核相完整版本

核相：是指在電力系統(tǒng)電氣操作中用儀表或其他手段核對(duì)兩電源或環(huán)路相位、相序是否相同。

也就是在實(shí)際電力的運(yùn)行中，對(duì)相位差的測(cè)量。新建、改建、擴(kuò)建后的變電所和輸電線路，以及在線路檢修完畢、向用戶送電前，都必須進(jìn)行三相電路核相試驗(yàn)，以確保輸電線路相序與用戶三相負(fù)載所需求的相序一致。變壓器并列運(yùn)行的條件之一是：聯(lián)結(jié)組別相同，如果聯(lián)結(jié)組別不同，則二次側(cè)電壓之間的相位差會(huì)很大，在二次回路中產(chǎn)生很大的循環(huán)電流，相位差越大，循環(huán)電流越大，會(huì)燒壞變壓器的。核相是針對(duì)二路電源而言的。

二路電源需要向同一個(gè)用電設(shè)備供電時(shí)，在投入時(shí)，要在并列點(diǎn)進(jìn)行核相。

若二路電源需要并列倒電時(shí)，若不核相，由于安裝接線錯(cuò)誤，可能出現(xiàn)相序（相位）不一致，引起短路事故，影響正常供電。

若二路電源需要停電倒電時(shí)，若不核相，可能由于相序不一致，引起三相設(shè)備的非正常運(yùn)行，如電機(jī)的反轉(zhuǎn)。

因此，在第二路電源投入時(shí)，一定要與第一路電源進(jìn)行核相。

核相方法：

對(duì)0.4KV系統(tǒng)，一般用萬(wàn)用表進(jìn)行核相；

對(duì)3-35KV中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)，一般用專用高壓定相桿進(jìn)行核相；

對(duì)110KV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般用PT進(jìn)行核相；淺析變壓器的并列運(yùn)行[size=3]變壓器并列運(yùn)行是為了提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性，現(xiàn)簡(jiǎn)介并列運(yùn)行必須具備的條件和核相試驗(yàn)。

1．兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行必須具備的條件：

（1）變比相等

如果變比不相等，則在直接電氣連接的繞組構(gòu)成的回路內(nèi)將產(chǎn)生環(huán)流，其大小決定于并列運(yùn)行變壓器變比差異的大小。因?yàn)橐淮卫@組接到同一電源，即一次側(cè)電壓相等。若變比不同，則二次繞組空載電壓就不相等，并列運(yùn)行后，變壓器的二次繞組就要產(chǎn)生均壓電流，根據(jù)磁勢(shì)平衡關(guān)系，變壓器的一次繞組也同時(shí)產(chǎn)生環(huán)流。以兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行為例，變壓器一次側(cè)電壓差△U除以兩臺(tái)變壓器的短路阻抗之和，即得一次側(cè)環(huán)流

¬¬¬¬I1c=△U/(ZK1+ZK2)

式中:ZK1、ZK2---分別為兩臺(tái)變壓器的短路阻抗

短路阻抗

ZK¬=UP1UK%/IN1*100

式中:UP1-----一次側(cè)相電壓;

UK%----變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù);

IN1-----變壓器一次額定電流.

例:現(xiàn)有兩臺(tái)100KVA、10KV/0.4KV配電變壓器,短路電壓百分?jǐn)?shù)UK%=4.5,一次電流I¬¬N1=5.77A,二次電流IN2=144.3A.設(shè)變比誤差d=1%,則電壓差△U=UP1*d=10000/√3*1%≈58V.因兩臺(tái)變壓器UK%相同,所以,ZK1=ZK2=ZK,得ZK=UP1UK%/IN1*100=10000*4.5/√3*5.77*100≈45則環(huán)流為

I1C=△U/（ZK1+ZK2）=58/（45+45）≈0.64A

可見(jiàn)環(huán)流占變壓器額定電流I¬N1的百分比為:

I1C/IN1*100%=0.64/5.77*100≈11.1%

同理,二次側(cè)環(huán)流I2C占額定電流IN2的百分比為11.1%.

可見(jiàn),兩臺(tái)變壓器在容量、阻抗都相等的情況下,空載運(yùn)行電流已達(dá)額定電流值的11.1%.因此,如果變比不相等,那怕相差不大,引起的空載運(yùn)行電流將大大增大.所以變壓器制造廠規(guī)定:出廠變壓器的變比誤差不超過(guò)±0.5%.有關(guān)規(guī)程規(guī)定兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)其變比差異的大小,亦不準(zhǔn)超過(guò)±0.5%.

(2)聯(lián)結(jié)組別號(hào)必須相同

當(dāng)聯(lián)結(jié)組別號(hào)不同的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，變壓器的二次側(cè)電壓相位就不同，至少相差300，因此會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差。在該電壓差作用下將出現(xiàn)很大的環(huán)流。如果聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)分別為Y，y0和Y，d11的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，其二次側(cè)線電壓之間的相位差見(jiàn)圖1。

設(shè)Uab1=Uab2=Uab,其電壓差為：

△U=Uab1-Uab2

即

△U=2Uabsin300/2≈0.518Uab

如果是兩臺(tái)10/0.4KV變壓器并列,則電壓差為:

△

U=2Uabsin300/2=2Uabsin150

≈2*400*0.259

≈207(V)

如為Y,Y0和Y,Y6接法的兩臺(tái)變壓器,其二次側(cè)線電壓相位差為1800,見(jiàn)圖2.如果二次側(cè)線電壓為400V,則電壓差為:

△U=Uab1-Uab2

△

U=2Uabsin1800/2

=2*400*sin900=800(V)

此時(shí)變壓器完全處于短路狀態(tài)下。

聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同的變壓器并列運(yùn)行，如果短路阻抗ZK用短路電壓百分?jǐn)?shù)uk%表示，則二次側(cè)環(huán)流I2C可用下式計(jì)算

I2C=2sin(α/2)/（UK1%/I1*100+UK2%/I2*100）

式中：α—兩臺(tái)變壓器線電壓之間的夾角

當(dāng)UK1%=UK2%=UK%，I1=I2=IN時(shí)，得

I2C=2sin(α/2)/（2UK%/IN*100）=sin(α/2)/（UK%/IN*100）

（例）兩臺(tái)100KVA的變壓器，UK%=5，IN=145A，當(dāng)以Y，Y0和Y，d11接法法并列運(yùn)行及以Y，Y0和Y，y6接法并列運(yùn)行時(shí)，分別計(jì)算其環(huán)流。

Y，Y0和Y，d11接法的兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)環(huán)流

I2C=sin(300/2)/(5/145*100)

≈751（A）

可見(jiàn)，在二次線電壓相位差為300時(shí)，環(huán)流是額定電流的5倍。

Y，Y0和Y，Y6

接法的兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)環(huán)流

I2C=sin(1800/2)/(5/145*100)≈2898A

可見(jiàn)，在相位差為1800時(shí)，環(huán)流是額定電流的20倍。因此，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同的變壓器是絕對(duì)不允許并列運(yùn)行的。

（3）短路電壓相同

如果短路電壓不相同，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，其差異不得超過(guò)

±7.5%.短路電壓不同的變壓器并列運(yùn)行,各變壓器之間雖然沒(méi)有循環(huán)電流,但會(huì)使兩臺(tái)變壓器的負(fù)載分配不同.其負(fù)載分配和額定容量成正比,和短路電壓成反比.即短路電壓小的變壓器分擔(dān)的負(fù)載偏高.其負(fù)載分配可按下式計(jì)算:

S1=S/(SN1/UK1%+SN2/UK2%)*SN1/UK1%

(KVA)

S2=S/(SN1/UK1%+SN2/UK2%)*SN2/UK2%

(KVA)

式中:

S-并列運(yùn)行的變壓器總負(fù)載,KVA

SN1,SN2-各變壓器的額定容量,KVA.

UK1%、UK2%-變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)

(4)對(duì)于10KV線路的繼電保護(hù)的整定值是不是能得到滿足，在并聯(lián)的過(guò)程期間，如果發(fā)生短路事故，繼電保護(hù)有沒(méi)有選擇性、有沒(méi)有靈敏度、會(huì)不會(huì)產(chǎn)生越級(jí)跳閘的危險(xiǎn)。

2.變壓器在投入并列運(yùn)行前核相試驗(yàn)

對(duì)于擬定并列運(yùn)行的變壓器,在正式并列運(yùn)行之前,必須做核相試驗(yàn).其方法是將兩臺(tái)符合并列條件的變壓器一次側(cè)都接到同一電源上,經(jīng)低壓線路的連接線,測(cè)量二次相位是否相同.核相的步驟如下:

(1)先檢查電源的三相電壓,應(yīng)對(duì)稱.低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地的變壓器應(yīng)先連接某一對(duì)應(yīng)相,再測(cè)量另外兩個(gè)對(duì)應(yīng)相之間的電壓,應(yīng)為零,非對(duì)應(yīng)相之間的電壓應(yīng)為線電壓.

(2)分別測(cè)量?jī)膳_(tái)變壓器的相電壓應(yīng)相同.

(3)測(cè)量同名端之間的電壓差.當(dāng)同名端之間的電壓差等于零時(shí),就可以并列運(yùn)行了實(shí)用的電力系統(tǒng)核相方法

新發(fā)電站并網(wǎng)，新變電站投產(chǎn)前，經(jīng)常要做核相試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)所說(shuō)的核相，包括核對(duì)相序和核對(duì)相位。核對(duì)相序，主要是為了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的正常工作。在電力生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前必須做核對(duì)相序的試驗(yàn)，相序不對(duì)，發(fā)電機(jī)是無(wú)法并網(wǎng)的，強(qiáng)行并網(wǎng)會(huì)造成設(shè)備損壞。在電網(wǎng)的改造中，也應(yīng)該注意保持電網(wǎng)原有的相序，以免給用戶帶來(lái)麻煩。1核對(duì)相序的方法對(duì)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，按出廠要求的正、負(fù)極接入勵(lì)磁電流，檢查發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的定子引出線中的A、B、C相，按次序往電網(wǎng)端核對(duì)，同時(shí)找出調(diào)換相序的地方，如果電網(wǎng)的相色正確，核相成功的機(jī)率就大。對(duì)于電動(dòng)機(jī)核相，通電試一下，看轉(zhuǎn)動(dòng)方向即可確定相序。對(duì)于發(fā)電機(jī)核相，則需要采取如下方法：(1)核對(duì)二次相位?？刹捎枚魏讼喾?，即用同一電源加在待核相兩組PT高壓側(cè)，然后用電壓表在各組PT低壓側(cè)檢查A、B、C三相，如相電壓為60V左右且均勻，再分別檢查兩組PT低壓同相電壓差是否近視為零，異相電壓差是否為100V左右。如果這些都符合要求，則說(shuō)明二次相位正確。在發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)二次核相時(shí)，一般解開(kāi)發(fā)電機(jī)高壓電纜，用網(wǎng)電加在機(jī)端PT與母線PT上，然后核對(duì)二次相位是否正確。(2)核對(duì)一次相序。使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)接近額定轉(zhuǎn)速，啟勵(lì)并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使機(jī)端電壓接近母線電壓，調(diào)節(jié)出力使發(fā)電頻率接近50HZ。如果在已核對(duì)好二次相位的機(jī)端PT與母線PT上，用相序表或多功能相位儀核對(duì)機(jī)端PT與母線PT相序一致，則該發(fā)電機(jī)即可并網(wǎng)。2核對(duì)相位的方法2.1使用站內(nèi)兩組PT核對(duì)相位(1)在大、中型變電站，可利用同一電壓等級(jí)上的兩段母線上的PT核對(duì)相位。用二次核相法核準(zhǔn)相位，然后用一次核相法核準(zhǔn)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PT上，先用相序表核準(zhǔn)兩組PT低壓相序是否一致，然后用電壓表分別測(cè)量?jī)山MPT低壓側(cè)，A、B、C相之間，如果同相電壓差應(yīng)近似為零，異相電壓差應(yīng)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(nèi)具有不同電壓等級(jí)但具相同相位兩組PT間核相如：某一三線圈變壓器，組別為Y/Y/△，可以通過(guò)倒換方式，在主變高中壓母線PT間進(jìn)行核相。2.2使用單相試驗(yàn)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(yàn)導(dǎo)線適量、電壓表一塊。接線如圖1所示：高壓核相工作需要四人進(jìn)行。一人擔(dān)任指揮，兩人穿絕緣鞋、戴絕緣手套擔(dān)任核相員，一人讀表記錄。核相工作根據(jù)指揮人員的命令進(jìn)行，高壓操作員將高壓引線固定在絕緣棒上，長(zhǎng)短適宜，用絕緣棒引高壓線接觸高壓電源點(diǎn)時(shí)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，兩人相互照應(yīng)。核相時(shí)以現(xiàn)有的相色為依據(jù)，當(dāng)高壓電源點(diǎn)同相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為零；當(dāng)高壓電源點(diǎn)異相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為100V，這說(shuō)明核相結(jié)果正確。(2)使用單相試驗(yàn)PT進(jìn)行二次核相法?？稍诂F(xiàn)場(chǎng)利用站內(nèi)一組PT與單相試驗(yàn)PT配合，這樣安全性將有所提高。試驗(yàn)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，其接線如圖2所示。先在同一電源上核對(duì)二次相位。高壓接A′、B′、C′各一次，低壓對(duì)應(yīng)按A630、B630、C630各測(cè)一次，如果三個(gè)讀數(shù)近似為0V，則二次相位正確。核對(duì)一次相位。將待核相兩個(gè)電源分別接至母線PT與試驗(yàn)PT上，用絕緣棒分別碰A、B、C相各一次，按對(duì)應(yīng)測(cè)低壓A630、B630、C630各一次，三次電壓表讀數(shù)應(yīng)近似為零；如果低壓不對(duì)應(yīng)，電壓表讀數(shù)近似為100V，說(shuō)明相位正確。反之，需針對(duì)情況進(jìn)行解決。2.3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(yàn)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?yàn)橛捎趦蓚€(gè)電壓等級(jí)上的PT、所變，不管