配電網(wǎng)相序及相位試驗(yàn)(共11頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上配電網(wǎng)相序及相位試驗(yàn)一、相序和相位及其測(cè)量的意義在三相電力系統(tǒng)中，各相的電壓或電流依其先后順序分別達(dá)到最大值（如以正半波幅值為準(zhǔn)）的次序，稱為相序；三相電壓（或電流）在同一時(shí)間所處的位置，就是相位，通常對(duì)稱平衡的三相電壓（或電流）的相位互差120o。在三相電力系統(tǒng)中，規(guī)定以“A、B、C”標(biāo)記區(qū)別三相的相序。當(dāng)它們分別達(dá)到最大值的次序?yàn)锳、B、C時(shí)，稱作正相序，如次序是A、C、B，則稱為負(fù)相序。相應(yīng)的向量圖，如圖13-2所示，圖中表示線電壓和相電壓間的向量關(guān)系，其余依此類推。（a）（b）圖13-2正、負(fù)相序向量圖（a）正相序；（b）負(fù)相序在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)、變壓器等的

2、相序和相位是否一致，直接關(guān)系到它們能否并列運(yùn)行。同時(shí)，正、負(fù)相序的電源還直接影響到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。所以，在三相電力系統(tǒng)中，常常需要測(cè)量設(shè)備的相序和相位，以確定其運(yùn)行方式。二、測(cè)量相序的方法測(cè)量相序時(shí)，對(duì)于380V及以下的系統(tǒng)，可采用量程合適的相序表直接測(cè)量；對(duì)于高壓系統(tǒng)，采用電壓互感器在低壓側(cè)進(jìn)行測(cè)量。常用的相序表有旋轉(zhuǎn)式和指示燈式兩種。旋轉(zhuǎn)式相序表，系采用微型電動(dòng)機(jī)（或其它轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)），并在其軸上裝有指示旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)盤，測(cè)量時(shí)借其轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，即可判斷被測(cè)三相的正、負(fù)相序。這種相序表較易掌握，下面著重介紹指示燈式相序表。1、指示燈式相序表的工作原理指示燈式相序表，是按下述原理做成的。（a）

3、（b）圖13-3電源和不平衡星形負(fù)載的連接和電壓向量圖（a）電源和負(fù)載的連接；（b）電壓向量圖C電容器；R指示燈電阻；D切點(diǎn)在三相三線制電壓對(duì)稱平衡的系統(tǒng)中，若帶上星形連接的不對(duì)稱負(fù)載時(shí)，兩中性點(diǎn)之間的電壓、電源相電壓和負(fù)載相電壓之間的關(guān)系，由式（13-5）確定，其接線和向量圖如圖13-3所示，從圖13-3（a）得出下列關(guān)系式，即 （13-5）負(fù)載電流由式（13-6）確定，即 （13-6）由基爾霍夫第一定律得 （13-7）即 或 解得 （13-8）上四式中、和電源A、B和C三相的相電壓（V）； 、和a、b和c三相負(fù)載承受的電壓（V）；、和三相不平衡負(fù)載的阻抗（）；、和三相不平衡負(fù)載的導(dǎo)納（S）

4、；電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)之間的電壓（V）。將值代入式（13-5）解得即 同理解得 （13-9）為了具體地解析指示燈式相序表的工作原理，下面以正相序電壓為例，并設(shè)a相電容的容抗值（復(fù)阻抗），即并選b、c兩相指示燈的電阻值R與a相的容抗值相等（即Zb=Zc=Z或Yb=Yc=），進(jìn)行計(jì)算分析。如以A相作基準(zhǔn)向量，即設(shè)=則 同理 將Ya、Yb、Yc和、各值分別代入式（13-8）和式（13-9）解得因?yàn)?所以 同理 由計(jì)算結(jié)果作出的電源相電壓、不對(duì)稱負(fù)載的相電壓和電源與負(fù)載二中性點(diǎn)間的電壓向量關(guān)系，如圖13-3（b）所示。從計(jì)算結(jié)果和向量圖中均明顯看出，當(dāng)三相電壓為正相序時(shí)，b相指示燈比c相指示燈承受的

5、電壓高，故b相的指示燈比c相亮。當(dāng)三相電壓為負(fù)相序時(shí)，根據(jù)類似的計(jì)算和作圖，會(huì)得出這時(shí)c相的指示燈比b相的亮，這就是電容式指示燈相序表的工作原理。2、指示燈相序表的故障分析當(dāng)a相負(fù)載開(kāi)路，即阻抗Za等于無(wú)窮大，而b、c相負(fù)載相等時(shí)，則由此可見(jiàn)負(fù)載中性點(diǎn)從O點(diǎn)移至D點(diǎn)，此時(shí)，b、c兩相指示燈串聯(lián)，并接在線電壓上，所以兩相指示燈承受的電壓相等，分別等于和，這時(shí)指示燈的亮度相同。當(dāng)a相負(fù)載短路，即阻抗Za趨近于零，而b、c相負(fù)載相等，則Ya為無(wú)窮大，此時(shí)為表明負(fù)載中性點(diǎn)從O點(diǎn)移至a點(diǎn)。此時(shí)，b、c兩相指示燈將承受電源的線電壓和，亮度亦相同。所以隨電容C的改變，負(fù)載中性點(diǎn)O，在以aD為直徑所作圓的弧上

6、移動(dòng)。3、電感式指示燈相序表若將a相負(fù)載換成電感線圈L，b、c相仍為指示燈，并取電抗值XL=R值時(shí)，按照上述類似的計(jì)算和作圖可知，當(dāng)三相電壓為正相序時(shí)，則c相的指示燈比b相亮。若三相電壓為負(fù)相序時(shí)，其亮度相反，并隨著電感L值的變化，負(fù)載中性點(diǎn)O將沿弧移動(dòng)（圖13-3，b ）。（a）（b）圖13-4指示燈相序表的原理接線（a）電容式；（b）電感式由電容和電感組成指示燈相序表的原理接線，如圖13-4所示。當(dāng)被測(cè)三相電壓的相序?yàn)樨?fù)相序時(shí)，則指示燈的亮和暗與圖中的標(biāo)示相反。三、測(cè)量相位的方法測(cè)量相位，是在有電磁連接的同一系統(tǒng)并列或環(huán)接、主變壓器并列、以及新線路投入時(shí)不可缺少的試驗(yàn)項(xiàng)目之一。測(cè)量相位的目

7、的在于判斷相位和相序，防止由于彼此不一致，在并列時(shí)造成短路或出現(xiàn)巨大的環(huán)流而損壞設(shè)備，其測(cè)量方法如下。1、利用三相電壓互感器低壓側(cè)測(cè)量相位（1）確定高壓側(cè)的相位圖13-5在三相電壓互感器低壓側(cè)測(cè)定高壓側(cè)相位的試驗(yàn)接線TV1、TV2三相電壓互感器；V電壓表需要確定雙母線或分段母線的相位時(shí)，可利用系統(tǒng)中裝設(shè)的三相電壓互感器，如圖13-5所示，在其低壓側(cè)利用電壓表，依次測(cè)量、和等九個(gè)數(shù)值，電壓接近或等于零值，為同名端；電壓為線電壓者，為異名端。據(jù)此，則可判定對(duì)應(yīng)端高壓側(cè)的相位。測(cè)量時(shí)，兩個(gè)電壓互感器的變比、組別應(yīng)相同。高壓側(cè)的電壓要基本一致，互差應(yīng)不大于10%。（2）確定低壓側(cè)的相位在同一高壓電源上

8、，需要確定三相電壓互感器低壓側(cè)的相位時(shí)，其試驗(yàn)接線如圖13-6所示。測(cè)量時(shí)，按圖13-6測(cè)量電壓互感器低壓側(cè)任意兩線端的電壓，電壓指示接近或?yàn)榱阏邽橥耍患s為線電壓者，則為異名端。2、利用單相電壓互感器確定高壓側(cè)的相位（1）在有直接電聯(lián)系的系統(tǒng)定相圖13-6確定三相電壓互感器低壓側(cè)相位的試驗(yàn)接線TV1、TV2三相電壓互感器；V電壓表圖13-7用單相電壓互感器測(cè)定高壓側(cè)的相位1單相電壓互感器；2電壓表在有直接電聯(lián)系的系統(tǒng)（如環(huán)接）中，可外接單相電壓互感器，直接在高壓側(cè)測(cè)定相位。此時(shí)在電壓互感器的低壓側(cè)接入0.5級(jí)的交流電壓表，其接線如圖13-7所示。在高壓側(cè)依次測(cè)量Aa、Ab、Ac、Ba、Bb

9、、Bc、Ca、Cb和Cc間的電壓，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，電壓接近或等于零者，為同相；為線電壓者為異相。測(cè)量時(shí)，必須注意以下事項(xiàng)：用絕緣棒將電壓互感器的高壓端，引接至被測(cè)的高壓線端頭，此時(shí)應(yīng)特別注意人身和設(shè)備的安全；所采用的電壓互感器，事前應(yīng)經(jīng)與被測(cè)設(shè)備同等絕緣水平的耐壓試驗(yàn)；電壓互感器的外殼和二次側(cè)的一端連接并接地；絕緣棒應(yīng)符合安全工具的使用規(guī)定，引線間及對(duì)地間應(yīng)具有足夠的安全距離；操作和讀表人員應(yīng)站在絕緣墊上，所處的位置應(yīng)有足夠的安全距離，并在負(fù)責(zé)人的指揮和監(jiān)護(hù)下工作。（2）在沒(méi)有直接電聯(lián)系的系統(tǒng)定相 在沒(méi)有直接電聯(lián)系（如兩臺(tái)需并列運(yùn)行的變壓器，或變電站需并入系統(tǒng)等）的系統(tǒng)中，用外接單相電壓互感器在

10、高壓側(cè)測(cè)定相位時(shí)，為了避免測(cè)量中由于被測(cè)設(shè)備對(duì)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(cè)量前應(yīng)將某一對(duì)應(yīng)端頭（如A和a，A為運(yùn)行系統(tǒng)的A相，a為待定設(shè)備的a相）連接起來(lái)，如圖13-7中虛線所示（此時(shí)要特別注意，驗(yàn)明兩系統(tǒng)確實(shí)無(wú)電聯(lián)系，方可連接）。然后將兩系統(tǒng)送電，在進(jìn)行測(cè)量，依次讀取Bb、Bc、Cb和Cc四個(gè)電壓數(shù)值。判斷相位的方法同上。為了避免對(duì)應(yīng)端接錯(cuò)出現(xiàn)高電壓損壞測(cè)量電壓的互感器，最好用比被測(cè)電壓高一級(jí)的電壓互感器或用兩個(gè)與被測(cè)電壓同級(jí)的電壓互感器串聯(lián)測(cè)量。安全注意事項(xiàng)同（1）。（3）用電阻定相桿測(cè)定相位用電阻定相桿測(cè)定相位時(shí)，將定相的兩桿分別接向兩側(cè)，當(dāng)電壓表（V）

11、的指示接近或?yàn)榱銜r(shí)，則對(duì)應(yīng)的兩側(cè)屬于同相；若電壓表（V）的指示接近或大于線電壓時(shí)，則對(duì)應(yīng)的兩側(cè)屬于異相。圖13-8定相桿的原理接線圖13-9測(cè)定線路相別的接線DC電池；L指示燈；M歐姆表；K開(kāi)關(guān)定相桿的制作，在原理上和測(cè)量電位分布的電阻桿相同，其原理接線如圖13-8所示。高電阻R約按每伏10k選用；每個(gè)電阻的容量約為1瓦；分配的電壓不應(yīng)超過(guò)3kV；橋式整流元件可用鍺二極管（2AP）；濾波電容C在0.15微法范圍選用；平衡電阻R1和R2為0.11M，二者的數(shù)值相等；電壓表可選用50100微安量限的表頭。測(cè)量時(shí)，應(yīng)按高壓帶電測(cè)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(cè)量設(shè)備的安全。對(duì)于電纜或架空輸電線路，敷設(shè)后需要核對(duì)兩端頭是否同相，一般可用電池和指示燈（或歐姆表），