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词条 供电系统
释义

供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。电力供电系统大致可分为TN,IT,TT 三种,其中TN系统又分为TN-C,TN-S,TN-C-S三种表现形式。

确定供电系统的原则

确定供电系统的一般原则是:供电可靠,操作方便、运行安全灵活,经济合理,具有发展的可能性。

(1)供电可靠性

供电可靠性是指供电系统不间断供电的可靠程度。应根据负荷等级来保证其不同的可靠性。在设计时,不考虑双重事故。

(2)操作方便,运行安全灵活

供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时操作和检修方便、运行维护安全可靠。为此,应简化接线,减少供电层次和操作程序。

(3)经济合理

接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单,以减少投资和运行费用,并应提高供电安全性。

(4)具有发展的可能性

接线方式应保证便于将来发展,同时能适应分期建设的需要。

供电系统的接线方式

(1)供电系统按系统接线布置方式可分为放射式、干线式、环式及两端电源供电式等接线系统;

(2)按运行方式可分为开式和闭式接线系统;

(3) 按对负荷供电可靠性的要求可分为无备用和有备用接线系统。 在有备用接线系统中,其中一回线路发生故障时,其余线路能保证全部供电的成为完全备用系统;如果只能保证对重要用户的供电,则成为不完全备用系统。备用系统的投入方式可分为手动投入、自动投入和经常投入等几种。

TN 系统

在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带电时,形成相线和地线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。

如果将工作零线N重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。

在TN系统中,也就是三相五线制中,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。

由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地。

TN-S 系统

该系统中保护线和中性线分开,系统造价略贵。除具有TN-C系统的优点外,由于正常时PE线不通过负荷电流,故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电,所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电,也可用于爆炸危险环境中。在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。采用 TN-S供电既方便又安全。

TN-C系统

该系统中保护线与中性线合并为PEN线,具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时,故障电流大,可使电流保护装置动作,切断电源。

该系统对于单相负荷及三相不平衡负荷的线路,PEN线总有电流流过,其产生的压降,将会呈现在电气设备的金属外壳上,对敏感性电子设备不利。此外,PEN线上微弱的电流在危险的环境中可能引起爆炸,所以有爆炸危险环境不能使用TN-C系统。

TN-C-S系统

该系统PEN线自A点起分开为保护线(PE)和中性线(N)。分开以后N线应对地绝缘。为防止PE线与N线混淆,应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的色标,N线涂以浅蓝色色标。此外,自分开后,PE线不能再与N线再合并。

TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统,无论在工矿企业还是在民用建筑中,其线路结构简单,又能保证一定安全水平。

TT系统

在电源中性点直接接地的三相四线系统中,所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地,称之为TT供电系统。

第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地,第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图所示。这种供电系统的特点如下:

1 )当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。

2 )当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此 TT 系统难以推广。

3 )TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。

现在有的建筑单位是采用 TT 系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。

把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开,其特点是:

①共用接地线与工作零线没有电的联系;

②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;

③ TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。

IT系统

IT系统是指在电源中性点不接地系统中,将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地,称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。

IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成回路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

供电系统岗位介绍

1、调度室

调度室(地调)就是调度地区电网运行的单位。调度员首先要下变电站实习几个月,熟悉变电站运行方式,然后在调度室实习半年左右,期满考试合格,可以任副职调度员。调度员的工作感觉比较乏味,整天都是电话,要倒班,上夜班是很正常的,而且调度命令绝对不可以有错。对于调度员和编制电网运行方式的方式室工作人员都要对电网结构继保工作事故处理有相当的掌握,因为难度在于在事故状态下,他们是事故处理的指挥者。好处就是不累、不脏、平均上两天休息四天,奖金高。

2、继保班

继保班一般有好几个,分管35kV/110kV/220kV/500kV几个电压等级的变电站的保护工作,这个是新进大学生经常去的而且很有学问的地方。一个搞继电保护的人,一般最少要三四年的实际工作经验才能充分熟悉掌握本局的保护工作。

3、信息中心

信息中心这也是近年来大量新生涌入的部门。因为现在供电局都有集控中心,都采用了能量管理系统(EMS),变电站大都实现了少人值守和无人值守,数据的采集设备的监控微机保护的实现,都离不开通讯。这个所年轻人特别多,多为计算机和通信专业毕业。

4、检修试验所

这个所主要对一次设备进行检修维护,定期进行试验。设置有系统班(管主变互感器),开关班(管断路器),高压班和化验班。修试所的人比较辛苦,工作环境充满油污,很多时候非常需要体力,所以基本上没有女生。以前,修试所的地位比较高,因为他们对一次设备了如指掌,修试所出来的人几乎胜任其他所有位置。但是近年来修试所的地位有所下降(虽然工资奖金还是高),因为他们的工作尤其看重经验,而技术难度不高。此外,随着微机保护的普及和计算机通讯的应用,搞修试的对二次回路知道得就越来越少了。

5、送电工区

就是对35kV~220kV输电线路进行维护的,野外工作,很艰苦。注重经验,没很多技术。

6、变电所值班员

主管35kV以上变电站的运行。工资不少,但工作相对来说比较乏味,而且承担风险比较大,因为出事故的时候,基本上都可以从值班人员的身上找出一些责任来,所以被扣奖金的几率是最高的。

7、计量所

设有内校班(校电能表,不出差),现校班(出差到现场校表,大用户的装表工作),仪表班(电压表,电流表,温度表,压力表等各种仪表的维护校验工作)。这个所的工作比较轻松,而且相对最安全,风险也极小。当然,相应地,工资比较少。

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