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一起10kV线路反相序的查找及调整

电力配网供电系统中,常采用手拉手环网、合环转电的供电方式。这就要求整个供电网络的相序、相位是一致的,若不一致将会导致在合环转电时发生短路故障。另外,相序问题还关系到客户用电端计量表的准确性、三相旋转设备的正常运行,以及一些保护装置的正确动作等。因此,保证相序、相位正确在 10kV 电力配网运行中是一项十分重要的工作。

1 电力系统中相序和相位的要求在三相电力系统中,各相的电压或电流依其先后顺序分别达到*大值 ( 如以正半波幅值为准) 的次序,称为相序。在三相电力系统中,规定以 “A、B、C” 标记区别三相的相序。当它们分别达到*大值的次序为 A、B、C 时,称作正相序,如次序是 A、C、B,则称为负相序或反相序[1]。

在同一网络中,相序必须是一致的。有的负荷必须正序供电,负相序会引起三相旋转设备的非正常运行,如排风扇、电动机的反转等。另外,用户端的计量表计特别是无功计量表要求采集的电流、电压是正相序。10 kV 无功电能表与相序有关,反相序会引起无功计量不正确[2]。低压有功电能表一般采用三元件有功电能表,与相序无关。10 kV 有功电能表一般采用两元件有功电能表,但不受反相序影响。因此,高低压有功电能表无论正相序还是反相序都能计量。但是,反相序对表计的计量准确性有影响。这是因为校表时的接线相序为正相序,在正相序下误差是合格的,但不能保证在反相序下误差也是合格的,可能会有较大的偏差,导致计量不准确。反相序会引起复合电压闭锁元件中的负序电压元件动作,造成复合电压闭锁元件长期开放,使复压闭锁过流保护变成纯电流保护,从而使保护误动[3]。距离保护的启动元件采用电流突变量启动与负序、零序电流启动,负相序会造成距离保护启动元件动作,距离保护不能正常运行。

相位是同频率的三相电压 ( 或电流) 在同一时间所处的位置。交流电的相角是随时间变化的,通常对称平衡的三相电压 ( 或电流)的相位角互差 120°。因为连接方式不同,三相变压器的一次线圈和二次线圈中电流或电压之间可能会有一定的相角差,所以要注意变压器高低压侧的接线方式,防止不同的接线组别造成相位不一致。

系统合环的要求: 需要 合 环 ( 或 并 列)的两个电源点的相位、相序一致。

核对相序是网络对网络,或者是同一网络中不同的点,便于联网或环网。核对相位是在电源点与网络间的,便于电源同期并网。检相就是使用检相器判断电源系统的相序为正相序或者为负相序,核相就是核实需要合环 ( 或并列) 的两个电源系统的相位是否一致。核相分为物理核相和电气核相,物理核相是在不带电或较低电压下核对两侧线芯是否正确,比如采用绝缘电阻表、万用表等进行核相; 电气核相是在线路带运行电压的情况下,用万用表对低压线路进行核对,用核相仪对高压线路进行核对或用万用表在两条线路上的两组电压互感器二次侧进行核对。对各电压等级的电气核相,0. 4 kV 系统,一般用万用表进行核相; 3kV ~ 35 kV 中性点非接地系统,一般用核相仪进行核相; 110 kV 及以上中性点直接接地系统,一般在电压互感器二次回路进行核相。

2 一起 10 kV 线路相序异常情况某变电站 ( 甲站) 的2 条10 kV 出线与另一新变电站 ( 乙站) 的 2 条出线增加联络。设计施工完毕送电后,进行并联前的核相工作,发现甲站 2 条线路与乙站 2 条出线核相均不正确。从核相结果来看,甲站 10 kV 的出线的 B 相与乙站出线 B 相一致,但 A、C 相与乙站出线的 A、C 相不一致,而是与乙站出线的B、A 相一致。该核相异常表明,甲、乙两站某一站的 10 kV 出线的相序是反相序。由于甲、乙两站的两条出线的联络位置均核相异常,所以初步排除了某一条出线接线错误,怀疑是某一变电站整体反相序。

3 分析及查找

3. 1 异常分析

乙站是新变电站,其出线反相序的可能性相对较大。但考虑到甲站是一座孤立运行很多年的老变电站,与其他变电站出线无联络核相历史,而且以前老站出线相序、相位管理混乱,完全凭当时工程技术人员的经验,因此也不排除甲站出线反相序的可能性。相序接错易发生的位置: 变电站电源进线相序错,某段电缆两侧终端相别不一致,变电站变压器一二次线相别不一致,进出开关柜或组合电器连接线相别错误,开关柜或组合电器母联、分段连接处相别错误。

3. 2 查找情况

按甲、乙站电源进线、变电站主接线、变电站出线逐级核查,重点对相序接错易发生连接位置进行人工巡线排查。检查发现甲站电源进线电缆终端塔处 ( 图 1 中的 69 号塔) 2 条电源进线的电缆终端 A、C 相接反了,311、312 电源进线标示为 A 相的线路实际接的是线路的 C 相,而标示为 C 相的线路实际接的是线路的 A 相。这就导致甲站的 2 条电源进线实际是反相序的,甲变电站为一个反相序的变电站。进一步排查甲站开关柜母联连接处、分段连接处、变压器一二次接线、甲站出线,均未发现异常。可见,核相异常的原因就是甲站电源进线 A、C 相接反导致的甲站反相序。甲站反相序运行多年的原因是以前老站出线相序、相位管理混乱,该站又地处偏僻,出线一直未与其他站出线联络,双电源用户也都以该站出线作为电源,未进行站间出线的核相,没

有出现核相异常。用户三相旋转设备根据正反转在低压侧进行了调整,导致该站反相序运行多年未暴露。

4 反相序的调整

4. 1 调整原则

制定 调 整 原 则 如 下: 停 电 → 调 整 相 序( 包括系统和用户的高低压侧) →送电→核对相序、相位。避免相序、相位错误的关键在于判断电源点的相序、相位情况和用电负荷端原有使用的相序情况。我们可以调整甲站高压电源线路 A、C 相,或调整变电站内一次侧或二次侧 A、C 相,也可以调整各条二次出线的A、C 相。考虑到变电站及出线 A、C 相调整涉及的相序标示众多及变电站内低压二次设备相序调整的复杂性,确定本次调相序采用调整该站高压电源线路 A、C 相的方式。

4. 2 调整步骤

甲变电站主接线简图如图 2 所示。甲站及311、312 电源进线停电,在电源进线电缆终端塔处将 2 条电缆的 A、C 相倒相后,使用绝缘电阻表将其与站内电缆终端进行物理核相,使两侧电缆终端相别标示正确。2 条电源进线送电,在站内进线处使用带相位角度的核相仪对 2 条线路相序分别进行核对 ( 是否为正相序) ,并对 2 条线路进行核相。2 条线路均为正相序且核相正确后投入变压器。2 台变压器送电后,在站内低压盘核对低压相序,并对 2台站用变进行低压核相。正确后,送变压器二次侧 10 kV 4 号和 5 号母线。在 24 - 9、25 - 9电压互感器处进行二次相序及相位核对。正确后,投电容器检查变压器差动保护装置的相位,检查主变后备保护复合电压闭锁过流保护装置中负序电压是否正确 ( 若以前调整过,则在停电后送电前再调整回来) ,检查距离保护 ( 若有) 中负序电流启动元件是否正确。此外,还要检查站内有载调压机构内三相电动机 ( 若有) 、断路器三相储能电动机 ( 若有)和电动刀闸机构三相电动机 ( 若有) 、低压三相风机、排水泵等,确保转向正确。

甲站所有出线停电,通知用户调整低压三相旋转动力设备的相序,带发电机的用户要注意低压相序的调整。对甲站各条出线上的公用变压器、配电站房等进行低压相序的调整。调整完毕后线路转备用,待甲站电源相序调整、站内各项核查完毕后投入各条出线。投入上次核相异常的 2 条线路,与乙站 2 条出线在联络点处进行再次核相。核相结果正常,进一步验证了查找和调整正确。依次投入其他各条出线,送电后通知用户对三相动力设备不带负载核实转向是否正确,计量人员逐户检查高压用户有功、无功电能表的计量准确性。若以前未调整过,就是按互感器 ABC 接线的,这次就正确了。若以前调整过,这次调整相序后要调整回来,可在送电前后核查一下。

5 结语

( 1) 供电节点相序管理混乱造成了电源点的相序不清,等送电后才发现相序错误,需要再次停电检查出错原因并调整相序、相位,劳力劳神。因此,施工过程中要进行物理核相,送电后要进行电气核相,按调规严格进行测相序、核相位。

( 2) 发现核相异常后,要分析是线路相别接错还是变压器接线组别不同所致,查找过程中应重点检查相序接错易发生的位置,如变电站电源进线处、某段电缆两侧终端处、变电站变压器一二次线、进出开关柜或组合电器连接线、母联连接处、分段连接处等。

( 3) 发现相序异常后,要根据情况选择变动*小的调整策略。对三相三线制供电线路而言,线路反相序对单相设备没有影响,对三相旋转设备可通过观察其正反转进行调整。负相序还会使复合电压闭锁过流保护、距离保护不能正常运行,使 10 kV 无功计量不正确,其二次回路必须改为正相序。

[电力系统中相位、相序的正确十 分 重要。通常,以黄、绿、红三种相色分别表示A、B、C 三 相。所 有 电 气 设 备,包 括 线 路( 电力电缆、架空线) 、开 关 设 备、变 压 器、母线及二次设备等,均要以清晰的相色表示出其相位。在基建安装和检修后,都要反复核对相位、相序,确认无误后方可投入运行。———审者注]







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