火力發(fā)電廠電氣設(shè)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(shè)計中，低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要，若沒有進(jìn)行合理的設(shè)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(fù)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(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣設(shè)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(guān)系，只要在低壓配電系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(shè)計中的低壓配電系統(tǒng)的安全性必須得到應(yīng)用的重視。

2 接地保護(hù)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(rèn)識到低壓配電系統(tǒng)的作用，為了維護(hù)低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)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(yīng)的保護(hù)措施，以保證其正常運(yùn)行，其中，比較常見的就是系統(tǒng)的接地保護(hù)形式。在火力發(fā)電廠的實際運(yùn)行中，需要按照其運(yùn)行特點，設(shè)置相應(yīng)的接地保護(hù)措施，通常情況下，火力發(fā)電廠接地保護(hù)的設(shè)置要以設(shè)備的使用情況以及電廠的內(nèi)部系統(tǒng)為依據(jù)，同時，設(shè)置接地保護(hù)時，對于任何形式的接地保護(hù)，都應(yīng)該嚴(yán)格控制電位連接過程，避免因為疏忽而導(dǎo)致失誤，進(jìn)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(hù)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(hù)措施。此外，低壓配電IT系統(tǒng)的用電設(shè)備如果存在外漏導(dǎo)電部分，也應(yīng)該采取接地保護(hù)措施。使用低壓配電IT系統(tǒng)供應(yīng)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(yīng)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(jìn)行供電[2]。在電氣設(shè)備中，使用缺少接地保護(hù)措施的配電網(wǎng)，如果用電設(shè)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(yīng)該強(qiáng)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(yùn)行。

2.2 TT系統(tǒng)

低壓配電TT系統(tǒng)中，應(yīng)該在電源的中性點位置采用直接的接地保護(hù)措施，同時，對于電氣設(shè)備的外漏導(dǎo)電部分，也應(yīng)該采用接地保護(hù)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(yùn)行過程中，電氣系統(tǒng)的中性線N和PE沒有直接的通電關(guān)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(shè)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(yuǎn)地區(qū)或者農(nóng)村等[3]。從應(yīng)用范圍來看，低壓配電TT系統(tǒng)遠(yuǎn)沒有低壓配電IT系統(tǒng)的應(yīng)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(yīng)用較多，故火力發(fā)電廠的管理人員也要相應(yīng)的重視低壓配電TT系統(tǒng)的應(yīng)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(shè)計低壓配電TN系統(tǒng)時，要將系統(tǒng)負(fù)責(zé)的電氣設(shè)備的外殼用一個保護(hù)線連接起來，并采取相應(yīng)的保護(hù)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(hù)線和中心線合并的關(guān)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(shè)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(shè)PE線進(jìn)行接地保護(hù)，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(yīng)用較多?；鹆Πl(fā)電廠的管理人員應(yīng)該最大限度的利用信息化技術(shù)，對上述三種模式進(jìn)行補(bǔ)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(hù)火力發(fā)電廠的運(yùn)行安全。

上文對火力發(fā)電廠的低壓配電接地保護(hù)形式進(jìn)行分析，采用這種接地保護(hù)措施可以明顯的降低火力發(fā)電廠的供電事故，維護(hù)火力發(fā)電廠的正常運(yùn)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(hù)措施還需要進(jìn)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(hù)設(shè)計

火力發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要讓低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)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(hù)措施與保護(hù)線的截面情況、電氣設(shè)備的使用情況以及系統(tǒng)接地形式等相匹配。設(shè)置低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)過程中，采用任何一種接地保護(hù)形式，都應(yīng)該采用總等電位聯(lián)結(jié)，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(hù)電氣設(shè)備的外漏導(dǎo)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(hù)供電網(wǎng)絡(luò)的外漏導(dǎo)電部分，當(dāng)TT系統(tǒng)正常運(yùn)行時，若供電網(wǎng)絡(luò)的外漏導(dǎo)電部分發(fā)生故障，只要電壓沒有超過相應(yīng)的限值，TT系統(tǒng)會通過報警裝置提示管理人員，以便進(jìn)行供電網(wǎng)絡(luò)的維修，當(dāng)電壓超過相應(yīng)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(hù)主要是防護(hù)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(hù)設(shè)計時，以電流保護(hù)器的應(yīng)用為主，對電流短路或者電路負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)，可以將TN系統(tǒng)成為低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護(hù)模式，然而，當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)的導(dǎo)線截面過小或者線路長度過大時，需要使用相應(yīng)的漏電保護(hù)器，以保護(hù)供電網(wǎng)絡(luò)，同時，也可以作為接地保護(hù)措施。

4 漏電斷路器的應(yīng)用

火力發(fā)電廠低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)中，肯定會應(yīng)用到漏電保護(hù)器，但是，為了保證低壓配電系統(tǒng)的安全，在選擇漏電保護(hù)器的過程中，也必須讓漏電保護(hù)器的相關(guān)參數(shù)和低壓配電系統(tǒng)相匹配，特別是漏電保護(hù)器的額定電流的選擇。確定漏電保護(hù)器的額定電流時，需要注意以下幾點。第一，漏電保護(hù)器應(yīng)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(hù)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(shè)計過程中，在系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)干線位置、供電網(wǎng)絡(luò)支線位置以及供電系統(tǒng)的末端設(shè)備位置都要設(shè)置相應(yīng)的漏電保護(hù)器，從系統(tǒng)的整體角度出發(fā)，對低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行全面的保護(hù)。

5 結(jié)束語

火力發(fā)電廠的電氣設(shè)計過程中，要想保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高低壓配電系統(tǒng)的安全性，就應(yīng)該從火力發(fā)電廠的多個層面進(jìn)行分析，認(rèn)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(shè)計、供電網(wǎng)絡(luò)的布置和末端設(shè)備的安裝等，真正起到保護(hù)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(hù)火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行，以保障使用者的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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