电厂低压配电系统的安全性问题探讨

电厂低压配电系统的安全性问题探讨

白利

（陡河发电厂检修公司电气队河北唐山063000）

摘要：火力发电厂的低压配电系统与使用者的用电情况有着直接的关系，只要在低压配电系统负责的区域内，任何一个使用者都会直接使用低压配电系统，因此，低压配电系统是火力发电厂的重要组成部分，其安全性问题不容忽视，如果低压配电系统发生故障，就会造成安全隐患，故火力发电厂电气设计中的低压配电系统的安全性必须得到应用的重视。

关键词：火力发电厂；电气设计；低压配电系统；安全性

1低压配电系统中电气安全问题的导火索

不仅是河北地区的配电系统，对于全国范围内的电力系统而言，电气安全问题主要有电气火灾、电气爆炸等。在供电设备出现故障后，释放出一定温度的热能，热能导致输电线路达到着火点，输电线路周围的建筑设施和可燃物也会受到较大的影响，引发严重的火灾事故。主要电气安全问题的原因归结如下。

1.1短路

短路是由于电气线路上电势不相等导致的过电流现象。短路故障发生后，回路中的电流值瞬间增大，短路处在强电流的作用下温度逐渐升高，达到线路的着火点后会引发火灾，导致线路周围的可燃物也在电流的作用下逐渐升温。

1.2漏电

漏电现象是指输电线路或架设材料的绝缘能力差从而导致输电线和大地之间有电流通过。结合大型电力安全事故的引发原因分析，漏电导致的电火花是引发火灾的重要原因。在低压配电系统中，正常情况下的输电线路和大地之间存在电容，系统中也无法避免漏电流的产生，正常情况下，漏电流均匀分布于输电线路上，输电线路的绝缘性能并不会受到影响。但在外界环境的影响下，原有的平衡被破坏，输电线路中的电流出现不均匀分布，此时就会出现非正常漏电现象，漏电流通过故障点、接地点、变压器等构成电流回路，造成较大的危害，严重影响供电设备的正常运行。

1.3过负荷

过负荷现象是指输电线路中的电流超标，超过了输电线路本身的安全载流量。在电流通过导线时，导线因其本身的电阻发热，热量Q=I2Rt，电流越大，导线的发热就会越严重，导线的绝缘层在温度的影响下迅速老化，有时温度达到绝缘层的着火点后就引发火灾。

2低压配电系统的接地形式

火力发电厂的长期发展过程中，管理人员也逐渐认识到低压配电系统的作用，为了维护低压配电系统的安全运行，消除系统故障，火力发电厂的管理人员也开始制定相应的保护措施，以保证其正常运行，其中，比较常见的就是系统的接地保护形式。在火力发电厂的实际运行中，需要按照其运行特点，设置相应的接地保护措施，通常情况下，火力发电厂接地保护的设置要以设备的使用情况以及电厂的内部系统为依据，同时，设置接地保护时，对于任何形式的接地保护，都应该严格控制电位连接过程，避免因为疏忽而导致失误，进而对火力发电厂的低压配电系统的安全性造成影响。按照规定，可以将火力发电厂低压配电系统的接地形式分为以下三种，即IT系统、TT系统和TN系统[1]。

2.1IT系统

低压配电IT系统中，对于电源端口带电位置不用采取接地保护措施，电源端口的带电位置经过阻抗、电抗或者高电阻时，需要采取接地保护措施。此外，低压配电IT系统的用电设备如果存在外漏导电部分，也应该采取接地保护措施。使用低压配电IT系统供应电力，可以保证系统供电的稳定性，同时，还能提高系统供电的安全性。比较适合应用于用电量比较大、供电时间比较长以及供电要求比较高的场所，目前，大多数的火力发电厂都采用低压配电IT系统进行供电[2]。在电气设备中，使用缺少接地保护措施的配电网，如果用电设备的外壳发生故障，可能会出现带电现象，管理不善的话，容易发生触电事故。因此，火力发电厂应该强化安全观念，采用高效的接地措施，避免安全隐患，保证火力发电厂能够正常运行。

2.2TT系统

低压配电TT系统中，应该在电源的中性点位置采用直接的接地保护措施，同时，对于电气设备的外漏导电部分，也应该采用接地保护措施。低压配电TT系统在整个电气系统中占有非常重要的作用，运行过程中，电气系统的中性线N和PE没有直接的通电关系，即电气系统的PE线没有电流经过。一般来说，低压配电TT系统常用于用电设备比较少、用电量比较小以及用电要求比较低的场所，比如偏远地区或者农村等。从应用范围来看，低压配电TT系统远没有低压配电IT系统的应用广泛，然而，我国的农村地区覆盖面积比较大，恰好低压配电TT系统在农村的应用较多，故火力发电厂的管理人员也要相应的重视低压配电TT系统的应用和发展，让低压配电TT系统能够发挥最大的作用，保证农村地区的供电安全，避免供电事故的发生。

2.3TN系统

在火力发电厂的低压配电系统中，TN系统也会用于供电，设计低压配电TN系统时，要将系统负责的电气设备的外壳用一个保护线连接起来，并采取相应的保护措施，此外，还要保证低压配电TN系统的中性点之间的连接。低压配电TN系统的模式有很多种，比如TN-C-S模式、TN-S模式、TN-C模式等，可以按照保护线和中心线合并的关系来确定低压配电TN系统的模式，这三种模式使用情况不同，在各自的适用范围内，具有明显的优势。以TN-C模式为例，这种模式容易设计，属于三相四线系统；TN-S模式也属于三相四线系统，并增设PE线进行接地保护，常用于存在易爆场所或者保存精密电子仪器的场所；而TN-C-S系统在工矿企业的应用较多。火力发电厂的管理人员应该最大限度的利用信息化技术，对上述三种模式进行补充和完善，在保留各自优势的同时，拓展适用范围，以提高火力发电厂的工作效率，维护火力发电厂的运行安全。

3漏电断路器的应用

火力发电厂低压配电系统的接地保护中，肯定会应用到漏电保护器，但是，为了保证低压配电系统的安全，在选择漏电保护器的过程中，也必须让漏电保护器的相关参数和低压配电系统相匹配，特别是漏电保护器的额定电流的选择。确定漏电保护器的额定电流时，需要注意以下几点。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必低压配电系统的泄漏电流大，避免泄漏电流对系统的影响。在火力发电厂低压配电系统的设计过程中，在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都要设置相应的漏电保护器，从系统的整体角度出发，对低压配电系统进行全面的保护。

4结束语

火力发电厂的电气设计过程中，要想保证低压配电系统运行的稳定性，提高低压配电系统的安全性，就应该从火力发电厂的多个层面进行分析，认真对待火力发电厂的每一个环节，包括低压配电系统的设计、供电网络的布置和末端设备的安装等，真正起到保护火力发电厂低压配电系统的作用，最大限度的避免安全隐患，维护火力发电厂的正常运行，以保障使用者的生命财产安全。

参考文献

[1]曾德慧.高层建筑低压配电系统漏电的火灾危险性及其防范措施研究[J].科技信息，2010（29）.

[2]剑飞.高层建筑低压配电系统用电安全研究[J].科技创新导报，2009（14）.