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淺談剩余電流動作繼電器在油氣田站場內(nèi)監(jiān)測路燈接地方式

來源:安科瑞電氣股份有限公司   2024年07月16日 13:57  

王丹丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】油氣站站場內(nèi)路燈接地方式多采用TT系統(tǒng),部分采用TN-S系統(tǒng),但無論TT系統(tǒng)還是TN-S系統(tǒng)均存在相應(yīng)問題,為解決相應(yīng)問題,本文建議油氣田站場內(nèi)路燈接地方式采用TN-S系統(tǒng)+局部TT系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】接地方式;轉(zhuǎn)移故障電壓;剩余電流動作保護(hù)器

0引言

適合于油氣田場景下路燈接地方式,本文將淺談一下單獨(dú)采用TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)存在的問題,并提出解決合理化建議。

1接地方式

低壓配電系統(tǒng),按其保護(hù)接地型式分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。*一個字母代表電源的帶電導(dǎo)體與大地的關(guān)系。T:電源的一點(diǎn)與大地直接連接;I:電源與大地隔離或電源的一點(diǎn)經(jīng)高阻抗與大地連接。*二個字母說明電氣裝置的外露導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系。T:外露導(dǎo)電部分直接接大地;N:外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而連接。

TN系統(tǒng)根據(jù)N線和PT線的不同組合分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)中的N線與PE線合為一根PEN線;TN-S系統(tǒng)中N線與PE線分開;TN-C-S系統(tǒng)中前一部分為TN-C系統(tǒng),后面一部分為TN-C,另一部分為TN-S系統(tǒng)。

由于油氣田站場內(nèi)路燈接地系統(tǒng)采用TT或TN系統(tǒng),故本文不對IT系統(tǒng)進(jìn)行論述。

TN-S系統(tǒng)接地方式見圖1.1-1,TT系統(tǒng)接地方式見圖1.1-2。

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2轉(zhuǎn)移故障電壓

在TN系統(tǒng)中,若任一相發(fā)生接大地故障,接地故障電流通過接地故障點(diǎn)、大地、配電變壓器的接地電阻返回到變壓器構(gòu)成回路,由于接地故障點(diǎn)電阻較大導(dǎo)致故障電流較小,不足以使保護(hù)電器動作,故障電流就經(jīng)配電變壓器的接地電阻,使電源星型結(jié)點(diǎn)、中性線、PEN線、PE線以及電氣裝置的外露導(dǎo)電部分都將帶對地故障電壓。轉(zhuǎn)移故障電壓示意見圖1.2-1。

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3同一剩余電流動作保護(hù)電器所保護(hù)的設(shè)備應(yīng)共用接地

若同一剩余電流動作保護(hù)電器內(nèi)所保護(hù)的各個設(shè)備采用單獨(dú)接地,其中一設(shè)備中性線發(fā)生接地故障,由于中性線對地電壓接近零伏,剩余電流動作保護(hù)電器將不動作,故障將持續(xù)存在;另一設(shè)備發(fā)生相線接地故障,故障電流Id的一部分Id1經(jīng)系統(tǒng)接地電阻返回電源,另一部分Id2則經(jīng)中性線返回電源,Id2抵消了剩余電流動作保護(hù)電器內(nèi)部Id,剩余電流動作保護(hù)電器存在拒動的可能性。設(shè)備均將持續(xù)帶故障電壓而引發(fā)電機(jī)事故。

若同一剩余電流動作保護(hù)電器內(nèi)所保護(hù)的各個設(shè)備采用共用接地,則Id全為金屬性通路,Id值甚大。RCD雖然拒動,但過電流保護(hù)電器可瞬時動作,消除了電極危險。

4接地方式的對比

TN-S系統(tǒng):油氣田站場內(nèi)路燈采用TN-S系統(tǒng),路燈存在因轉(zhuǎn)移故障電壓而使燈桿帶危險對地電壓的安全隱患。

TT系統(tǒng):油氣田站場內(nèi)路燈采用TT系統(tǒng),根據(jù)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-2011的相關(guān)規(guī)定,TT系統(tǒng)中,配電線路的間接接觸防護(hù)的保護(hù)電器應(yīng)采用剩余電流動作保護(hù)電器或過電流保護(hù)電器。因TT系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時,其故障回路內(nèi)除部分是金屬導(dǎo)體外,還串聯(lián)有電源側(cè)的系統(tǒng)接地和電氣裝置外漏墊墊部分的保護(hù)接地,其故障回路阻抗較TN系統(tǒng)的故障阻抗大,故障電流較小,為采用過電流防護(hù)電器設(shè)置很低接地電阻值的接地極是很困難的,故TT系統(tǒng)采用剩余電流動作保護(hù)電器。

同一剩余電流動作保護(hù)電器所保護(hù)的路燈需共用接地,故油氣田站場內(nèi)路燈需重新敷設(shè)接地裝置將所有路燈相連,由于油氣田站場內(nèi)路燈間距較大,共用接地裝置需重敷設(shè)熱鍍鋅扁鋼,對站場內(nèi)同一剩余電流動作保護(hù)電器所保護(hù)的路燈進(jìn)行可靠連接,導(dǎo)致接地部分費(fèi)用較高,造成浪費(fèi)。

5接地方式的意見

本文建議油氣田站場內(nèi)路燈接地系統(tǒng)采用TN系統(tǒng)+局部TT系統(tǒng),保護(hù)電器采用帶剩余斷路器,在保障安全的前提下,提高路燈接地系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

TN系統(tǒng)+局部TT系統(tǒng),當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移故障電壓時,局部TT系統(tǒng)能夠降低路燈金屬外殼對地電壓,保障人身安全;當(dāng)發(fā)生單相短路接地故障時,剩余電流動作保護(hù)器靈敏度高,可直接配合斷路器切斷電路,保護(hù)設(shè)備及人身安全;當(dāng)某一路燈中性線發(fā)生接地故障,另一路燈發(fā)生相線接地故障,斷路器可直接切斷電路,保護(hù)設(shè)備及人身安全。

6安科瑞ASJ系列產(chǎn)品介紹

安科瑞ASJ系列剩余電流動作繼電器和多回路剩余電流監(jiān)測儀可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置,主要適用于交流50Hz,額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路,用來對電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù),防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故,也可用來對人身觸電危險提供間接接觸保護(hù)。

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器

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ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀

6.1功能介紹

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器具有以下功能:A型或者AC型剩余電流測量,剩余電流越限報警指示,額定剩余動作電流可設(shè)定,*限不驅(qū)動時間可設(shè)定,兩組繼電器輸出,具有就地,遠(yuǎn)程“測試"、“復(fù)位"功能;

ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀具有以下功能:16路剩余電流監(jiān)測,1路預(yù)警繼電器輸出,16路報警繼電器輸出,2路DI輸入,自動重合閘功能,遠(yuǎn)程通訊功能,遠(yuǎn)程分合閘功能。

6.2技術(shù)指標(biāo)

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器技術(shù)指標(biāo)

ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀技術(shù)指標(biāo)

3.3選用說明

剩余電流動作繼電器在應(yīng)用時應(yīng)注意低壓系統(tǒng)的接線型式。

其余接線型式需要改造成以上兩種型式使用,防止出線誤動作或者不動作的情況。剩余電流互感器的選擇應(yīng)根據(jù)主回路的額定電流為參考選擇,



實際應(yīng)如圖所示,互感器安裝在主回路或者支路上,通過測量剩余電流判斷是否驅(qū)動斷路器動作。

ASJ10/20剩余電流繼電器典型應(yīng)用

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ASJ60剩余電流監(jiān)測儀典型應(yīng)用

6.4注意事項

當(dāng)采用剩余電流動作保護(hù)器(RCD)作為電擊防護(hù)附加防護(hù)措施時,應(yīng)符合下列規(guī)定:

  • 額定剩余電流動作值不應(yīng)大于30mA;

  • 額定電流不超過32A的下列回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護(hù)器(RCD):

  • 供一般人員使用的電源插座回路;

  • 室內(nèi)移動電氣設(shè)備;

  • 人員可觸及的室外電氣設(shè)備。

  • 剩余電流動作保護(hù)器(RCD)不應(yīng)作為*一的保護(hù)措施;

  • 采用剩余電流動作保護(hù)器(RCD)時應(yīng)裝設(shè)保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)。





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