(武漢江漢化工設計有限公司，湖北 武漢 430223)

近年來，受國際原油、天然氣價格上漲以及國內(nèi)油氣資源不足、石油進口日益增加的影響，加速發(fā)展煤化工已成為煤炭和化工行業(yè)關注的熱點。

作為我國中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展重點，新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、天然氣、乙烯原料、聚乙烯、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，其與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭、能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在我國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要發(fā)展方向，為了減輕燃煤造成的環(huán)境污染，降低我國對進口石油、天然氣的依賴，這就意味著未來將持續(xù)新建一批大型的煤制氣化工廠。

1 影響接地開關選擇的因素

大型煤制氣化工廠用電量非常大，通常會設置220kV變電站。在220kV變電站中，母線接地開關有著極為重要的作用。接地開關一端和母線相連，通常是不直接連接的，要先通過斷路器，其另外一端和地連接，在停電檢修時，要先斷開斷路器，再合上接地開關，這樣才能保證檢修安全。接地開關的選擇與母線長度、長期電磁感應電壓、按瞬時電磁感應電壓有著密切聯(lián)系。因此，接地開關的選擇過程較為復雜。本文以某大型煤制氣化工廠220kV變電站母線接地開關的選擇與計算為例，來對此問題進行探討。

2 母線接地開關的選擇計算實例

某大型煤制氣化工廠220kV變電站電氣主接線圖見圖1，配電裝置采用屋外敞開式普通中型配電裝置，斷路器單列式布置，母線間隔寬度13m，母線采用支持式鋁管母線，兩組三相母線排列方式為A1、B1、C1和A2、B2、C2，管母外徑150mm，兩組母線間距5m，相間距離3m，220kV母線三相短路電流為45kA，單相接地短路電流為40kA，保護切除三相短路電流的時間為0.3s，切除單相接地短路電流的時間為0.4s。

圖1 某大型煤制氣化工廠220kV變電站電氣主接線簡圖

如圖，配電裝置母線的最短長度為：間隔數(shù)=進線數(shù)+出現(xiàn)數(shù)+母聯(lián)回路數(shù)+母聯(lián)設備回路數(shù)=3+5+1+1=10，母線長度=間隔長度×間隔數(shù)=13×10=130m。

2.1 按長期電磁感應電壓確定

依據(jù)《電力工程電氣設計手冊：電氣一次部分》公式10-2、10-4、10-5規(guī)定：

=1.853×10-4Ω/m

=0.628×10-4Ω/m

=1.558×10-4Ω/m

=1.558×10-4Ω/m

=0.093 3V/m

兩接地開關間的距離：

接地開關至母線端部的距離：

2.2 按瞬時電磁感應電壓確定

(1)按三相短路電磁感應電壓確定：

=1.777 5V/m

兩接地開關間的距離：

接地開關至母線端部的距離：

按三相短路電磁感應電壓，確定每組母線接一組接地開關即可。

(2)按單相接地短路電磁感應電壓確定：

UA2(K)=IXA2C1=40 000×1.853×10-4

=7.412V/m

兩接地開關間的距離：

接地開關至母線端部的距離：

兩接地開關間的最小距離選擇61.86m，接地開關至母線端部的最小距離選擇30.93m，對于全長130m的母線而言，應選擇3組接地開關。

3 結(jié)語

國內(nèi)大型化工廠的新建往往伴隨著較大的用電量，通常會設置220kV變電站，而接地開關選擇的正確與否關系到化工廠運行的穩(wěn)定及檢修的安全。影響接地開關選擇的因素很多，本文僅從母線長度、長期電磁感應電壓、按瞬時電磁感應電壓對接地開關間的距離與接地開關至母線端部的距離影響進行了計算探討，對以后設計工作中的接地開關選擇有一定的參考作用。

[1]P.M.Anderson.電力系統(tǒng)保護[M].北京：中國電力出版社，2009

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