1、浅谈电气系统及设备接地
程银结
国投宣城发电有限责任公司 242000
摘要:本文从特定的角度,简述了电气系统及设备接地问题,防止发生事故。
关键词:电气系统 设备 接地
引言
电气系统及设备的接地,对人身及设备的安全产生重大的影响,而往往人们在电气设备接地问题重视不够,引起设备损坏或对人身造成伤害。电气系统和设备的接地,有着密不可分的关系。
1 低压供电系统的电气接地
低压供电系统有三相三线制三相四线制等,有的还是三相五线制。国际电工委员会( IEC )对此作了统一规定,称为 TT 系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C 、 TN
2、S 、 TN-C-S 系统。TT系统供电方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。TN系统供电方式是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用 TN 表示。TN-C 方式供电系统 它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用 NPE 表示;TN-S 方式供电系统 它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统,称作 TN-S 供电系统。
接地选择不好,将引起严重后
3、果。下面是一起住宅用电电压异常波动简析:
某住宅出现一次电压波动现象,某日,电灯忽明忽暗,甚至一些住户家用电器烧坏。供电线路是三相四线制,用万用表在各家室内测量,相电压不稳定,一会大一会小,电压最低达到150V左右,最高达到300V左右。而测量整个住宅楼线电压UAB、UBC、UCA很稳定,都在380V,后判定为中性线开路,造成相电压波动,将中性点重复接地后,电压正常。下面画出供电等效电路图,并加以分析。
如图,Z1、Z2、Z3分别表示用户三相负载,正常情况中性线N和N’接通,各相电压都是220V,当N线断开时,各相电压就不一定是220V。如下图:
ÙZ1-ÙZ2=ÙAB ÙZ2-ÙZ
4、3=ÙBC ÙZ3-ÙZ1=ÙCA UAB=UBC=UCA=380V做向量图如上。
ÙZ1=ÙA-ÙN
ÙZ2=ÙB-ÙN
ÙZ3=ÙC-ÙN
负荷侧中性点不接地时,ÙN不等于零,N’点在ΔABC内,并随Z1、Z2、Z3变化而对应于不同的位置,阻抗越小,阻抗上的压降就越小,也就是说,用电量大的一相,阻抗就小,电压就低,用电量小的一相,阻抗大,电压高,理论上讲,电压最低接近0V,最高接近380V。
因此,要避免这种现象的发生,住宅供电一定要重复接地,即N’点接地。
2 电气系统接地
电气系统接分:大接地、小接地。中性点直接接地(或经小阻抗)是大接地系统;中性点不接地或经消弧
5、线圈是小接地系统。高压系统一般是大接地系统,中低压系统采用大接地或小接地系统。火力发电厂厂用电通常电压等级是6KV及380V,但变压器中性点接地方式各不相同,小机组电厂以前普遍接地方式是:6KV系统是不接地系统,发生系统接地时报警,400V系统采用直接接地,线路接地时瞬时跳闸,而大部分300MW及以上机组,引进西方设计理念,中压系统采用中阻接地,接地时瞬时或延时跳闸,400V系统主厂房采用高阻接地,线路接地时报警,可运行2小时,辅助厂房采用直接接地系统,线路接地时瞬时或延时跳闸。
400V系统采用高阻接地,当设备发生单点接地故障时,可以继续运行,提高了设备的可靠性,但同时也引起了一些问题,当
6、发生一点接地时,其它两相对地电压升高为线电压,因此设备的绝缘水平要提高,电压互感器可能会因电压的升高而烧坏,电压测量也存在问题,分析如下;
若电压互感器一次侧接地,当400V系统发生接地,则测量接地相无电压,其它两相升高为线电压,变压器中性点电阻发热量非常大,若长期运行,有可能烧坏电压互感器,同时若接有低电压保护,低电压保护动作不正确;若电压互感器一侧不接地,线电压测量基本正确(最好是电压互感器的一次侧中性点和变压器中性点连接),但监测不到接地故障,二次侧不产生零序电压,接地监测装置不能报警。
从实际的运行情况看,400V系统采用高电阻接地方式意义不大,因为重要400V辅机都有备用设备,若发生故障跳闸,都能做到备用设备联启,保证了机组的可靠性。如果400V系统采用高电阻接地方式,应安装两组电压互感器,一组电压互感器一次侧接地,用于监测报警,另外一组电压互感器一次侧中性点和变压器中性点连接,用于测量及保护。
3 结束语:
电气系统及设备接地的面非常广,接地方式也不尽相同,因此需要合理选择,才能保证设备及人身的安全,防止发生电气事故。
2011年2月15日