低压配电系统接地隐患的探究与根除课件

低压配电系统接地隐患的探究与根除一、低压配网的隐患（一）、低压配网现存的三个客观现实及其内在联系通过长期调查研究，得知，低压配电系统存在如下三个客观现实：

1、五个状况：（1）线路长、分布广、布局乱、欠规范、多变动；（2）带电体通过绝缘件支撑于地，与地相近相随；（3）绝缘老化，污染腐蚀，年久磨损，外力破坏；（4）低压电网大多归用户，涉电非专业人员很多；（5）大多数低压电网中性点接地，接地故障积累。

2、三种故障：（1）开路故障；（2）短路故障；（3）接地故障。

3、五大问题：（1）电能损耗大；（2）涉电事故多；（3）电能质量不稳定；（4）电网很难管理；（5）漏电保护器大量失效。三者间的内在联系如下图：

开路故障和短路故障都是显性的，应对它的技术、设备、方法都很成熟。接地故障不同，是隐性的，和人为（主要是中性点）接地搅在一起，带来了很多、很严重的问题，很值得研究。

2、人为接地及其电气特征

人为（主要是中性点）接地,是为了达到某种目的或习惯性的故意可靠接地。

它使大地成为电源的一极，且阻抗小，载流大，存在五个问题：

1）为发生触漏电事故准备了条件，是人为的事故隐患；

由于中性点接地,一旦相线触漏电，立即形成电击(IaDN)，造成事故。

2）为产生接地损耗预设了通道，是漏电损耗的主因之一；

由于电网中性点已经接地，一旦相线发生接地故障，立即形成回路，产生漏地电流，给地球加温，造成漏电损耗。

接地故障RD通过大地D、中性点接地线、零线与负载RL、变压器线圈构成并联，使接地故障很难查找排除，造成积累，致使电网劣化，很难管理。

3）掩盖了接地故障造成了积累，是电网劣化和难管理的根源；

由于中性点接地，零(N)与地(D)等电位，雷电压加到相、零线之间，易损坏电器设备。

4）为雷电侵入电网打开了门户，是雷击电器事故的通道；

（三）、电网接地造成的两种现象

1、“同异同接地”现象

在同一电网中，不同的线，同时接了地，简称“同异同接地”现象。且可以长时间存在，使电网不断劣化。

3、电网接地的后果

“同异同接地”和“多电源接地”两个现象带来五个后果：1）造成电能浪费；2）带来安全问题；3）降低电能质量；4）增加电网管理难度；5）造成漏电保护器大量失效。

这五个后果，恰是前述五个问题。“同异同接地”和“多电源接地”，是低压配网现存主要问题的基本原理和主要隐患。

显然IDN是低压配网三相对地漏电的不平衡电流。

IDN的存在，说明该配电系统长期存在接地故障，其电流最小是20安培（只有一相有接地故障时），如果a、b、c三相都有接地故障，漏地电流应该是IDN再加上IaDb、IbDc、IcDa，实际漏可能比20安培大得多。按20安培计，年接地损耗电量为：

20（A）x0.22(kV)x24(小时)x365（天）＝38544（kwh）。假设配电变压器容量为100kVA，按24小时满负荷运行计，损耗所占比例为：

{20（A）x0.22(kV)/100kVA}x100%＝4.4%实际损耗比例还要大。“20安培”现象所造成的电量损失是相当可观的。在同一场雪后，同时看到：

没有安装配电变压器的电杆根部的雪没有很快熔化。安装有配电变压器，且变压器中性点接地的电杆根部的雪很快熔化。

雪，进一步证明“同异同接地”现象客观存在，蕴含着一个巨大的节电空间。具有有三个特点：①.总是悄然发生，无人知晓；②.大多长期存在下去；③.人们默认，无奈。可见，重点研究、彻底弄清相关的理论和实践问题，予以解决，具有重要意义。

证据之二：带来严重的安全问题通过对大量触漏电事故案例产生原因的分析，了解到，造成某单启触漏电事故的原因很多，而且各有不同。让人吃惊的是：几乎所有的触漏电事故都有一个共同的直接原因，就是在发生事故之前电网就已经存在（主要是中性点）接地。如果将电网与地隔离开来，即拆除人为（主要是中性点）接地，有效监控并及时排除接地故障，使电网与地绝缘，“悬空”运行，就掐断了发生触漏电事故的因果链，也就意味着可减少触漏电事故95％以上。资料显示，使用“悬空”电网，可以少电死很多人：◆1980年，某县供电局采用了配变中性点不接地，共1604台，全县农民触电死亡人数大量减少。◆1972——1980年，每年平均死亡13人，1981年只死2人。◆1983年，某省推广农村配变中性点不接地，共达6785台，当年触电脱险达359人次。◆其中某县效果显著，1982年触电死亡8人，1983年全县配变中性点改不接地328台，触电14人次均未发生死亡。

证据之三：增加配网管理难度配网中性点接地，相当于全电网（通过变压器线圈、负载）都接地，即中性点接地把接地故障RD与配电变压器低压线圈、电网负载RL相并联，使其很难判断和查找。

人为接地掩盖了故障接地，使接地故障更隐蔽，形成接地故障积累，因此，中性点接地，是加速电网劣化，造成电网难管理的根本原因。

按照此图，对15个行政村的28台配电变压器的中性点接地线电流IDN进行了测量，结果如下：

证据之四：中性点接地使漏电保护器出现漏洞

三幅图说明：由于系统中性点接地，使漏电保护器的安全性、有效性、可靠性、稳定性受到重大影响，还导致大量漏电保护器被人为解除失效、损坏失效和剩余电流分流失效，使其陷入自相矛盾不能自拔的怪圈。因此，中性点接地，是漏电保护器的“症结”。二、低压配网隐患的根治

表面上看，低压配网的隐患是“涉电事故多、电量损耗大、电网难管理、电源质量不稳”等问题，实际仅是表面现象，技术层面，深层次的，根本原因是配网接地。应充分认识到，配网的薄弱环节在低压，问题的要害是接地，焦点是中性点接地。应该把监控和及时排除接地，作为配网管理工作的新常态。应该把保持配网与地绝缘，“悬空”运行，作为配网管理工作的新目标。这才是根治上述老大难问题的良方。

3、大幅度减少触电伤亡、漏电火灾和雷击电器事故；4、大幅度减少电能的接地损耗；

触漏电时，只存在很小的电容电流，无大碍。雷电压只加在电网线与地之间，无大碍。

5、电网悬空运行，少受接地故障影响，稳定可靠；6、电网各自独立自洁，减少相互干扰，电能质量好；

7、电网对地电压低，对防污闪、延长电网寿命有好处；

8、限制利用大地窃电、放电，对维护用电秩序有好处。

“悬空”的配网，与大地只有绝缘支撑关系，没有低阻抗连接。使各电系统之间相互独立，把它们对外施加影响的能力降到最低，同时也把它们抵御外来影响的能力提到最高，用以减少电系统之间的相互干扰。电网与地之间没有低阻抗电势关系，可减少对地闪络，可阻止单线窃电、水中电鱼和破坏性放电。（二）、电网管理理念的飞跃

1、“悬空”、接地监控下的配网有三种运行状态：

电网运行状态电网接地状况接地损耗安全问题控器状态a.正常状态电网对地绝缘无无 休眠b.隐患状态电网一点接地无 有 工作c.事故状态异线同时接地有 有 工作

一是正常运行状态，配网对地绝缘，无问题；

二是隐患运行状态，出现了第一个接地点，具备了可能进入事故运行状态的条件，应及时排除，使配网回到正常运行状态；

三是事故运行状态，如果在另一线又发生了新的配网接地，形成了“同异同接地”现象，便进入事故运行状态，是有害的，应及时处理。

3、变事故管理为预防管理

只要拆除人为接地，对配网进行有效监控，及时、有计划的排除接地故障，举手之劳，就可以变事故管理为预防管理。使管理工作目标明确、简便易行。所谓目标是：保持配网与地绝缘，“悬空”运行。所谓简便易行就是：只要抓好消灭接地，根本问题就解决了。于是产生了低压配网技术管理的新观念：靠接地监控，保网地绝缘，靠网地绝缘，保安全节电。4、两种管理的比较

比较内容事故管理预防管理工作目标：降低事故损失。保持电网悬空。工作重点：尽快处理事故。监控排除接地。工作方式：跟着事故走。盯着接地干。工作结果：处理大量事故。可以避免事故。结论：由于中性点接地，使漏电保护器频动、损坏、对N线接地故障不起作用，久而久之，失去其接地保护功能。但中性点接地还在，是人为的事故隐患。中性点接地掩盖故障接地，使接地故障积累，产生“同异同接地”和“多电源共地”现象，于是“涉电事故多、电能漏地损耗大、电源质量不稳定，配网管理难度大”等问题就产生了。这就是问题的根本。

拆除人为接地，做好接地监控，消灭接地故障，保持与地绝缘，“悬空”运行，问题就解决了。（三）、我国著名电气技术专家王厚余的见解在其所著《建筑物电器装置500问》一书中说：“IT系统的电源端不做系统接地，在发生第一次接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路，….不致引发电击事故。….所以发生第一次接地故障时不需切断电源而使供电中断”。“发达国家电器安全要求高，….重要的控制回路等都采用IT系统。我国对IT系统不甚了解，还不习惯采用IT系