（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局 广东佛山 528300）
摘要；在我们管辖的区域，是典型的农村电网，主要用电性质为工业、商业、居民、农业（基塘养殖）。鉴于低压电力系统的适应性问题，以往绝大部分的低压电力系统都是采用TT系统供电，当涉及有农业性质的台区时，往往由于养殖户的设备漏电造成单相接地或设备泄漏电流叠加过大而导致供电部门的一级漏电开关跳闸，致使整个供电台区停电，既扩大了停电范围，又造成了其他养殖户不必要的损失和死鱼风险。为了提高供电可靠性，降低养殖户的停电损失风险，应该考虑将高产养殖的农网线路台区改为其他系统供电，取代TT系统供电。经过分析论证，发现TN-C系统具有许多优点，是取代TT系统供电的较为理想的系统供电方式。
关键词：可靠性；TN-C系统；接地短路；漏电
前言
顺德是著名的水乡，勒流更是水网交错，基塘养殖的主要生产基地。过去农村用电的特点是：供电半径大，面积广，负荷小而分散，动力负荷又有较强的季节性，故当时采用TT供电系统还是适宜的。但是随着顺德率先实现现代化城市转型的过程中，城乡建设不断加快，农村用电量突飞猛进，2016年勒流街道的社会供电量为17.5亿千瓦时，其中农业供电量为1.2亿千瓦时，占比6.86%。政府为扶持农民养殖，近年顺德区对各镇街的旧有基塘重新改造，建成了新的农田保护区，通过基塘整治，大大地改善了农业耕作和养殖条件，为顺德的高产养殖、水产密集性养殖提供了有利因素，但用户对供电企业的供电可靠性要求也不断提高。因此，原来的TT供电系统已经不能适应此类高密度养殖的农业生产用电需求。
正文
低压电网的供电系统主要有：TT系统、TN-C系统、TN-S系统、TN-CS系统。
以下对低压电网的保护接地系统从运行的角度进行分析：
TN-S系统：整个系统的中性线N与保护线PE是分开的，因此整个系统布线必须全部采取5线布线；
TN-CS系统：整个系统的中性线N与保护线PE有一部分是合一的；
TN-C系统：把配电变压器中性点直接接地，网路内所有用电设备和外露可导电部分用保护线（PE）与保护中性线（PEN）相连接的系统
TT系统：就是变压器低压侧中性点直接接地，网络内所有用电设备的外露可导电部分用保护接地线（PEE）接至电气上与电力系统的接地点无直接关连的接地极上。
上述几种供电系统中，TN-S系统由于整个系统布线必须全部采取5线布线，且用户侧线路也必须设置专用的保护线PE与系统的保护线PE连接，比较适用于纯居民台区和特殊要求的动力系统，不太适合农排台区使用；而TN-CS系统是TN-C与TN-S的混合系统，虽然采用4线布线，但也需要用户侧线路必须设置专用的保护线PE与系统的保护线PE连接，因此也不太适合农排台区使用。下来我们重点比较一下TT系统与TN-C系统的优缺点，看一下那个系统比较适合农排台区使用。
TT系统接线方式如下图所示：
由于接地短路电流较小，要在短时间内可靠地切开空气开关是较困难的，这样导致用电设备外壳存在着110V的对地电压，对人身构成威胁，如果要加大接地短路电流，必须减小接地电阻值，但这是非常困难的，又不经济，所以为了确保安全，在TT系统中实行三级剩余电流保护装置，但由于三级剩余电流保护装置跳闸时间很难配合好。如果低压电网中，有一处漏电，就会引起总保护或中级保护同时跳闸。现在不少农村实行高密度科学养鱼，每个鱼塘有4~6台增氧机，主要集中在夜间运行，而增氧机放在水里，绝缘容易破坏，发生漏电时，往往引起末级、中级和总漏电保护都跳闸，造成大面积停电，影响供电可靠性，故障点不容易找到排除，大大延长了复电时间。
为了解决这个问题，我们在纯基塘供电台区搞了个试点，改用了TN-C系统供电，效果良好。TN-C系统接线方式如下图所示：
TT系统与TN-C系统都是保护接地系统，是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种接地系统的原理不同，TT系统的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；TN-C系统的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。下面我们来分析对比一下采用TN-C系统供电的优越性：
1.降低漏电设备的对地电压，从而降低了触电的事故的危险程度。
在TN-C系统中，保护中性线在各出线回路的首未端、分支点等处都作了重复接地，相当于多个电阻并联，因此重复接地点越多，等值电阻值越小，从而大大降低了漏电设备的对地电压，起到很好的钳压作用。
没有重复接地时，当用电设备的金属外壳带电，故障电流Ia经相线和PEN线形成回路。如下图所示：
2.缩短接地短路的持续时间。
在TN-C系统中，由于重复接地和工作接地形成并联支路，所以当发生单相接地时，接地电阻值很小，因此大大增加了单相接地短路电流，从而加速了保护装置的动作或使熔丝熔断，缩短了事故的持续时间。
3.缩小事故的影响范围。
TN-C系统不是全网分级漏电保护，只适宜在用户处装设剩余电流末级保护，这样当某个用户的用电设备发生漏电时，只是该用户的末级剩余保护装置跳闸，不会引起大面积的停电，将停电的范围缩到最小，从而农电工也容易排查到故障点，大大提高了供电的可靠性。
通过上述论证，对于农村低压电网的系统选择方面，TN-C系统具有许多的优越性，可以作为TT系统的替代供电系统。但是TN-C系统对于照明性质用电存在一定的缺陷，不太适合混合性质用电的台区。因此我们应逐步改造，将农业用电台区逐步分离出来进行TN-C系统改造，以提高运行的可靠性。
另外，应用TN-C系统，需满足如下要求：
1.撤销剩余电流中级保护和总保护，只装末级保护。
2.保护的特点和导线截面必须这样选择：当供电网内相线与保护中性线或外露可导电部分之间发生阻抗可忽略不计的故障时，则应在规定时间内自动切断供电；另外保护线的选择，除要求考虑机械强度外，还必须保证发生短路故障时，短路电流能达到使保护装置动作的水平。
3.配电变压器低压侧及各出线回路，需装设过流保护，包括：短路保护，过负荷保护，在推进配网智能化发展过程中，宜采用微型电流记录仪，在负荷高峰期间监测负荷最大电流，避免超变压器、低压开关、低压线路额定载流量运行。
4.保护中性线不得装设熔断器或单独的开关装置。
5.用电设备金属外壳不得直接接地。
6.同一台区不能采用两种或以上的接地方式。
7.为了保证在故障时保护中性线的电位尽可能保持接近大地电位，保护中性线应均匀分配的重复接地，如果条件许可，宜在每一接户线、引接线处接地；如无条件，则每隔300米加中间分点接地，接地电阻10欧以下。
8.保护中性线应作不小于3处的重复接地。
9.用户侧自动断路器脱扣器的动作电流应比上一级（配变低压侧总自动断路器或各回路断路器）的动作电流至少低一个级差。
结束语
正确选择农村电网的供电系统，提高农网供电可靠性，不仅是用户的需求，也是供电企业自身发展的需要，提高农网供电可靠性，不但可以减小停电损失，避免因停电引起的经济纠纷和法律纠纷，还可以树立良好的供电企业形象。综上所述，TT系统在当今的农网运行中已经不能适应和满足生产的需要，而TN-C系统在农网中的种种优越性，已经成为一种合适的替代系统。因此我们应该在日后的农网改造中，逐步推广应用TN-C系统，以提高农网的安全性和供电可靠性。
参考文献：
[1]《农村低压电力技术规程》，中华人民共和国行业标准，2001年。
资金支持项目：广东电网公司职工创新项目（微型电流记录器的研制，项目编号：030600kk521880073）
论文作者:欧志强,陈锦彪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签：系统论文; 电流论文; 低压论文; 电网论文; 设备论文; 供电系统论文; 可靠性论文; 《电力设备》2018年第25期论文;