电力供电系统最常用的几种供电方式
浅谈低压供电系统的几种供电方式
备 的 外 露 可 导 电 部 分 与 公 共 的 保 护 线 （ Ｅ） 保 Ｐ 或 护 中性线 （ Ｅ 相 连 接 ， 为 接 零 保 护 系 统 ， Ｐ Ｎ） 称 ＴＮ
系 统 分 为 ＴＮ — Ｃ、 ＴＮ —Ｓ 和 ＴＮ … Ｃ Ｓ三 种 子 系
统。
性 线 ‘ ， 于 三 相 四线 制 系 统 ， 电 气 设 备 的 外 Ｎ） 属 其
西 山 科
技
２０ ０ ２年 第 ４期
有 不 平 衡 电流 ， 地 有 电 压 ， 以 与 保 护 线 所 联 接 对 所 的 电气 设 备 金 属 外 壳 有 一 定 的 电 压 ； ）如 果 工 作 ｂ
这 个 电 压 ， 个 电 压 的 大 小 取 于 ＮＤ线 的负 载 不 这 平 衡 的情 况 及 ＮＤ 线 段 的 长 度 。 负 载 越 不 平 衡 ，
２ 供 电 的 基 本 方 法
２ １ ＴＴ 方 式 供 电 系 统 ．
Ｔ 系 统 的 电 源 中性 点 直 接 接 地 ， 引 出 中 Ｎ 也 性线（ ， Ｎ） 因此 也 称 为 三 相 四线 制 系 统 。 电气 设 而
ＴＴ 系统 的 电 源 中性 点 直 接 接 地 ， 引 出 中 且
器（ 自动 开 关 ） 一 定 能 跳 闸 ， 成 漏 电 设 备 的 外 不 造
１ 作 者 简 介 ： 贵 平 男 １ ６ 赵 ８年 出 生 １ ９ ９ ９ ０年 毕 业 于 大 同 煤 校
助 理 工 程 师 太 原
０ ０５ ３ ０３
维普资讯
１ ）ＴＮ—Ｃ 方 式 供 电 系 统 是 指 电气 设 备 的 中
性 线 （ 与 保 护 线 （ Ｅ） 能 合 一 的 供 电 系 统 ， Ｎ） Ｐ 功 即
简述低压供电系统的几种供电方式
简述低压供电系统的几种供电方式摘要建筑工程供电使用的基本供电方式为:TT 系统、TN 系统、IT 系统,其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统,简要介绍各种供电方式的特点及一些应用。
关键词TT;TN-C;TN-S;TN-C-S;IT;供电系统1 TT方式供电系统TT 供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统。
第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系,也即如何处理系统接地,T是“大地”一词法文Terre的第一个字母,电源的一点(通常是中性线上的一点)与大地直接连接。
第二个符号T:外露导电部分直接接大地,它与电源的接地无联系。
在TT 系统中用电设备的所有接地均称为保护接地。
这种供电系统的特点如下:1)当电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而导致人体可接触的金属外壳带电时,因为人体电阻与保护接地电阻是并联关系,并且一般情况下人体的电阻远大于接地电阻4Ω,所以通过人体的电流远小于通过接地电阻的电流,降低触电的危险性。
但低压断路器、熔断器不一定能断开故障线路,漏电设备的外壳对地电压仍属于危险电压,所以线路中还需要安装漏电断路器;2)每个电气设备均需要制作接地装置,耗用的镀锌角钢、圆钢等钢材难以回收;3)TT系统中的负载所有接地均称为保护接地。
如在施工现场借用的电源是TT 系统,作临电时应作一条专用保护线,以节约接地装置钢材用量。
把新设专用保护线PE 线和工作零线N 分开,其特点是:(1)共用接地保护线与工作零线,相互独立、绝缘;(2)三相负荷不平衡时,工作零线即中性线上可以有电流,而专用保护线没有电流;(3)TT 系统适用于接地保护点很分散的地方,部分农村仍然采用TT 系统的供电方式。
2 TN-C方式供电系统TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN 表示。
TN-C系统用工作零线兼作接零保护线,称作保护中性线,用PEN表示,在全系统内N线和PE线是合一的(C是“合一”一词法文Comhine的第一个字母)。
供配电中这五种配电方式
供配电中这五种配电方式一、单路进线的配电方案单路进线的配电形式如图单路进线的配电方案属于点状配电方案，也是最简单的配电方案。
单路进线的配电方案仅能对负荷提供最低水平的供电可靠性，因为一旦供电中断后没有冗余电源提供第二路电能支持。
二、双路进线的配电方案双路进线的配电方案如图双路进线的配电方案中，有2套电力变压器与2套进线回路。
图中的双路进线供电方案之1中两套电力变压器可单独供电或者并列供电。
若电力变压器单独供电则两进线开关之间需要配备机械或电气合闸互锁。
当某路供电中断时，系统能立即切换到另一路供电，因而提高了供电的可靠性。
若电力变压器容量有限制时必须切除一些负荷(三级负荷)才能维持供电的连续性。
图中的双路进线供电方案之2中采用自动转换开关(ATS)实现电源自动切换。
图中的双路进线供电方案之3中采用分段开关将母线分段运行。
在此方案中，2套电力变压器可各自负担为本段母线的负荷供电; 当某电力变压器发生供电中断时，另一台电力变压器可通过母线分断开关维持两段母线上的负荷持续供电，若电力变压器容最供应并不充裕则需要切除若干不重要的负荷(三级负荷)。
图中的双路进线供电方案之4中用ATS实现市电与发电机供电切换。
三、重点区域供配电方案如图所示为重点区域供配电方案的典型范例。
图中“1#MNS" 由2套电力变压器组成双路进线供电方案，同时从1#MNS系统中分出的“2#MNS” 系统是单路进线的配电方案，另一路“3#MNS”系统属于双路进线供电方案之4。
在这个典型方案中，最重要的负荷都在“3#MINS”的母线上，系统通过ATS实现市电与发电机供电切换，于是在任何情况下“3#MNS”系统中的负荷能获得可靠的电能供应。
四、环形供配电方案环形供配电方案能够实现最完善的供电可靠性。
从图中可以看出，4套单路进线的系统两两相连接成环形供配电网络。
当本段的进线出现供电中断后，本段母线总能从两侧中的某侧系统中获取电能。
对于环形供配电方案需要注意的是:1) 若电力变压器的容量有限，则在投切母线联络开关之前要切除部分负荷;2) 各个系统中的进线开关和馈电开关之间以及进线开关和母联开关之间必须要设置比较严密的保护匹配措施;3) 所有为电力变压器供电的中压系统必须来自同一电网。
铁路电力供电基础知识
放射式配电网络 放射式配电网络由铁路地区变、配电所 引出单独的回路，直接送至各室内、外变 电所或直接对高压设备供电。放射式配电 网络适用与向一级负荷或负荷功率较大的 设备供电。配电网络故障时，互相影响不 大，控制也方便，但基建投资较高，线路 通道站地多，较大的站场采用架空配电线 路通过时往往有困难。
第一章 电力供电系统概述
电力供电系统是整个铁路运输系统的重要组成部分， 是确保调度指挥、信号、通信、旅客服务等系统重 要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施，担负 着铁路指挥系统、自动化系统、牵引系统及铁路各 行各业的供电任务，因此其供电质量的好坏直接影 响到高速列车运行的正常与否，乃至直接危及到铁 路工作人员及乘客的生命安全。
第一章 电力供电系统概述
第一章 电力供电系统概述
两端供电式配电网络 两端供电式配电网络是铁路自动闭塞信号供电均采用此 种配电方式，即铁路沿线两相邻自动闭塞配电所（相距约 40~60km）向自动闭塞信号变压器供电。两个相邻自动 闭塞配电所的电源可互为备用，并装设自动闸及备用自动 投入装置。同时信号变压器二次侧还采用了低压联络线， 保证了对自动闭塞一级负荷的供电。 专为自动闭塞用的高压电力线路，在保证所供信号用电 安全的前提下，可供给通信设备及无电源地区的中间站与 行车有关房屋照明用电。
第二章 电力线路基础知识
独立电源应具备的条件 两路电源之间无联系，如取自两发电厂或不同电源的两个变电所， 其中一个厂或所发生故障时，另一个厂或所应继续供电。 两路电源之间有联系，但发生任何一种故障时，两路电源的任何 部分应不致受到损坏。 电压选择 电压等级选择 受电电压根据用电容量、可靠性和输电距离，可采用35(63)kV、 10(6)kV和0.38／o.22kV。自备发电所的发电机电压，可采用400V 和6.3kV。
供电方式
低压配电的TT系统
二、中性线、保护接零、保护接地在IT、TT系统中， 1.从变压器低压侧中性接地点引出的中性线N，主要作用有三点：
可供系统内单相用电设备用电；把系统内三相电源中的不平衡 电源和单相用电电流，流回变压器低压侧中性点；减小因三相 用电负荷的不平衡而造成的电压偏移。
2．保护接零(PE)：把电气设备的金属外壳、构架与系统中的零 线可靠连接在一起。当电气设备发生漏电、绝缘损坏或单相电 源与设备外壳、构架短路时．零线短路的较大故障电流．可使 线路上的保护装置动作，切断故障线路的供电，保护人身安全。 保护接零应用在TN低压供电系统。
瞬时功率因数可由功率因数表直接测量，亦可由功率 表、 电流表和电压表的读数按下式求出
cos P
3IU
式中: P为功率表测出的三相功率读数(kW)；I为电流 表测出的线电流读数(A)；U为电压表测出的线电压读 数(kV)。
瞬时功率因数只用来了解和分析工厂或设备在生产过 程中无功功率的变化情况，以便采取适当的补偿措施
甚至在家电和不规范用电中把它作为零线使用。 7)同一低压供电系统存在保护接零和保护接地混用现象。 8)在布暗线时。采用直接敷墙走不穿线管。 9)线路上的熔断管(丝)选配不当，有的甚至用铜丝、铁丝短接的
牵引变电所的几种供电方式
电气化铁道牵引供电装置,又称为牵引供电系统,其系统本身没有发电设备,而就是从电力系统取得电能。
目前我国一般由11０kＶ以上得高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统得供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AＴ供电方式、同轴电缆与直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都就是采用得直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—Ｒ供电)就是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所得供电方式。
这种供电方式得电路构成及结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,因此造价也低。
但由于接触网在空中产生得强大磁场得不到平衡,对邻近得广播、通信干扰较大,所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线得直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BＴ供电方式就就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km 安装一台)与回流线得供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度得外侧增设了一条回流线,回流线上得电流与接触网上得电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路得干扰、BT供电得电路就是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。
由图可知,牵引变电所作为电源向接触网供电;电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间;吸流变压器得原边串接在接触网中,副边串接在回流线中。
吸流变压器就是变比为1:1得特殊变压器、它使流过原、副边线圈得电流相等,即接触网上得电流与回流线上得电流相等。
因此可以说就是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所得电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。
这样,回流线上得电流与接触网上得电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生得电磁场,从而起到防干扰作用。
以上就是从理论上分析得理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线得电流总小于接触网上得电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路得电磁感应影响。
另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还就是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上得电流会小于接触网上得电流,这种情况称为“半段效应”。
电力供电系统的方式
电力供电系统接线的方式：电力供电系统大致可分为TN，IT，TT 三种，其中TN系统又分为TN-C，TN-S，TN-C-S三种表现形式。
TN 系统在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。
TN系统，称作保护接零。
当故障使电气设备金属外壳带电时，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。
TN系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。
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。
如果将工作零线N重复接地，碰壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。
在TN系统中，也就是三相五线制中，因N线与PE线是分开敷设，并且是相互绝缘的，同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。
因此我们所关心的最主要的是PE线的电位，而不是N线的电位，所以在TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。
如果将PE线和N线共同接地，由于PE线与N线在重复接地处相接，重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别，原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担，并有部分电流通过重复接地点分流。
由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线，只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线，原TN-S系统所具有的优点将丧失，所以不能将PE线和N线共同接地。
由于上述原因在有关规程中明确提出，中性线(即N线)除电源中性点外，不应重复接地。
TN－S 系统该系统中保护线和中性线分开，系统造价略贵。
除具有TN-C系统的优点外，由于正常时PE线不通过负荷电流，故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电，所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电，也可用于爆炸危险环境中。
电力供电系统最常用的几种供电方式
单相也就是220V家用电路一般实用于照明电力电路;三相也就是工场装备用电力电路也可称工程电路,它依据场合须要有3线,4线和5线几种方法：三线----------3根前线（没有零线N和接地线PE）四线----------3根前线+1根零线N （TN-C体系）五线----------3根前线+1根零线N+1根接地线PE （TN-S体系）TN 方法供电体系这种供电体系是将电气装备的金属外壳与工作零线相接的呵护体系,称作接零呵护体系,用 TN 暗示.它的特色如下.1 ）一旦装备消失外壳带电,接零呵护体系能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是 TT 体系的 5.3 倍,现实上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立刻动作而跳闸,使故障装备断电,比较安然.2 ） TN 体系节俭材料.工时,在我国和其他很多国度普遍得到应用,可见比 TT 体系长处多. TN 方法供电体系中,依据其呵护零线是否与工作零线离开而划分为 TN-C 和 TN-S 等两种.3 ） TN-C 方法供电体系它是用工作零线兼作接零呵护线,可以称作呵护中性线,可用 NPE 暗示4 ） TN-S 方法供电体系它是把工作零线N 和专用呵护线 PE 严厉离开的供电体系,称作 TN-S 供电体系,TN-S 供电体系的特色如下.1 ）体系正常运行时,专用呵护线上不有电流,只是工作零线上有不服衡电流. PE 线对地没有电压,所以电气装备金属外壳接零呵护是接在专用的呵护线 PE 上,安然靠得住.2 ）工作零线只用作单相照明负载回路.3 ）专用呵护线 PE 不准断线,也不准进入漏电开关.4 ）干线上应用漏电呵护器,工作零线不得有反复接地,而 PE 线有反复接地,但是不经由漏电呵护器,所以 TN-S 体系供电干线上也可以装配漏电呵护器.5 ） TN-S 方法供电体系安然靠得住,实用于工业与平易近用建筑等低压供电体系.在建筑工程工工前的“三通一平”（电通.水通.路通和地平——必须采取 TN-S 方法供电体系.5 ） TN-C-S 方法供电体系在建筑施工暂时供电中,假如前部分是 TN-C 方法供电,而施工规范划定施工现场必须采取 TN-S方法供电体系,则可以在体系后部分现场总配电箱分出 PE 线,TN-C-S 体系的特色如下.1 ）工作零线 N 与专用呵护线 PE 相联通,如图 1-5ND 这段线路不服衡电流比较大时,电气装备的接零呵护受到零线电位的影响.D 点至后面 PE 线上没有电流,即该段导线上没有电压降,是以, TN-C-S 体系可以下降电念头外壳对地的电压,然而又不克不及完整清除这个电压,这个电压的大小取决于ND 线的负载不服衡的情形及 ND 这段线路的长度.负载越不服衡, ND 线又很长时,装备外壳对地电压偏移就越大.所以请求负载不服衡电流不克不及太大,并且在 PE 线上应作反复接地.2 ） PE 线在任何情形下都不克不及进入漏电呵护器,因为线路末尾的漏电呵护器动作会使前级漏电呵护器跳闸造成大规模停电.3 ）对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外,其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联, PE 线上不准装配开关和熔断器,也不得用大顾兼作 PE 线.经由过程上述剖析, TN-C-S 供电体系是在TN-C 体系上暂时变通的作法.当三相电力变压器工作接地情形优越.三相负载比较均衡时, TN-C-S 体系在施工用电实践中后果照样可行的.但是,在三相负载不服衡.建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采取TN-S 方法供电体系.今朝应用最广的是四线制----------3根前线+1根零线N （TN-C 体系）大多半用在农村及其城市的有动力及其平易近用照明的地区.五线----------3根前线+1根零线N+1根接地线PE （TN-S体系）多半用于工场等对有特别请求的装备的供电电路.IT体系特色（不引出中性线）－产生第一次接地故障时,接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超出50V,不须要立刻割断故障回路,包管供电的持续性;－产生接地故障时,对地电压升高1.73倍;－220V负载需配降压变压器,或由体系外电源专供;－装配绝缘监察器.应用处合：供电持续性请求较高,如应急电源.病院手术室等.IT 方法供电体系 I 暗示电源侧没有工作接地,或经由高阻抗接地.每二个字母 T 暗示负载侧电气装备进行接地呵护.TT 方法供电体系在供电距离不是很长时,供电的靠得住性高.安然性好.一般用于不许可停电的场合,或者是请求严厉地持续供电的地方,例如电力炼钢.大病院的手术室.地下矿井等处.地下矿井内供电前提比较差,电缆易受潮.应用 IT 方法供电体系,即使电源中性点不接地,一旦装备漏电,单相对地漏电流仍小,不会损坏电源电压的均衡,所以比电源中性点接地的体系还安然.但是,假如用在供电距离很长时,供电线路对大地的散布电容就不克不及疏忽了.在负载产生短路故障或漏电使装备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,呵护装备不一定动作,这是安全的.只有在供电距离不太长时才比较安然.这种供电方法在工地上很少见.。
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目前使用最广的是四线制----------3根火线+1根零线N （TN-C系统）大多数用在农村及其城市的有动力及其民用照明的地区。
五线----------3根火线+1根零线N+1根接地线PE （TN-S系统）多数用于工厂等对有特殊要求的设备的供电电路。
IT系统特点（不引出中性线）
－发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；
－发生接地故障时，对地电压升高倍；
－220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；
－安装绝缘监察器。
使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。
IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。
每二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。
TT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。
一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。
地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。
运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。
但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。
在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。
只有在供电距离不太长时才比较安全。
这种供电方式在工地上很少见。