低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除課件

1、低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除一、低壓配網的隱患（一）、低壓配網現存的三個客觀現實及其內在聯(lián)系 通過長期調查研究，得知，低壓配電系統(tǒng)存在如下三個客觀現實： 1、五個狀況： （1）線路長、分布廣、布局亂、欠規(guī)范、多變動； （2）帶電體通過絕緣件支撐于地，與地相近相隨； （3）絕緣老化，污染腐蝕，年久磨損，外力破壞； （4）低壓電網大多歸用戶，涉電非專業(yè)人員很多； （5）大多數低壓電網中性點接地，接地故障積累。 2、三種故障： （1）開路故障；（2）短路故障； （3）接地故障。 3、五大問題： （1）電能損耗大；（2）涉電事故多；（

2、3）電能質量不穩(wěn)定； （4）電網很難管理；（5）漏電保護器大量失效。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除三者間的內在聯(lián)系如下圖： 開路故障和短路故障都是顯性的，應對它的技術、設備、方法都很成熟。 接地故障不同，是隱性的，和人為（主要是中性點）接地攪在一起，帶來了很多、很嚴重的問題，很值得研究。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除（二）、低壓配網的接地 低壓配網接地，分故障接地和人為接地兩種。 1、故障接地及其電氣特征 由于五個客觀狀況，必然產生故障接地。 故障接地，是非故意的，自然產生的接地故障。 是不可靠接地，阻抗一般較大，散熱條件較好，電流較小，接近負載電流，可自調趨穩(wěn)： 接地電流增大 接地處加溫

3、變干 接地電阻變大 接地電阻變小 接地處降溫侵濕 接地電流變小 過流保護裝置對接地故障大多不起作用。 接地故障具有多發(fā)性、難免性、隱蔽性，可以長時間存在。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 2、人為接地及其電氣特征 人為（主要是中性點）接地, 是為了達到某種目的或習慣性的故意可靠接地。 它使大地成為電源的一極，且阻抗小，載流大，存在五個問題： 1）為發(fā)生觸漏電事故準備了條件，是人為的事故隱患； 由于中性點接地, 一旦相線觸漏電，立即形成電擊(IaDN)，造成事故。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 2）為產生接地損耗預設了通道，是漏電損耗的主因之一； 由于電網中性點已經接地，一旦相線發(fā)生接地故障，

4、立即形成回路，產生漏地電流，給地球加溫，造成漏電損耗。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 接地故障RD通過大地D、中性點接地線、零線與負載RL、變壓器線圈構成并聯(lián)，使接地故障很難查找排除，造成積累，致使電網劣化，很難管理。 3）掩蓋了接地故障造成了積累，是電網劣化和難管理的根源； 低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除由于中性點接地，零(N)與地(D)等電位，雷電壓加到相、零線之間，易損壞電器設備。 4）為雷電侵入電網打開了門戶，是雷擊電器事故的通道； 低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除由于中性點接地，使產生故障接地的那一相近乎短路。雷電被引入到相、零線間，使電壓突變。如此，電源質量遭到破壞。 5）為損

5、害電能質量準備了條件，是電能質量下降的根源；低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 （三）、電網接地造成的兩種現象 1、“同異同接地” 現象 在同一電網中，不同的線，同時接了地，簡稱“同異同接地”現象。且可以長時間存在，使電網不斷劣化。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除2、“多電源接地” 現象很多電源都存在兩種接地，通過大地構成了巨大的多孔網絡，如圖，各電源的性質、頻率、振幅、初相、波形千差萬別，各接地阻抗的大小、性質非常復雜，各線間只要有電位差，有通路，就會有電流，可能相互串擾，造成電污染，降低電能質量。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 3、電網接地的后果 “同異同接地”和“多電源接地”兩個現象帶來

6、五個后果： 1）造成電能浪費； 2）帶來安全問題； 3）降低電能質量； 4）增加電網管理難度； 5）造成漏電保護器大量失效。 這五個后果，恰是前述五個問題。 “同異同接地”和“多電源接地”，是低壓配網現存主要問題的基本原理和主要隱患。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除證據之一：造成巨大的電能浪費 國家電力事故司法鑒定中心的一位權威人士，曾測得配變中性點N接地線電流IDN為20安培 ，如圖中的IDN。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 顯然 IDN 是低壓配網三相對地漏電的不平衡電流。 IDN的存在，說明該配電系統(tǒng)長期存在接地故障，其電流最小是20安培（只有一相有接地故障時），如果a、b、c三相都有

7、接地故障，漏地電流應該是IDN再加上IaDb、IbDc、IcDa，實際漏可能比20安培大得多。 按20安培計，年接地損耗電量為： 20（A）x0.22(kV)x24(小時)x365（天）38544（kwh）。 假設配電變壓器容量為100kVA，按24小時滿負荷運行計，損耗所占比例為： 20（A）x0.22(kV)/100kVAx100%4.4% 實際損耗比例還要大。 “20安培”現象所造成的電量損失是相當可觀的。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除在同一場雪后，同時看到：沒有安裝配電變壓器的電桿根部的雪沒有很快熔化。安裝有配電變壓器，且變壓器中性點接地的電桿根部的雪很快熔化。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的

8、探究與根除 雪，進一步證明 “同異同接地”現象客觀存在，蘊含著一個巨大的節(jié)電空間。 具有有三個特點： . 總是悄然發(fā)生，無人知曉； . 大多長期存在下去； . 人們默認，無奈。 可見，重點研究、徹底弄清相關的理論和實踐問題，予以解決，具有重要意義。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除證據之二：帶來嚴重的安全問題通過對大量觸漏電事故案例產生原因的分析，了解到，造成某單啟觸漏電事故的原因很多，而且各有不同。讓人吃驚的是：幾乎所有的觸漏電事故都有一個共同的直接原因，就是在發(fā)生事故之前電網就已經存在（主要是中性點）接地。如果將電網與地隔離開來，即拆除人為（主要是中性點）接地，有效監(jiān)控并及時排除接地故障，使

9、電網與地絕緣，“懸空”運行，就掐斷了發(fā)生觸漏電事故的因果鏈，也就意味著可減少觸漏電事故95以上。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除資料顯示，使用“懸空”電網，可以少電死很多人： 1980年，某縣供電局采用了配變中性點不接地，共1604臺，全縣農民觸電死亡人數大量減少。 19721980年，每年平均死亡13人，1981年只死2人。 1983年，某省推廣農村配變中性點不接地，共達6785臺，當年觸電脫 險達359人次。 其中某縣效果顯著，1982年觸電死亡8人，1983年全縣配變中性點改不接地 328臺，觸電14人次均未發(fā)生死亡。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除資料顯示，使用“懸空”電網，可以使配變

10、雷擊損壞減少很多： 某縣農村配變中性點改不接地，低壓側加裝避雷器四只后，雷擊損壞率減少到原來的1/3。 1982年，某農村配變有37臺中性點改不接地，均未發(fā)生雷擊損壞。 1982年某市全市配變雷擊損壞12臺，均為中性點接地者。 某縣是一個多雷區(qū)，1983年6月未拆除中性點接地線前已被雷擊壞3臺配變。6月拆除中性點接地328臺，沒有發(fā)生雷擊損壞配變。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除證據之三：增加配網管理難度配網中性點接地，相當于全電網（通過變壓器線圈、負載）都接地，即中性點接地把接地故障RD與配電變壓器低壓線圈、電網負載RL相并聯(lián)，使其很難判斷和查找。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 人為接地掩

11、蓋了故障接地，使接地故障更隱蔽，形成接地故障積累，因此，中性點接地，是加速電網劣化，造成電網難管理的根本原因。 按照此圖，對15個行政村的28臺配電變壓器的中性點接地線電流IDN進行了測量，結果如下：低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 向莊村： 1號變：18A, 沙崗村: 1號變：21A, 薛莊村: 1號變: 17A， 2號變：14A, 2號變: 15A， 2號變: 13A 3號變：16A; 3號變: 18A；程莊村： 1號變: 13A; 大劉莊村: 1號變: 19A，雙王莊村: 1號變: 15A，曹路口村: 1號變: 16A。 2號變: 14A； 2號變：11A；鄭莊村： 1號變：20A, 曹

12、莊村： 1號變: 18A；郭廟村： 1號變: 12A； 2號變: 17A; 白莊村： 1號變：15A, 于莊村： 1號變：28A，趙堂村: 1號變：18A， 2號變: 19A； 2號變: 15A; 2號變: 19A; 祘劉莊村: 1號變：15A, 小劉莊村: 1號變：17A， 2號變: 14A; 2號變: 14A； 100%的接地線有漏地電流。 說明兩個事實： 配變中性點接地線存在漏地電流者不在少數。 其原因是中性點接地掩蓋了接地故障，形成了積累。 得出一個結論：并非管理人員不作為，而是查找、排除接地故障實在太難，難在電網中性點接地。 低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 證據之四：中性點接地使漏

13、電保護器出現漏洞 三幅圖說明：由于系統(tǒng)中性點接地，使漏電保護器的安全性、有效性、可靠性、穩(wěn)定性受到重大影響，還導致大量漏電保護器被人為解除失效、損壞失效和剩余電流分流失效，使其陷入自相矛盾不能自拔的怪圈。因此，中性點接地，是漏電保護器的“癥結”。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除二、低壓配網隱患的根治 表面上看，低壓配網的隱患是“涉電事故多、電量損耗大、電網難管理、電源質量不穩(wěn)”等問題，實際僅是表面現象，技術層面，深層次的，根本原因是配網接地。 應充分認識到，配網的薄弱環(huán)節(jié)在低壓，問題的要害是接地，焦點是中性點接地。 應該把監(jiān)控和及時排除接地，作為配網管理工作的新常態(tài)。 應該把保持配網與地絕緣，

14、“懸空”運行，作為配網管理工作的新目標。 這才是根治上述老大難問題的良方。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除（一）、配網“懸空”的八條好處 1、方便接地監(jiān)控，故障現象簡單好排除，電網好管理； 2、可在運行的電網中查找接地故障，提高供電效率； 與地絕緣的“懸空”電網，接地故障信息明顯，好采用，方便接地監(jiān)控，即使偶爾發(fā)生接地故障，電網還可正常運行。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 3、大幅度減少觸電傷亡、漏電火災和雷擊電器事故； 4、大幅度減少電能的接地損耗； 觸漏電時，只存在很小的電容電流，無大礙。 雷電壓只加在電網線與地之間，無大礙。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 5、電網懸空運行，少受接地故

15、障影響，穩(wěn)定可靠； 6、電網各自獨立自潔，減少相互干擾，電能質量好； 7、電網對地電壓低，對防污閃、延長電網壽命有好處； 8、限制利用大地竊電、放電，對維護用電秩序有好處。 “懸空”的配網，與大地只有絕緣支撐關系，沒有低阻抗連接。使各電系統(tǒng)之間相互獨立，把它們對外施加影響的能力降到最低，同時也把它們抵御外來影響的能力提到最高，用以減少電系統(tǒng)之間的相互干擾。電網與地之間沒有低阻抗電勢關系，可減少對地閃絡，可阻止單線竊電、水中電魚和破壞性放電。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除（二）、電網管理理念的飛躍 三種運行狀態(tài)： 電網運行狀態(tài) 電網接地狀況 接地損耗 安全問題 控器狀態(tài) a. 正常狀態(tài) 電網對

16、地絕緣 無 無 休眠 b. 隱患狀態(tài) 電網一點接地 無 有 工作 c. 事故狀態(tài) 異線同時接地 有 有 工作 一是正常運行狀態(tài)，配網對地絕緣，無問題； 二是隱患運行狀態(tài)，出現了第一個接地點，具備了可能進入事故運行狀態(tài)的條件，應及時排除，使配網回到正常運行狀態(tài)； 三是事故運行狀態(tài)，如果在另一線又發(fā)生了新的配網接地，形成了“同異同接地”現象，便進入事故運行狀態(tài)，是有害的，應及時處理。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 2、配網的預防管理 接地監(jiān)測器，可在配網隱患運行期間，發(fā)現和排除接地故障，把事故消滅在萌芽狀態(tài)，避免被拖入事故運行狀態(tài)，這就是接地故障監(jiān)測器的預防管理。 其意義在于：追求正常運行時間的

17、最大化,和隱患運行時間的最小化，力爭消滅事故運行。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除3、變事故管理為預防管理 只要拆除人為接地，對配網進行有效監(jiān)控，及時、有計劃的排除接地故障，舉手之勞，就可以變事故管理為預防管理。使管理工作目標明確、簡便易行。所謂目標是：保持配網與地絕緣，“懸空”運行。所謂簡便易行就是：只要抓好消滅接地，根本問題就解決了。于是產生了低壓配網技術管理的新觀念： 靠接地監(jiān)控，保網地絕緣，靠網地絕緣，保安全節(jié)電。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除4、兩種管理的比較 比較內容 事故管理 預防管理 工作目標： 降低事故損失。 保持電網懸空。 工作重點： 盡快處理事故。 監(jiān)控排除接地。 工作

18、方式： 跟著事故走。 盯著接地干。 工作結果： 處理大量事故。 可以避免事故。結論：由于中性點接地，使漏電保護器頻動、損壞、對N線接地故障不起作用，久而久之，失去其接地保護功能。但中性點接地還在，是人為的事故隱患。中性點接地掩蓋故障接地，使接地故障積累，產生“同異同接地”和“多電源共地”現象，于是 “涉電事故多、電能漏地損耗大、電源質量不穩(wěn)定，配網管理難度大”等問題就產生了。這就是問題的根本。 拆除人為接地，做好接地監(jiān)控，消滅接地故障，保持與地絕緣， “懸空”運行，問題就解決了。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除（三）、我國著名電氣技術專家王厚余的見解在其所著建筑物電器裝置500問一書中說： “IT系統(tǒng)的電源端不做系統(tǒng)接地，在發(fā)生第一次接地故障時由于不具備故障電流返回電源的通路， .不致引發(fā)電擊事故。.所以發(fā)生第一次接地故障時不需切斷電源而使供電中斷” 。 “發(fā)達國家電器安全要求高，.重要的控制回路等都采用IT系統(tǒng)。