摘要:在配电线路新建、改建和抢修等工程中需要核相,如何进行核相、提高核相准确性,从而缩短停电时间,提高配网线路安全性,降低设备、人身安全风险,是目前供电部门需要直接面对和解决的问题。
关键词:10kv配电线路;远程核相;问题分析
1 相关概念
1.1 相位(phase):是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置:一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。相位描述信号波形变化的度量,通常以度(角度)作为单位,也称作相角。当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360°。在交流电中,相位是反映交流电任何时刻状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的,正弦交流电流的公式是i=Isin2πft。i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。时间的推移,交流电流从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中2πft相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把2πft叫做相位。
1.2 相位差:电机有三个绕组,每个绕组发出一个电压,这三个电压就是三个相电压。由于这三个绕组在位置上等分了一个圆周,即彼此相差360/3=120度角,导致三相电压的幅度变化不一致,而是存在一个延时,这个延时是旋转1/3圆周的时间。1/3圆周即120度,这个角度差称为相位差。相位角是相对值(相对于0度相言),而相位差是两个相位角之间的差。
1.3 相序:就是相位的顺序,是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。
1.4 核相是指在电力系统电气操作中,用仪器仪表或其他手段核对两电源或成环线路的相位、相序是否相同的操作。
2 现状分析
配电线路有架空线路、电缆线路、架空电缆混合线路,开关柜有负荷开关柜、户外开关箱、小车断路器柜等。开关柜的带电指示灯种类繁多,输出电压形式不一,网络错综复杂,电缆接入相序混乱等等。架空线路多为采用一次核相法,其准确性较为理想,但开关柜的带电指示灯输出电压不统一,给二次核相带来许多障碍。目前许多单位仍停留在采用万能表的电压法核相,或采用核相灯进行核相,当带电指示器出现接线错误、采集孔损坏等现象,无法提供有效的核相源。再者由于传感器的不同,带电指示灯工作模式不同,有些脉冲式的带电指示灯是无法进行电压法进行核相的。有时还要架空线路的一次与开关柜的二次进行核相,或者在地下室没有信号,无法进行远程核相。现全绝缘开关柜的T头不能调相,需对侧电缆头调相等等,这些都是配网核相工作面临的诸多问题。
3 远程核相
卫星授时远程核无线相仪由甲、乙机两套组成,每套可作为独立的单台核相仪使用,接收机具备本地模式和卫星授时远程模式功能。注意甲机、乙机的采集器不能混合使用。以前两电源点距离较远时,是待送电后在进线开关断口两侧核相,相序错误需停电改接,紧凑型开关柜调相困难,在电源点处调相,因电缆两端色标不一致,有多次调相的情况发生。现在采用远程核相,能在电缆搭接前,先行检测联网的两个电源点各自的相位、相序,提供正确的相序接线图,保证--次联网成功。远程核相时,在室外空旷处开机接收卫星时钟信号,保持4颗星的信号lmin,即可进行室内外远程核相,时钟信号可保持30min。
例如,以甲机和甲机A采集器为主,乙机和乙机B采集器为辅,甲在某开闭所921低压感应点测试,乙在某环网柜低压感应点测试,甲、乙机每5s显示一次数据,乙方通过手机或其它通信工具不间断向甲方通报数据,甲机操作人员记录同一时刻的甲乙定量测量的数据:ala2b1a2c1c2及alb2alc2、b1b2b1c2、c1a2c1b2。
对.上述数据差值进行比较,判断是否同相。读数以甲机为基准,甲机测量数据到乙机测量数据顺时针转过的角度,为其差值。
4 改进核相方法及注意问题
4.1 改进核相方法
该事故完全可以避免,如送电后的一次核相,可改成接人前电源点预核相,确认电缆两端相色标识一致,按相色标识接入;进线柜停电后,确认低压感应点相色标识与一次侧--致,送电后在低压感应点复测相序,提高核相效率及供电可靠性。
4.2 单电源核相方法
单电源核相仪的组成:通用采集器X、Y(5-220kV)各1个,低压感应点专用采集器A、B(1~500V)各一个,绝缘伸缩杆2根,无线近程接收机1只组成。新装单电源用户,电源点正序的测量:打开无线近程核相仪接收机,如电源点为10kV架空线,在绝缘伸缩杆上安装采集器X,Y,螺旋伸长绝缘伸缩杆至合适的长度,带好绝缘手套,手握绝缘棒工作部,以Y采集器金属工作钩挂中间相为基准,X采集器工作金属钩挂边相,接收机显示为120°即可确认X、Y对应的为A、B相,从而确定A、B、C相为正序。注意采集器X.Y需同时挂在待测的棵露导线或绝缘导线外层上,否则测试结果将产生误差。倘若以X采集器挂中间相为基准,会引起误判。
环网柜电源正序的测量:电源引至完全密封的环网柜,在其运行的低压感应点,测量电源的正序。不同型号设备低压感应点电压不同(50~150V),低压感应点专用采集器A、B的接地线需同时接在同一接地点,不接地或未完全接地时,接收机收不到信号或信号异常。以采集器B的金属针插人低压感应点I2为基准,采集器A插人L1(注意防止两金属针短路),接收机显示为120°时,可确认A、B对应的是L1、L2,从而确定L1、[2、L3为正序;显示为240°时,L1、L2、L3为反序。倘若以采集器A插入L2为基准,会引起误判。
由于开关柜生产厂家众多,感应点接线标准和方法不统一,有可能造成柜内感应点引线接错,因此,需确认低压感应点与一次母线色标的一-致性,可采用目测法,万用表对线法,一、二次带电核相法,应根据现场实际情况灵活应用。对于运行的设备,确认低压感应点与一次母排色标一致性时,可采用一、二次带电核相法。传统方法为高压每相与低压感应点三相分别比较,共计9次,加上3次复测,合计12次;现在的方法分别以中间相位为基准,测量出各自正序,一、二次只要有一相同相,则三相同相,合计测量3次即可,简单实用。送电后复测,以采集器B金属针插人低压感应点b为基准,采集器A插人感应点a,接收机显示120°时,abe为正序,则进线柜电源为正序;显示240°时,abe为反序,则电源为反序。
结语
核相的准确性和快速性,提高了供电可靠性,确保配电设备、人身安全。电力不断在发展,技术不断在提升,今后将进一步研究更高效的核相方法,推广到发展中配网系统中,提高配电网的运行管理水平。
参考文献:
[1]温丽娜,吴忠,蓝道林,云同步工频电压波形初相角对比系统的研究[J].电工文摘,2015,(05);50-52
[2]吴忠,吴启帆,蓝道林,基于互联网技术的工频线路定相系统研究[J].科学家,2016,(11):41-42+95