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(wǎng)的隱患（一）、低壓配網(wǎng)現(xiàn)存的三個(gè)客觀現(xiàn)實(shí)及其內(nèi)在聯(lián)系 通過長期調(diào)查研究，得知，低壓配電系統(tǒng)存在如下三個(gè)客觀現(xiàn)實(shí)： 1、五個(gè)狀況： （1）線路長、分布廣、布局亂、欠規(guī)范、多變動(dòng)； （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(wǎng)大多歸用戶，涉電非專業(yè)人員很多； （5）大多數(shù)低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)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(zhì)量不穩(wěn)定； （4）電網(wǎng)很難管理；（5）漏電保護(hù)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(nèi)在聯(lián)系如下圖： 開路故障和短路故障都是顯性的，應(yīng)對(duì)它的技術(shù)、設(shè)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(diǎn)）接地?cái)囋谝黄穑瑤砹撕芏?、很?yán)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(wǎng)的接地 低壓配網(wǎng)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(gè)客觀狀況，必然產(chǎn)生故障接地。 故障接地，是非故意的，自然產(chǎn)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(fù)載電流，可自調(diào)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(hù)裝置對(duì)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(shí)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(diǎn)）接地, 是為了達(dá)到某種目的或習(xí)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(gè)問題： 1）為發(fā)生觸漏電事故準(zhǔn)備了條件，是人為的事故隱患； 由于中性點(diǎn)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(chǎn)生接地?fù)p耗預(yù)設(shè)了通道，是漏電損耗的主因之一； 由于電網(wǎng)中性點(diǎn)已經(jīng)接地，一旦相線發(fā)生接地故障，

4、立即形成回路，產(chǎn)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(diǎn)接地線、零線與負(fù)載RL、變壓器線圈構(gòu)成并聯(lián)，使接地故障很難查找排除，造成積累，致使電網(wǎng)劣化，很難管理。 3）掩蓋了接地故障造成了積累，是電網(wǎng)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(diǎn)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(shè)備。 4）為雷電侵入電網(wǎng)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(diǎn)接地，使產(chǎn)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(zhì)量遭到破壞。 5）為損

5、害電能質(zhì)量準(zhǔn)備了條件，是電能質(zhì)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(wǎng)接地造成的兩種現(xiàn)象 1、“同異同接地” 現(xiàn)象 在同一電網(wǎng)中，不同的線，同時(shí)接了地，簡稱“同異同接地”現(xiàn)象。且可以長時(shí)間存在，使電網(wǎng)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(xiàn)象很多電源都存在兩種接地，通過大地構(gòu)成了巨大的多孔網(wǎng)絡(luò)，如圖，各電源的性質(zhì)、頻率、振幅、初相、波形千差萬別，各接地阻抗的大小、性質(zhì)非常復(fù)雜，各線間只要有電位差，有通路，就會(huì)有電流，可能相互串?dāng)_，造成電污染，降低電能質(zhì)量。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 3、電網(wǎng)接地的后果 “同異同接地”和“多電源接地”兩個(gè)現(xiàn)象帶來

6、五個(gè)后果： 1）造成電能浪費(fèi)； 2）帶來安全問題； 3）降低電能質(zhì)量； 4）增加電網(wǎng)管理難度； 5）造成漏電保護(hù)器大量失效。 這五個(gè)后果，恰是前述五個(gè)問題。 “同異同接地”和“多電源接地”，是低壓配網(wǎng)現(xiàn)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(jù)之一：造成巨大的電能浪費(fèi) 國家電力事故司法鑒定中心的一位權(quán)威人士，曾測得配變中性點(diǎn)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(wǎng)三相對(duì)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(shí)），如果a、b、c三相都有

7、接地故障，漏地電流應(yīng)該是IDN再加上IaDb、IbDc、IcDa，實(shí)際漏可能比20安培大得多。 按20安培計(jì)，年接地?fù)p耗電量為： 20（A）x0.22(kV)x24(小時(shí))x365（天）38544（kwh）。 假設(shè)配電變壓器容量為100kVA，按24小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行計(jì)，損耗所占比例為： 20（A）x0.22(kV)/100kVAx100%4.4% 實(shí)際損耗比例還要大。 “20安培”現(xiàn)象所造成的電量損失是相當(dāng)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(shí)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(diǎn)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(jìn)一步證明 “同異同接地”現(xiàn)象客觀存在，蘊(yùn)含著一個(gè)巨大的節(jié)電空間。 具有有三個(gè)特點(diǎn)： . 總是悄然發(fā)生，無人知曉； . 大多長期存在下去； . 人們默認(rèn)，無奈。 可見，重點(diǎn)研究、徹底弄清相關(guān)的理論和實(shí)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(jù)之二：帶來嚴(yán)重的安全問題通過對(duì)大量觸漏電事故案例產(chǎn)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(gè)共同的直接原因，就是在發(fā)生事故之前電網(wǎng)就已經(jīng)存在（主要是中性點(diǎn)）接地。如果將電網(wǎng)與地隔離開來，即拆除人為（主要是中性點(diǎn)）接地，有效監(jiān)控并及時(shí)排除接地故障，使

9、電網(wǎng)與地絕緣，“懸空”運(yùn)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(wǎng)，可以少電死很多人： 1980年，某縣供電局采用了配變中性點(diǎn)不接地，共1604臺(tái)，全縣農(nóng)民觸電死亡人數(shù)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(nóng)村配變中性點(diǎn)不接地，共達(dá)6785臺(tái)，當(dāng)年觸電脫 險(xiǎn)達(dá)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(diǎn)改不接地 328臺(tái)，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(wǎng)，可以使配變

10、雷擊損壞減少很多： 某縣農(nóng)村配變中性點(diǎn)改不接地，低壓側(cè)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(nóng)村配變有37臺(tái)中性點(diǎn)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(tái)，均為中性點(diǎn)接地者。 某縣是一個(gè)多雷區(qū)，1983年6月未拆除中性點(diǎn)接地線前已被雷擊壞3臺(tái)配變。6月拆除中性點(diǎn)接地328臺(tái)，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(jù)之三：增加配網(wǎng)管理難度配網(wǎng)中性點(diǎn)接地，相當(dāng)于全電網(wǎng)（通過變壓器線圈、負(fù)載）都接地，即中性點(diǎn)接地把接地故障RD與配電變壓器低壓線圈、電網(wǎng)負(fù)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(diǎn)接地，是加速電網(wǎng)劣化，造成電網(wǎng)難管理的根本原因。 按照此圖，對(duì)15個(gè)行政村的28臺(tái)配電變壓器的中性點(diǎn)接地線電流IDN進(jìn)行了測量，結(jié)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(hào)變：18A, 沙崗村: 1號(hào)變：21A, 薛莊村: 1號(hào)變: 17A， 2號(hào)變：14A, 2號(hào)變: 15A， 2號(hào)變: 13A 3號(hào)變：16A; 3號(hào)變: 18A；程莊村： 1號(hào)變: 13A; 大劉莊村: 1號(hào)變: 19A，雙王莊村: 1號(hào)變: 15A，曹路口村: 1號(hào)變: 16A。 2號(hào)變: 14A； 2號(hào)變：11A；鄭莊村： 1號(hào)變：20A, 曹

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

13、電保護(hù)器出現(xiàn)漏洞 三幅圖說明：由于系統(tǒng)中性點(diǎn)接地，使漏電保護(hù)器的安全性、有效性、可靠性、穩(wěn)定性受到重大影響，還導(dǎo)致大量漏電保護(hù)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(diǎn)接地，是漏電保護(hù)器的“癥結(jié)”。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除二、低壓配網(wǎng)隱患的根治 表面上看，低壓配網(wǎng)的隱患是“涉電事故多、電量損耗大、電網(wǎng)難管理、電源質(zhì)量不穩(wěn)”等問題，實(shí)際僅是表面現(xiàn)象，技術(shù)層面，深層次的，根本原因是配網(wǎng)接地。 應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到，配網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)在低壓，問題的要害是接地，焦點(diǎn)是中性點(diǎn)接地。 應(yīng)該把監(jiān)控和及時(shí)排除接地，作為配網(wǎng)管理工作的新常態(tài)。 應(yīng)該把保持配網(wǎng)與地絕緣，

14、“懸空”運(yùn)行，作為配網(wǎng)管理工作的新目標(biāo)。 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(wǎng)“懸空”的八條好處 1、方便接地監(jiān)控，故障現(xiàn)象簡單好排除，電網(wǎng)好管理； 2、可在運(yùn)行的電網(wǎng)中查找接地故障，提高供電效率； 與地絕緣的“懸空”電網(wǎng)，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(wǎng)還可正常運(yùn)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(zāi)和雷擊電器事故； 4、大幅度減少電能的接地?fù)p耗； 觸漏電時(shí)，只存在很小的電容電流，無大礙。 雷電壓只加在電網(wǎng)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(wǎng)懸空運(yùn)行，少受接地故

15、障影響，穩(wěn)定可靠； 6、電網(wǎng)各自獨(dú)立自潔，減少相互干擾，電能質(zhì)量好； 7、電網(wǎng)對(duì)地電壓低，對(duì)防污閃、延長電網(wǎng)壽命有好處； 8、限制利用大地竊電、放電，對(duì)維護(hù)用電秩序有好處。 “懸空”的配網(wǎng)，與大地只有絕緣支撐關(guān)系，沒有低阻抗連接。使各電系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，把它們對(duì)外施加影響的能力降到最低，同時(shí)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(wǎng)與地之間沒有低阻抗電勢關(guān)系，可減少對(duì)地閃絡(luò)，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(wǎng)管理理念的飛躍 三種運(yùn)行狀態(tài)： 電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài) 電網(wǎng)接地狀況 接地?fù)p耗 安全問題 控器狀態(tài) a. 正常狀態(tài) 電網(wǎng)對(duì)

16、地絕緣 無 無 休眠 b. 隱患狀態(tài) 電網(wǎng)一點(diǎn)接地 無 有 工作 c. 事故狀態(tài) 異線同時(shí)接地 有 有 工作 一是正常運(yùn)行狀態(tài)，配網(wǎng)對(duì)地絕緣，無問題； 二是隱患運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)了第一個(gè)接地點(diǎn)，具備了可能進(jìn)入事故運(yùn)行狀態(tài)的條件，應(yīng)及時(shí)排除，使配網(wǎng)回到正常運(yùn)行狀態(tài)； 三是事故運(yùn)行狀態(tài)，如果在另一線又發(fā)生了新的配網(wǎng)接地，形成了“同異同接地”現(xiàn)象，便進(jìn)入事故運(yùn)行狀態(tài)，是有害的，應(yīng)及時(shí)處理。低壓配電系統(tǒng)接地隱患的探究與根除 2、配網(wǎng)的預(yù)防管理 接地監(jiān)測器，可在配網(wǎng)隱患運(yùn)行期間，發(fā)現(xiàn)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(yùn)行狀態(tài)，這就是接地故障監(jiān)測器的預(yù)防管理。 其意義在于：追求正常運(yùn)行時(shí)間的

17、最大化,和隱患運(yùn)行時(shí)間的最小化，力爭消滅事故運(yùn)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(yù)防管理 只要拆除人為接地，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行有效監(jiān)控，及時(shí)、有計(jì)劃的排除接地故障，舉手之勞，就可以變事故管理為預(yù)防管理。使管理工作目標(biāo)明確、簡便易行。所謂目標(biāo)是：保持配網(wǎng)與地絕緣，“懸空”運(yùn)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(chǎn)生了低壓配網(wǎng)技術(shù)管理的新觀念： 靠接地監(jiān)控，保網(wǎng)地絕緣，靠網(wǎng)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(nèi)容 事故管理 預(yù)防管理 工作目標(biāo)： 降低事故損失。 保持電網(wǎng)懸空。 工作重點(diǎn)： 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(jié)果： 處理大量事故。 可以避免事故。結(jié)論：由于中性點(diǎn)接地，使漏電保護(hù)器頻動(dòng)、損壞、對(duì)N線接地故障不起作用，久而久之，失去其接地保護(hù)功能。但中性點(diǎn)接地還在，是人為的事故隱患。中性點(diǎn)接地掩蓋故障接地，使接地故障積累，產(chǎn)生“同異同接地”和“多電源共地”現(xiàn)象，于是 “涉電事故多、電能漏地?fù)p耗大、電源質(zhì)量不穩(wěn)定，配網(wǎng)管理難度大”等問題就產(chǎn)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(yùn)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(shù)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(shí)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(shí)不需切斷電源而使供電中斷” 。 “發(fā)達(dá)國家電器安全要求高，.重要的控制回路等都采用IT系統(tǒng)。