TN-C系统在农村鱼塘供电中的应用分析与改造实施

顺德地区鱼塘在使用TT系统供电时 , 因受使用环境影响 , 供电系统的漏电保护常发生越级动作 , 用户经常受停电范围扩大影响之苦 。 其原因是TT系统的漏电保护一般采取二级保护 , 即漏电总保护(设在供电电路电源侧)和末级漏电保护(安装在用户的电源配变箱) 。
因鱼塘的线路较长 , 连接用户较多 , 当有用户发生漏电故障时 , 故障用户的末级保护经常拒动(用户设备维护相对较差 , 漏电开关经常出现问题) , 而漏电总保护越级动作 , 造成供停电范围扩大 , 非故障用户也时常遭停电影响 。
TN-C系统在农村鱼塘供电中的应用分析与改造实施
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1现状分析
截至2011年9月 , 顺德供电局共有公变台区6829个 , 其中涉及鱼塘用户台区795个 , 占全局台区的11.6% , 在鱼塘台区中 , 使用TN-C系统的使用TN-C系统的335个 , 占鱼塘台区的42.1% , 仍然有460台区使用TT系统供电 。 一方面 , 由于农村鱼塘用户的供电要求比较高 , 如果事故处理不及时或抢修时间长 , 将对用户带来巨大的经济损失 , 同时也给供电企业制造不少的矛盾 。 另一方面 , 停电范围扩大 , 也给抢修人员故障查找工作增加难度 , 拖延了送电的时间 , 增加抢修人员的劳动强度 。
为提高鱼塘用户的供电可靠性 , 同时减轻抢修人员的工作强度 , 我局计划在2~3年内将鱼塘台区的TT系统改造成TN-C系统 。 2TT系统与TN-C系统的区别
2.1工作接地的差异
1)TT系统:变压器低压侧中性点直接接地 , 系统内所有受电设备的外漏可导电部分用保护接地线(PEE)接至电气上与电力系统的接地点无直接关联的接地极上 , 如图1所示 。
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图1TT系统
2)TN-C系统:变压器的低压中性点直接接地 , 整个系统中性线与保护线是合一的(PEN) , 系统内所有受点设备的外漏部分用保护线(PE)与保护中性线相连 , 保护中性线重复接地 , 如图2所示 。
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图2TN-C系统
综上所述 , TT系统与TN-C系统的根本区别在于设备外漏部分接地方式不一样 , 前者是利用单独接地极接地起保护作用 , 后者是连接系统保护中性线接地进行保护 , 且保护中性线重复接地 。
3)TN-C系统重复接地的作用
(1)减轻PEN线断开或接触不良时电击的危险性 。 如果PEN线没有重复接地 , 一旦出现了PEN线断线 , 则当断线处后面的电气装置发生了带电部分碰壳事故时 , 就会使断线处后的PEN线连接的其它设备外壳出现带电造成人身触电或其它电气事故 。 设置重复接地后 , 就可以降低断线处后面的设备外壳的对地电压 , 减轻触电的危险 。
(2)缩短故障持续时间 。 当系统用电设备发生漏电接地 , 实质上为单相短路 。 由于在中性点接地系统中重复接地 , 有效地减少了接地N线阻抗 , 使短路电流增大 , 一般大于额定电流的几倍甚至几十倍 。 这样大的单相短路将使保护装置迅速而准确地动作 , 缩短了故障持续时间 , 及时切断事故电源 , 保证人身安全 。
因此 , 在TN-C系统中 , 应在配电线路的PEN干线和分支线的终端接地 , PEN干线上每隔1km做一次接地;对于距接地点超过50m的配电线路 , 接入用户处的PEN线仍应重复接地 , 重复接地电阻应≤10欧 。
2.2TT系统与TN-C系统漏电保护开关的安装区别
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图3TT系统漏电保护开关安装图
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图4TN-C系统漏电保护开关安装图
《农村低压电力技术规程》DL/T499-2001要求TT系统需要配漏电的总保护和末级保护 , TN-C系统只需配漏电的末级保护 。 因为TN-C系统 , 漏电保护通过用户的漏电开关实现 , 供电部门的开关不需具备漏电保护功能 。
从图3、图4分析比较 , 漏电总保护方面 , TN-C系统不需安装;用户端漏电开关方面 , TT系统与TN-C系统用安装相同 。 而对于用户端设备的接地保护 , TN-C系统既可以通过保护中性线进行接地保护(见用户A和B , 需改接接地方式) , 也可以通过用户单独接地保护 。 (见用户C , 保持原来的接地方式 , 但这时必须保证用户端的漏电保护可用 , 否则当设备发生碰壳 , 会造成系统中性点电位上升 , 使PEN线带上危险电压 , 导致其他非故障的设备外壳也有同样的危险电压 。 )
TT系统改造为TN-C系统后 , 已设置漏电保护的用户端设备可不做任何更改 , 而未设置漏电保护的用户需将设备外漏部分连接至系统保护中性线 。
2.3鱼塘台区采用TN-C系统与TT系统的比较
1)鱼塘台区采用TN-C系统供电不设漏电总保护和中间漏电保护 , 只设末级保护 。 因而TT系统供电时存在的越级跳闸问题是不会在TN-C系统发生 , 因此提高系统供电可靠性 。
2)TN-C系统鱼塘用户用电线路由短路保护 , 漏电保护两项保护为主保护;TT系统仅靠漏电保护为主保护 , 用电安全得到提高 。
3)TN-C系统供电工程一次投资费用略有增加;日常的检查 , 维护应引起重视 。 对零线、接地线、重复接地等应经常检查 。 发现断线松脱应及时修复 。 3改造结论和步骤
经过分析 , 鱼塘台区TT系统改造为TN-C系统 , 只需将原有的漏电总保护拆除 , 并在原来的中性线上重复接地(加装接地网)即可 。 相关的改造步骤和注意事项如下:
1)完成TT台区改造为TN-C台区入库工作 。
2)立项应注意的几点事项:(1)加装接地网原则:各出线回路的保护中性线干线的首末端、分支线(断口接驳处)的首末端应装设保护接地 , 接地电阻应小于10欧 。 (2)对原有不满足要求的总开关和分路开关是否需要更换 。
3)台区改造 。 按照项目的要求进行接地网的安装 , 检测接地电阻是否满足要求 。 所有工作完成后 , 拆除原总开关、分路开关的漏电功能或对开关进行更换 。
4)完成台区改造后 , 供电所立即向所在台区用户派发告知通知书 , 清晰告知用户台区改造对用户造成的影响 。 4初步成效
截至2011年12月 , 在顺德范围内 , 基塘供电由TT系统改为TN-C系统总计有34个公区 , 最近对上述公区的供电运行情况作了一次调查 , 从调查发现 , 台区供电可靠性和安全性有明显提高 , 非故障用户免遭停电影响 , 同时故障用户能及时切除故障电源 , 及时找出原因 , 提高用户安全意识 。
【TN-C系统在农村鱼塘供电中的应用分析与改造实施】在调查的48个用户中 , 均表示对此供电方式满意;而供电所台区负责人反映 , 采用TN-C供电后 , 鱼塘供电的故障停电率大大降低 , 检查工作量减少 , 同时减少了因停电与用户产生的矛盾 , 系统改造达到了预期的效果 。 (编自《电气技术》 , 作者为陆志欣 。 )


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