截至2011年9月,順德供電局共有公變臺區(qū)6829個,其中涉及魚塘用戶臺區(qū)795個,占全局臺區(qū)的11.6%,在魚塘臺區(qū)中,使用TN-C系統(tǒng)的使用TN-C系統(tǒng)的335個,占魚塘臺區(qū)的42.1%,仍然有460臺區(qū)使用TT系統(tǒng)供電。一方面,由于農(nóng)村魚塘用戶的供電要求比較高,如果事故處理不及時或搶修時間長,將對用戶帶來巨大的經(jīng)濟損失,同時也給供電企業(yè)制造不少的矛盾。另一方面,停電范圍擴大,也給搶修人員故障查找工作增加難度,拖延了送電的時間,增加搶修人員的勞動強度。
為提高魚塘用戶的供電可靠性,同時減輕搶修人員的工作強度,我局計劃在2~3年內(nèi)將魚塘臺區(qū)的TT系統(tǒng)改造成TN-C系統(tǒng)。
2.1工作接地的差異
1)TT系統(tǒng):變壓器低壓側(cè)中性點直接接地,系統(tǒng)內(nèi)所有受電設(shè)備的外漏可導(dǎo)電部分用保護接地線(PEE)接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點無直接關(guān)聯(lián)的接地極上,如圖1所示。
圖1 TT系統(tǒng)
2)TN-C系統(tǒng):變壓器的低壓中性點直接接地,整個系統(tǒng)中性線與保護線是合一的(PEN),系統(tǒng)內(nèi)所有受點設(shè)備的外漏部分用保護線(PE)與保護中性線相連,保護中性線重復(fù)接地,如圖2所示。
圖2 TN-C系統(tǒng)
綜上所述,TT系統(tǒng)與TN-C系統(tǒng)的根本區(qū)別在于設(shè)備外漏部分接地方式不一樣,前者是利用單獨接地極接地起保護作用,后者是連接系統(tǒng)保護中性線接地進行保護,且保護中性線重復(fù)接地。
3)TN-C系統(tǒng)重復(fù)接地的作用
(1)減輕PEN線斷開或接觸不良時電擊的危險性。如果PEN線沒有重復(fù)接地,一旦出現(xiàn)了PEN線斷線,則當斷線處后面的電氣裝置發(fā)生了帶電部分碰殼事故時,就會使斷線處后的PEN線連接的其它設(shè)備外殼出現(xiàn)帶電造成人身觸電或其它電氣事故。設(shè)置重復(fù)接地后,就可以降低斷線處后面的設(shè)備外殼的對地電壓,減輕觸電的危險。
(2)縮短故障持續(xù)時間。當系統(tǒng)用電設(shè)備發(fā)生漏電接地,實質(zhì)上為單相短路。由于在中性點接地系統(tǒng)中重復(fù)接地,有效地減少了接地N線阻抗,使短路電流增大,一般大于額定電流的幾倍甚至幾十倍。這樣大的單相短路將使保護裝置迅速而準確地動作,縮短了故障持續(xù)時間,及時切斷事故電源,保證人身安全。
因此,在TN-C系統(tǒng)中,應(yīng)在配電線路的PEN干線和分支線的終端接地,PEN干線上每隔1 km做一次接地;對于距接地點超過50 m的配電線路,接入用戶處的PEN線仍應(yīng)重復(fù)接地,重復(fù)接地電阻應(yīng)≤10歐。
2.2 TT系統(tǒng)與TN-C系統(tǒng)漏電保護開關(guān)的安裝區(qū)別
圖3 TT系統(tǒng)漏電保護開關(guān)安裝圖
圖4 TN-C系統(tǒng)漏電保護開關(guān)安裝圖
《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》DL/T 499-2001要求TT系統(tǒng)需要配漏電的總保護和末級保護,TN-C系統(tǒng)只需配漏電的末級保護。因為TN-C系統(tǒng),漏電保護通過用戶的漏電開關(guān)實現(xiàn),供電部門的開關(guān)不需具備漏電保護功能。
從圖3、圖4分析比較,漏電總保護方面,TN-C系統(tǒng)不需安裝;用戶端漏電開關(guān)方面,TT系統(tǒng)與TN-C系統(tǒng)用安裝相同。而對于用戶端設(shè)備的接地保護,TN-C系統(tǒng)既可以通過保護中性線進行接地保護(見用戶A和B,需改接接地方式),也可以通過用戶單獨接地保護。(見用戶C,保持原來的接地方式,但這時必須保證用戶端的漏電保護可用,否則當設(shè)備發(fā)生碰殼,會造成系統(tǒng)中性點電位上升,使PEN線帶上危險電壓,導(dǎo)致其他非故障的設(shè)備外殼也有同樣的危險電壓。)
TT系統(tǒng)改造為TN-C系統(tǒng)后,已設(shè)置漏電保護的用戶端設(shè)備可不做任何更改,而未設(shè)置漏電保護的用戶需將設(shè)備外漏部分連接至系統(tǒng)保護中性線。
2.3 魚塘臺區(qū)采用TN-C系統(tǒng)與TT系統(tǒng)的比較
1)魚塘臺區(qū)采用TN-C系統(tǒng)供電不設(shè)漏電總保護和中間漏電保護,只設(shè)末級保護。因而TT系統(tǒng)供電時存在的越級跳閘問題是不會在TN-C系統(tǒng)發(fā)生,因此提高系統(tǒng)供電可靠性。
2)TN-C系統(tǒng)魚塘用戶用電線路由短路保護,漏電保護兩項保護為主保護;TT系統(tǒng)僅靠漏電保護為主保護,用電安全得到提高。
3)TN-C系統(tǒng)供電工程一次投資費用略有增加;日常的檢查,維護應(yīng)引起重視。對零線、接地線、重復(fù)接地等應(yīng)經(jīng)常檢查。發(fā)現(xiàn)斷線松脫應(yīng)及時修復(fù)。
經(jīng)過分析,魚塘臺區(qū)TT系統(tǒng)改造為TN-C系統(tǒng),只需將原有的漏電總保護拆除,并在原來的中性線上重復(fù)接地(加裝接地網(wǎng))即可。相關(guān)的改造步驟和注意事項如下:
1)完成TT臺區(qū)改造為TN-C臺區(qū)入庫工作。
2)立項應(yīng)注意的幾點事項:(1)加裝接地網(wǎng)原則:各出線回路的保護中性線干線的首末端、分支線(斷口接駁處)的首末端應(yīng)裝設(shè)保護接地,接地電阻應(yīng)小于10歐。(2)對原有不滿足要求的總開關(guān)和分路開關(guān)是否需要更換。
3)臺區(qū)改造。按照項目的要求進行接地網(wǎng)的安裝,檢測接地電阻是否滿足要求。所有工作完成后,拆除原總開關(guān)、分路開關(guān)的漏電功能或?qū)﹂_關(guān)進行更換。
4)完成臺區(qū)改造后,供電所立即向所在臺區(qū)用戶派發(fā)告知通知書,清晰告知用戶臺區(qū)改造對用戶造成的影響。
截至2011年12月,在順德范圍內(nèi),基塘供電由TT系統(tǒng)改為TN-C系統(tǒng)總計有34個公區(qū),最近對上述公區(qū)的供電運行情況作了一次調(diào)查,從調(diào)查發(fā)現(xiàn),臺區(qū)供電可靠性和安全性有明顯提高,非故障用戶免遭停電影響,同時故障用戶能及時切除故障電源,及時找出原因,提高用戶安全意識。
在調(diào)查的48個用戶中,均表示對此供電方式滿意;而供電所臺區(qū)負責人反映,采用TN-C供電后,魚塘供電的故障停電率大大降低,檢查工作量減少,同時減少了因停電與用戶產(chǎn)生的矛盾,系統(tǒng)改造達到了預(yù)期的效果。
(編自《電氣技術(shù)》,作者為陸志欣。)