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GIS接地线径的设计原则探讨 　　摘 要：本文针对电网系统中的GIS接地线径的设计原则进行探讨，提出了设计接地线径时须考虑的因素及决定接地线径的三个要素。并结合工程实际说明所提出的设计原则的适用性。 　　关键词：GIS；接地线；设计；原则 　　引言 　　随着电力行业的飞速发展，GIS（Gas Insulated Switchgear）即气体绝缘金属封闭开关设备已被广泛采用于电网系统中。目前电网短路容量越来越大，对接地的要求也越来越高。长期、可靠、稳定的接地系统，是维持设备稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障。伴随着电力工业的发展，变电站一次设备二次保护对接地装置的要求不断提高，接地装置是确保电力设备安全运行及其工作人员人身安全的重要设备，电力系统中对接地装置的要求越来越严格，变电所接地系统直接关系到变电所的正常运行，更涉及到人身与设备的安全。然而由于接地网设计考虑不全面、施工不精细等原因，最近几年，发生了多起地网引起的事故，有的不仅烧毁了一次设备，而且还通过二次控制电缆窜入主控室，造成了事故扩大，故接地网对电力系统的安全稳定运行起到非常重要的作用。 　　由于GIS配电装置是由多个典型单元件连接起来的，每一个单元件之间都采用法兰对接，这种对接方式对于电气有时不能形成良好的通路，为了保证GIS可靠接地，首先要保证外壳电气联通，如果绝缘盘子是铝合金的，那么金属表面不打密封胶就可保证联通，如果外圈是树脂的，那就要在绝缘盘子连接的两侧加短接铜排。GIS设备在接地开关处加铜排接到底架上，底架的接地点从地基图上可以看到，一般在埋基点会留有底架的接地点，现场安装时底架的接地点直接与地基留出的接地点连接或在附近的位置焊接上。本文着重探讨连接变电站基础下方地网和GIS的接地线径的设计原则。 　　1 GIS的接地线及其连接要求 　　三相共箱式或分相式的GIS，其基座上的每一接地母线应采用分设其两端的接地线与发电厂或变电所的接地网连接，接地线应和GIS室内环形接地母线连接。当接地母线较长时，其中部宜另加接地线，并连接至接地网。接地线与GIS接地母线采用螺栓连接式，并应采取防腐蚀措施。当GIS露天布置或装设在室内与土壤直接接触的地面上时，其接地开关、金属氧化物避雷器的专用接地端子与GIS接地母线的连接处，宜装设接地装置。 　　GIS室内应敷设环形接地母线，室内各种设备需接地的部分应以最短路径与环形接地母线连接，GIS布置于室内楼板上，其基座下的钢筋混凝地板中的钢筋应焊接成网，并和环形接地母线相连接。变电所电气装置地网之间的连接方式，应采取加强分流，装设集中接地装置，设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备等，并宜在靠近避雷针的发电机出口处装设一组旋转电机阀式避雷器。35kv及以下变电所的屋顶上，如装设直击雷保护装置时，若为金属屋顶或屋顶上有金属结构，则将金属部分接地；若屋顶为钢筋混凝土结构，则将其焊接成网状接地；若结构为非导电的屋顶时，则采用避雷带保护，该避雷带的网格为8～10m，每隔10～20m设引下线接地，以上接地引下线与主接地网连接，应在连接处加装集中接地装置。 　　设计接地线时须考虑下面两个方面：只通过故障电流的短时间通电容量和多点接地GIS中通过主回路正常电流引起大的感应电流流经部分的连续通电容量。 　　2 由短时间通电容量来决定接地线径 　　依据电力行业相关标准，规定了每个接地工程的最小线径，确保接地线的线径必须能使故障发生时的电流完全通过。一般来说，决定接地线径要考虑以下三个要素： 　　（1） 机械强度； 　　（2） 耐腐蚀性 ； 　　（3） 电流容量。 　　但是，当故障电流通过接地线时，若在电源侧的过电流断路器动作之前接地线就熔断的话，绝缘破坏的设备的外壳会持续流经电流，从而使GIS外壳处于带电状态，接地装置的作用失效。因此，在选定接地线的线径时应慎重考虑电流容量。 　　如上所述，接地线的线径应考虑到故障时通过的电流和故障持续时间，由（1）式算出并从标准接地线中选定。 　　A=I× ……（1） 　　A（mm2）接地线的截面积； 　　I（A）：接地电流； 　　S（秒）：故障持续时间（因电力公司及额定电压而异，通常为0.5～3秒）； 　　t（℃）：接地线的熔融温升（铜材为1000℃）。 　　另外，故障时通过的电流一般是1根线的接地电流，但最好还要考虑很少发生的异相接地。故障持续时间定为断路器动作之前的时间，最好再考虑一下后备保护时间。 　　根据《气体绝缘开关装置的标准化》规定的接地线尺寸标准如下所示。它的接地线尺寸是由短时间电流引起的温升决定的，根据电力系统的接地方式不同应予以区分。 　　72.5～126kV（电阻接地系统）：100mm2