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光储之家 | 微电网的电网结构
2022-11-07
公司新闻

微电网在很多情况下,是直接向负载供电,由于设备和电网结构不同,低压配电有多种形式,因此在前期设计时,需要先了解负载的供电方式。目前世界三相电网结构有IT、TT、TN等三种,其中TN包括TN-C、TN-S、TN-C-S三种。这几种配电系统最主要的差别就是零线和接地不一样,TT、TN-C和TN-S需要接零线,IT不需要接零线。TN-C零线和地线可以接在一起,TN-S零线和地线不能接在一起,并且不能接错。


兴储世纪建设的微电网项目


 
 

01      

     
电网结构 IT、TT、TN字母含义      


(1)第一个字母表示电源端与地的关系:T-电源端有一点直接接地,I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。


(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

02      

     
IT系统
     


IT系统如下图所示,电源端不接地或者通过阻抗接地,用电设备的金属外壳直接接地。IT系统适用于用电环境较差的场所,如井下、化工厂、纺织厂,以及对不间断供电较高的电气设备。



IT系统的特点及使用场合:


(1)用电设备外壳就地接地,短距离供电漏电时外壳电压低,较安全;干线不允许安装漏电保护断电装置,可安装漏电报警装置;本系统电路的绝缘性能要求高,应安装绝缘监测装置。

(2)因无中性线引出,本系统只提供380伏民用电,220伏电器需经变压或单独引入专用电源。

(3)IT系统,只需要相线,不需要中性线(N线),接地线可就近接线,可以节约电缆,因此在光伏或者储能系统,需要10KV或者更高等级升压并网的项目,逆变器出来的低压侧一般采用IT系统。


03      

     
TT系统
     


TT系统,三相四线,零线和地线分开,地线接设备外壳。就是电源中性点直接接地,用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫工作接地,而设备外露可导电部分的接地叫保护接地。


TT系统中,这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置,也可以若干设备共用一个接地装置。



TT系统的特点及使用场合:


(1)电源变压器中性点及设备外壳均接地,有中性线引出,可提供220及380两种电压电源。


(2)相线漏电时电压较低,对操作者相对比较安全,但电流较小,不易使熔断器熔断,接地不良时可能造成高压带电。主电路可安装漏电保护断电装置以增强防护能力。


(3)因设备就地接地,单台设备漏电故障不会沿保护线波及整个系统的设备,与低压电器外壳不接地相比,在电器发生碰壳事故时,可降低外壳的对地电压,因而可减轻人身触电危害程度,所以本系统主要应用于对电压敏感的精密电子或数据处理设备;也适用于无专用变压器的外接低压电源的用户。


04      

     
TN系统
     


TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路,形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。电源变压器中性点接地,设备外壳通过PE线(专用保护线)与中性点联结,根据联结位置又分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种形式。

(1)TN-C:设备外壳直接接工作保护零线(PEN),三相负载平衡时,PEN线无电流电压,但如果不平衡,则该线对地有电压,外壳带电较危险。



(2)TN-C-S系统:PEN线在区域总配电箱处,永久分为工作零线N和专用保护线PE,设备外壳接PE线,此时PE线不得断开,N线可接入漏电保护器提高安全性;主要应用于分散居民用电。 


(3)TN-S系统:三相五线,零线和地线分开,PEN线在电源变压器处永久分为工作零线N和专用保护线PE,PE线不得断开,主线路可安装漏电保护器提高安全性能;此系统节约材料,布设简单,供电安全性高,是国家强制要求建筑工地必须采用的供电形式。



我国的工商业电网一般采用三相五线的TN-S系统或者三相三线IT系统,微电网低压系统,由于三相电压不一样平衡,逆变器输出一般采用TN-S三相五线制,中性线有时候会带电,系统也可以输出单相220V,因此逆变器还可以三相机和单相机混合在一起。光储中高压并网的系统,逆变器一般采用三相三线IT系统,可以节省中性线,地线还可以就近安装,这样线缆成本可以节省30%。


作者:刘继茂 郭军


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