快速接地開關是具有一定關合短路電流能力的一種特殊用途的接地開關。當線路接地故障被切除後，由相鄰運行線路供電形成故障線路的潛供電流，利用快速接地開關關合，可消除潛供電流，再快速開斷接地開關，確保線路自動重合閘能成功。
基本介紹
- 中文名：快速接地開關
- 外文名：high speed earthing switch
- 特點：具有關合短路電流能力
- 裝配位置：氣體絕緣金屬封閉電器
- 學科：電力工程
- 作用：開合平行架空線路
簡介,快速接地開關作用,裝設快速接地開關情況,快速接地開關設計,快速接地開關選擇,
簡介
快速接地開關（high speed earthing switch）是一種具有關合短路電流能力，專門用於電力系統人工接地的快速隔離開關。一般配有液壓或電動的快速操動機構。在具有多個並聯主變壓器支路的電力系統中，為了節省投資，通常以快速接地開關代替主變壓器支路的高壓斷路器。當主變壓器本體發生故障時，主變壓器保護起動高壓側快速接地開關進行合閘操作，造成電力系統人工接地，起動電力系統繼電保護裝置，致使輸電線路對側的斷路器分閘，切斷主變壓器故障。
快速接地開關通常還裝於氣體絕緣金屬封閉電器中，安裝在每回出線的出口側，用來閉合平行迴路產生的感應電流。快速接地開關具有關合短路電流的能力，通常在110kV電力系統中要求關合電流為80 kA，在220 kV系統中為125kA。氣體絕緣金屬封閉電器中的快速接地開關，密封在SF6氣體絕緣的筒體中，關合短路電流的要求比較容易實現。而敞開式快速接地開關，當要求關合的短路電流較大時，往往用真空斷路器來代替。
快速接地開關作用
普通的接地開關配置在斷路器兩側隔離開關旁邊，僅起到斷路器檢修時兩側接地的作用；而快速接地開關配置在出線迴路的出線隔離開關靠線路一側，它有兩個作用：
（1） 開合平行架空線路由於靜電感應產生的電容電流和電磁感應產生電感電流；
（2） 當外殼內部絕緣子出現爬電現象或外殼內部燃弧時，快速接地開關將主迴路快速接地，利用斷路器切除故障電流。
裝設快速接地開關情況
（1）停電迴路的最先接地點。用來防止可能出現的帶電誤合接地造成封閉電器的損壞；
（2）利用快速接地開關來短路封閉電器內部的電弧，防止事故擴大。一般為分相操作，投入時間不小於接地飛弧後1s。
快速接地開關設計
裝在電站（GIS）出線端的快速接地開關（FES），其結構參見下圖，由彈簧機構操作。
快速接地開關設計FES有可能在運行或檢修時意外地帶電關合，人為造成接地故障。為防止事故擴大，要求FES具有規定的短路關合能力。關合接地故障時，短路電流從②流向①，通過絕緣板③使三相動觸頭保持相間絕緣，故障電流經④導入大地。已處於接地合閘狀態的FES還應有承受短時耐受電流的能力。
FES關合故障時，應順利地通過關合故障的兩個過程：
第一，操動機構傳動FES動觸頭上的插入力應大於靜觸頭的觸頭彈簧反作用力及剛接觸時觸頭電動斥力，d保證動觸頭能插入靜觸頭。
第二，插入後，FES動觸頭系統的動能足以克服觸頭彈簧接觸摩摩擦力和電動摩擦力在超程內所做的阻力功，保證動觸頭關合到位。
快速接地開關選擇
較長的特高壓線路通過裝設高抗中性點電抗的方法可以將潛供電流限制在較低的值，能夠滿足單相重合閘要求。例如，中國已經投運的特高壓交流試驗示範工程線路為單回線路，兩段線路的長度分別為281km和359km，均裝有高抗，採用高抗裝設中性點電抗的方法降低潛供電流，運行良好。因此，在上述情況下，中國特高壓線路均不需要裝設HSGS。
考慮到隨著電網的發展，將來可能會出現較短、不裝設高抗的特高壓線路。在這種無補償情況下，同樣長度特高壓線路的潛供電流遠大於500kV線路。而對於同樣大小的潛供電流，線路無補償時潛供電弧的熄滅難於有補償的情況，可能無法滿足單相重合閘要求。在這些線路上可能存在裝設HSGS的需求。以長度為100km不換位的1000kV同塔雙回線路為例，若該線路不裝設高壓電抗器，雙回輸送10 000MW功率時，潛供電流為57A，恢復電壓為147kv（電壓梯度約15kV/m）。
