新聞主題	發(fā)電機相位測量和核對試驗方法

 

核對和測量相位，是在有電磁連接的發(fā)電機系統并列或環(huán)接以及新線(xiàn)路投入時(shí)不可缺少的試驗項目之一。其目的主要在于判斷相位和相序，防止由于彼此不一致，保障發(fā)電機的正常工作。在供電系統中，發(fā)電機并網(wǎng)前必須做核對相位的試驗，相位不對，發(fā)電機是無(wú)法并網(wǎng)的，強行并網(wǎng)會(huì )造成短路或出現巨大的環(huán)流而損壞設備。

 

一、相位測量方法

 

1、利用三相電壓互感器低壓側測量相位

（1）確定高壓側的相位

 需要確定雙母線(xiàn)或分段母線(xiàn)的相位時(shí)，可利用系統中裝設的三相電壓互感器，如圖1所示，在其低壓側利用電壓表，依次測量aa'、ab'、ac'、ba'、bb'、bc'、ca'、cb'和cc'等九個(gè)數值，電壓接近或等于零值，為同名端；電壓為線(xiàn)電壓者，為異名端。據此，則可判定對應端高壓側的相位。測量時(shí)，兩個(gè)電壓互感器的變比、組別應相同。高壓側的電壓要基本一致，互差應不大于10%。

（2）確定低壓側的相位

在同一高壓發(fā)電機組上，需要確定三相電壓互感器低壓側的相位時(shí)，其試驗接線(xiàn)如圖2所示。測量時(shí)，按圖1-5測量電壓互感器低壓側任意兩線(xiàn)端的電壓，電壓指示接近或為零者為同名端；約為線(xiàn)電壓者，則為異名端。

 

圖1 發(fā)電機高壓側相位的試驗接線(xiàn)

圖2 發(fā)電機低壓側相位的試驗接線(xiàn)

 

 2、利用單相電壓互感器確定高壓側的相位

（1）在有直接電聯(lián)系的系統定相

 在有直接電聯(lián)系的系統（如環(huán)接）中，可外接單相電壓互感器，直接在高壓側測定相位。此時(shí)在電壓互感器的低壓側接入0.5級的交流電壓表，其接線(xiàn)如圖3所示。在高壓側依次測量Aa、Ab、Ac、Ba、Bb、Bc、Ca、Cb和Cc間的電壓，根據測量結果，電壓接近或等于零者，為同相；為線(xiàn)電壓者為異相。

測量時(shí)，必須注意以下事項：

①用絕緣棒將電壓互感器的高壓端，引接至被測的高壓線(xiàn)端頭，此時(shí)應特別注意人身和設備的安全；

②所采用的電壓互感器，事前應經(jīng)與被測設備同等絕緣水平的耐壓試驗；

③電壓互感器的外殼和二次側的一端連接并接地；

④絕緣棒應符合安全工具的使用規定，引線(xiàn)間及對地間應具有足夠的安全距離；

⑤操作和讀表人員應站在絕緣墊上，所處的位置應有足夠的安全距離，并在負責人的指揮和監護下工作。

 

圖3 發(fā)電機單相電壓互感器測定相位

 

（2）在沒(méi)有直接電聯(lián)系的系統定相

在沒(méi)有直接電聯(lián)系（如兩臺需并列運行的發(fā)電機，或發(fā)電機需并入系統等）的系統中，用外接單相電壓互感器在高壓側測定相位時(shí)，為了避免測量中由于被測設備對地電容的容抗，與電壓互感器的電抗匹配，發(fā)生串聯(lián)諧振造成事故。測量前應將某一對應端頭（如A和a，A為運行系統的A相，a為待定設備的a相）連接起來(lái)。然后將兩系統送電，在進(jìn)行測量，依次讀取Bb、Bc、Cb和Cc四個(gè)電壓數值。判斷相位的方法同上。為了避免對應端接錯出現高電壓損壞測量電壓的互感器，最好用比被測電壓高一級的電壓互感器或用兩個(gè)與被測電壓同級的電壓互感器串聯(lián)測量。

（3）用電阻定相桿測定相位

用電阻定相桿測定相位時(shí)，將定相的兩桿分別接向兩側，當電壓表（V）的指示接近或為零時(shí)，則對應的兩側屬于同相；若電壓表（V）的指示接近或大于線(xiàn)電壓時(shí)，則對應的兩側屬于異相。

定相桿的制作，在原理上和測量電位分布的電阻桿相同，其原理接線(xiàn)如圖4所示。高電阻R約按每伏10kΩ選用；每個(gè)電阻的容量約為1瓦；分配的電壓不應超過(guò)3kV；橋式整流元件可用鍺二極管（2AP）；濾波電容C在0.1～5微法范圍選用；平衡電阻R1和R2為0.1～1MΩ，二者的數值相等；電壓表可選用50～100微安量限的表頭。

測量時(shí)，應按高壓帶電測量考慮有關(guān)的技術(shù)安全措施，如操作桿的絕緣、安全距離等，以保證人身和測量設備的安全。

 對于電纜或架空輸電線(xiàn)路，敷設后需要核對兩端頭是否同相，一般可用電池和指示燈（或歐姆表），按圖5所示的接線(xiàn)，進(jìn)行測定。此時(shí)，先將電池開(kāi)關(guān)K，在線(xiàn)路一端一相（如C）接通（或接地），后將指示燈（或歐姆表）在線(xiàn)路的另一端依次接通A、B和C三相，如指示燈（L）發(fā)亮（或歐姆表指零或接近零）時(shí)，則表明該相和接電池（或接地）的導線(xiàn)同相。反之，則為異相。依次輪換重復測量三次，便可確定出三相的相別（虛線(xiàn)表示用歐姆表測定相別時(shí)的接線(xiàn)）。

 

圖4 發(fā)電機定相桿的原理接線(xiàn)

圖5 發(fā)電機測定線(xiàn)路相別的接線(xiàn)

 

 

二、核對相位試驗

 

1、 使用站內兩組PT核對相位

  （1） 在大、中型發(fā)電機，可利用同一電壓等級上的兩段母線(xiàn)上的PT核對相位。

   用二次核相法核準相位，然后用一次核相法核準一次相位。所謂一次核相法，是將待核的兩個(gè)電源分別送到兩段母線(xiàn)PT上，先用相序表核準兩組PT低壓相序是否一致，然后用電壓表分別測量?jì)山MPT低壓側，A、B、C相之間，如果同相電壓差應近似為零，異相電壓差應為100V左右，證明兩個(gè)電源具有相同的相位。否則，要分析情況，改正后重核。

  （2） 站內具有不同電壓等級但具相同相位兩組PT間核相。

2、使用單相試驗PT核相的方法

   （1） 使用單相PT或核相器在待核兩電源點(diǎn)一次核相。

   使用器材主要有：絕緣棒兩根、絕緣鞋兩雙、絕緣手套兩雙、試驗導線(xiàn)適量、電壓表一塊。接線(xiàn)如圖6所示：

   高壓核相工作需要四人進(jìn)行。一人擔任指揮，兩人穿絕緣鞋、戴絕緣手套擔任核相員，一人讀表記錄。核相工作根據指揮人員的命令進(jìn)行，高壓操作員將高壓引線(xiàn)固定在絕緣棒上，長(cháng)短適宜，用絕緣棒引高壓線(xiàn)接觸高壓電源點(diǎn)時(shí)，動(dòng)作協(xié)調，兩人相互照應。核相時(shí)以現有的相色為依據，當高壓電源點(diǎn)同相時(shí)，PT二次電壓應近似為零；當高壓電源點(diǎn)異相時(shí)，PT二次電壓應近似為100V，這說(shuō)明核相結果正確。

   （2） 使用單相試驗PT進(jìn)行二次核相法。

  可在現場(chǎng)利用站內一組PT與單相試驗PT配合，這樣安全性將有所提高。試驗方法大致如上，只是將另一個(gè)高壓操作員變?yōu)榈蛪翰僮鲉T，其接線(xiàn)如圖7所示。

  先在同一電源上核對二次相位。高壓接A′、B′、C′各一次，低壓對應按A630、B630、C630各測一次，如果三個(gè)讀數近似為0V，則二次相位正確。

    核對一次相位。將待核相兩個(gè)電源分別接至母線(xiàn)PT與試驗PT上，用絕緣棒分別碰A、B、C相各一次，按對應測低壓A630、B630、C630各一次，三次電壓表讀數應近似為零；如果低壓不對應，電壓表讀數近似為100V，說(shuō)明相位正確。反之，需針對情況進(jìn)行解決。

 

圖5 發(fā)電機單相相位核對試驗接線(xiàn)

圖6 發(fā)電機單相相位二次核對試驗接線(xiàn)

 

3、采用多功能相位儀法

  在沒(méi)有兩組同相位PT的地方，一般使用單相試驗PT或核相器核相，這種方法不太安全。最近我們采用了多功能相位儀法，這種方法比較安全可靠。主要是因為由于兩個(gè)電壓等級上的PT、所變，不管電壓如何、是否同相，各同相電壓間總有一個(gè)固定的相角，可通過(guò)二次核相法核準二次相位，找出這個(gè)固定的相角。當A、B、C三相二次的相角差相同，與理論推算相符，說(shuō)明二次接線(xiàn)正確。

    一次核相，將待核相的兩個(gè)電源分別引至兩個(gè)電壓轉換元件（PT、所變）上，用相位儀檢測同相電壓的相位差，與二次核相的相角差相同；如果異相相位差超前或滯后同相相位差120°，說(shuō)明兩個(gè)電源相位相同。

    相位儀法用相位的概念來(lái)核相，太抽象，試驗中必須注意保證儀器準確無(wú)誤，參考量要選準，極性要認清，記錄要正確，分析要準確。

 

三、核相試驗的基本要求及注意事項

 

1、核相試驗的基本要求

（1）對于定相發(fā)電機接入的電源，相電壓、線(xiàn)電壓三相應平衡，發(fā)電機二次輸出電壓三相也應平衡，否則將影響正確判斷。

（2）對定相用的TV要首先進(jìn)行自核相，并檢查有關(guān)同其回路同其段表，以保證接線(xiàn)正確。對新安裝的同期回路、同其表則同樣要進(jìn)行自核相。

（3）用于互核相用的TV，其二次接線(xiàn)方式應盡可能一致（1b相接地或者D是中性點(diǎn)接地），否則，即使發(fā)電機接線(xiàn)組另相同，也會(huì )因定相用的TV二次接線(xiàn)方式不一致，同名端子之間因參考點(diǎn)電位不同而出現電壓差。

（4）用單相TV在一次回路定相時(shí)，為避免組另萬(wàn)一不同可能出現的電壓差燒壞TV，定相用的TV額定電壓不得小于電源電壓的兩倍。

（5）定相發(fā)電機電壓分接頭應一致，以免二次電壓差別引起誤判斷。

2、核相試驗的注意事項

（1）母線(xiàn)處于大接地系統中，主發(fā)電機的中性點(diǎn)必須接地。

（2）發(fā)電機定相最好選在降壓側進(jìn)行，在中性點(diǎn)不接地的系統中應注意防止并聯(lián)電磁諧振。

（3）三繞組發(fā)電機應分兩次進(jìn)行，可先定高、低壓側、再定中、低壓側。

（4）利用線(xiàn)路本身?yè)u測絕緣定相，要在天氣良好的條件下進(jìn)行。

（5）對于同期點(diǎn)的核相操作，應使用同期裝置進(jìn)行。

 

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