环网柜二次电压核相防误装置研制

许庆海，韩贤岁

（广东电网有限责任公司教育培训与评价中心，广东 广州 510000）

1 研制背景

随着电力系统的发展，为提高配电系统供电可靠性，具备“五防”功能环网柜已大面积的使用，二路或多路电源需要向同一个线路或用电设备供电时，在合环运行前，要在各个并列点进行核相操作。目前，全封闭金属环网柜，如图1 所示，因环网柜具备“五防”功能，在带电运行的情况下不允许打开柜门（除非是强制解锁），环网柜异侧电源之间的核相无法直接地把两个一次电源送至开关断口两侧进行一次侧的核相，只能间接地通过二次侧核相，如图2 所示，二次侧核相没有一次侧核相那样直观、可靠。

图1 环网柜

图2 二次侧核相接线

二次侧核相的正确性必须以环网柜一、二次接线正确性作为前提，也就是说，当环网柜一、二次接线错误时，若在电源需要并列倒合闸操作时因安装接线错误，可能出现误判核相结果，导致相位（相序）不一致的情况下强行并列，将会造成一次线路合环时因发生相间短路，强大的短路环流会导致人身、电网、设备的安全事故，如图3 所示。

图3 二次侧核相二次接线错误接线

通常的核相方法是利用单侧一次电源对需核相的环网柜分别送电，对环网柜各开关二次核相孔进行第一次核相，进一步检查其一、二次接线正确性（虽然在环网柜调试过程中对一、二次接线的正确性有检查，但采用二次侧核相时，这一步亦不能省），核实一、二次接线正确后，再对环网柜异侧电源之间在环网柜相应进线开关二次核相孔进行核相，以确定两异侧电源对应线路同相，但这种操作方法需要对开关及隔离刀闸进行操作，核相工作时间长，也可能会使个别线路停电。

国内外现有技术中，一般“五防”功能环网柜不能实现不同电源间的电压量的相互比较，更不能实现异相间的电压量比较，由于接线原因会导致核相错误，所以本文针对基于具备“五防”功能环网柜二次电压核相防误装置进行研究，可满足具备“五防”功能环网柜在合环前核对一、二次接线的正确性的问题，以提高操作人员的安全性和测试效率，降低核相操作带来的安全风险。

2 技术特征

为了解决上次存在的问题，本环网柜二次电压核相防误装置采用了通过二次电压“同源定位，异源核相”的方法，利用功能转换开关、校验装置，通过采样相同一次电源的同一、二次回路电源对二路不同电源的二次核相孔先核准接线的正确性，然后再对环网柜异侧电源之间的相对应的二次核相孔进行核相，其原理图如图4 所示。

图4 二次电压核相防误装置原理

2.1 同源定位

所谓同源定位，就是利用同一单侧电源对两侧电源的带电指示器的一、二次接线的正确性进行检查，在同一电源下，首先利用转换开关，断开B 侧电源带电指器与B 电源的连接，接通A 侧电源带电指示器和A 侧电源带电指示器，这时在同一单侧电源供电的情况下，若带电指示器的一、二次接线正确，则A 侧电源带电指示器和B 侧电源带电指示器所对应的A 相、B 相、C 相的相位应相同，对应的校验绿灯亮。反之，若带电指示器的一、二次接线错误，则A 侧电源带电指示器和B 侧电源带电指示器所对应的A 相、B 相、C 相的相位不同，对应的校验红灯亮。同时此信号也可通过连接线，接到环网柜的DTU，并通过通信设备发给主站，可为远方合环前的核相提供信息，实现远方核相前的同源定位功能。

2.2 异源核相

所谓异源核相，就是在同源定位确认两侧电源带电指示器的一、二次接线的正确的情况下，通过转换开关，使两侧电源带电指示器恢复到正常运行状态的连接方式，然后利用核相仪，对环网柜本体两侧电源的带电指示器的二次核相孔进行核相，若两侧电源的带电指示器相应的二次核相孔相位相同，则说明两侧电源的一次回路对应的A 相、B 相、C 相的相位相同，这时环网柜的联络开关就可以合闸，实现环网供电。同时此信号也可通过连接线，接到环网柜的DTU，并通过通信设备发给主站，实现远方核相，遥控合环功能。

3 二次电压核相防误装置原理说明

（1）实现同源定位的同轴转换校验开关设有检验1、检验2和复位3 个位置，当转到检验1 时，通过一个校验装置（装置主要由信号输入单元、相位比较、判断单元，信号输出单元及信号显示单元组成），由电源A 对两路电源的带电指示器的一、二次接线的正确性进行校验，同理，当转换开关转到检验2 时，由电源B 对两路电源的带电指示器的一、二次接线正确性进行校验。经校验装置确认电源A 和电源B 的带电指示器的一、二次接线正确无误后，将同轴转换校验开关转到复位位置，使两侧电源带电指示器恢复到正常运行状态的连接方式，然后利用核相仪，对环网柜本体两侧电源的带电指示器的二次核相孔进行核相。

（2）带电指示器可在市场上购买，二次所有的连接线按黄、绿、红分色，接口改为分色防错插座，与分色防错插头一一配对。

（3）图2 中只画出用电源A 进行核验的电路图，电源B 进行核验的电路图没有画出，但原理一样。即再用电源B 进行同源定位，检验两侧电源带电指示器的二次接线正确后再进行异源核相。

（4）装置有连接到环网柜DTU 的插口，通过连接线，能“同源定位，异源核相”的信息通过通信传给主站，可为配网自动化远方遥控合环提供遥信信号。

（5）插头及插座采用防误型，接线分黄、绿、红三种颜色。

（6）带电指示灯采用插拔式，方便更换，使用LED 灯，更耐用。

4 结语

环网柜二次电压核相防误装置，通过转换开关转换、校验装置的确认，完成“同源定位”的功能。经校验装置确认电源A 和电源B 的带电指示器的一、二次接线正确无误后，利用核相仪，对环网柜本体两侧电源的带电指示器的二次核相孔进行核相，实现“异源核相”的功能。环网柜二次电压核相防误装置的研制，提高了核相的准确性，缩短核相时间，避免了具备“五防”功能环网柜因一、二次接线错误造成二次电压核相误判引起一次线路合环时相间的短路而造成的人身、电网、设备的安全事故，同时也可为配网自动化远方遥控合环提供遥信信号。