电力系统：核相方法

实用的电力系统核相方法新发电站并网，新变电站投产前，经常要做核相试验，现场所说的核相，包括核对相序和核对相位。核对相序，主要是为了发电机、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，以免给用户带来麻烦。1核对相序的方法对发电机、电动机的转子，按出厂要求的正、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，则需要采取如下方法：(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视为零，异相电压差是否为100V左右。如果这些都符合要求，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。2核对相位的方法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，要分析情况，改正后重核。(2)站内具有不同电压等级但具相同相位两组PT间核相I三1=1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I三1=12.2使用单相试验PT核相的方法(1)使用单相PT或核相器在待核两电源点一次核相。使用器材主要有：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。接线如图缘手套两双、试验导线适量、电压表一块。接线如图1所示：I三1=1高压核相工作需要四人进行。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I三1=1(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A630IQVC10OVA630IQVC10OV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10OV,说明相位正确。反之，需针对情况进行解决。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。主要是因为由于两个电压等级上的PT、所变，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，参考量要选准，极性要认清，记录要正确，分析要准确。启动送电现场核相试验方法输变电工程扩建、改造或主设备大修后，竣工投运现场常常要进行核相试验，即所谓的定相。实际核相是通过测量（直接或间接）待并系统（变压器和电压互感器也可以看作电源）同名相电压差值和非同名相电压差值的方法来进行的。两个待并系统相序、相位一致的判据则因输变电工程的现场特点，如变电站的主结线形式、变压器的接线组别、电压互感器二次结线方式以及具体的核相试验方法而有所区别。现结合实际工作介绍几种典型核相试验方法，相信会有借鉴作用。输变电工程必须进行核相试验的情况'Z9?%E-C8O'i"j1u（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、站用变）；（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） 接线更动或走向发生变化的高压电源线路（或电缆）。核相试验的方法和步骤2．1核相试验的方法核相试验分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；（3）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；（4）临时单相电压互感器直接核相。大多用于10kV及从下的变压器核相。2．2核相试验的步骤间接核相适用于一切高压系统。核相时通过母线上的电压互感器进行。间接核相分两大步骤，即自核相和互核相。并用同期装置复查。（1） 自核相的步骤所谓自核相就是用于间接核相的两组电压互感器TV的高压侧都接在同一个电源上，然后测量TV、TV二次侧同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，如果测量结果符合“特定”的关系，则证明TV、TV的接线一致且正确。（2） 互核相的步骤在确认用来互核相的TV、TV的接线一致且正确后，将TV、TV2分别接入两上待并的电源系统，然后再对TV、TV二次侧测量同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，如果测量结果仍符合“特定”的关系，则证明两个待并的电源系统符合合环（或并列）的条件。投运现场几种常见的典型核相试验3.1具备双母线、两组独立TV的核相试验如果新架设的高压电源线路接入变电站，该站在接入线路侧具备双母线、两个独立TV（见图1），则可通过下述方法进行核相试验：图1双母线、两组独立TV接线图第一步，进行自核相试验。合上QF、QF,切开QF,TV、TV接入同一电源系统，在TV、TV的二次侧测量同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，如果TV、TV的接线方式一致且正确，其相别测量关系应符合表1的关系。见表表1相位测量关系表（I）单位：V第二步，进行互核相试验。切开QF,合上QF、QF，TV、TV分别接入电源1、电源2送电的母线，再次测量TV、TV的二次侧同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，其相别测量关系仍符合表1的关系，则证明两个待并电源系统符合合环（并列）的条件。变电站扩建后，具备双母线、双TV时，新安装的变压器同样采用这种方法核相。3.2只有一段母线、一组TV的核相试验某些变电站因设计、场地、资金等原因，各侧电压母线只有一段母线、一组TV（图2），这时对新安装或大修后的变压器进行核相试验的方法如下。图2一段母线、一组TV接线图第一步，1号主变运行时（2号主变两侧开关切开），测量TV、TV的二次侧同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，如果变压器为Y/A—11接线，TV、TV二次接线一致,其测量结果应满足表2的关系。这一步相当于自核相试验，目的是为下一步证明1号主变与2号主变接线组别相序相位是否一致（同名端电压差30V,是由于Y/A—11接线组别30°移相角引起的）。见表表2相位测量关系表（II）单位：V第二步，2号主变运行时（1号主变两则开关切开），再测量TV、TV的二侧侧同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，如果2号主变与1号主变接线组别相序相位确属一致其测量结果仍应满足表2的关系，则证明2号主变与1号主变符合合环（并例）的条件。应特别注意的是，第一步、第二步的TV始终接入同一电源系统。否则即使符合表2的关系仍将不能作为可以并列的判据。很明显，该种方法影响了用户的连续供电。在变电站中，电压互感器二次侧一般采用中性点接地。在发电厂中，电压互感器二次侧一般采用b相接地。当采用中性点接地与采用b相接地的电压互感器（即Y/Y/△或Y/Y/△与V—V型接线）自核相时，测量TV、TV二次侧同名端子、同名端子和非同名端子的电压差值，应满足表3的关系。见表表3相位测量关系表（III）单位：V3．3利用线路本身摇测绝缘电阻进行核实相位当线路走向发生变化（如迁移杆塔、解口T接、多处换相作业），在线路作业完毕后，可利用架空线路本身进行直接定相。方法是线路的两个终端（变电站），各令一同名相接地，另两相不接地，两侧均对接地相和非接地相摇测对地绝缘电阻，以确认接入变电站母线的相序相位是否保持一致。采用这一核相方法直观，但要求两侧变电站密切配合。最终仍需通过3.1的核相试验才能证明两个待并电源系统的并列条件。现场投运核相试验证明：利用架空线路本身直接定相的方法是有效可靠的，可避免投运当天因核相不一致而陷入被动的局面。当然，采用此法同样要设计出测量相位关系表（接地相对地绝缘电阻接近0；非接地相对地绝缘电阻应符合规程规定的投运条件，并应使用2500V的摇表）。3．4利用单相电压互感器直接核相方法这是一种传统的、用绝缘棒和电压互感器定相的方法，适用于10kV及以下的高压系统。当定相侧只有一组TV，运行设备又不允许停电，要对两台变压器核相对，只能利用单相TV直接定相的方法。随着测试应用技术的进步，针对现场核相用的相序测试仪、相位测定仪在生产一线已广为使用，又因这种传统的用绝缘棒和电压互感器官相的方法发生铁磁谐振的可能性较高，因此已很少采用。4核相试验的基本要求及注意事项4．1核相试验的基本要求（1） 对于定相变压器接入的电源，相电压、线电压三相应平衡，变压器二次输出电压三相也应平衡，否则将影响正确判断。（2） 对定相用的TV要首先进行自核相，并检查有关同期回路同期表，以保证接线正确。对新安装的同期回路、同期表则同样要进行自核相。（3） 用于互核相用的TV，其二次接线方式应尽可能一致（b相接地或都是中性点接地），否则，即使变压器接线组别相同，也会因定相用的TV二次接线方式不一致，同名端子之间因参考点电位不同而出现电压差。（4） 用单相TV在一次回路定相时，为避免组别万一不同可能出现的电压差烧坏TV，定相用的TV额定电压不得小于