农村电网灌溉用电接地有关问题分析

电力系统接地分为电源中性点接地和电气设备外露导电部分接地。电源中性点接地是电力系统继电保护的需要,也称为工作接地。电气设备外露导电部分接地是电气安全及减小干扰的需要,也称为电气安全接地。
由于农田灌溉用深井泵比较分散,农村电网灌溉用电采用10kV架空线树杆式供电。通过线路变压器组方式,引出多台10/04kV变压器给一台或多台深井泵电动机供电。
10kV架空线系统采用电源中性点不接地系统,在发生单相对接地故障后,可以继续运行一段时间,供电的可靠性比较高。变压器低压侧220/380V低压配电系统应采用TT系统,以保证用电的安全。深井泵电动机为三相对称负荷,可采用三相三线制供电,以减少供电线路的芯数。由于没有电源中性线(N),电能计量可以采用三相三制电能表,电流取A与C相电流互感器二次侧电流为0~5A,电压取Uac与Ubc 380V线电压。
220/380V低压配电系统有TN系统,TT系统,IT系统。TN系统又分为TN-C、TN-S与TN-C-S系统。
TN-C系统是电源中性点直接接地,供电电源有三根相线(L1、L2、L3)与一根中性线(N),称为三相四线制。在上世纪五六十年代,把电气设备外露导电部分接到电源中性线(N)上进行电气安全保护,当时称为接零保护。这种接地系统在电源中性线(N)断开时,一但绝缘损坏电气设备外露导电部分就出现高电位,会造成触电危害。现在TN-C系统只用于供电,在进入配电箱后不应采用TN-C系统。所以深井泵电动机也不应采用TN-C系统供电。
TN-S系统与TN-C-S系统是IEC及我国工业与民用建筑电气设计中规定采用的接地系统。供电电源有三根相线(L1、L2、L3)与一根电源中性线( N)外,再由电源中性点或重复接地点引出一根保护地线(PE),虽然有五根线,但正常运行时,保护地线(PE)上是不传输电流的,所以仍为三相四线制,不能称为三相五线制。电气设备外露导电部分接到保护地线(PE)上进行电气安全保护,保护地线(PE)断开后,就会出现安全隐患,所以深井泵电动机采用TN-S系统供电时,保护地线(PE)的截面应满足要求。
TT系统是电源中性点与电气设备外露导电部分各自单独接地。供电线路有三根相线(L1、L2、L3)与一根中性线(N),此种系统也是一种比较安全可靠的供电系统。此时深井泵电动机采用三相三线制供电时,电能计量应采用三相三制电能表。
IT系统电源中性点不接地,电气设备外露导电部分接地,这种供电系统在电源发生单相接地后,由于电流中性点不接地,形不成回路,产生不了短路电流,可以继续供电,从而提高了供电可靠性,它用于对用电要求比较高的消防,医疗手术室等场所。
有些农田灌溉供电变压器低压侧中性接地后,就跳闸,分析原因可能是水泵电机绝缘不好,泄漏电流比较大。此时变压器低压侧中性点可以不接地,但深井泵电机外露导电部分必须接地,即采用IT接地系统。有些地方安装变压器防盗报警装置,当变压器中性点不接地时,干扰就比较大,对变压器防盗报警装置会造成干扰。此时变压器及变压器防盗报警装置的外壳应接地,对抗干扰与用电安全有有一定好处。