火力发电厂电气设计中低压配电接线安全性探讨
李禹江
【摘 要】低压配电接线作为火力发电厂电气设计的重要环节，承担着为各种电力设备提供电力能源等重要任务，是提升电力生产和供应的基础保障。论文从IT系统、TT系统和TN系统等接地方式探讨了火力发电厂电气设计中低压配电接线安全性，并提出了一些提升火力发电厂低压配电接线安全性的措施，以供相关工作者参考。
【Abstract】As an important part of thermal power plant electrical design， low voltage distribution line is responsible for the important task of providing power and energy for all kinds of power equipment， and is the basic guarantee to improve power production and supply. This paper discusses the safety of low-voltage electrical wiring design of the power plant from the IT system， TT system and TN system grounding method， and puts forward some measures to improve the connection safety of low-voltage power distribution wiring in thermal power plant， for reference.
【关键词】火力发电厂；电气设计；低压配电接线；安全性
【Keywords】thermal power plant； electrical design； low voltage distribution wiring； safety
【中图分类号】TU13 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）11-0156-02
1 引言
随着电力改革的不断发展，电网建设规模不断扩大，各项生产和生活活动对电力能源的需求量也不断增加，这就增加了火力发电厂运营压力。火力发电厂进行电力能源生产和供应，涉及的电力设备及电力生产系统十分复杂，低压配电系统直接关系到火力发电厂电力供应水平，因此，在电气设计中要重点针对低压配电系统进行科学、合理的完善，提高低压配电系统的安全性、可靠性。对于低压配电接线系统而言最重要的就是做好接地保护的设计，减少系统故障的发生以及造成的损害。火力发电厂管理人员还要根据低压配电接线的电气设计特点积极采取有效措施，提升低压配电接线的安全性。
2 火力發电厂电气设计中低压配电接线分析
2.1 低压配电IT接线
IT系统是一种三相三线式的配电系统，稳定性和安全性都较高，能够实现不间断供电，其基本结构如图1所示。IT系统中，电源端口的带电区域采用高电阻、高阻抗或者高电抗的接地方式实现接地保护，而变压器通常不设置接地保护，各个电气设备的外露导电部分要采用直接接地的保护方式[1]。IT系统中，如果一相线路发生接地故障，由于接地电流较小不会影响整个配电系统的平衡性和稳定性，其他相的线路还可以保持正常的电力供应。低压配电系统在运行过程中可能出现绝缘损害现象，电气设备的金属外壳出现带电故障，由于接地保护作用，工作人员避免了碰触设备外壳造成的触电事故，主要原因就是故障电流可以通过接地线流入大地，减少了流经人体的电流，保障了人员及电气设备的安全。
2.2 低压配电TT接线
低压配电TT系统的电气设计方案主要是在电源中性点采用直接接地的保护方式，并且电气设备的外露导电部分也要进行直接接地，即电气设备的金属外壳都要形成一个单独的接地系统，这样的设计使得电源端的接地线与负荷侧的接地线失去联系，当发生故障后，故障电流无法通过PE线路进入其他电力设备，从而减少了故障范围的扩大。低压配电TT系统的优势就在于避免了电力设备接地保护的相互干扰问题，电源中性点的接地设置也不会对电力设备的运行产生影响。通常而言，低压配电TT系统在电力设备较少、用电量较低、用电要求不高的电力系统中应用较多。我国农村地区的电力覆盖面积较广、用电负荷比较分散，采用TT型的低压配电系统较多，因此，火力发电厂要提高对低压配电TT系统的开发和应用，保证农村地区的供电安全，避免供电事故的发生。
2.3 低压配电TN接线
低压配电TN系统在火电厂电气设计中也较为常见，其设计特点是通过一根保护线将所有电气设备的外壳连接到一起，在配电网中性点进行接地保护，从而形成一个统一的接地保护系统。在低压配电TN系统电气设计中，要严格检查电力线路的横截面积，在满足国家电力行业规定的基础上，实现保护线的有效连接，同时，为避免故障电流过大或金属性短路问题，还需要利用电流保护器实现对电路负荷的保护。常见的低压配电TN系统还可以划分为TN-S模式、TN-C-S模式和TN-C模式[2]，其中，TN-S模式采用三相四线加上PE线的结构设计，N线和PE线相互独立；TN-C-S模式则是将N线和PE线结合在一起，形成一种接地系统，在各种危险作业场所较为常见；TN-C模式连接方式较为简单，采用的是较为常见的三相四线接线模式。
3 提升火力发电厂低压配电接线安全性的措施
3.1 应用漏电断路器
为了保障低压配电系统的安全运行，火力发电厂进行电气设计的过程中可以应用漏电断路器，提升接地保护的可靠性。在应用漏电保护器的过程中要注意相关参数的设定，确定额定电流时需要注意：
第一，漏电保护器应用于低压配电系统的末端装置时，要保证电击能量的上限不能超过限定值；
第二，漏电保护器的额定电流必须比低压配电系统的泄漏电流大，避免泄漏电流对系统的影响[3]。
在火力发电厂低压配电系统的设计过程中，可以将漏电保护器应用到系统的供电网络干线位置、供电网络支线位置以及供电系统的末端设备位置，实现对低压配电系统的全面保护。
3.2 加强系统的运行维护
为确保火力发电厂低压配电系统的安全性，还需要全面提高工作人员的综合素质。一方面，火力发电厂要加强安全性的理论知识教育活动，提升工作人员对配电系统安全运行的重视程度，强化他们的安全用电意识，确保各项工作的
安全进行；另一方面，对工作人员定期组织专业技术培训，使其了解电气设计和配电系统的技术知识，在明白系统各项技术工作原理的基础上进一步提升低压配电系统的运行维护效率。此外，随着科技的不断进步，火力发电厂还要继续加强新技术、新工艺的研究与应用，提升低压配电系统的运行效率。
4 结语
总而言之，火力发电厂电气设计中低压配电接线的安全性主要和其接地方式有关，火力发电厂要结合自身的运行情况和实际需求，选择合适的系统设计方案，例如IT系统、TT系统、TN系统等，通过有效的接地保护措施，减少火电厂的电力事故，维护火力发电厂的正常运行，保证供电的稳定性和安全性。
【参考文献】
【1】邓晓峰.刍议电厂低压配电系统的安全性问题[J].科技创业家，2013（07）：74-75
【2】张天奇.电厂低压配电系统的安全性分析[J].电子世界，2017（05）：126+128.
【3】曹剑锋.火力发电厂电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2014（14）：150.
【摘 要】低压配电接线作为火力发电厂电气设计的重要环节，承担着为各种电力设备提供电力能源等重要任务，是提升电力生产和供应的基础保障。论文从IT系统、TT系统和TN系统等接地方式探讨了火力发电厂电气设计中低压配电接线安全性，并提出了一些提升火力发电厂低压配电接线安全性的措施，以供相关工作者参考。
【Abstract】As an important part of thermal power plant electrical design， low voltage distribution line is responsible for the important task of providing power and energy for all kinds of power equipment， and is the basic guarantee to improve power production and supply. This paper discusses the safety of low-voltage electrical wiring design of the power plant from the IT system， TT system and TN system grounding method， and puts forward some measures to improve the connection safety of low-voltage power distribution wiring in thermal power plant， for reference.
【关键词】火力发电厂；电气设计；低压配电接线；安全性
【Keywords】thermal power plant； electrical design； low voltage distribution wiring； safety
【中图分类号】TU13 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）11-0156-02
1 引言
随着电力改革的不断发展，电网建设规模不断扩大，各项生产和生活活动对电力能源的需求量也不断增加，这就增加了火力发电厂运营压力。火力发电厂进行电力能源生产和供应，涉及的电力设备及电力生产系统十分复杂，低压配电系统直接关系到火力发电厂电力供应水平，因此，在电气设计中要重点针对低压配电系统进行科学、合理的完善，提高低压配电系统的安全性、可靠性。对于低压配电接线系统而言最重要的就是做好接地保护的设计，减少系统故障的发生以及造成的损害。火力发电厂管理人员还要根据低压配电接线的电气设计特点积极采取有效措施，提升低压配电接线的安全性。
2 火力發电厂电气设计中低压配电接线分析
2.1 低压配电IT接线
IT系统是一种三相三线式的配电系统，稳定性和安全性都较高，能够实现不间断供电，其基本结构如图1所示。IT系统中，电源端口的带电区域采用高电阻、高阻抗或者高电抗的接地方式实现接地保护，而变压器通常不设置接地保护，各个电气设备的外露导电部分要采用直接接地的保护方式[1]。IT系统中，如果一相线路发生接地故障，由于接地电流较小不会影响整个配电系统的平衡性和稳定性，其他相的线路还可以保持正常的电力供应。低压配电系统在运行过程中可能出现绝缘损害现象，电气设备的金属外壳出现带电故障，由于接地保护作用，工作人员避免了碰触设备外壳造成的触电事故，主要原因就是故障电流可以通过接地线流入大地，减少了流经人体的电流，保障了人员及电气设备的安全。
2.2 低压配电TT接线
低压配电TT系统的电气设计方案主要是在电源中性点采用直接接地的保护方式，并且电气设备的外露导电部分也要进行直接接地，即电气设备的金属外壳都要形成一个单独的接地系统，这样的设计使得电源端的接地线与负荷侧的接地线失去联系，当发生故障后，故障电流无法通过PE线路进入其他电力设备，从而减少了故障范围的扩大。低压配电TT系统的优势就在于避免了电力设备接地保护的相互干扰问题，电源中性点的接地设置也不会对电力设备的运行产生影响。通常而言，低压配电TT系统在电力设备较少、用电量较低、用电要求不高的电力系统中应用较多。我国农村地区的电力覆盖面积较广、用电负荷比较分散，采用TT型的低压配电系统较多，因此，火力发电厂要提高对低压配电TT系统的开发和应用，保证农村地区的供电安全，避免供电事故的发生。
2.3 低压配电TN接线
低压配电TN系统在火电厂电气设计中也较为常见，其设计特点是通过一根保护线将所有电气设备的外壳连接到一起，在配电网中性点进行接地保护，从而形成一个统一的接地保护系统。在低压配电TN系统电气设计中，要严格检查电力线路的横截面积，在满足国家电力行业规定的基础上，实现保护线的有效连接，同时，为避免故障电流过大或金属性短路问题，还需要利用电流保护器实现对电路负荷的保护。常见的低压配电TN系统还可以划分为TN-S模式、TN-C-S模式和TN-C模式[2]，其中，TN-S模式采用三相四线加上PE线的结构设计，N线和PE线相互独立；TN-C-S模式则是将N线和PE线结合在一起，形成一种接地系统，在各种危险作业场所较为常见；TN-C模式连接方式较为简单，采用的是较为常见的三相四线接线模式。
3 提升火力发电厂低压配电接线安全性的措施
3.1 应用漏电断路器
为了保障低压配电系统的安全运行，火力发电厂进行电气设计的过程中可以应用漏电断路器，提升接地保护的可靠性。在应用漏电保护器的过程中要注意相关参数的设定，确定额定电流时需要注意：
第一，漏电保护器应用于低压配电系统的末端装置时，要保证电击能量的上限不能超过限定值；
第二，漏电保护器的额定电流必须比低压配电系统的泄漏电流大，避免泄漏电流对系统的影响[3]。
在火力发电厂低压配电系统的设计过程中，可以将漏电保护器应用到系统的供电网络干线位置、供电网络支线位置以及供电系统的末端设备位置，实现对低压配电系统的全面保护。
3.2 加强系统的运行维护
为确保火力发电厂低压配电系统的安全性，还需要全面提高工作人员的综合素质。一方面，火力发电厂要加强安全性的理论知识教育活动，提升工作人员对配电系统安全运行的重视程度，强化他们的安全用电意识，确保各项工作的
安全进行；另一方面，对工作人员定期组织专业技术培训，使其了解电气设计和配电系统的技术知识，在明白系统各项技术工作原理的基础上进一步提升低压配电系统的运行维护效率。此外，随着科技的不断进步，火力发电厂还要继续加强新技术、新工艺的研究与应用，提升低压配电系统的运行效率。
4 结语
总而言之，火力发电厂电气设计中低压配电接线的安全性主要和其接地方式有关，火力发电厂要结合自身的运行情况和实际需求，选择合适的系统设计方案，例如IT系统、TT系统、TN系统等，通过有效的接地保护措施，减少火电厂的电力事故，维护火力发电厂的正常运行，保证供电的稳定性和安全性。
【参考文献】
【1】邓晓峰.刍议电厂低压配电系统的安全性问题[J].科技创业家，2013（07）：74-75
【2】张天奇.电厂低压配电系统的安全性分析[J].电子世界，2017（05）：126+128.
【3】曹剑锋.火力发电厂电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2014（14）：150.
