有关6kV输变电工程施工中的核相问题的探讨

   在电力系统实际工程施工中,为了避免当相序、相位不同的两电源系统或接线组别不同的变压器合环(并列)时,造成性质相当严重的短路事故的发生,进行相应的核相工作。
关键词 核相 相序 相位
1 前言
在电力系统中,经常做核相试验,现场所说的核相,包括核对相序和核对相位。核对相序,主是为了发电机、电动机的正常工作。在电力生产实践 中,发电机并网前必须做核对相序的试验,相序不对,发电机是无法并网的,强行并网会造成设备损坏。在电网的改造中,也应该注意保持电网原有的相序,以免给 用户带来意想不到的损失。
核相是针对两路电源而言的。两路电源需向同一个用电设备供电时,在投入时,在并列点进行核相。若两路电源需并列倒电时,若不核相,由于安装接线错误,可能出现相序(相位)不一致,引起短路事故,影响正常供电。
当两路电源需停电倒电时,若不核相,可能由于相序不一致,引起三相设备的非正常运行,如电机的反转等。因此,在第二路电源投入时,一定与第一路电源进行核相。
2 输变电工程必须进行核相试验的情况
(1)变电站扩建后新安装或大修后投运的变压器(或电压互感器、所用变);
(2)易地安装、变动过内外接线或接线组别的变压器;
(3)新架设的高压电源线路接入变电站;
(4)接线改动或走向发生变化的高压电源线路(或电缆)。
3 核相试验的方法
核相试验分为直接核相和间接核相两种。
直接核相又因核相所用的测量器具不同分为如下几种
(1)电压表(万用表)直接核相。适用于低压侧为380/220V中性点直接接地的变压器核相,或电压互感器二次核相;
(2)高压静电电压表直接核相。适用于一切高压变压器的核相;高压电阻定相杆直接核相,适用于一切高压变压器的核相。目前广泛使用的FRD型电阻定相杆,其额定电压为3~110kV;
(3)临时单相电压互感器直接核相。大多用于10kV及以下的变压器核相。我们在实际施工过程中主是针对6KV系统进行核相。
新安装的电力设备A、B、C三相标以黄、绿、红三种不同的颜色作为运行电压的区分,电力设备连接时,相位应该一一对应,即A相与A相连接,B 相与B相连接,C相与C相连接,,如果不能满足上述求,设备将无法运行甚至产生事故,因此在初次合环操作以及新设备投入运行前,常用实测的方法判断设备 两端的相位是否与运行系统一致。
3.1 核对相序的方法
对发电机、电动机的转子,按出厂求的正、负极接入励磁电流,检查发电机、电动机的定子引出线中的A、B、C相,按次序往电网端核对,同时找 出调换相序的地方,如果电网的相色正确,核相成功的机率就大。对于电动机核相,通电试一下,看转动方向即可确定相序。对于发电机核相,则需采取如下方 法
(1)核对二次相位。可采用二次核相法,即用同一电源加在待核相两组PT高压侧,然后用电压表在各组PT低压侧检查A、B、C三相,如相电压 为60V左右且均匀,再分别检查两组PT低压同相电压差是否近似为零,异相电压差是否为100V左右。如果这些都符合求,则说明二次相位正确。在发电现 场二次核相时,一般解开发电机高压电缆,用网电加在机端PT与母线PT上,然后核对二次相位是否正确。
(2)核对一次相序。使发电机转起来接近额定转速,启励并调节励磁电流使机端电压接近母线电压,调节出力使发电频率接近50HZ。如果在已核对好二次相位的机端PT与母线PT上,用相序表或多功能相位仪核对机端PT与母线PT相序一致,则该发电机即可并网。
还有一种简单的方法,可以使线路一端的A相接地,B,C相不接地,在线路的另一端测绝缘,就会发现A相对地的绝缘是0,同样的可以判断出B,C相。
3.2 核对相位的方法
3.2.1 使用站内两组PT核对相位
(1)在大、中型变电站,可利用同一电压等级上的两段母线上的PT核对相位。
用二次核相法核准相位,然后用一次核相法核准一次相位。所谓一次核相法,是将待核对的两个电源分别送到两段母线PT上,先用相序表核准两组 PT低压相序是否一致,然后用电压表分别测量两组PT低压侧,A、B、C相之间,如果同相电压差应近似为零,异相电压差应为100V左右,证明两个电源具 有相同的相位。否则,分析情况,改正后重新核对。
(2)站内具有不同电压等级但具有相同相位的两组PT间核相。
如某一三线圈变压器,组别为Y/Y/△,可以通过倒换方式,在主变高中压母线PT间进行核相。
3.2.2 使用单相试验PT核相的方法
(1)使用单相PT或核相器在待核对两电源点一次核相。
使用器材主有绝缘棒两根、绝缘鞋两双、绝缘手套两双、试验导线适量、电压表一块。接线如图1所示
高压核相工作需四人进行。一人担任指挥,两人穿绝缘鞋、戴绝缘手套担任核相员,一人读表记录。核相工作根据指挥人员的命令进行,高压操作员 将高压引线固定在绝缘棒上,长短适宜,用绝缘棒引高压线接触高压电源点时,动作协调,两人相互照应。核相时以现有的相色为依据,当高压电源点同相时,PT 二次电压应近似为零;当高压电源点异相时,PT二次电压应近似为100V,这说明核相结果正确。
(2)使用单相试验PT进行二次核相法。
可在现场利用站内一组PT与单相试验PT配合,这样安全性将有所提高。试验方法大致如上,只是将另一个高压操作员变为低压操作员,其接线如图2所示。
先在同一电源上核对二次相位。高压接A′、B′、C′各一次,低压对应按A630、B630、C630各测一次,如果三个读数近似为0V,则二次相位正确。
核对一次相位。将待核相两个电源分别接至母线PT与试验PT上,用绝缘棒分别碰A、B、C相各一次,按对应测低压A630、B630、C630各一次,三次电压表读数应近似为零;如果低压不对应,电压表读数近似为100V,说明相位正确。反之,需针对情况进行解决。
3.2.3 采用多功能相位仪法
在没有两组同相位PT的地方,一般使用单相试验PT或核相器核相,这种方法不太安全。最近我们采用了多功能相位仪法,这种方法比较安全可靠。 主是因为由于两个电压等级上的PT不管电压如何、是否同相,各同相电压间总有一个固定的相角,可通过二次核相法核准二次相位,找出这个固定的相角。当 A、B、C三相二次的相角差相同,与理论推算相符,说明二次接线正确。
一次核相,将待核相的两个电源分别引至两个电压转换元件(PT、所变)上,用相位仪检测同相电压的相位差,与二次核相的相角差相同;如果异相相位差超前或滞后同相相位差120°,说明两个电源相位相同。
相位仪法用相位的概念来核相,太抽象,试验中必须注意保证仪器准确无误,参考量选准,极性认清,记录正确,分析准确。
4 结语
当相序、相位不同的两电源系统或接线组别不同的变压器(或TV)合环(并列)时,将会造成短路事故,此类事故的性质是相当严重的。投运设备现 场核相的目的,就是从安全技术措施上预防此类恶性事故的发生。核相试验虽然简单,但求在整个试验过程中,认真细致,不出差错。正确的方法和步骤、结合现 场的设备特点进行准确的判断,是确保输变电工程竣工后,安全顺利投运的重条件。
参考文献
1马志溪.供配电工程.北京清华大学出版社,2009.
2余建明等.供电技术(第4版).北京机械工业出版,2008.
3孟祥忠.现代供电技术.北京清华大学出版社,2006.