民用供电系统 用什么系统

民用供电系统 用什么系统,第1张

我们国家110KV及以上系统普遍采用中性点直接接地系统(即大电流接地系统)。

35KV、10KV系统普遍采用中性点不接地系统或经大阻抗接地系统(即小电流接地系统)

380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。

IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。

TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。

TN系统,在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。

TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。

(1)TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。

(2)TN-S系统就是三相五线制,该系统的N线和PE线是分开的,从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。

③TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),该系统从变压器到用户配电箱式四线制,中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的,所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所

IT系统为三相三线制带电导体系统,由于IT系统的某相对地短路后另外两相对地电压会升高到接近线电压,若人体触及另外的任意两条相线后,触电电流将流经人体和大地再经接地相线返回电网,此电流很大足以致命,为此IT系统的现场设备必须配备剩余电流动作保护装置RCD。IT接地系统的应用特性如下:

1)能提供较好的供电连续性;

2)IT接地系统可以省略中性线的敷设,减少投资费用;

3)当出现第一次接地故障时发出报警信息, *** 作人员可对系统实施必要的故障定位和故障排除,从而有效地防止了供电中断;

4)当发生第二次异相接地故障时能起动过电流保护装置或RCD剩余电流保护装置切断用电设备的电源。

IT系统若为低压网络较小的系统,只要经常保持绝缘良好,线路对地电容电流也很小,一旦发生接地故障,在故障点处的接地电容电流非常小,这样小的接地故障电流不会造成火灾危险,在接地极上的压降也不会大于50V,处于对人身安全的电压范围内,而且三相的对称性也没有破坏,因此,当发生第一次接地故障后可继续供电。而低压IT系统,一旦一相接地,继续运行的时间没有限制,但必须有接地报警装置,提醒维修人员及时检修,以免发生异相二次接地后,形成与TT系统接地故障同样的结果(两异相接地点的接地极分别独立)或与TN系统接地故障相同的结果(两异相接地点为同一接地极),这样IT系统连续供电的优点就不复存在了。

IT系统应用中要注意之处是,当保护开关断开时,较好连同中性线一同断开,否则庞大的中性线网络对其绝缘不易监控。另外,对于中性点直接接地还是经高阻抗接地这一问题,中性点经高阻抗接地后有其固有优点,例如一旦变压器绝缘损坏,高压窜入低压侧,经接地电阻接地,其危害性减轻。另外,经高电阻接地后,对稳定低压电位也有益,但经过高电阻接地会增加投资,还要专用接地电阻器,不但增加安装的麻烦,还要占据安装空间。

一、IT系统

IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。

二、TT系统

TT系统就是电源中性点直接接地,用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地,而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。

TT系统中,这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置,也可以若干设备共用一个接地装置。

三、TN系统

TN系统即电源中性点直接接地,设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。

在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

扩展资料

(1)供电系统按系统接线布置方式可分为放射式、干线式、环式及两端电源供电式等接线系统;

(2)按运行方式可分为开式和闭式接线系统;

(3) 按对负荷供电可靠性的要求可分为无备用和有备用接线系统。在有备用接线系统中,其中一回线路发生故障时,其余线路能保证全部供电的成为完全备用系统;如果只能保证对重要用户的供电,则成为不完全备用系统。备用系统的投入方式可分为手动投入、自动投入和经常投入等几种。

参考资料来源:百度百科-供电系统

低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式,而这三种接地方式非常容易混淆。今天就来说说这三种系统的原理、特点和适用范围,希望能对广大的电气人有所帮助。

一、定义

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB50054),低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。

(1)、第一个字母表示电源端与地的关系

T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。

(2)、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系

T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

二、分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析

1、IT系统

IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。

图1 IT系统接线图

IT系统特点:

IT系统发生第一次接地故障时,仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电的连续性;-发生接地故障时,对地电压升高173倍;-220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;-安装绝缘监察器。使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。

运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。但是,如果用在供电距离很长的情况下,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

2、TT系统

TT系统就是电源中性点直接接地,用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地,而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。

TT系统中,这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置,也可以若干设备共用一个接地装置。

TT系统接线图

TT系统的主要优点是:

(1)、能抑制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时,低压电网出现的过电压。

(2)、对低压电网的雷击过电压有一定的泄漏能力。

(3)、与低压电器外壳不接地相比,在电器发生碰壳事故时,可降低外壳的对地电压,因而可减轻人身触电危害程度。

(4)、由于单相接地时接地电流比较大,可使保护装置(漏电保护器)可靠动作,及时切除故障。

TT系统的主要缺点是:

(1)、低、高压线路雷击时,配变可能发生正、逆变换过电压。

(2)、低压电器外壳接地的保护效果不及IT系统。

(3)、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。

(4)、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,因此TT系统难以推广。

(5)、TT系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。

TT系统的应用:

TT系统由于接地装置就在设备附近,因此PE线断线的几率小,且容易被发现。

TT系统设备在正常运行时外壳不带电,故障时外壳高电位不会沿PE线传递至全系统。因此,TT系统适用于对电压敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电,在存在爆炸与火灾隐患等危险性场所应用有优势。

TT系统能大幅降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围内。因此,采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置,并优先采用前者。

TT系统主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面引进低压电源的小型用户。

3、TN系统

TN系统即电源中性点直接接地,设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。

在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。

如果将工作零线N重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。

在TN系统中,也就是三相五线制中,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。

根据 IEC 规定的各种保护方式、术语概念,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即 TT 、 TN 和 IT 系统,分述如下。 TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。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。这种供电系统的特点如下。

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,因此 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。

把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开,其特点是:

①共用接地线与工作零线没有电的联系;

②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;

③ TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。 TN方式供电系统这种供电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。它的特点如下。

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 53 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。 TN 方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-C 和 TN-S 等两种。

工作原理:

在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。如果将工作零线N重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。在TN系统中,也就是三相五线制中,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地。 TN-S方式供电系统它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统,称作 TN-S 供电系统, TN-S 供电系统的特点如下。

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 )专用保护线 PE 不许断线,也不许进入漏电开关。

4 )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。

5 ) TN-S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程开工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平——必须采用 TN-S 方式供电系统。 TN-C-S方式供电系统在建筑施工临时供电中,如果前部分是 TN-C 方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统,则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线, TN-C-S 系统的特点如下。

1 )工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通,如图 1-5ND 这段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。 D 点至后面 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 ND 线的负载不平衡的情况及 ND 这段线路的长度。负载越不平衡, ND 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。

2 ) 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。

3 )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行的。但是,在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用 TN-S 方式供电系统。 IT方式供电系统 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。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

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