- 頭條TN-C系統在農村魚塘供電中的應用分析與改造實施2021-04-25 作者：陸志欣 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語順德地區魚塘在使用TT系統供電時，因受使用環境影響，供電系統的漏電保護常發生越級動作，用戶經常受停電范圍擴大影響之苦。其原因是TT系統的漏電保護一般采取二級保護，即漏電總保護（設在供電電路電源側）和末級漏電保護（安裝在用戶的電源配變箱）。 因魚塘的線路較長，連接用戶較多，當有用戶發生漏電故障時，故障用戶的末級保護經常拒動（用戶設備維護相對較差，漏電開關經常出現問題），而漏電總保護越級動作，造成供停電范圍擴大，非故障用戶也時常遭停電影響。
1 現狀分析
截至2011年9月，順德供電局共有公變臺區6829個，其中涉及魚塘用戶臺區795個，占全局臺區的11.6%，在魚塘臺區中，使用TN-C系統的使用TN-C系統的335個，占魚塘臺區的42.1%，仍然有460臺區使用TT系統供電。一方面，由于農村魚塘用戶的供電要求比較高，如果事故處理不及時或搶修時間長，將對用戶帶來巨大的經濟損失，同時也給供電企業制造不少的矛盾。另一方面，停電范圍擴大，也給搶修人員故障查找工作增加難度，拖延了送電的時間，增加搶修人員的勞動強度。
為提高魚塘用戶的供電可靠性，同時減輕搶修人員的工作強度，我局計劃在2~3年內將魚塘臺區的TT系統改造成TN-C系統。
2 TT系統與TN-C系統的區別
2.1工作接地的差異
1）TT系統：變壓器低壓側中性點直接接地，系統內所有受電設備的外漏可導電部分用保護接地線（PEE）接至電氣上與電力系統的接地點無直接關聯的接地極上，如圖1所示。
圖1 TT系統
2）TN-C系統：變壓器的低壓中性點直接接地，整個系統中性線與保護線是合一的（PEN），系統內所有受點設備的外漏部分用保護線（PE）與保護中性線相連，保護中性線重復接地，如圖2所示。
圖2 TN-C系統
綜上所述，TT系統與TN-C系統的根本區別在于設備外漏部分接地方式不一樣，前者是利用單獨接地極接地起保護作用，后者是連接系統保護中性線接地進行保護，且保護中性線重復接地。
3）TN-C系統重復接地的作用
（1）減輕PEN線斷開或接觸不良時電擊的危險性。如果PEN線沒有重復接地，一旦出現了PEN線斷線，則當斷線處后面的電氣裝置發生了帶電部分碰殼事故時，就會使斷線處后的PEN線連接的其它設備外殼出現帶電造成人身觸電或其它電氣事故。設置重復接地后，就可以降低斷線處后面的設備外殼的對地電壓，減輕觸電的危險。
（2）縮短故障持續時間。當系統用電設備發生漏電接地，實質上為單相短路。由于在中性點接地系統中重復接地，有效地減少了接地N線阻抗，使短路電流增大，一般大于額定電流的幾倍甚至幾十倍。這樣大的單相短路將使保護裝置迅速而準確地動作，縮短了故障持續時間，及時切斷事故電源，保證人身安全。
因此，在TN-C系統中，應在配電線路的PEN干線和分支線的終端接地，PEN干線上每隔1 km做一次接地；對于距接地點超過50 m的配電線路，接入用戶處的PEN線仍應重復接地，重復接地電阻應≤10歐。
2.2 TT系統與TN-C系統漏電保護開關的安裝區別
圖3 TT系統漏電保護開關安裝圖
圖4 TN-C系統漏電保護開關安裝圖
《農村低壓電力技術規程》DL／T 499-2001要求TT系統需要配漏電的總保護和末級保護，TN-C系統只需配漏電的末級保護。因為TN-C系統，漏電保護通過用戶的漏電開關實現，供電部門的開關不需具備漏電保護功能。
從圖3、圖4分析比較，漏電總保護方面，TN-C系統不需安裝；用戶端漏電開關方面，TT系統與TN-C系統用安裝相同。而對于用戶端設備的接地保護，TN-C系統既可以通過保護中性線進行接地保護（見用戶A和B，需改接接地方式），也可以通過用戶單獨接地保護。（見用戶C，保持原來的接地方式，但這時必須保證用戶端的漏電保護可用，否則當設備發生碰殼，會造成系統中性點電位上升，使PEN線帶上危險電壓，導致其他非故障的設備外殼也有同樣的危險電壓。）
TT系統改造為TN-C系統后，已設置漏電保護的用戶端設備可不做任何更改，而未設置漏電保護的用戶需將設備外漏部分連接至系統保護中性線。
2.3 魚塘臺區采用TN-C系統與TT系統的比較
1）魚塘臺區采用TN-C系統供電不設漏電總保護和中間漏電保護，只設末級保護。因而TT系統供電時存在的越級跳閘問題是不會在TN-C系統發生，因此提高系統供電可靠性。
2）TN-C系統魚塘用戶用電線路由短路保護，漏電保護兩項保護為主保護；TT系統僅靠漏電保護為主保護，用電安全得到提高。
3）TN-C系統供電工程一次投資費用略有增加；日常的檢查，維護應引起重視。對零線、接地線、重復接地等應經常檢查。發現斷線松脫應及時修復。
3 改造結論和步驟
經過分析，魚塘臺區TT系統改造為TN-C系統，只需將原有的漏電總保護拆除，并在原來的中性線上重復接地（加裝接地網）即可。相關的改造步驟和注意事項如下：
1）完成TT臺區改造為TN-C臺區入庫工作。
2）立項應注意的幾點事項：（1）加裝接地網原則：各出線回路的保護中性線干線的首末端、分支線（斷口接駁處）的首末端應裝設保護接地，接地電阻應小于10歐。（2）對原有不滿足要求的總開關和分路開關是否需要更換。
3）臺區改造。按照項目的要求進行接地網的安裝，檢測接地電阻是否滿足要求。所有工作完成后，拆除原總開關、分路開關的漏電功能或對開關進行更換。
4）完成臺區改造后，供電所立即向所在臺區用戶派發告知通知書，清晰告知用戶臺區改造對用戶造成的影響。
4 初步成效
截至2011年12月，在順德范圍內，基塘供電由TT系統改為TN-C系統總計有34個公區，最近對上述公區的供電運行情況作了一次調查，從調查發現，臺區供電可靠性和安全性有明顯提高，非故障用戶免遭停電影響，同時故障用戶能及時切除故障電源，及時找出原因，提高用戶安全意識。
在調查的48個用戶中，均表示對此供電方式滿意；而供電所臺區負責人反映，采用TN-C供電后，魚塘供電的故障停電率大大降低，檢查工作量減少，同時減少了因停電與用戶產生的矛盾，系統改造達到了預期的效果。
（編自《電氣技術》，作者為陸志欣。）
