应用剩余电流保护装置对防治电气火灾事故, 尤其是接地短路火灾事故、电气设备损坏及人身触电等具有明显的防护作用, 而其正确规范接线至关重要, 关系到保护装置能否可靠动作和正常运行。辽河油田各井场分布于野外, 电气设备老化腐蚀严重, 配电电缆线路时有发生漏电现象, 危及人、畜等安全, 对井场低压配电系统应用剩余电流保护装置, 并正确规范接线, 可有效保证井场安全用电。
根据现行的国家标准《低压配电设计规范》 (GB50054) 的定义, 将低压配电系统分为三种, 即TN、IT、TT三种形式。其中, 第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地;I则表示电源变压器中性点不接地 (或通过高阻抗接地) 。第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地, 但和电网的接地系统没有联系;N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。
TN系统:电源变压器中性点直接接地, 设备外壳或其外露金属部分与接地中性线相连, 具体可分为TN-C、TN-C-S和TN-S系统。
TT系统:电源变压器中性点直接接地, 设备外壳采用保护接地。
IT系统:电源变压器中性点不接地 (或通过高阻抗接地) , 设备外壳采用保护接地。
L线-相线;N线-零线;PE线-保护线;PEN线-保护接零线 (零线和保护线共用) 。
在井场安装剩余电流保护装置前, 首先应检查低压配电系统接线方式。油田井场低压配电系统采用大电流运行方式, 故变压器中性点全部直接接地, 低压接线方式主要以TN系统为主, 部分采用TT系统。油田没有IT系统, 因此IT系统不在此描述。
在TN系统中, 根据N线和PE线共用、分开和局部分开的运行方式, 可衍生出TN-C、TN-C-S、TN-S系统。剩余电流保护装置在这三种系统中的接线也有各自不同的要求。
TN-C系统由于受到N线和PE线共线的问题, 安装剩余电流保护装置后, 可能发生误动作现象, 因此原则上不能安装剩余电流保护装置。如确实需要安装, 应将部分N线和PE线分离, 或去除掉PE线而使设备金属外壳直接接地, 形成TN-C-S, 即局部TN-S或TT系统后方可安装。在TN-C-S系统或TT系统中, 由于N线、PE线和PEN线的变化, 在安装剩余电流保护装置时, 要严格分清接线方式改变的位置, 进而分清此三种线, 避免由于接线错误而造成保护装置误动作或拒动。
由于油田部分井场采用TN-C系统, 同样安装了剩余电流保护装置, 只能将装置设置为漏电信号报警, 而不设置成跳闸, 避免装置误动。
TN-S系统中, N线应穿过剩余电流保护装置, PE线则不能穿过该装置。
TN-C-S系统, 即部分TN-C, 部分TN-S系统, 一般为前段是TN-C系统, 后段是TN-S系统, 要严格分清N线、PE线分开位置, 在分开后部分安装剩余电流保护装置。安装剩余电流保护装置后的N线只能作为零线使用, 不能接地, 也不能和其他回路公用。
TN-C-S系统接线应满足TN-S系统和TT系统中对N线和PE线的要求, 即N线应穿过剩余电流保护装置, PE线不能通过剩余电流保护装置。
TN-C系统原则上不能安装剩余电流保护装置, 如确需安装, 则只能将装置设置为漏电信号报警, 而不设置成跳闸, 避免装置误动。
TT系统中, 对单相220V供电系统, 应选用两极两线式剩余电流保护装置, 将L线和N线分别接在剩余电流保护装置相应接线端子上。
对正常使用三相380V, 同时末端还有单相设备使用的三相四线式380V供电系统, 应选用三极四线式或四级四线制剩余电流保护装置, 并将N线穿过该装置。
3.4.1 对单相220V供电系统, L线和N线应同时穿过两极两线式剩余电流保护装置。
3.4.2 对三相三线制380V供电系统, 三根L线应同时穿过三极三线式剩余电流保护装置。
3.4.3 对三相四线制380V供电系统, 由于系统既有单相设备, 又有三相设备, 且共用接线, 三根L线和N线应同时穿过三极四线式或四极四线式剩余电流保护装置。
对于电子式剩余电流保护装置的安装, 接线时应明确安装的确切位置, 如安装在电源侧, 还是负荷侧对装置的安全运行影响较大。对于电子式剩余电流保护装置的脱扣器, 在发生故障后, 电子式剩余电流保护装置的电流互感器采集到故障信号, 并进行处理输出, 导通晶闸管, 使断路器在电压线圈接到信号后迅速动作, 切断电源, 起到保护作用。断路器断电后, 其电压线圈也应该立即失电恢复。如果电源侧和负荷侧安装位置错误, 则断路器断电后, 仍有电压加在电压线圈上, 可能使线圈烧毁或损坏。
对于可能使用于单相电路中的三极三线式、三极四线式或四极四线式剩余电流保护装置, 其试验用的电阻可以不作调整, 但是电阻连接导线要保证其正确。因为对应的电源L线和N线如果不按照接线端子指示要求连接, 将造成试验按钮失效的后果。
在井场剩余电流保护装置安装过程中, 明确低压接地系统, 正确接线对保护装置正常运行具有重要作用。特别是在负荷较大的井场和平台, 低压配电设备多, 接线方式复杂, 会发生很多意想不到的问题, 需要技术人员准确确定接线方式, 尤其是前后部分不是一个接线方式的情况, 或多个接线方式混杂在一起时, 要理清N线、PE线和PEN线, 避免各线混淆而造成接线错误, 影响剩余电流保护装置发挥保护作用。
摘要：本文通过对低压配电系统接线方式的阐述, 根据油田井场低压配电系统接线方式的实际, 对安装剩余电流保护装置进行了分析, 并提出了具体要求, 可保证剩余电流保护装置正常运行, 提高井场用电安全水平。
关键词：低压配电系统,接线方式,剩余电流保护装置,正确接线,要求
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