基于電流核相法的一端連接GIS的線路核相研究

張，尊東

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

基于電流核相法的一端連接GIS的線路核相研究

張力，吳尊東

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

分析了傳統線路核相方法在一側連接GIS的線路核相中的不足，針對此不足提出了2種電流核相方法，并通過在3條線路進行核相試驗證明了這2種方法的可行性。最后總結了一側為GIS，且GIS側為電纜進線的線路核相操作方法。

線路核相；GIS；電流核相

0 引言

隨著電力系統的發展，GIS設備的使用越來越廣泛，一端為敞開式220 kV變電站，另一端為110 kV GIS變電站的線路（以下稱為涉及GIS的線路）也越來越多。同時，為節省土地，越來越多的GIS變電站采用了電纜進線。在線路投產或復役時，對線路進行核相可以防止由于相序不正確造成短路而對電網造成沖擊[1，2]，所以當涉及GIS的線路新建或者改造之后需要進行核相試驗，確認相位正確之后才能投產。由于GIS設備全密封，傳統核相方法運用在涉及GIS的線路上還存在一些接線問題，試驗十分不便。本文重點探討在GIS站側為電纜進線的情況下，采用電流法進行核相的試驗方法。

1 傳統線路核相方法

傳統線路核相方法原理如圖1所示。首先配合側分開QF′，2QS′以及QEF′，在QEF′的線路側A，B，C相導線上掛接地引線；試驗側分開QF，2QS以及QEF，將試驗引線掛在2QS的線路側A，B，C三相導線上；然后利用接地引線將配合側A相開路、B相和C相接地，試驗側用兆歐表通過試驗引線分別測量A，B，C三相線路的相間及對地絕緣電阻；接著按照這種方法測量配合側B相開路，A相和C相接地以及C相開路、A相和B相接地時線路三相的絕緣電阻值；最后通過綜合分析線路絕緣值來判斷線路相位是否正確[3，4]。

圖1 傳統線路核相方法原理

然而當配合側為GIS時，情況有所不同。線路接地閘刀部位如圖2所示。由于GIS為全密封設備，能夠接線的部位只有接地閘刀的接地引出頭，因此配合側需將線路接地閘刀QEF′的接地扁鐵拆除，合上線路接地閘刀，然后才能在接地閘刀的接地引出頭處逐相進行接地操作。而有些固定接地扁鐵和接地引出頭的螺絲規格較大，且在安裝時擰得較緊，因此拆除接地扁鐵費時費力，核相所需時間也較長。

圖2 線路接地閘刀部位

部分廠家的GIS設備線路接地閘刀沒有接地引出點或引出點較為隱蔽不易操作，僅開關母線側接地閘刀有接地引出點。這種情況下配合側需將線路開關、線路閘刀以及開關母線側接地閘刀合上，將線路接地閘刀和母線閘刀分開，然后在開關母線側接地閘刀的接地引出點處進行接線操作。若是線路改造后進行的核相，由于線路處于檢修狀態，線路開關處于冷備用狀態，根據相關規定不允許改變線路開關的狀態，因此核相試驗也就無法進行。

2 電流核相法

為了解決拆裝GIS線路接地閘刀的接地扁鐵耗時長和當GIS線路接地閘刀沒有接地引出點時核相試驗無法進行這2個問題，本文提出電流核相法。

2.1 電流源電流核相法

電流源電流核相法的原理如圖3所示。配合側合上QEF′，分開QF′和2QS′，試驗側分開QF，2QS以及QEF，將試驗引線掛在2QS的線路側A，B，C三相導線上。將交流電流源通過試驗引線接在試驗側A相上，輸入交流電流。此時在配合側GIS電纜倉附近的進線電纜處用鉗形電流表測量三相電纜的電流值。接著按照這種方法測量試驗側對B相、C相分別輸入電流時配合側三相進線電纜的電流值大小。若試驗側對任意一相輸入電流時，配合側該相進線電纜內電流值與輸入值相近，另兩相電纜內電流值幾乎為零，那么可以判定該線路相位正確。

對一端為電纜進線的GIS設備情況而言，與目前所使用的傳統線路核相方法相比，電流源電流核相法主要有以下優點：

圖3 電流源電流核相法原理

（1）無需改變配合側GIS的狀態便可完成核相試驗，節省了拆、裝線路接地閘刀接地扁鐵的時間。

（2）配合側數據測量在進線電纜處完成，因此無論GIS線路接地閘刀是否有引出點或隱蔽與否，核相試驗都可以進行。

2.2 感應電流核相法

在某些線路中，尤其是電纜較長的線路，感應電流會比較大，甚至達到幾十安培[5]。試驗過程中存在因線路感應電流過大導致試驗設備燒毀的風險，這種情況下若使用電流源對線路輸出電流將無法保證設備安全，對此，可利用線路一端接地時和兩端接地時的感應電流變化來判斷相位。感應電流核相法的原理如圖4所示。

圖4 感應電流核相法原理

試驗時，先將試驗側QEF和2QS分開，三相操作引線懸空，配合側QEF′合上，2QS′分開，用鉗形電流表測量三相進線電纜的電流值；然后將試驗側A相引線接地，測量配合側三相進線電纜的電流值，接著按此操作測量B相、C相引線分別接地時配合側三相進線電纜的電流值。如果試驗側任意一相引線接地后，配合側該相進線電纜內電流值明顯變大，另兩相無明顯變化，則說明線路相位正確。

至于選用哪種電流法進行核相，則需要在試驗前進行判定。線路交付試驗時為檢修狀態，線路兩側的線路閘刀分開，線路接地閘刀合上，線路為兩端接地。只要在配合側進線電纜處測量線路感應電流，即可憑感應電流大小選擇核相方法。

為了檢查線路改造后是否有接地線漏拆的情況，需分別測量三相線路絕緣電阻。傳統方法是將該試驗與核相試驗合二為一的，若使用電流法核相，則可以在核相完成后將GIS側的線路接地閘刀分開，試驗側保持線路閘刀和線路接地閘刀分開，用兆歐表通過操作引線測量三相線路的絕緣值。

3 現場試驗

為了驗證電流核相法的可行性，運用電流源電流核相法對鹿江1320、孝蒲1655 2條GIS端為電纜進線的110 kV線路進行核相試驗。電流源采用電氣試驗控制箱，輸出5 A電流，鉗形電流表選用Fluke381，試驗結果如表1所示。

表1 電流源電流核相法核相試驗數據

試驗數據顯示，試驗側對任意一相輸入5 A電流，配合側該相進線電纜處測得的電流值都十分接近5 A，另二相電纜的電流值則接近為0，由此可以判斷出這2條線路相位正確。

西華1598線為220 kV西陶變電站至110 kV華鼎變電站的線路，該線路為電纜線路，初步判斷線路兩端接地時感應電流較高。于是在試驗開始前在華鼎變進線電纜處測得A，B，C三相感應電流分別為13.32 A，10.54 A，12.10 A。最終決定使用感應電流法進行核相試驗。測量結果如表2所示。

由試驗數據可以看出，試驗側三相開路時，線路感應電流幾乎為0，而當試驗側任意一相接地時，配合側該相進線電纜處測得較大電流值，另二相電纜的電流依然幾乎為0，因此可以判定西華1598線路相位正確。

通過上述3條線路的核相試驗，證明電流源電流核相法和感應電流核相法是行之有效的。

表2 感應電流核相法核相試驗數據

4 結語

針對目前使用的傳統核相方法在一端為GIS的線路核相中存在的問題，提出了電流源電流核相法和感應電流核相法2種線路核相方法，大大提高了線路核相試驗效率，解決了部分涉及GIS的線路無法進行核相的問題。

對于GIS線路核相，試驗前先測量GIS進線電纜的感應電流，若感應電流較小，采用電流源電流核相法；若感應電流較大，采用感應電流核相法。

在試驗過程中，應注意做好安全措施，尤其是感應電流大時，在將試驗引線接地過程中會產生火花，在將引線脫離接地時可能產生拉弧，試驗人員應戴好絕緣手套，落實防灼傷措施。

[1]陳旗展，黃偉．用電壓幅值比較法判別核相結果[J]．農村電氣化，2000，22（5）∶36．

[2]姚翔，陳林，董鳳宇．城市中電纜進線GIS變電站核相研究[J]．高電壓技術，2005，31（2）∶90-92．

[3]陳天翔，王寅仲，海世杰．電氣試驗（第二版）[M]．北京：中國電力出版社，2008．

[4]歐陽青．輸變電工程投運現場核相試驗方法[J]．電力安全技術，2002，4（2）∶25-27．

[5]嚴偉佳，華玉良，倪衛良，等．同桿雙回輸電線路感應電壓電流計算分析[J]．江蘇電機工程，2010，29（1）∶19-21．

（本文編輯：方明霞）

Study on Phase Checking of Transmission Line with Its One Terminal Connected to GIS Based on Current Phase Checking

ZHANG Li，WU Zundong
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

The paper analyzes shortages of the traditional line phases checking that the line is connected with GIS at its one side.According to these shortages，the paper proposes two current phase checking methods and proves feasibility of the two method by phase checking test on three lines.Finally，the paper concludes a phase checking method of transmission line with its incoming terminal connected to GIS.

line phase checking；GIS；current phase checking

TM733

：B

：1007-1881（2016）02-0011-03

2015-09-21

張力（1989），男，助理工程師，主要從事電氣試驗研究工作。