对农村低压电网运行系统的分析

对农村低压电网运行系统的分析来源：作者：许良城1前言随着电力体制改革的逐步深入，为了开拓市场，特别是农村用电市场，必须提高农村用电的安全性、可靠性、经济性，确保用户用上安全、优质、经济的电能。而农村低压电网运行系统的合理与否，直接影响电能的各项指标。[被屏蔽广告]目前，在DL499-92《农村低压电力技术规程》中只对TN-C系统、TT系统及IT系统作了规定。下面对各种系统作进一步地分析比较。2分析比较农村低压电网应采用哪一种系统，似乎已有定论，因为规程规定：农村低压电力网宜采用TT系统，城镇、厂矿企业采用TN-C系统；对安全有特殊要求或纯排灌的动力电力网可采用IT系统。由于农村用电有多样性(综合用电)、分散性、季节性等特点，一般情况下不宜采用IT系统，除特殊要求外。现在就TT系统与TN-C系统进行详细分析比较。(1)弄清TT系统与TN-C系统的概念。在国标DL/T621-1997《交流电气装置的接地》规程中，TT系统与TN-C系统均是低压系统的接地型式，并对两者概念作如下规定：①TT系统。系统有一个直接接地点，电气装置的外露导电部分(金属外壳)，接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置，见图1。图1TT系统②TN-C系统。系统有一点直接接地，电气装置的外露导电部分(金属外壳)用保护线与该点连接。整个系统的中性线与保护线是合一的，见图2。图2TN-C系统(2)TT系统与TN-C系统的共同点：①变压器低压侧中性点都是直接接地，当发生单相接地故障时，抑制电网对地电压的升高。②配变低压侧及各出线回路，均需装设过流保护。③两种系统都是单、三相混合供电系统，供电灵活。但三相负荷不平衡时，若因某种原因中性线断开，则负荷中性点必产生漂移，负荷重的一相端电压上升，容易造成用电设备的烧毁。因而，中性线不得装设熔断器和单独的开关装置。(3)TT系统与TN-C系统的不同点：①设备的漏电保护方式不同：对TT系统，系统有一个直接接地点，电气装置外露导电部分直接接地，当发生设备漏电接地故障时，接地电流通过设备的接地电阻Rd和系统的接地电阻Ro形成回路，并在两电阻上产生压降，由于分压作用，当人触及外壳时，受到的接触电压较低，从而起到保护作用；对TN-C系统，电气装置的外露导电部分通过保护线PEN，直接与电力系统接地点连接。当发生碰壳时，电流经金属导线构成闭合回路，形成金属单相短路，产生大的短路电流，使过电流保护装置动作，将故障点切除。②两系统在使用时所满足各自的技术条件不同：a.在采用TT系统时应满足以下要求：除变压器低压中性点直接接地外，中性线不得再行接地，且应保持与相线同等的绝缘水平；全网必须实施漏电保护(三级保护)，包括漏电总保护、漏电中级保护和末级保护(用户的漏电保护)。b.在采用TN-C系统时，按规定应满足以下要求：为了保证在故障时保护中性线的电位尽可能保持接近大地电位，保护中性线应均匀的重复接地；受电设备装设漏电末级保护。(4)TT系统与TN-C系统的比较：①设备漏电保护效果比较：a.TT系统发生设备单相碰壳时，其短路电流和短路电压分别如下：短路电流：Id=Uφ/(Ro+Rd)；短路电压：Ud=Id×Rd=[Rd/(Ro+Rd)]·Uφ假如变压器中性点的接地电阻Ro和保护接地电阻Rd均为4Ω时(规程规定100kVA以上变压器的接地电阻不能大于4Ω)，则Id=220/(4+4)=27.5A，Ud=27.5×4=110V。如果用电设备的保护电流整定值稍大时，保护设备如空气开关、熔断器则不能动作，过流保护器失效，用电设备上将长期存在110V的对地电压，这对人身很不安全。只有减少接地电阻，加大短路电流，才能使保护设备动作。但是减少接地电阻实际上是非常困难的，也是很不经济的。b.当采用TN-C系统时，一旦发生设备漏电单相接地时，故障电流直接经中性线形成中性线-相闭合回路，因为中性线阻抗很小，短路电流很大，使保护设备可靠迅速地动作，从而切断故障设备。②从两种系统安装剩余电流动作保护器(俗称漏电保护器)的投资、运行维护方面分析比较：当低压电力网采用TT系统时，按规定全网必须实施三级漏电保护，全网必须安装上三级的漏电保护器，设备费用投入相当大；而且漏电保护器参数选择不容易，上、下级的动作时间在动作上不好配合，不能准确切除故障点，容易造成越级跳闸，扩大事故面积；大量漏电保护器投入运行后，还要投入大量的人力进行定期检查和测试及运行维护，发现漏电保护器有异常情况或拒动时，要及时进行处理或更换保护器后才能送电，若处理不及时，将影响系统的正常供电，造成一定的停电经济损失和用户的不满。因而，可以这么说：随着农村经济的发展，农村的电力市场进一步扩大，低压电网的运行系统已不适宜采用TT系统。当低压电力网采用TN-C系统时，只需要安装漏电末级保护。漏电保护的设备费用投入小，减少了对漏电保护的检查和测试及运行维护的工作量，减少人力的投入；避免了因保护器选择的不当和保护器运作时间的不配合而造成事故面的扩大，减少停电的损失。3结束语综上所述，在380/220V中性点直接接地系统中，TN-C系统比TT系统更为经济实用和可靠安全，应重点推荐应用。