母線接地開關(guān)母線電磁感應(yīng)電壓的計算分析

有兩組平行的母線，如果一組進行檢修，另外一組正常運行，此時這兩組母線就相當于是空心的變壓器，在檢修的母線上由于電磁感應(yīng)會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當母線運行的狀態(tài)不同時，在檢修母線上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也不同。正常運行的母線會在檢修的母線上產(chǎn)生長期工作的電磁感應(yīng)電壓，但是如果運行著的母線發(fā)生故障時，它會在檢修的母線上產(chǎn)生瞬時的電磁感應(yīng)電壓。

在實際工程中，母線的接地開關(guān)應(yīng)該安裝在電磁感應(yīng)電壓最嚴重的那相母線上，以保證母線檢修的安全性 。

對于220kV變電站在設(shè)計時需要詳細分析它周圍的配電設(shè)備，高壓和中壓側(cè)通常采用屋外管母中型配電。當雙母線線路中有一組需要進行檢修時，如果在安裝位置較高的管母處掛接地線是很困難的，這就需要在35kV及以上的母線上裝設(shè)接地刀閘，可以根據(jù)母線的距離，接兩組并保證它們的位置適中。要保證母線檢修時檢修人員的安全，就需要保證母線接地開關(guān)的配置恰當，并且數(shù)量和位置都應(yīng)該合理。對變電站母線接地開關(guān)該如何配置，需要對母線的電磁感應(yīng)電壓、接地開關(guān)的安裝位置、安裝數(shù)量進行分析，以保證母線接地開關(guān)配置的正確性 。

影響變電站母線接地開關(guān)配置的計算結(jié)果的因素有三個，分別是電磁感應(yīng)電壓、端部效應(yīng)和平行導線間的電感。電磁感應(yīng)電壓是由母線中三相的感應(yīng)電流產(chǎn)生交變磁場，進而產(chǎn)生電磁感應(yīng)電壓。而由于兩相之間的電耦合產(chǎn)生得到電磁感應(yīng)電壓與其方向是相反的，會抵消一部分電磁感應(yīng)電壓，由于它的值比較小，可以忽略不計。在上面的計算中電感系數(shù)都是假設(shè)母線是無限長、大地和空氣都是理想條件下的均勻介質(zhì)。但是實際的導線長度是有限的，并且外界環(huán)境也不是理想狀態(tài)，造成耦合系數(shù)偏小，形成端部效應(yīng)。

母線接地開關(guān)在配置時需要遵循一定的原則，以保證檢修工作人員的人身安全。上面已經(jīng)分析了在長期電磁感應(yīng)電壓和瞬時電磁感應(yīng)電壓兩種情況下需要接的母線接地開關(guān)的安全距離，接地開關(guān)的數(shù)量和間距應(yīng)該取計算結(jié)果中的最小值，以保證安全。對于變電站它的配電裝置母線接地開關(guān)的安全距離不同的電壓等級有一定的差別。兩組平行的母線如果它的母線間距較小而母線長度長時，單相短路時產(chǎn)生的短路電流形成的瞬時感應(yīng)電壓來作為控制母線接地開關(guān)的條件。如果它的母線間距比較大，而母線長度較小時，長期工作是產(chǎn)生的電流形成的長期電磁感應(yīng)電壓作為控制母線接地開關(guān)的條件。實際工程中通常采用單相短路時產(chǎn)生的短路電流形成的瞬時電磁感應(yīng)電壓作為母線接地開關(guān)配置的原則。

綜上所述，在戶外的變電站，采用雙母線進行接線時，需要對其母線接地開關(guān)進行配置，包括它距離地面的距離和距離母線的安全距離、安裝的母線接地開關(guān)的數(shù)量等，以保證在對變電站的母線進行檢修時，保證檢修人員的人身安全和運行設(shè)備的安全。它的計算需要用到母線的電磁感應(yīng)電壓，包括母線的電流、母線的長度、間距、短路電流的大小和時間，其中影響比較大的是短路故障持續(xù)的大小和時間，它是保證配置方案安全和經(jīng)濟的關(guān)鍵，需要加強注意，并要留有一定的裕度 。

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接地開關(guān)根據(jù)其所安裝位置要求的不同，分為檢修用接地開關(guān)(ES)和故障快速關(guān)合接地開關(guān)(FES)兩類。

(1)檢修接地開關(guān)（ES）用來接地或開斷的開關(guān)設(shè)備。設(shè)備檢修時，在可能來電的各側(cè)形成明顯的接地點。主要有母線接地開關(guān)；出線、進線（裝設(shè)在主變壓器斷路器母線側(cè)及出線側(cè)、線路斷路器母線側(cè)）的接地開關(guān)等。

(2)故障快速關(guān)合接地開關(guān)（FES）具有關(guān)合短路電流及開合感應(yīng)電流的能力，由電動彈簧機構(gòu)操動。故障接地開關(guān)適用于線路出線側(cè)接地開關(guān)，故障接地開關(guān)作為檢修時的保護裝置，并具有關(guān)合短路電流及開合感應(yīng)電流的能力，所以是一種重要的保護裝置，分、合由電動彈簧機構(gòu)操動，一般裝設(shè)在線路出線隔離開關(guān)的線路側(cè)，并與相關(guān)的隔離開關(guān)、斷路器有電氣連鎖。