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说到变电所，想必大部分电气设计人员都非常熟悉了。但是如果说到变电所内系统接地的做法，可能不少电气设计人员都是云里雾里，对于一些电气设计初学者来说更是一问三不知了。 我们都知道雷击现象所导致的变电所事故频繁发生，不但对电力供应的稳定性产生了很大影响，另外，因为雷电现象具有不可预测性、无规律性，每次雷击所产生的电流各不相同，对变电所稳定运行也会产生影响。而变电所的防雷现阶段有各种避雷针、避雷器以及微电子等防雷技术，为变电所的稳定运行提供了坚实保障，在很大程度上提升了变电所防雷的强度，确保了我国电力系统的安全稳定运行。那么，问题来了，变电所内系统接地怎样做更好呢？下面本文简明扼要地给大家分析一下，看完文章希望能给广大电气设计人员一些参考。 ▶ 01 变电所内系统接地的做法 注意了，这里只在说低压配电系统电源侧的【系统接地】要如何做，我们不提用电设备侧的【保护接地】。 从上面规范来看，对于TN系统而言，其实真正的 TN-S 系统比 TN-C-S 系统要少很多。 【其一】往往变电所内大多有多台变压器而成系统； 【其二】只设一台变压器的变电所，若它在建筑物内，则给本单体供电时可采用 TN-S 系统；若该变电所也给其他建筑物供电，规范又建议采用 TN-C-S 系统。 所以说，IEC 的做法要灵活的多，把变压器星形结点的 PEN 线先引至低压总配电柜，它将变电所内的变压器、低压柜看做一个电源整体，在即将进行分配电时再处理成更多形式的系统接地型式。 另外，在变电所内其实拥有着很完美的等电位联结系统，所以将其内部所有设备看作是一个电源整体也是合理的。 ▲ 变电所内低压系统的系统接地 而对于单电源系统的变电所，若先在变压器中性点直接接地，并将 N 线与 PE 线 分开，那么分开后的两线是严禁再合并成 PEN 线的。如此该变电所在向其他建筑物供电时，将无法正常使用 TN-C-S 系统，只能使用 TN-S 系统，否则将会存在杂散电流。 ▲ 图集《防雷与接地》14D504 - 单电源 TN-C-S 系统变电站接地示例 ▼ 图集《防雷与接地》14D504 - 双电源单母线分段 TN-C-S 系统变电站接地示例 ▲ 图集《防雷与接地》14D504 - 双电源单母线分段 TN-C-S 系统变电站接地示例 ※ 可见，变电所内的系统接地并不是在变压器中性点直接接地，而是在低压柜处经由 PEN 排至 PE 排的跨接排一点接地更好。这样做的优点是： ◆ 不产生杂散电流，避免了因其而产生的电气事故，如：引发电气火灾；对建筑物地下基础钢筋或金属管道造成电气腐蚀；对电子设备造成电磁干扰；也可能导致剩余电流保护器拒动或误动。 ◆ 便于装设防单相接地电弧火灾用的剩余电流报警装置 RCM。 ◆ 使得自变电所配出的低压系统的接地型式灵活多样，如可处理成：TN-C、TN-C-S、TN-S、TT系统。 ▶ 02 变电所可引出的系统接地型式 根据以上分析，变电所内不管是单电源系统，还是多电源系统，都建议其低压系统工作接地在低压柜处再进行处理。如此，低压柜内的五根母排其实是：L1、L2、L3、PEN、PE 线，而非传统意义上的 L1、L2、L3、N、PE 线。 这样的话，自变电所引出的系统接地型式就能有很多种了，看下图： ▲ 变电所可引出 TN-S、TN-C-S、TN-C 和 TT 系统 ※ 它们分别被用于以下场所的配电： ◆ TN-S系统 —— 适用于内部设有变电所的建筑物； ◆ TN-C-S系统 —— 适用于不附设变电所的建筑物； ◆ TT系统 —— 适用于不具备设置等电位联结的户外场所。 ◆ TN-C系统 —— 虽然上述方案可以引出 TN-C 系统，但因该系统存在较多用电安全隐患，现今已很少采用。 ▶ 03 总结 综上所述，既然自变压器引出至低压柜的是 PEN 线而非 N 线，则低压柜主开关、母联开关应选用【3极】，否则将违反设计强条。 这里不得不说的是，《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》2009 版在第 5.5.3-17 条的做法也存在有部分不妥的地方。 最后要指出的是，供配电专业因涉及行业面广，设计规范和技术指导意见众多，各规范编制相矛盾的地方有很多。当出现这种情况时，我们应去查阅母规或总规，比如以【GB】开头的规范，子规应服从于母规。 |
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