水廠雙電源供電相位核定的方法探究與應用

田友東 尹武杰 劉為偉

摘 要：在電力系統中，新建、改建、擴建、檢修變電所和輸電線路后，因工作需要對線路電纜進行解列以及新建變電所對電源相序的不確定，就要求在送電前必須進行核相（含三相、兩相電源的核相），以確保需要并列的兩路電源相序一致，滿足互投、互備的需要，保障電力系統運行的穩定性。鑒于此，對需要核相的場景、核相原理、實際核相工作的幾種方法及核相時的注意事項等方面進行了介紹，這在實際工作中具有指導意義。

關鍵詞：變電所;電源;電壓;相序;核相

0 引言

在給水行業，為保證安全供水，水廠的變配電站多為雙電源供電;對于廠內的重要泵站等用電部門亦為多路供電。對于這樣的系統，不論是否需要并列，在新裝或者大修送電之前，都應進行核相，以防將兩路電源并列發生系統短路事故。為此，本文從核相工作經常會用到的幾種方法和注意事項著手進行了分析和研究。

1 核相

核相是指在電力系統電氣操作中用儀表或其他手段對兩電源或環路相位、相序進行核對，也就是在電力系統運行中對電源各相電壓差的測量[1]。

需要進行核相工作的幾種情況如下[2]：

（1）水廠在新建、改建、擴建變電所或進線輸電線路后。

（2）水廠高低壓線路故障，檢修涉及重新接線時。

（3）水廠供電系統需要并列或者環接運行時。

凡涉及以上工作，向用戶送電前，都必須進行三相電路核相試驗，以確保輸電線路相序與用戶三相負載所需求的相序一致。

2 核相方法

（1）對0.4 kV系統，一般用萬用表進行核相;

（2）對3～35 kV中性點非接地系統，一般用專用高壓核相儀進行核相;

（3）對110 kV及以上中性點直接接地系統，一般通過PT二次側進行核相。

2.1 ? ?低壓電的核相

2.1.1 ? ?單電源低壓電核相

當低壓電源系統故障后進行重新接線，可能會導致原有相序出現錯誤，為防止相序錯誤引起設備故障，可以在檢修結束后，單獨運行一臺正反轉清楚明了的電機或者水泵，以判斷低壓電源相序正確與否，操作簡單方便。

2.1.2 ? ?雙電源低壓電核相

當雙電源低壓電其中一相故障或者改造，工作完成后需要核相，這時就需要用萬用表來進行。首先要明確未被改造的一路電源的正確性，通過萬用表（萬用表電壓檔）分別測量兩路電源UAA’、UBB’、UCC’，如圖1所示，其電壓值如果為零或者接近零，說明雙電源三相為同相，相序相同;如果其中有電壓值為380 V或者接近380 V，說明雙電源三相存在異相，相序不相同，這就需要調整工作結束的電源線路，直至雙電源相序相同，最后再通過啟動三相設備的方法進行驗證。

2.2 ? ?高壓電的核相

2.2.1 ? ?一次核相

一次核相，顧名思義是在一次母線上，通過儀器測量桿直接接觸進線進行核相。目前最常使用的高壓核相儀，需要兩到三人配合操作。圖2是常用的無線核相儀原理示意圖，圖3是核相儀實物圖。

核相操作時，首先要確認母線電壓及核相儀的電壓是否匹配;其次要認真觀察核相儀顯示及接收模塊上的指示和語音提示，核對每一相并做好記錄，如果確認出現相序錯誤，應該及時調整，調整完成后，重新進行相序核定并做好記錄，只有兩段母線相序確認正確，方可正式投入熱備用狀態。

通過這種方法很快就能判斷相序正確與否，在高壓變配電所室內外存在進線刀閘，母線外露時，使用此種方法檢測比較方便。對于水廠而言，目前電源進線都是電纜直接到開關柜內或者經過母線槽，這種核相操作不是很方便。

2.2.2 ? ?二次核相

二次核相是通過測量進線電源PT二次側的電壓，進行相序的判斷。用萬用表（電壓檔）同時測量兩路進線電源的進線PT二次側同相電壓，如果電壓值為零或者接近零，則為同相;如果電壓值為100 V或者接近100 V，則說明為異相[3]。

在新裝或改建的項目中，會涉及進線PT重新接線的情況，在雙電源核相時，要確定兩臺PT的接線組別是否一致，就要單路電源供電合母聯（圖4），用萬用表交流電壓檔分別測量Uww’、Uvv’、Uuu’，數值為零，換相如測Uw-v’-u’、Uv-w’-u’、Uv-v’-w’均為100 V，說明兩臺PT連接組別一致，否則PT二次線就要重新調整。只有兩臺進線PT組別一致才能進行核相，否則即使核相，也不能確保進線電源相序的正確性。一般在檢修或者線纜改造時，只要不涉及進線PT，則可以直接進行核相工作。

當確定兩臺PT的接線組別相同后，斷開母聯，然后進行兩路電源核相（圖5）。

開始前先用同一塊萬用表分別測量兩臺PT的二次三相電壓，并與屏裝電壓表的指示值進行核對，計算電壓的誤差值。完成之后，先測量兩臺PT各自不同相位Uwv、Uvu、Uuw、Uw’v’、Uv’u’、Uu’w’的電壓值，應為100 V;然后再分別測量Uww’、Uvv’、Uuu’，數值為零或者接近于零，換相如測Uw-v’-u’、Uv-w’-u’、Uu-v’-w’均為100 V，說明兩相電源相序相同。否則，應更換一次相序，直至相位完全正確為止。

3 結語

一次核相操作簡單、直觀，但由于涉及在一次高壓側操作，對現場安全距離、工器具絕緣、勞保穿戴等要求較高，危險性也稍大。二次核相對操作工人的技能要求較高，操作工人必須熟悉高配二次小線的接線，了解現場設備的運行情況。但是由于在低壓端操作，安全等級相對較高，故二次核相是目前最常用的一種檢測方法。

[參考文獻]

[1] 謝淑娟.輸電線路相位核定技術的應用[J].集成電路應用，2019，36（8）：90-91.

[2] 國家電網公司生產技術部.電網設備狀態檢測技術應用典型案例[M].北京：中國電力出版社，2012.

[3] 中國城鎮供水協會.供水設備維修電工[M].北京：中國建材工業出版社，2005.

收稿日期：2021-09-09

作者簡介：田友東（1985—），男，安徽阜陽人，助理工程師，技師，主要從事水廠制水生產設備設施的管理與維護工作。