電力系統中TN與TT和IT特點:_第1頁
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文檔簡介

1、電力系統中 TN 與 TT 和 IT 的特點:根據現行的國家標準低壓配電設計規范( GB50054 )的定義,將低壓配電系統分為三種,即、三種形式。其中,第一個大寫字母表示電源變壓器中性點直接接地; 則表示電源變壓器中性點不接地(或通過高阻抗接地)。第二個大寫字母表示電氣設備的外殼直接接地, 但和電網的接地系統沒有聯系; 表示電氣設備的外殼與系統的接地中性線相連。系統:電源變壓器中性點接地,設備外露部分與中性線相連。系統:電源變壓器中性點接地,電氣設備外殼采用保護接地。系統:電源變壓器中性點不接地(或通過高阻抗接地),而電氣設備外殼電氣設備外殼采用保護接地。1 、系統電力系統的電源變壓器的中性

2、點接地, 根據電氣設備外露導電部分與系統連接的不同方式又可分三類: 即 系統、 系統、 系統。下面分別進行介紹。1.1 、TN C 系統1/19其特點是:電源變壓器中性點接地,保護零線()與工作零線()共用。()它是利用中性點接地系統的中性線(零線)作為故障電流的回流導線,當電氣設備相線碰殼,故障電流經零線回到中點,由于短路電流大,因此可采用過電流保護器切斷電源。系統一般采用零序電流保護;() 系統適用于三相負荷基本平衡場合,如果三相負荷不平衡,則線中有不平衡電流, 再加一些負荷設備引起的諧波電流也會注入,從而中性線帶電,且極有可能高于,它不但使設備機殼帶電,對人身造成不安全,而且還無法取得穩

3、定的基準電位;() 系統應將線重復接地,其作用是當接零的設備發生相與外殼接觸時,可以有效地降低零線對地電壓。由上可知, TN-C 系統存在以下缺陷:()當三相負載不平衡時,在零線上出現不平衡電流,零線對地呈現電壓。當三相負載嚴重不平衡時,觸及零線可能導致觸電事故。()通過漏電保護開關的零線,只能作為工作零線,不能作為電氣設備的保護零線,這是由于漏電開關的工作原理所決定的。2/19()對接有二極漏電保護開關的單相用電設備,如用于TN-C系統中其金屬外殼的保護零線,嚴禁與該電路的工作零線相連接, 也不允許接在漏電保護開關前面的 PEN 線上,但在使用中極易發生誤接。()重復接地裝置的連接線,嚴禁與

4、通過漏電開關的工作零線相連接。TN-S 供電系統,將工作零線與保護零線完全分開,從而克服了TN-C 供電系統的缺陷,所以現在施工現場已經不再使用TN-C 系統。1.2 、 TNS 系統整個系統的中性線()與保護線()是分開的。()當電氣設備相線碰殼,直接短路,可采用過電流保護器切斷電源;()當線斷開,如三相負荷不平衡,中性點電位升高,但外殼無電位,線也無電位;() 系統 PE 線首末端應做重復接地,以減少PE 線斷線造成的危險。() 系統適用于工業企業、大型民用建筑。3/19目前單獨使用獨一變壓器供電的或變配電所距施工現場較近的工地基本上都采用了 系統,與逐級漏電保護相配合, 確實起到了保障施

5、工用電安全的作用,但 系統必須注意幾個問題:()保護零線絕對不允許斷開。否則在接零設備發生帶電部分碰殼或是漏電時,就構不成單相回路,電源就不會自動切斷,就會產生兩個后果:一是使接零設備失去安全保護;二是使后面的其他完好的接零設備外殼帶電, 引起大范圍的電氣設備外殼帶電,造成可怕的觸電威脅。因此在 JGJ46-88 施工現場臨時用電安全技術規范規定專用保護線必須在首末端做重復接地。()同一用電系統中的電器設備絕對不允許部分接地部分接零。否則當保護接地的設備發生漏電時,會使中性點接地線電位升高, 造成所有采用保護接零的設備外殼帶電。()保護接零 PE 線的材料及連接要求:保護零線的截面應不小于工作

6、零線的截面,并使用黃 / 綠雙色線。與電氣設備連接的保護零線應為截面不少于 2.5mm2 的絕緣多股銅線。保護零線與電氣設備連接應采用銅鼻子等可靠連接, 不得采用鉸接; 電氣設備接線柱應鍍鋅或涂防腐油脂, 保護零線在配電箱中應通過端子板連接, 在其他地方不得有接頭出現。4/191.3 、 TN CS 系統它由兩個接地系統組成, 第一部分是 系統,第二部分是 系統,其分界面在線與線的連接點。()當電氣設備發生單相碰殼,同 系統;()當線斷開,故障同系統;() 系統中應重復接地,而線不宜重復接地。線連接的設備外殼在正常運行時始終不會帶電, 所以 系統提高了操作人員及設備的安全性。 施工現場一般當變

7、臺距現場較遠或沒有施工專用變壓器時采取 系統。2 、 供電系統電源中性點直接接地, 電氣設備的外露導電部分用線接到接地極(此接地極與中性點接地沒有電氣聯系)在采用此系統保護時,當一個設備發生漏電故障,設備金屬外殼所帶的故障電壓較大,而電流較小,不利于保護開關的動作,對人和設備有危害。為消除 T 系統的缺陷, 提高用電安全保障可靠性, 根據并聯電阻原理,特提出完善 TT 系統的技術革新。技術革新內容是:用不小于工作零線截面的綠 / 黃雙色線(簡稱 PT 線),并聯總配電箱、分配電5/19箱、主要機械設備下埋設的 4-5 組接地電阻的保護接地線為保護地線,用綠 / 黃雙色線連接電氣設備金屬外殼。它

8、有下列優點: 1 )單相接地的故障點對地電壓較低, 故障電流較大,使漏電保護器迅速動作切斷電源,有利于防止觸電事故發生。 2 )PT 線不與中性線相聯接, 線路架設分明、直觀,不會有接錯線的事故隱患; 幾個施工單位同時施工的大工地可以分片、分單位設置 PT 線,有利于安全用電管理和節約導線用量。 3)不用每臺電氣設備下埋設重復接地線,可以節約埋設接地線費用開支,也有利于提高接地線質量并保證接地電阻 10,用電安全保護更可靠。系統在國外被廣泛應用,在國內僅限于局部對接地要求高的電子設備場合,目前在施工現場一般不采用此系統。但如果是公用變壓器,而有其它使用者使用的是 TT 系統,則施工現場也應采用

9、此系統。3、IT 系統電力系統的帶電部分與大地間無直接連接 (或經電阻接地) ,而受電設備的外露導電部分則通過保護線直接接地。這種系統主要用于 10KV 及 35KV 的高壓系統和礦山、井下的某些低壓供電系統,不適合在施工現場應用,故在此不再分析。6/19建設部新頒發的 建筑施工安全檢查標準 (JGJ59-99)規定:施工現場專用的中性點直接接地的電力系統中必須采用 TN-S 接零保護系統。因此, TN-S 接零保護系統在施工現場中得到了廣泛的應用,但如果 PE 線發生斷裂或與電氣設備未做好電氣連接,重復接地阻值達不到安全的要求,也同樣會發生觸電事故, 為了提高 TN-S 接零保護系統的安全性

10、,在此提出等電位聯接概念。所謂等電位聯結,是將電氣設備外露可導電部分與系統外可導電部分 (如混凝土中的主筋、 各種金屬管道等)通過保護零線( PE 線)作實質上的電氣連接,使二者的電位趨于相等。應注意差異,即等電位聯結線正常時無電流通過,只傳遞電位,故障時才有電流通過。等電位聯結的作用。(1 )總等電位聯結能降低預期接觸電壓;( 2 )總等電位聯結能消除裝置外沿PE 線傳導故障電壓帶來的電擊危險。因此施工現場也應逐步推廣該技術。當然,無論采取何種接地形式都絕不是萬無一失絕對安全的。 施工現場臨時用電必須嚴格按 JGJ46-88 規范要求進行系統的設置和漏電保護器的使用, 嚴格履行施工用電設計、

11、驗收制度,規范管理,才能杜絕事故的發生。第一章 總則第條 為使供配電系統設計貫徹執行國家的技術經濟政策,做到保障人身安全,供電可靠,技術先進和經濟合理,制訂本規范。第條 本規范適用于 110KV 及以下的供配電系統新建和擴建工程的設計。7/19第條 供配電系統設計必須從全局出發,統籌兼顧,按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件,合理確定設計方案。第條 供配電系統設計應根據工程特點、規模和發展規劃,做到遠近期結合,以近期為主。第條 供配電系統設計應采用符合國家現行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產品。第條 供配電系統設計除應遵守本規范外,尚應符合國家現行有關標準和規范的規定。第二

12、章 負荷分級及供電要求第條 電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度進行分級,并應符合下列規定:一、符合下列情況之一時,應為一級負荷:中斷供電將造成人身傷亡時。中斷供電將在政治、 經濟上造成重大損失時。 例如:重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢、 國民經濟中重點企業的連續生產過程被打亂需要長時間才能恢復等。中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如:重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。8/19在一級負荷中,當中斷供電將發生中毒、爆炸和

13、火災等情況的負荷,以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷,應視為特別重要的負荷。二、符合下列情況之一時,應為二級負荷:中斷供電將在政治、 經濟上造成較大損失時。 例如:主要設備損壞、大量產品報廢、連續生產過程被打亂需較長時間才能恢復、 重點企業大量減產等。中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如:交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷,以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。第條 一級負荷的供電電源應符合下列規定:一、一級負荷應由兩個電源供電;當一個電源發生故障時,另一個電源不應同時受到損壞。二、一級負荷中特

14、別重要的負荷,除由兩個電源供電外,尚應增設應急電源,并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。第條 下列電源可作為應急電源:一、獨立于正常電源的發電機組。二、供電網絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路。三、蓄電池。9/19四、干電池。第條 根據允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源:一、允許中斷供電時間為 15s 以上的供電,可選用快速自啟動的發電機組。二、自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的, 可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路。三、允許中斷供電時間為毫秒級的供電, 可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。第條 應急電源的工

15、作時間,應按生產技術上要求的停車時間考慮。當與自動啟動的發電機組配合使用時,不宜少于10min 。第條 二級負荷的供電系統,宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區供電條件困難時,二級負荷可由一回 6KV 及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時,可為一回架空線供電;當采用電纜線路時,應采用兩根電纜組成的線路供電, 其每根電纜應能承受 100% 的二級負荷。第三章 電源及供電系統第條 符合下列情況之一時,用電單位宜設置自備電源:一、需要設置自備電源作為一級負荷中特別重要負荷的應急電源時或第二電源不能滿足一級負荷的條件時。10/19二、設置自備電源較從電力系統取得第二電源經濟合理時。三、有常年穩

16、定余熱、壓差、廢氣可供發電,技術可靠、經濟合理時。四、所在地區偏僻,遠離電力系統,設置自備電源經濟合理時。第條 應急電源與正常電源之間必須采取防止并列運行的措施。第條 供配電系統的設計,除一級負荷中特別重要負荷外,不應按一個電源系統檢修或故障的同時另一電源又發生故障進行設計。第條 需要兩回電源線路的用電單位,宜采用同級電壓供電。但根據各級負荷的不同需要及地區供電條件,亦可采用不同電壓供電。第條 有一級負荷的用電單位難以從地區電力網取得兩個電源而有可能從鄰近單位取得第二電源時,宜從該單位取得第二電源。第條 同時供電的兩回及以上供配電線路中一回路中斷供電時,其余線路應能滿足全部一級負荷及二級負荷。

17、第條 供電系統應簡單可靠,同一電壓供電系統的變配電級數不宜多于兩級。第條 高壓配電系統宜采用放射式。根據變壓器的容量、分布及地理環境等情況,亦可采用樹干式或環式。第條 據負荷的容量和分布,配變電所宜靠近負荷中心。當配電電壓為 35KV 時亦可采用直降至 220/380V 配電電壓。第條 在用電單位內部鄰近的變電所之間宜設置低壓聯絡線。11/19第條 小負荷的用電單位宜接入地區低壓電網。第四章 電壓選擇和電能質量第條 用電單位的供電電壓應根據用電容量、用電設備特性、供電距離、供電線路的回路數、當地公共電網現狀及其發展規劃等因素,經技術經濟比較確定。第條 當供電電壓為 35KV 及以上時,用電單位

18、的一級配電電壓應采用 10KV ;當 6KV 用電設備的總容量較大, 選用 6KV 經濟合理時,宜采用 6KV 。低壓配電電壓應采用 220/380V 。第條 當供電電壓為 35KV ,能減少配變電級數、簡化結線,及技術經濟合理時,配電電壓宜采用 35KV 。第條 正常運行情況下,用電設備端子處電壓偏差允許值(以額定電壓的百分數表示)宜符合下列要求:一、電動機為 ±。二、照明:在一般工作場所為 ±5% ;對于遠離變電所的小面積一般工作場所,難以滿足上述要求時,可為 5% 、 10% ;應急照明、道路照明和警衛照明等為 5% 、10% 。三、其它用電設備當無特殊規定時為

19、77;5% 。第條 供配電系統的設計為減小電壓偏差,應符合下列要求:一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。12/19二、降低系統阻抗。三、采取補償無功功率措施。四、宜使三相負荷平衡。第條 計算電壓偏差時,應計入采取下列措施后的調壓效果:一、自動或手動調整并聯補償電容器、并聯電抗器的接入容量。二、自動或手動調整同步電動機的勵磁電流。三、改變供配電系統運行方式。第條 變電所中的變壓器在下列情況之一時,應采用有載調壓變壓器:一、35KV 以上電壓的變電所中的降壓變壓器, 直接向 35KV 、10(6)KV電網送電時。二、 35KV 降壓變電所的主變壓器,在電壓偏差不能滿足要求時。第條 10(6)K

20、V配電變壓器不宜采用有載調壓變壓器;但在當地10(6)KV電源電壓偏差不能滿足要求,且用電單位有對電壓要求嚴格的設備,單獨設置調壓裝置技術經濟不合理時,亦可采用 10(6)KV 有載調壓變壓器。第條 電壓偏差應符合用電設備端電壓的要求, 35KV 以上電網的有載調壓宜實行逆調壓方式。逆調壓的范圍宜為額定電壓的05% 。13/19第條 對沖擊性負荷的供電需要降低沖擊性負荷引起的電網電壓波動和電壓閃變(不包括電動機啟動時允許的電壓下降)時,宜采取下列措施:一、采用專線供電。二、與其它負荷共享配電線路時,降低配電線路阻抗。三、較大功率的沖擊性負荷或沖擊性負荷群與對電壓波動、 閃變敏感的負荷分別由不同

21、的變壓器供電。四、對于大功率電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大的電網供電。第條 控制各類非線性用電設備所產生的諧波引起的電網電壓正弦波形畸變率,宜采取下列措施:一、各類大功率非線性用電設備變壓器由短路容量較大的電網供電。二、對大功率靜止整流器,采取下列措施:提高整流變壓器二次側的相數和增加整流器的整流脈沖數。多臺相數相同的整流裝置, 使整流變壓器的二次側有適當的相角差。按諧波次數裝設分流濾波器。三、選用 D,yn11結線組別的三相配電變壓器。注: D ,yn11 結線組別的三相配電變壓器是指表示其高壓繞組為三角形、低壓繞組為星形且有中性點和 “11”結線組別的三相配電變壓器。14/19第條 設計

22、低壓配電系統時宜采取下列措施, 降低三相低壓配電統的不對稱度。一、220V或 380V 單相用電設備接入220V/380V三相系統時, 宜使三相平衡二、由地區公共低壓電網供電的220V照明負荷,線路電流小于或等于30A 時,可采用 220V 單相供電;大于 30A 時,宜以 220V/380V 三相四線制供電。第五章 無功補償第條 供配電設計中應正確選擇電動機、變壓器的容量,降低線路感抗。當工藝條件適當時, 宜采取采用同步電動機或選用帶空載切除的間歇工作制設備等,提高用電單位自然功率因數的措施。第條 當采用提高自然功率因子措施后,仍達不到電網合理運行要求時,應采用并聯電力電容器作為無功補償裝置

23、。當經過技術經濟比較,確認采用同步電動機作為無功補償裝置合理時, 可采用同步電動機。第條 采用電力電容器作為無功補償裝置時,宜就地平衡補償,低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補償; 高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補償。容量較大,負荷平穩且經常使用的用電設備的無功功率宜單獨就地補償。 補償基本無功功率的電容器組, 宜在配變電所內集中補償。在環境正常的車間內,低壓電容器宜分散補償。15/19第條 無功補償容量宜按無功功率曲線或無功補償計算方法確定。第條 無功補償裝置的投切方式,具有下列情況之一時,宜采用手動投切的無功補償裝置。一、補償低壓基本無功功率的電容器組。二、常年穩定的無功功率。三、經常投入

24、運行的變壓器或配、 變電所內投切次數較少的高壓電動機及高壓電容器組。第條 無功補償裝置的投切方式,具有下列情況之一時,宜裝設無功自動補償裝置。一、避免過補償,裝設無功自動補償裝置在經濟上合理時。二、避免在輕載時電壓過高,造成某些用電設備損壞,而裝設無功自動補償裝置在經濟上合理時。三、只有裝設無功自動補償裝置才能滿足在各種運行負荷的情況下的電壓偏差允許值時。第條 當采用高、低壓自動補償裝置效果相同時,宜采用低壓自動補償裝置。第條 無功自動補償的調節方式,宜根據下列原則確定:一、以節能為主進行補償時,采用無功功率參數調節;當三相負荷平衡時,亦可采用功率因子參數調節。16/19二、提供維持電網電壓水

25、平所必要的無功功率及以減少電壓偏差為主進行補償者,應按電壓參數調節,但已采用變壓器自動調壓者除外。三、無功功率隨時間穩定變化時,按時間參數調節。第條 電容器分組時,應滿足下列要求:一、分組電容器投切時,不應產生諧振。二、適當減少分組組數和加大分組容量。三、應與配套設備的技術參數相適應。四、應滿足電壓偏差的允許范圍。第條 接在電動機控制設備側電容器的額定電流, 不應超過電動機勵磁電流的 0.9 倍;其饋電線和過電流保護裝置的整定值, 應按電動機電容器組的電流確定。第條 高壓電容器組宜串聯適當參數的電抗器。 低壓電容器組宜加大投切容量或采用專用投切接觸器。 當受諧波量較大的用電設備影響的線路上裝設電容器組時,宜串聯電抗器。第六章 低壓配電第條 壓配電電壓應采用 220/380V 。帶電導體系統的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。第條 在正常環境的車間或建筑物內,當大部

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