低压供配电网络接地故障保护研究

低压供配电网络接地故障保护研究

发布时间：2022-05-13T01:26:08.115Z 来源：《中国电业与能源》2022年2月3期作者：张洪广

[导读] 现如今，电力行业迅速发展改变了配电网的传统运行机制，使我国配电网系统更加完善，更好的为人们的工作生活作出贡献。

张洪广

山东电力建设第三工程有限公司 266100

摘要：现如今，电力行业迅速发展改变了配电网的传统运行机制，使我国配电网系统更加完善，更好的为人们的工作生活作出贡献。低压供配电网络接地系统在运行过程中十分容易产生接地故障，造成经济损失，甚至可能造成人员受伤。因此，加强低压供配电网接地的安全性与稳定性研究，对于我国电力工程的改善有很大的推进作用。

关键词：低压供配电网络；接地故障；保护策略

引言

随着我国社会的发展迅速，我国电力系统也不断完善。低压供配电网络技术是目前广泛应用于我国配电网系统的新技术。它改善了传统的电子设备独立工作的特点，实现了对整体配电网系统的操作和控制，提升了工作效率。但是，接地故障一直是配电网运行过程中的一个难题。为了推动了配电网系统的发展，方便人们的生活，本文根据低压供配电网络接地故障保护措施进行研究，供参考。

1低压供配电网络接地保护的意义

低压供配电网络中的接地保护工作具有十分重要的意义，配电网的接地保护工作存在难度，近年来，随着科技水平的不断进步，我国配电网的质量也被提出了更高的要求。用电设施、用电设备的种类越来越多，各项用电设备因为性能等原因，对于电能的质量和功率都有着不同的要求，因此，各个地区建设配电网的类型和保护手段也不尽相同。接地设计是配电网安装的主要内容，对于配电网起到了高效保护作用，能有效地提升整个配电网系统的质量和安全性能，为用电设备的正常运行提供保障。我国电力工程近年来得到了突飞猛进的发展，因此配电网系统的安装保护工作成了相关电力部门重点思考的问题，但是有很多低压供配电的工作人员，对于接地保护工作认识不完全，没有正确的认识上去，导致了工作人员不能正确认识配电网系统各个部分的具体功能，或者是造成了接线方式不对等问题。因此目前来看，我国在低压供配电网络接地故障保护领域上还有很大的发展空间，相关电力人员应不断的改进与完善，提高配电网质量。

2低压供配电网络接地故障的原因

2.1金属性接地

金属性接地是低压供配电网络接地产生故障的主要原因，它指的是配电网的部分零部件，主要是导线，由于未扎牢固脱落或质量低劣等问题，导致导线内部的绝缘层体与外界接触，从而产生的接地故障现象，这种情况多发生于线路运维不当的情况下。

2.2非金属性接地

非金属性接地指的是配电线路在进行接地过程中，导线发生断线情况，脱落到了地面上或者是横搭在外部，从而使暴露在外部的电线与金属杆相互接触，而金属杆同时与地面相接触，导致了电线的间接接地的情况出现，从而发生故障，造成配电网系统的瘫痪。这种情况出现的主要原因大多是在配电网安装之前没有对实际情况进行检测，导致配电网设计的布局不合理、线路安装的质量不高、交叉跨越距离不够等。

2.3人为因素

人为因素是造成低压供配电网络产生接地故障的主要原因之一。首先是施工人员的技术水平不到位，没有正确的对于配电网的安装布局、线路配置等进行合理的考虑，导致配电网系统本身的质量不过关。其次是用户自行管理不当。很多用户在日常生活和工作中都很少有正确的用电意识，因此操作、使用手法不规范，导致了高压接地现象的频繁发生。配电网线路所使用的用户数量十分的多，因此当出现故障时，很难找到故障的源头和故障的原因，因此较难及时的进行修复，甚至会导致比较大的危害。

3低压供配电网络接地故障保护

在接地系统使用的过程当中会出现很多的故障，因此，我们为了保证接地系统能够顺利的进行下去，还需要在故障时自己能够自动切断故障电路，从而避免发生电气事故的一个措施，当然，具体切断故障电路保护的装置还需要根据工厂的具体情况和接地系统的自身特点来决定。目前我国低压配电网络通常采用的都是三相四线及保护接地或者保护接零的方法，来保障配电网的接地安全。低压电网的故障接地保护方式主要分为三种：TN保护方式、TT保护方式及IT保护方式。

3.1TN系统

TN系统的实质是指它的电源端直接接地，电气设备表面的金属外壳直接与中性线相连接，当电气设备接地的时候，可以使回路处于一种短路状态，通过流装置动作切除故障，保证配电网的正常运行。相关人员在进行关于这种系统故障保护的设计时，必须按照严格的标准，对于故障保护的时间来说，设备的反应时间都是很短的，固定的设备反应时间只有5秒，而移动设备的反应时间只需要0.4秒。所以，只要满足切断电源回路的时间，才能使接地故障保护系统发挥出更大的作用。当TN系统出现金属性短路的故障时，可以产生较大的电流，当产生的电流超出系统的负荷程度时，该系统就可以利用电流保护器，自动切断电路。此外保护装置还应该采取漏电保护器，因为当线路较长的时候，电流保护器发挥自身作用的时间就会延长。TN安全保护方式还分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种形式。

3.2TT系统的故障保护

相对于TN系统来说，当TT系统发生故障时，产生的电流一般会比较小，所以很难达到影响电流保护的范围。因此，如果采用高度灵敏的设备将会很大程度的加大投资的成本。所以在TT系统的保护装置中我们也采用漏电保护器装置。TT保护方式主要适用于于土壤电阻率较低的地方，因为该保护手段的适用性十分的高。TT系统具有以下的几点特点：首先，当电力设备中的金属外壳带有电荷时，由于有接地保护技术的支撑可以减少触电现象的发生。其次，它能有效的减少电路跳闸的次数，保障用电安全。但是它也存在着一些弊端，如建设TT保护系统较为费力，需要大量的钢材，因此投入的资金量大，且TT系统难以有效的进行回收，因此相关工作人员在建设低压配电网络接地保护系统时，要根据现场的实际情况选择科学合理地保护手段。

3.3IT系统的故障保护

IT保护方式是低压供配电网络中的重要接地保护手段，它跟前两者故障保护系统比较，这类保护装置就显得很特殊：如果是第一次发