不得采用保護接零。
4、TN-S系統的優(yōu)缺點(diǎn)及適應性。接線(xiàn)特點(diǎn)是保護線(xiàn)與中性線(xiàn)分設，設備外殼與地線(xiàn)相接(即三相五線(xiàn)制)。TN-S系統具有TN-C系統的所有優(yōu)點(diǎn)，且因保護線(xiàn)與中性線(xiàn)分設，避免了TN-C系統中由于中線(xiàn)斷路會(huì )使斷路點(diǎn)以下接中性線(xiàn)設備的外殼可能帶電，而增加觸電可能性的問(wèn)題。缺點(diǎn)是由于增設了保護線(xiàn)而增加了投資，該系統適應于安全要求較高，經(jīng)濟條件較好的處所。適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統
5、TN-C-S系統(又稱(chēng)偽三相五線(xiàn)制)的優(yōu)缺點(diǎn)及適應性。當保護線(xiàn)與中性線(xiàn)從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶(hù)處)分開(kāi)后就不能在合并。TN-C-S系統是對TN-C系統和TN-S系統的優(yōu)缺點(diǎn)綜合處理的一種接地型式，它既可在一定程度上滿(mǎn)足安全要求較高的部分用戶(hù)的安全性的需要，又可滿(mǎn)足安全要求一般的部分用戶(hù)的經(jīng)濟性的需要�，F在住宅區的供電系統中選用此種系統的占大多數，部分用戶(hù)對安全要求較高的村鎮也可應用此系統。
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