有關(guān)6kV輸變電工程施工中的核相問題的探討

曾令龍 劉長(zhǎng)城

(1.大慶油田建設(shè)集團(tuán)油建公司第九工程部,黑龍江大慶 163000;2.長(zhǎng)慶油田第五采油廠堡子灣作業(yè)區(qū),陜西榆林 718611)

有關(guān)6kV輸變電工程施工中的核相問題的探討

曾令龍1劉長(zhǎng)城2

(1.大慶油田建設(shè)集團(tuán)油建公司第九工程部,黑龍江大慶 163000;2.長(zhǎng)慶油田第五采油廠堡子灣作業(yè)區(qū),陜西榆林 718611)

在電力系統(tǒng)實(shí)際工程施工中,為了避免當(dāng)相序、相位不同的兩電源系統(tǒng)或接線組別不同的變壓器合環(huán)(并列)時(shí),造成性質(zhì)相當(dāng)嚴(yán)重的短路事故的發(fā)生,要進(jìn)行相應(yīng)的核相工作。

核相 相序 相位

1 前言

在電力系統(tǒng)中，經(jīng)常要做核相試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)所說的核相，包括核對(duì)相序和核對(duì)相位。核對(duì)相序，主要是為了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的正常工作。在電力生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前必須做核對(duì)相序的試驗(yàn)，相序不對(duì)，發(fā)電機(jī)是無法并網(wǎng)的，強(qiáng)行并網(wǎng)會(huì)造成設(shè)備損壞。在電網(wǎng)的改造中，也應(yīng)該注意保持電網(wǎng)原有的相序，以免給用戶帶來意想不到的損失。

核相是針對(duì)兩路電源而言的。兩路電源需要向同一個(gè)用電設(shè)備供電時(shí)，在投入時(shí)，要在并列點(diǎn)進(jìn)行核相。若兩路電源需要并列倒電時(shí)，若不核相，由于安裝接線錯(cuò)誤，可能出現(xiàn)相序(相位)不一致，引起短路事故，影響正常供電。

當(dāng)兩路電源需要停電倒電時(shí)，若不核相，可能由于相序不一致，引起三相設(shè)備的非正常運(yùn)行，如電機(jī)的反轉(zhuǎn)等。因此，在第二路電源投入時(shí)，一定要與第一路電源進(jìn)行核相。

2 輸變電工程必須進(jìn)行核相試驗(yàn)的情況

(1)變電站擴(kuò)建后新安裝或大修后投運(yùn)的變壓器(或電壓互感器、所用變)；

(2)易地安裝、變動(dòng)過內(nèi)外接線或接線組別的變壓器；

(3)新架設(shè)的高壓電源線路接入變電站；

(4)接線改動(dòng)或走向發(fā)生變化的高壓電源線路(或電纜)。

3 核相試驗(yàn)的方法

核相試驗(yàn)分為直接核相和間接核相兩種。

直接核相又因核相所用的測(cè)量器具不同分為如下幾種：

(1)電壓表(萬用表)直接核相。適用于低壓側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的變壓器核相，或電壓互感器二次核相；

(2)高壓靜電電壓表直接核相。適用于一切高壓變壓器的核相；高壓電阻定相桿直接核相，適用于一切高壓變壓器的核相。目前廣泛使用的FRD型電阻定相桿，其額定電壓為3～110kV；

(3)臨時(shí)單相電壓互感器直接核相。大多用于10kV及以下的變壓器核相。我們?cè)趯?shí)際施工過程中主要是針對(duì)6KV系統(tǒng)進(jìn)行核相。

新安裝的電力設(shè)備A、B、C三相標(biāo)以黃、綠、紅三種不同的顏色作為運(yùn)行電壓的區(qū)分，電力設(shè)備連接時(shí)，相位應(yīng)該一一對(duì)應(yīng)，即A相與A相連接，B相與B相連接，C相與C相連接，，如果不能滿足上述要求，設(shè)備將無法運(yùn)行甚至產(chǎn)生事故，因此在初次合環(huán)操作以及新設(shè)備投入運(yùn)行前，常用實(shí)測(cè)的方法判斷設(shè)備兩端的相位是否與運(yùn)行系統(tǒng)一致。

圖1 使用單相PT或核相器在待核對(duì)兩電源點(diǎn)一次核相示意圖

圖2 使用單相試驗(yàn)PT進(jìn)行二次核相法示意圖

3.1 核對(duì)相序的方法

對(duì)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，按出廠要求的正、負(fù)極接入勵(lì)磁電流，檢查發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的定子引出線中的A、B、C相，按次序往電網(wǎng)端核對(duì)，同時(shí)找出調(diào)換相序的地方，如果電網(wǎng)的相色正確，核相成功的機(jī)率就大。對(duì)于電動(dòng)機(jī)核相，通電試一下，看轉(zhuǎn)動(dòng)方向即可確定相序。對(duì)于發(fā)電機(jī)核相，則需要采取如下方法：

(1)核對(duì)二次相位。可采用二次核相法，即用同一電源加在待核相兩組PT高壓側(cè)，然后用電壓表在各組PT低壓側(cè)檢查A、B、C三相，如相電壓為60V左右且均勻，再分別檢查兩組PT低壓同相電壓差是否近似為零，異相電壓差是否為100V左右。如果這些都符合要求，則說明二次相位正確。在發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)二次核相時(shí)，一般解開發(fā)電機(jī)高壓電纜，用網(wǎng)電加在機(jī)端PT與母線PT上，然后核對(duì)二次相位是否正確。

(2)核對(duì)一次相序。使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)起來接近額定轉(zhuǎn)速，啟勵(lì)并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使機(jī)端電壓接近母線電壓，調(diào)節(jié)出力使發(fā)電頻率接近50HZ。如果在已核對(duì)好二次相位的機(jī)端PT與母線PT上，用相序表或多功能相位儀核對(duì)機(jī)端PT與母線PT相序一致，則該發(fā)電機(jī)即可并網(wǎng)。

還有一種簡(jiǎn)單的方法，可以使線路一端的A相接地，B，C相不接地，在線路的另一端測(cè)絕緣，就會(huì)發(fā)現(xiàn)A相對(duì)地的絕緣是0，同樣的可以判斷出B，C相。

3.2 核對(duì)相位的方法

3.2.1 使用站內(nèi)兩組PT核對(duì)相位

(1)在大、中型變電站，可利用同一電壓等級(jí)上的兩段母線上的PT核對(duì)相位。

用二次核相法核準(zhǔn)相位，然后用一次核相法核準(zhǔn)一次相位。所謂一次核相法，是將待核對(duì)的兩個(gè)電源分別送到兩段母線PT上，先用相序表核準(zhǔn)兩組PT低壓相序是否一致，然后用電壓表分別測(cè)量?jī)山MPT低壓側(cè)，A、B、C相之間，如果同相電壓差應(yīng)近似為零，異相電壓差應(yīng)為100V左右，證明兩個(gè)電源具有相同的相位。否則，要分析情況，改正后重新核對(duì)。

(2)站內(nèi)具有不同電壓等級(jí)但具有相同相位的兩組PT間核相。

如：某一三線圈變壓器，組別為Y/Y/△，可以通過倒換方式，在主變高中壓母線PT間進(jìn)行核相。

3.2.2 使用單相試驗(yàn)PT核相的方法

(1)使用單相PT或核相器在待核對(duì)兩電源點(diǎn)一次核相。

使用器材主要有：絕緣棒兩根、絕緣鞋兩雙、絕緣手套兩雙、試驗(yàn)導(dǎo)線適量、電壓表一塊。接線如圖1所示：

高壓核相工作需要四人進(jìn)行。一人擔(dān)任指揮，兩人穿絕緣鞋、戴絕緣手套擔(dān)任核相員，一人讀表記錄。核相工作根據(jù)指揮人員的命令進(jìn)行，高壓操作員將高壓引線固定在絕緣棒上，長(zhǎng)短適宜，用絕緣棒引高壓線接觸高壓電源點(diǎn)時(shí)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，兩人相互照應(yīng)。核相時(shí)以現(xiàn)有的相色為依據(jù)，當(dāng)高壓電源點(diǎn)同相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為零；當(dāng)高壓電源點(diǎn)異相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為100V，這說明核相結(jié)果正確。

(2)使用單相試驗(yàn)PT進(jìn)行二次核相法。

可在現(xiàn)場(chǎng)利用站內(nèi)一組PT與單相試驗(yàn)PT配合，這樣安全性將有所提高。試驗(yàn)方法大致如上，只是將另一個(gè)高壓操作員變?yōu)榈蛪翰僮鲉T，其接線如圖2所示。

先在同一電源上核對(duì)二次相位。高壓接A′、B′、C′各一次，低壓對(duì)應(yīng)按A630、B630、C630各測(cè)一次，如果三個(gè)讀數(shù)近似為0V，則二次相位正確。

核對(duì)一次相位。將待核相兩個(gè)電源分別接至母線PT與試驗(yàn)PT上，用絕緣棒分別碰A、B、C相各一次，按對(duì)應(yīng)測(cè)低壓A630、B630、C630各一次，三次電壓表讀數(shù)應(yīng)近似為零；如果低壓不對(duì)應(yīng)，電壓表讀數(shù)近似為100V，說明相位正確。反之，需針對(duì)情況進(jìn)行解決。

3.2.3 采用多功能相位儀法

在沒有兩組同相位PT的地方，一般使用單相試驗(yàn)PT或核相器核相，這種方法不太安全。最近我們采用了多功能相位儀法，這種方法比較安全可靠。主要是因?yàn)橛捎趦蓚€(gè)電壓等級(jí)上的PT不管電壓如何、是否同相，各同相電壓間總有一個(gè)固定的相角，可通過二次核相法核準(zhǔn)二次相位，找出這個(gè)固定的相角。當(dāng)A、B、C三相二次的相角差相同，與理論推算相符，說明二次接線正確。

一次核相，將待核相的兩個(gè)電源分別引至兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換元件(PT、所變)上，用相位儀檢測(cè)同相電壓的相位差，與二次核相的相角差相同；如果異相相位差超前或滯后同相相位差120°，說明兩個(gè)電源相位相同。

相位儀法用相位的概念來核相，太抽象，試驗(yàn)中必須注意保證儀器準(zhǔn)確無誤，參考量要選準(zhǔn)，極性要認(rèn)清，記錄要正確，分析要準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

當(dāng)相序、相位不同的兩電源系統(tǒng)或接線組別不同的變壓器(或TV)合環(huán)(并列)時(shí)，將會(huì)造成短路事故，此類事故的性質(zhì)是相當(dāng)嚴(yán)重的。投運(yùn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)核相的目的，就是從安全技術(shù)措施上預(yù)防此類惡性事故的發(fā)生。核相試驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，但要求在整個(gè)試驗(yàn)過程中，認(rèn)真細(xì)致，不出差錯(cuò)。正確的方法和步驟、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備特點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，是確保輸變電工程竣工后，安全順利投運(yùn)的重要條件。

[1]馬志溪.供配電工程.北京:清華大學(xué)出版社,2009.

[2]余建明等.供電技術(shù)(第4版).北京:機(jī)械工業(yè)出版,2008.

[3]孟祥忠.現(xiàn)代供電技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,2006.