厂用电源系统

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2020-03-09

1　问题的提出

　　厂用电源系统6kV母线一般都要核相。核相的方法有“一次核相”和“二次核相”，相对安全的“二次核相”方法本当首选，但其正确、可靠性让人心存疑虑而不放心采用，那么只好尴尬地用“一次核相”的方法核相。于是“二次核相”的方法究竟有没有绝对把握能正确核相，是这一安全、有效的方法能否被广泛接受和采用的关键。

2　正确的“核相”方法

　　正确的“二次核相”方法，可按以下4个步骤进行(参考图1)。

图1　被核相系统示意图

　　（1）同侧电源供电，分别测量断点(如断点3，下同)两侧PT的二次电压数值和相序正确。
　　（2）同侧电源供电，测量断点两侧PT二次电压之间的关系。
　　（3）异侧电源供电，分别测量断点两侧PT的二次电压数值和相序正确。
　　（4）异侧电源供电，测量断点两侧PT二次电压之间的关系。
　　测量条件说明：
　　同侧电源供电：如图1中，接通断点3，一次母线由备用电源单独供电；异侧电源供电：如图1中，接通断点1、断点2，一次母线由工作电源和备用电源同时供电；4次测量必须在选定的PT上进行(如PT₁，PT₂）。根据4次测量结果记录，参照两侧电源电压均为正序且相位相同时的相量图，分析、判断两侧电源一次电压相序正确、相位对应。实际测试中会遇到各种现象，下面将逐一进行讨论。

2．1　断点两侧一次母线安装正确，PT接线正确

　　见图2，当一次母线接线和PT接线都与设计相符，按介绍的测试方法，测得表1所列数据。测试结果表明，2个PT各自二次电压正常，相序正确，它们之间的二次电压关系符合相位对应的关系，可判断一次电压相序正确且相位对应(相量分析略)。实质上这种方法是把一次母线侧的电气量等效到PT二次来进行测试和分析。要确保这种等效的正确性，首先要确保PT自身的接线正确，这样可使得不定因素减少，分析简化。但是并不意味这种方法在PT自身接线错误时会出现误判，只是分析时复杂一些罢了。其实，当PT自身一、二次之间如果存在接线错误的情况，在检查PT时是能够发现的。本文剔除这种情况，不作分析。

图2　一次接线正确，PT接线正确时核相示意图

　　注：图中A、B、C；X、Y、Z分别作为工作电源和备用电源变压器的低压端标识(后图同)。

表1　6kV母线核相电压测试记录表

测试
条件测试
对象测　　试　　结　　果同侧
电源
供电PT
自检U_ab＝U_bc＝U_ca＝100V　　　　U_xy＝U_yz＝U_zx＝100V
U_a、U_b、U_c正相序　　　　　U_x、U_y、U_z正相序PT之
间电压
关系U_ax＝0V　　　　　U_bx＝100V　　　U_cx＝100V
U_ay＝100V　　　　U_by＝0V　　　　U_cy＝100V
U_az＝100V　　　　U_bz＝100V　　　U_cz＝0V异侧
电源
供电PT
自检U_ab＝U_bc＝U_ca＝100V　　　　U_xy＝U_yz＝U_zx＝100V
U_a、U_b、U_c正相序　　　　　U_x、U_y、U_z正相序PT之
间电压
关系U_ax＝0V　　　　　U_bx＝100V　　U_cx＝100V
U_ay＝100V　　　　U_by＝0V　　　U_cy＝100V
U_az＝100V　　　　U_bz＝100V　　U_cz＝0V

2．2　断点两侧一次母线相位不对应错误，PT接线不对应错误

　　说到核相，最怕出现的判断错误，莫过于断点两侧一次母线之间存在相位不对应的错误被漏判。从图3可以看出，用异侧对应供电测试时，发现不了问题。但是，用同侧电源供电测试则可以发现问题。同侧电源供电，测试得到下面一组数据。

图3　一次相位不对应错误时核相示意图之一

U_ax＝100VU_cx＝100VU_ay＝100VU_by＝100VU_bz＝100VU_cz＝100V

　　从划线的3个数据可以看出a、z点；b、x点；c、y点在相量图上重合，一定存在问题。

2．3　断点两侧一次母线相位不对应错误，PT接线对应错误
　　

从图4中可以看出，用同侧电源测试发现不了问题，但当用异侧电源供电测试可发现问题。异侧电源供电测试到U_ay、U_bz、U_cx等于零，则可判断出a、y点，b、z点，c、x点在相量上重合，也一定存在问题。以上两种类型问题，表现形式是多样的，读者可以自行分析。

图4　一次相位不对应错误时核相示意图之二

2．4　断点两侧一次母线相位对应错误
　　

如果断点两侧母线出现对应错误(如图5)，断点两侧PT接线与其对应，就会出现判断死区。但是这已经超出了核相讨论的范围。换句话说，这种情况即便用“一次核相”的方法也发现不了问题。核相的实践表明，无论是“一次核相”或者“二次核相”都存在一定局限性。它们往往只能发现有问题，而判断不出是什么问题。发现问题后还必须采用其他手段来验证具体是什么问题，再作更改。

图5　一次相位对应错误示意图

　　通过以上分析，我们看出“二次核相”的方法，实质上是把一次母线的电气量通过PT等效到二次，只要掌握了具体的分析方法，就能将在PT二次侧测量到的数据作为依据，来分析一次母线的相位是否正确。这对于安全生产是有积极意义的。

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