變電所的系統(tǒng)接地與雜散電流的分析

劉元松（哈爾濱供電公司運(yùn)維檢修部，黑龍江 哈爾濱 150699）

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變電所的系統(tǒng)接地與雜散電流的分析

劉元松
（哈爾濱供電公司運(yùn)維檢修部，黑龍江 哈爾濱 150699）

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的電力企業(yè)也在不斷的發(fā)展。但是在變電所發(fā)展的過程中，仍然存在著各種問題，所以要保證用電的安全，變電所應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行解決。本文主要根據(jù)新國際電工標(biāo)準(zhǔn)，對變電所的接地系統(tǒng)以及雜散電流進(jìn)行分析。希望筆者的實(shí)踐研究可以對變電所系統(tǒng)接地的設(shè)置與雜散電流的減少，有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：變電所；系統(tǒng)接地；雜散電流

眾所周知，變電所10/0.4kV中有兩個(gè)接地，一個(gè)是有電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分的保護(hù)接地，另外一個(gè)是低壓側(cè)中性點(diǎn)出線的系統(tǒng)接地，這兩個(gè)接地的分與合主要是根據(jù)實(shí)際的情況而定的。變電所應(yīng)該正確的設(shè)置變壓器的中性點(diǎn)接地，這樣不僅可以防止地下金屬被腐蝕以及雜散電流引起的電氣火災(zāi)，而且還可以防止對一些信息設(shè)備造成干擾。本文主要討論的是系統(tǒng)接地，主要是變壓器在低壓側(cè)中性點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該在出線處直接接地，還是在低壓配電盤處接地的問題。

1　變電所的系統(tǒng)接地分析

1.1單電源TN系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置

按照低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，針對單電源供電的TN—S系統(tǒng)進(jìn)行分析，如果這個(gè)變壓器或者發(fā)電機(jī)是通過電源的線路可以給其他的建筑物提供電氣裝置，那么就要把電源線路中的PE進(jìn)行重復(fù)的接地，這樣就會使PE線更加的接近地電位。如果變電所用TN-C-S系統(tǒng)將電提供給其他建筑物的電氣裝置，那么在電源的進(jìn)線處將PEN線，分成兩線分別是PE線和中性線，低壓電器設(shè)備就會要求在進(jìn)行電氣裝置時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)接地應(yīng)該將進(jìn)線處進(jìn)行重復(fù)的設(shè)置。在進(jìn)行敘述單電源TN系統(tǒng)內(nèi)，低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中，并沒有提到變電所系統(tǒng)接地的具體連接位置。

1.2多電源TN系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置

在一些比較大型的電氣裝置中不止一個(gè)電源進(jìn)行供電。只有一個(gè)電源（一個(gè)變壓器供電）進(jìn)行供電的情況是不常見的，在大型電氣裝置中常見的電氣裝置都是由多個(gè)電源進(jìn)行供電。但是在多電源供電中，TN系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)設(shè)置就會變得比較復(fù)雜。在低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中，一個(gè)多電源供電的TN系統(tǒng)的系統(tǒng)接地設(shè)置如圖1所示。圖1中顯示的是一個(gè)電氣裝置由兩個(gè)電源同時(shí)進(jìn)行供電，這兩個(gè)電源可以是分別處在不同位置的兩個(gè)變電所中的兩臺變壓器，也可以是一個(gè)變電所中的兩臺變壓器。圖中所顯示的①處，表示的是不能將電源的中性點(diǎn)直接就地接地；②處表示的是兩個(gè)電源必須將中性點(diǎn)間的連接線進(jìn)行絕緣處理，這根線與PEN線的作用幾乎是一致的，但是在這根線的連接回路上，不能連接其他的用電設(shè)備；③處表示只有在這根連接線與PE連接線相連接，才會有效的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接地，這個(gè)連接點(diǎn)可以在很多臺變壓器的變電所低壓配電盤內(nèi)，同時(shí)也可以在電氣裝置電源進(jìn)線的總配電箱內(nèi)。④處表示電氣裝置內(nèi)的PE線可以進(jìn)行多次重復(fù)接地。低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)指出，如果多電源的系統(tǒng)設(shè)置不恰當(dāng)，其中就會有部分的中性線電流不會通過已經(jīng)設(shè)置的電流途徑返回電源，這樣就會造成一系列的后果，例如：可能會引起電氣火災(zāi)、地下金屬腐蝕等。這種不按照期望返回的電流被稱為雜散電流，如圖1所示進(jìn)行設(shè)置，那么雜散電流就不會引起很大的危害。

2　變電所的雜散電流分析

2.1變電所雜散電流的產(chǎn)生

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電的用量也越來越大，但是許多電力企業(yè)在對變電所進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)以及安裝設(shè)置時(shí)，都不會考慮防止雜散電流的產(chǎn)生。低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)指出，如果變電所的系統(tǒng)接地設(shè)置不恰當(dāng)，就會產(chǎn)生雜散的電流。另外，當(dāng)用戶在進(jìn)行電氣裝置時(shí)，如果設(shè)計(jì)或者是安裝不恰當(dāng)，也會產(chǎn)生雜散電流。例如：在進(jìn)行裝置電氣時(shí)將PE線與中性線連接反了，導(dǎo)致中性線被重復(fù)的接地，還有中性線沒有被很好地進(jìn)行絕緣等，都有可能會引起雜散電流，從而可能會產(chǎn)生一些不良的后果。其中引起比較明顯的后果就是漏電保護(hù)器RCD可能會合不上閘，還有可能會導(dǎo)致報(bào)警系統(tǒng)失去反應(yīng)。以上簡述的都是針對工頻配電系統(tǒng)內(nèi)的雜散電流，而在高頻信息系統(tǒng)中也可能存在雜散電流的問題。雖然在高頻信息系統(tǒng)中采取了一系列防止雜散電流的措施，例如：進(jìn)行絕緣、隔離等，但是在不同的情況下，也會產(chǎn)生高頻雜散電流，對電源進(jìn)行干擾。

2.2變電所變壓器中性線出線就地直接接地引起的雜散電流

因?yàn)槲覈碾姎鈽I(yè)與外界的溝通交流不是很多，導(dǎo)致電氣技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，相對落后。現(xiàn)階段，我國在變電所的設(shè)計(jì)中將變壓器的中性點(diǎn)出現(xiàn)處，直接進(jìn)行接地就是一個(gè)直觀的例子。我國變壓器中性點(diǎn)出線接地，明顯違反了低壓電器設(shè)備基本原則以及一般特性評價(jià)的新標(biāo)準(zhǔn)，從而產(chǎn)生了雜散電流，其不僅在變壓器直接接地，而且還在變壓器中性點(diǎn)出線配電盤內(nèi)接地，這樣就會影響電流互感器檢測接地，同時(shí)還會影響報(bào)警系統(tǒng)的有效性。針對10/0.4kV配電變電所低壓側(cè)系統(tǒng)接地的連接點(diǎn)，我國在過去并沒有對電氣的規(guī)范作出明顯的規(guī)定。現(xiàn)階段，針對電氣設(shè)計(jì)主要是根據(jù)電氣建筑的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，電氣建筑工程質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，變電所中系統(tǒng)接地與保護(hù)接地采取的接地方式。在變壓器中性點(diǎn)出線被多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行接地，中性線中的電流在返回時(shí)，可以沿多種途徑返回電源，自然就會產(chǎn)生雜散電流，并造成其他的不良后果。

圖1　多電源TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)接地的設(shè)置

結(jié)語

綜上所述，變電所在進(jìn)行系統(tǒng)接地時(shí)，一定要注意電氣裝置的設(shè)置以及設(shè)計(jì)，要根據(jù)實(shí)際情況而定，防止雜散電流的產(chǎn)生，一定要切實(shí)保證用戶用電的安全，從而實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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中圖分類號：TM63

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A