曹妃甸首钢300吨转炉高压配电站电气保护和接地

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1、曹妃甸首钢300吨转炉高压配电站电气保护和接地摘要：本文通过对几种供电接地系统的概括介绍,筛选出适合作为首钢300t转炉高压配电站的供电接地系统,并对其所应采取的各类接地措施作了较为详尽的说明与分析，对300t转炉高压配电站应采取的电气保护与接地方法提出了适当的建议。摘要：电气保护；高压配电站；接地中图分类号：U415.1文献标识码：A一、概述在建筑物供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。不管哪类建筑物，在供电设计中总包含有接地系统设计。而且，随着建筑物的要求不同，各类设备的功能不同，接地系统也相应不同。尤其现在大量的大型工业建筑的出现对接

2、地系统设计提出了许多新的内容。在常用的几种接地方式中，哪一种能够适合首钢300t转炉大型高压配电站呢？我们不妨分析一下以下几种接地系统。二、常用几种接地方式的分析TN-C系统在该系统中：C-表示工作零线与保护零线完全相同；N-表示用电设备的外壳保护接零T-设备的中性点工作接地TN-C系统是干线部分保护零线与工作零线完全相同。一般用于安全条件较好或无爆炸危险的场所，该系统的示意如图1所示。图1：TN-C系统示意TN-C系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只合适用于三相负荷较平衡的场所。大型工

3、业建筑高压配电站内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷较平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管（可控硅）等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加,使中性线N电压波动，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳（与PEN线连接）带电，对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为首钢300t转炉大型高压配电站的接地系统。TN-C-S系统在该系统中：C-S-表示工作零线与保护零线部分共用；N-表示用电设备的外壳保护接零T-设备的中性点工作接地该系统的示意如图2所示。图2

4、：TN-C-S系统示意TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN-C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性，同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择

5、正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN-C-S系统可以作为首钢300t转炉大型高压配电站的一种接地系统。TN-S系统在该系统中：S-表示系统中有保护专用保护线（PE线）,保护零线与工作零线完全分开N-表示用电设备的外壳保护接零T-设备的中性点工作接地该系统的示意如图3所示，RC为重复接地电阻，Rn为工作接地电阻。电气设备的外壳与系统保护（PE）线相连，在爆炸危险性较大或安全要求较高的场所应采用该系统。图3：TN-S系统示意保护原理：当设备的绝缘击穿（如L1相绝缘击穿），形成电源的单相短路，其单相短路电流为IdId=U/ZL+ZPE+ZE+ZT式中U-电源

6、的相电压；ZL-相线阻抗；ZPE-回路中电气元件的阻抗；ZT-变压器计算阻抗。可见由于短路电流较大，系统中的短路保护装置动作切断故障设备电源，将故障设备脱离电源，防止触电事故的发生。TN-S系统的安全问题的关键是，要与可靠的短路保护装置配合，在设备外壳带电时短路保护装置一定要可靠地动作。这里存在与短路保护的配合问题。TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时，进线采用该系统。TN-S系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准点位。只要象

7、TN-C-S接地系统，采取同样的技术措施，TN-S系统可以用作首钢300t转炉大型高压配电站的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。TT系统第一个“T”表示变压器的中性点接地；第二个“T”表示用电设备的外壳接地。该系统的示意如图4所示。图4：中性点接地系统的保护接地示意通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接，即中性点接地与PE线接地是分开的。该