火力發(fā)電廠電氣設計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討

曹劍鋒

摘 要：火力發(fā)電廠的電氣設計中，低壓配電系統(tǒng)的設計尤為重要，若沒有進行合理的設計和規(guī)范的施工，必然會造成一定的安全隱患。對于火力發(fā)電廠來說，其電壓負荷量非常大，一旦低壓配電系統(tǒng)的安全性出現(xiàn)問題，會造成難以估量的損失。

關鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣設計；低壓配電系統(tǒng)；安全性

1 引言

火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)與使用者的用電情況有著直接的關系，只要在低壓配電系統(tǒng)負責的區(qū)域內(nèi)，任何一個使用者都會直接使用低壓配電系統(tǒng)，因此，低壓配電系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分，其安全性問題不容忽視，如果低壓配電系統(tǒng)發(fā)生故障，就會造成安全隱患，故火力發(fā)電廠電氣設計中的低壓配電系統(tǒng)的安全性必須得到應用的重視。

2 接地保護形式

火力發(fā)電廠的長期發(fā)展過程中，管理人員也逐漸認識到低壓配電系統(tǒng)的作用，為了維護低壓配電系統(tǒng)的安全運行，消除系統(tǒng)故障，火力發(fā)電廠的管理人員也開始制定相應的保護措施，以保證其正常運行，其中，比較常見的就是系統(tǒng)的接地保護形式。在火力發(fā)電廠的實際運行中，需要按照其運行特點，設置相應的接地保護措施，通常情況下，火力發(fā)電廠接地保護的設置要以設備的使用情況以及電廠的內(nèi)部系統(tǒng)為依據(jù)，同時，設置接地保護時，對于任何形式的接地保護，都應該嚴格控制電位連接過程，避免因為疏忽而導致失誤，進而對火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)的安全性造成影響。按照規(guī)定，可以將火力發(fā)電廠低壓配電系統(tǒng)的接地形式分為以下三種，即IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)[1]。

2.1 IT系統(tǒng)

低壓配電IT系統(tǒng)中，對于電源端口帶電位置不用采取接地保護措施，電源端口的帶電位置經(jīng)過阻抗、電抗或者高電阻時，需要采取接地保護措施。此外，低壓配電IT系統(tǒng)的用電設備如果存在外漏導電部分，也應該采取接地保護措施。使用低壓配電IT系統(tǒng)供應電力，可以保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，同時，還能提高系統(tǒng)供電的安全性。比較適合應用于用電量比較大、供電時間比較長以及供電要求比較高的場所，目前，大多數(shù)的火力發(fā)電廠都采用低壓配電IT系統(tǒng)進行供電[2]。在電氣設備中，使用缺少接地保護措施的配電網(wǎng)，如果用電設備的外殼發(fā)生故障，可能會出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，管理不善的話，容易發(fā)生觸電事故。因此，火力發(fā)電廠應該強化安全觀念，采用高效的接地措施，避免安全隱患，保證火力發(fā)電廠能夠正常運行。

2.2 TT系統(tǒng)

低壓配電TT系統(tǒng)中，應該在電源的中性點位置采用直接的接地保護措施，同時，對于電氣設備的外漏導電部分，也應該采用接地保護措施。低壓配電TT系統(tǒng)在整個電氣系統(tǒng)中占有非常重要的作用，運行過程中，電氣系統(tǒng)的中性線N和PE沒有直接的通電關系，即電氣系統(tǒng)的PE線沒有電流經(jīng)過。一般來說，低壓配電TT系統(tǒng)常用于用電設備比較少、用電量比較小以及用電要求比較低的場所，比如偏遠地區(qū)或者農(nóng)村等[3]。從應用范圍來看，低壓配電TT系統(tǒng)遠沒有低壓配電IT系統(tǒng)的應用廣泛，然而，我國的農(nóng)村地區(qū)覆蓋面積比較大，恰好低壓配電TT系統(tǒng)在農(nóng)村的應用較多，故火力發(fā)電廠的管理人員也要相應的重視低壓配電TT系統(tǒng)的應用和發(fā)展，讓低壓配電TT系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用，保證農(nóng)村地區(qū)的供電安全，避免供電事故的發(fā)生。

2.3 TN系統(tǒng)

在火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)中，TN系統(tǒng)也會用于供電，設計低壓配電TN系統(tǒng)時，要將系統(tǒng)負責的電氣設備的外殼用一個保護線連接起來，并采取相應的保護措施，此外，還要保證低壓配電TN系統(tǒng)的中性點之間的連接。低壓配電TN系統(tǒng)的模式有很多種，比如TN-C-S模式、TN-S模式、TN-C模式等，可以按照保護線和中心線合并的關系來確定低壓配電TN系統(tǒng)的模式，這三種模式使用情況不同，在各自的適用范圍內(nèi)，具有明顯的優(yōu)勢。以TN-C模式為例，這種模式容易設計，屬于三相四線系統(tǒng)；TN-S模式也屬于三相四線系統(tǒng)，并增設PE線進行接地保護，常用于存在易爆場所或者保存精密電子儀器的場所；而TN-C-S系統(tǒng)在工礦企業(yè)的應用較多。火力發(fā)電廠的管理人員應該最大限度的利用信息化技術，對上述三種模式進行補充和完善，在保留各自優(yōu)勢的同時，拓展適用范圍，以提高火力發(fā)電廠的工作效率，維護火力發(fā)電廠的運行安全。

上文對火力發(fā)電廠的低壓配電接地保護形式進行分析，采用這種接地保護措施可以明顯的降低火力發(fā)電廠的供電事故，維護火力發(fā)電廠的正常運行，保證供電的穩(wěn)定性，提高供電的安全性，但是，火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)接地保護措施還需要進一步的完善，以滿足火力發(fā)電廠的發(fā)展需求。

3 接地保護設計

火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)設計時，不僅要讓低壓配電系統(tǒng)接地保護措施符合火力發(fā)電廠的實際特點和使用需求，還要讓低壓配電系統(tǒng)接地保護措施與保護線的截面情況、電氣設備的使用情況以及系統(tǒng)接地形式等相匹配。設置低壓配電系統(tǒng)的接地保護過程中，采用任何一種接地保護形式，都應該采用總等電位聯(lián)結，避免低壓配電系統(tǒng)之外的電壓對電路系統(tǒng)產(chǎn)生影響。上文介紹到，火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)存在三種模式，包括低壓配電IT系統(tǒng)、低壓配電TT系統(tǒng)和低壓配電TN系統(tǒng)。其中，低壓配電IT系統(tǒng)主要保護電氣設備的外漏導電部分，在發(fā)生危險時，會立即切斷回路電流，以保證系統(tǒng)的使用安全；低壓配電TT系統(tǒng)則是保護供電網(wǎng)絡的外漏導電部分，當TT系統(tǒng)正常運行時，若供電網(wǎng)絡的外漏導電部分發(fā)生故障，只要電壓沒有超過相應的限值，TT系統(tǒng)會通過報警裝置提示管理人員，以便進行供電網(wǎng)絡的維修，當電壓超過相應的限值時，TT系統(tǒng)會直接切斷供電系統(tǒng)，防止供電事故的發(fā)生；低壓配電TN系統(tǒng)的接地保護主要是防護故障電流過大或者金屬性短路對系統(tǒng)的影響，在接地保護設計時，以電流保護器的應用為主，對電流短路或者電路負荷進行保護，可以將TN系統(tǒng)成為低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護模式，然而，當?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)的導線截面過小或者線路長度過大時，需要使用相應的漏電保護器，以保護供電網(wǎng)絡，同時，也可以作為接地保護措施。

4 漏電斷路器的應用

火力發(fā)電廠低壓配電系統(tǒng)的接地保護中，肯定會應用到漏電保護器，但是，為了保證低壓配電系統(tǒng)的安全，在選擇漏電保護器的過程中，也必須讓漏電保護器的相關參數(shù)和低壓配電系統(tǒng)相匹配，特別是漏電保護器的額定電流的選擇。確定漏電保護器的額定電流時，需要注意以下幾點。第一，漏電保護器應用于低壓配電系統(tǒng)的末端裝置時，要保證電擊能量的上限不能超過限定值；第二，漏電保護器的額定電流必須必低壓配電系統(tǒng)的泄漏電流大，避免泄漏電流對系統(tǒng)的影響。在火力發(fā)電廠低壓配電系統(tǒng)的設計過程中，在系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡干線位置、供電網(wǎng)絡支線位置以及供電系統(tǒng)的末端設備位置都要設置相應的漏電保護器，從系統(tǒng)的整體角度出發(fā)，對低壓配電系統(tǒng)進行全面的保護。

5 結束語

火力發(fā)電廠的電氣設計過程中，要想保證低壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，提高低壓配電系統(tǒng)的安全性，就應該從火力發(fā)電廠的多個層面進行分析，認真對待火力發(fā)電廠的每一個環(huán)節(jié)，包括低壓配電系統(tǒng)的設計、供電網(wǎng)絡的布置和末端設備的安裝等，真正起到保護火力發(fā)電廠低壓配電系統(tǒng)的作用，最大限度的避免安全隱患，維護火力發(fā)電廠的正常運行，以保障使用者的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

[1]曾德慧.高層建筑低壓配電系統(tǒng)漏電的火災危險性及其防范措施研究[J].科技信息，2010（29）.

[2]劍飛.高層建筑低壓配電系統(tǒng)用電安全研究[J].科技創(chuàng)新導報，2009（14）.

[3]陳天華，陳梁星.淺談高層建筑供配電系統(tǒng)存在的問題及對策[J].中華民居，2011（10）.