一起核相数据的异常分析及其解决方法探讨
2014-03-06谢海峰
谢海峰
(广西大学电气工程学院,广西 南宁530004)
1 核相的重要性
随着经济的发展,社会对电力的需求不断增加,对电网安全稳定运行的要求越来越严格。在电网正常运行中,输电线路的相序是否正确对安全用电具有重大影响。若出现核相错误的情况,可能导致设备被烧毁,甚至导致整条线路的停电。为了并列成功,在变电站或输、配电线路新建、扩建或检修结束后,必须对三相相位进行测量,以保证输电线路的相序与用电客户的需求一致。除了一次相序和相位要正确,二次相序和相位也要求正确,否则也可能导致发生非同期并列的问题[1-2]。
2 核相方法
2.1 二次核相
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0,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。此方法同样适用于400V及以下的低压核相。
2.2 一次核相分类
2.2.1 本地有线核相
本地有线核相至少需要4人才能进行,其中1人做指挥,1人记录数据,另外2人需要穿绝缘鞋将高压引线固定在绝缘棒上,再利用绝缘棒将高压引线与带电线路接触。这种方法使用不方便,较为危险[3]。
2.2.2 本地无线核相
针对有线核相具有一定危险性的问题,采用无线核相能够提高在高压线路核相作业时的安全性。在核相时装置之间不需要导线相连,其数据通过无线信号进行传输,使用方法简单,适合近距离的核相,核相距离约70m。
2.2.3 远程无线核相
随着电网结构的复杂化,变电站、输电线路之间的远距离核相已成为核相工作中的重要组成部分,远程无线核相技术是通过卫星授时的无线传输技术,给线路两端的检测仪器传输信号,可以实现一对N的多点核相技术,它相比于传统的就地核相,突破了距离限制,核相时两点之间核相距离≥500km。
3 核相时发现的问题及其分析
3.1 核相基本情况
为配合35kV高峰站增容改造工作,计划停电将35kV金陵站10kV高峰Ⅰ908线、10kV高峰Ⅱ909线分别与35kV高峰站10kV定刊905线、10kV那广903线进行联络接通。其线路图如图1所示。
图1 金陵站、高峰站线路图
在施工完毕后,分别对2条环网线路进行相序核对,发现不管如何核相序,两边的线路的相角差总为60°、180°、300°。环网线路之间非同相序运行,不能进行合环操作。
3.2 核相结果分析
对于Yd-11联接组别的变压器,其高压侧接入正序电压时,由变压器原理可知,变压器高压侧A相电压与低压侧ac线电压向量方向相同,则低压侧a相相电压超前高压侧A相相电压30°,其电压向量图如图2所示。
图2 高压侧接入正序电压向量图
若变压器高压侧的A、C相反接了,由于其联接组别仍然是Yd-11,则在反相序中低压侧电动势依然超前高压侧30°,其电压向量图如图3所示。
图3 高压侧接入反相序电压向量图
坛洛站是正相序的,为了把金陵站和高峰站比较相位,将其在正序系统中画出,其向量图如图4所示。
图4 正序系统电压向量图
由图4可见,反相序超前即为在正相序中滞后,故在变压器高压侧输入反相序时,低压侧滞后高压侧30°。由此可得,金陵站低压侧电动势超前高压侧30°,而高峰站低压侧电动势滞后高压侧30°,则两边的线路的相角差总为60°、180°、300°。其向量图如图5所示,分析结果与实测结果相同,因而可以得出坛洛站35kV母线与高峰站35kV母线的A、C相接反的结论。
图5 电压向量图
对于合环操作,其需要满足的条件为两侧电压大小一致、两侧相角一致以及两侧相序一致。若出现非同名相合环,则线路电流会忽然增大,导致设备损坏、开关跳闸等事故。当相序发生错误时,一侧电源A相与另一侧电源的C′相连接在一起,一侧电源C相与另一侧电源的A′相连接在一起,这样实际上就造成了相间短路的故障,将在电网中产生不对称的短路电流。因此在进行合环操作前,务必非常重视相序的核对。
4 避免核相异常的方法
发现核相异常后,为了验证理论计算的正确性,分别到坛洛站、金陵站、高峰站进行相序核对,使用远程无线核相仪进行远程核相。以坛洛站35kV母线为基准点,分别对金陵站、高峰站的35kV母线进行核相,核相结果发现:坛洛站35kV母线与金陵站的35kV母线相序相同,而坛洛站35kV母线与高峰站的35kV母线的A、C接反,最终导致整个35kV高峰站10kV出线相序跟35kV金陵站10kV出线相序不一致,核相的结果与理论分析的结果一致。查找到问题后立即进行整改,最后合环成功。
要避免相序错误则需在施工的每一个环节都认真对待。在停电计划制定时就应确定核相方案,施工方在作业时应先用绝缘遥表进行定相,确保相序没有错误,验收方要对验收的线路严格核相,并保证核相仪器能正常工作,对核相数据能够做到完备以及准确。调度和继保专业要做好二次核相工作,在准备合环时要确保合环线路的继电保护装置能够正确动作,以防止若出现相序错误时能够断开断路器。在合环之前,也要确定相序有没有出现异常,如果存在异常则需明确其发生原因,以及是否处理好。只有当相序完全正确时才能进行送电。
5 结语
本文结合35kV高峰站增容改造工程中核相作业,分析了核相的方法,并对工程中出现的问题及其原理进行分析并提出了解决方案。建议核相应当先定相正确,再确定其相序无误,最后才进行核相操作,这样能避免出现错误相序的情况。
[1]欧阳青.输变电工程投运现场核相试验方法[J].电力安全技术,2002(2)
[2]薛飞,雷宪章,Ettore BOMPARD.电网的结构性安全分析[J].电力系统自动化,2011(19)
[3]周立军.关于新建变电站启动时相位核定问题的探讨[J].天津电力技术,2002(1)