低压配电系统运行方式1.ppt

低压配电系统接地方式按照IEC 国际电工委员会 以及GB50054 95 低压配电设计规范 规定 低压供电系统的接地型式按配电系统和电气设备不同的接地组合分类 其一般由两个字母组成 必要时可加后续字母 其共有五种形式 IT系统TT系统TN S系统TN C系统TN C S系统 其中第一个字母表示电源侧 配电变压器或发电机 接地方式 T为法文Terre的首字母 表示直接接地 I为法文Isolant的首字母 表示不接地或通过大阻抗接地 其中第二个字母表示电气设备外露导电部分接地方式 T表示独立于电源接地点的直接接地 N为法文Neutre的首字母 表示直接与电源系统接地点或该点引出的导体相连接 后续字母表示中性线与保护线的关系 C是法文Combinaison的首字母 表示中性线与保护线合并为一根导体 S是法文Separateur的首字母 表示中性线与保护线分开为两根相互独立的导体 4 1IT系统4 1 1IT系统定义 I表示电源侧没有工作接地 或经过高阻抗接地 第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护 如图1 7所示 4 1 2IT系统安全原理 4 1 3安全评价 供电的可靠性高IT方式供电系统在供电距离不是很长时 对地电容不大情况下 安全性好 如果供电距离很长 供电线路对大地的分布电容就不能忽视了 此时会增加触电危险性 抑制过电压能力差 单相接地时 由于短路电流较小 不易检测出故障 保护装置可能不动作 单相接地时 另两相电压升高 对绝缘不利 可能会损坏设备 且增加触电危险 4 1 4安全措施 绝缘监视在不接地配电网中 发生一相故障接地时 其他两相对地电压升高 可能接近相电压 这会增加绝缘的负担 增加触电的危险 这时 如某设备另一相漏电 即使该设备上有合格的保护接地 也不可能将其故障电压限制在安全范围以内 而且 不接地配电网中一相接地的接地电流很小 线路和设备还能继续工作 故障可能长时间存在 这对安全是非常不利的 因此 在不接地配电网中 需要对配电网进行绝缘监视 接地故障监视 并设置声光双重报警信号 低压配电网的绝缘监视 高压配电网的绝缘监视 过电压的防护配电网中出现过电压的原因很多 由于外部原因造成的有雷击过电压 电磁感应过电压和静电感应过电压 由内部原因造成的有操作过电压 谐振过电压以及来自变压器高压侧的过渡电压或感应电压 为了减轻过电压的危险均在不接地低压配电网中 可把低压配电网的中性点或者一相经击穿保险器接地 4 1 5适用范围 供电连续性要求较高 如应急电源 医院手术室 地下矿井 电力炼钢等 4 2TT系统4 2 1TT系统定义 TT系统是指电源中性点直接接地 电气设备的外露导电部分用 线接到接地极 此接地极与中性点接地没有电气联系 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 在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地 TT系统 4 2 2TT系统安全原理 4 2 3TT系统安全评价 1 当电气设备的金属外壳带电 相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电 时 由于有接地保护 可以大大减少触电的危险性 但是 低压断路器 自动开关 不一定能跳闸 造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压 属于危险电压 2 当漏电电流比较小时 即使有熔断器也不一定能熔断 所以还需要漏电保护器作保护 困此TT系统难以推广 3 TT系统接地装置耗用钢材多 而且难以回收 费工时 费料 现在有的建筑单位是采用TT系统 施工单位借用其电源作临时用电时 应用一条专用保护线 以减少需接地装置钢材用量 如图1 2所示 图中点画线框内是施工用电总配电箱 把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开 其特点是 共用接地线与工作零线没有电的联系 正常运行时 工作零线可以有电流 而专用保护线没有电流 4 2 4TT系统适用范围 分散住宅或农村用户宜采用TT系统 建筑施工现场宜采用TT系统 无配变 等电位联结有效范围外的户外用电场所 城市公共用电 4 3TN系统4 3 1TN系统定义 TN系统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系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间金属性的连接 亦即与配电网保护零线 保护导体 的紧密连接 4 3 2TN系统的安全原理及类别 TN系统的安全原理是当故障使电气设备金属外壳带时 形成相线和零线短路 回路电阻小 电流大 能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源 在三相四线制配电网中 应当区别工作零线和保护零线 前者即中性线 用N表示 后者即保护导体 用PE表示 如果一根线既是工作零线又是保护零线 则用PEN表示 TN系统根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类 即 系统 系统 系统 如图所示 TN S系统的保护零线是与工作零线完全分开的 TN C S系统干线部分的前一部分保护零线是与工作零线共用的 TN C系统的干线部分保护零线是与工作零线完全共用的 4 3 3TN系统安全评价 1 一旦设备出现外壳带电 接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流 这个电流很大 是TT系统的5 3倍 实际上就是单相对地短路故障 熔断器的熔丝会熔断 低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸 使故障设备断电 比较安全 2 TN系统节省材料 工时 在我国和其他许多国家广泛得到应用 可见比TT系统优点多 3 TN系统对漏电设备起一定降压作用 TN S 4 3 4TN S供电系统的安全评价 1 系统正常运行时 专用保护线上没有电流 只是工作零线上有不平衡电流 PE线对地没有电压 所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上 安全可靠 2 工作零线只用作单相照明负载回路 3 当N线断线 若此时三相负荷不平衡 中性点电位升高 PE线也无电位 4 专用保护线PE不许断线 禁止接入熔断器或漏电开关等 5 干线上使用漏电保护器 工作零线不得有重复接地 而PE线有重复接地 但是不经过漏电保护器 所以TN S系统供电干线上也可以安装漏电保护器 6 禁止TN S系统有保护接地 即禁止TT TN混用 TN C 4 3 5TN C供电系统的安全评价 特点 电源变压器中性点接地 保护零线 与工作零线 共用 它是利用中性点接地系统的中性线 零线 作为故障电流的回流导线 当电气设备相线碰壳 故障电流经零线回到中性点 由于短路电流大 因此可采用过电流保护器切断电源 系统一般采用零序电流保护 系统适用于三相负荷基本平衡场合 如果三相负荷不平衡 则 线中有不平衡电流 再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入 从而中性线 带电 且极有可能高于 它不但使设备机壳带电 对人身造成不安全 而且还无法取得稳定的基准电位 系统应将 线重复接地 其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时 可以有效地降低零线对地电压 由上可知 TN C系统存在以下缺陷 当三相负载不平衡时 在零线上出现不平衡电流 零线对地呈现电压 当三相负载严重不平衡时 触及零线可能导致触电事故 通过漏电保护开关的零线 只能作为工作零线 不能作为电气设备的保护零线 这是由于漏电开关的工作原理所决定的 对接有二极漏电保护开关的单相用电设备 如用于TN C系统中 其金属外壳的保护零线严禁与该电路的工作零线相连接 也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上 但在使用中极易发生误接 重复接地装置的连接线 严禁与通过漏电开关的工作零线相连接 TN S供电系统 将工作零线与保护零线完全分开 从而克服了TN C供电系统的缺陷 所以现在施工现场已经不再使用TN C系统 TN C S 4 3 6TN C S系统安全评价 它由两个接地系统组成 第一部分是 系统 第二部分是 系统 其分界面在 线与 线的连接点 分开以后 N线应对地绝缘 为了防止分开后的PE线与N线混淆 应按国标GB7947 87的规定 给PE线和PEN线涂以黄绿相间的色标 给N线涂以浅蓝色色标 当电气设备发生单相碰壳 同 系统 当 线断开 故障同 系统 系统中 应重复接地 而 线不宜重复接地 4 工作零线N与专用保护线PE相联通 线路不平衡电流比较大时 电气设备的接零保护受到零线电位的影响 但后面PE线上没有电流 即该段导线上没有电压降 因此 TN C S系统可以降低电动机外壳对地的电压 然而又不能完全消除这个电压 这个电压的大小取决于PEN线的负载不平衡的情况及PEN这段线路的长度 负载越不平衡 PEN线又很长时 设备外壳对地电压偏移就越大 所以要求负载不平衡电流不能太大 而且在PE线上应作重复接地 5 PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器 因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电 6 对PE线除了在总箱处必须和N线相接以外 其他各分箱处均不得把N线和PE线相联 PE线上不许安装开关和熔断器 也不得用大顾兼作PE线 通过上述分析 TN C S供电系统是在TN C系统上临时变通的作法 当三相电力变压器工作接地情况良好 三相负载比较平衡时 TN C S系统在施工用电实践中效果还是可