变电所的系统接地与杂散电流的分析

2016-04-06刘元松哈尔滨供电公司运维检修部黑龙江哈尔滨150699

中国新技术新产品 2016年3期

刘元松（哈尔滨供电公司运维检修部，黑龙江哈尔滨 150699）

变电所的系统接地与杂散电流的分析

刘元松
（哈尔滨供电公司运维检修部，黑龙江哈尔滨 150699）

摘要：随着我国经济的不断发展，我国的电力企业也在不断的发展。但是在变电所发展的过程中，仍然存在着各种问题，所以要保证用电的安全，变电所应该采取有效的措施进行解决。本文主要根据新国际电工标准，对变电所的接地系统以及杂散电流进行分析。希望笔者的实践研究可以对变电所系统接地的设置与杂散电流的减少，有一定的参考价值。关键词：变电所；系统接地；杂散电流

众所周知，变电所10/0.4kV中有两个接地，一个是有电气设备外露导电部分的保护接地，另外一个是低压侧中性点出线的系统接地，这两个接地的分与合主要是根据实际的情况而定的。变电所应该正确的设置变压器的中性点接地，这样不仅可以防止地下金属被腐蚀以及杂散电流引起的电气火灾，而且还可以防止对一些信息设备造成干扰。本文主要讨论的是系统接地，主要是变压器在低压侧中性点时，应该在出线处直接接地，还是在低压配电盘处接地的问题。

1　变电所的系统接地分析

1.1单电源TN系统内系统接地的设置

按照低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准规定，针对单电源供电的TN—S系统进行分析，如果这个变压器或者发电机是通过电源的线路可以给其他的建筑物提供电气装置，那么就要把电源线路中的PE进行重复的接地，这样就会使PE线更加的接近地电位。如果变电所用TN-C-S系统将电提供给其他建筑物的电气装置，那么在电源的进线处将PEN线，分成两线分别是PE线和中性线，低压电器设备就会要求在进行电气装置时，这个系统接地应该将进线处进行重复的设置。在进行叙述单电源TN系统内，低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准的规定中，并没有提到变电所系统接地的具体连接位置。

1.2多电源TN系统内系统接地的设置

在一些比较大型的电气装置中不止一个电源进行供电。只有一个电源（一个变压器供电）进行供电的情况是不常见的，在大型电气装置中常见的电气装置都是由多个电源进行供电。但是在多电源供电中，TN系统中的接地系统设置就会变得比较复杂。在低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准的规定中，一个多电源供电的TN系统的系统接地设置如图1所示。图1中显示的是一个电气装置由两个电源同时进行供电，这两个电源可以是分别处在不同位置的两个变电所中的两台变压器，也可以是一个变电所中的两台变压器。图中所显示的①处，表示的是不能将电源的中性点直接就地接地；②处表示的是两个电源必须将中性点间的连接线进行绝缘处理，这根线与PEN线的作用几乎是一致的，但是在这根线的连接回路上，不能连接其他的用电设备；③处表示只有在这根连接线与PE连接线相连接，才会有效的实现系统接地，这个连接点可以在很多台变压器的变电所低压配电盘内，同时也可以在电气装置电源进线的总配电箱内。④处表示电气装置内的PE线可以进行多次重复接地。低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准指出，如果多电源的系统设置不恰当，其中就会有部分的中性线电流不会通过已经设置的电流途径返回电源，这样就会造成一系列的后果，例如：可能会引起电气火灾、地下金属腐蚀等。这种不按照期望返回的电流被称为杂散电流，如图1所示进行设置，那么杂散电流就不会引起很大的危害。

2　变电所的杂散电流分析

2.1变电所杂散电流的产生

随着社会经济的发展，对电的用量也越来越大，但是许多电力企业在对变电所进行电气设计以及安装设置时，都不会考虑防止杂散电流的产生。低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准指出，如果变电所的系统接地设置不恰当，就会产生杂散的电流。另外，当用户在进行电气装置时，如果设计或者是安装不恰当，也会产生杂散电流。例如：在进行装置电气时将PE线与中性线连接反了，导致中性线被重复的接地，还有中性线没有被很好地进行绝缘等，都有可能会引起杂散电流，从而可能会产生一些不良的后果。其中引起比较明显的后果就是漏电保护器RCD可能会合不上闸，还有可能会导致报警系统失去反应。以上简述的都是针对工频配电系统内的杂散电流，而在高频信息系统中也可能存在杂散电流的问题。虽然在高频信息系统中采取了一系列防止杂散电流的措施，例如：进行绝缘、隔离等，但是在不同的情况下，也会产生高频杂散电流，对电源进行干扰。

2.2变电所变压器中性线出线就地直接接地引起的杂散电流

因为我国的电气业与外界的沟通交流不是很多，导致电气技术与发达国家相比，相对落后。现阶段，我国在变电所的设计中将变压器的中性点出现处，直接进行接地就是一个直观的例子。我国变压器中性点出线接地，明显违反了低压电器设备基本原则以及一般特性评价的新标准，从而产生了杂散电流，其不仅在变压器直接接地，而且还在变压器中性点出线配电盘内接地，这样就会影响电流互感器检测接地，同时还会影响报警系统的有效性。针对10/0.4kV配电变电所低压侧系统接地的连接点，我国在过去并没有对电气的规范作出明显的规定。现阶段，针对电气设计主要是根据电气建筑的质量验收标准进行，电气建筑工程质量的验收标准中，变电所中系统接地与保护接地采取的接地方式。在变压器中性点出线被多个点进行接地，中性线中的电流在返回时，可以沿多种途径返回电源，自然就会产生杂散电流，并造成其他的不良后果。