CN113162040B - 一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统及方法 - Google Patents

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    • G01R29/18—Indicating phase sequence; Indicating synchronism

Abstract

本发明公开了一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统及方法，该系统包括工作电源单元、备用电源单元、工作电源A进线PT、备用电源A进线PT、工作电源B进线PT、备用电源B进线PT、工作电源B进线断路器和高压厂用电源母线A等；该方法包括：在工程早期，高压厂用变压器及启备变低压侧共箱母线和高压母线贯通后，且接线箱内的软连接尚未连接时，高压厂用工作电源及备用电源均未送电的情况下确定工作分支封闭母线、工作进线PT、高压母线、母线PT一次及二次相序以及电源快速切换装置所采集的工作进线电压和备用进线电压的相位关系。本发明克服了上述的高压风险，且适用于各种需要确定一次母线相序和/或确定二次电压相位关系的接线方式。

Description

一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统及方法
技术领域
本发明属于电力调试和电力试验技术领域，具体涉及一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统及方法。
背景技术
在发电厂中，厂用电全部失去将会直接影响到重要设备的安全，甚至造成人身伤害事故，因此，必须设置自动投入的备用电源，或者设置能够互为备用的两路电源。如，根据机组容量不同配置数量不等的高压启动/备用变压器压器，作为高压厂用电的备用电源，或者两台机组的高压厂用母线通过母联开关相连，实现电源互为备用。
不管工作电源与备用电源以哪种接线方式实现互为备用，都可通过电源快速切换装置的并联切换或串联切换功能实现。由于两路电源来自不同的系统，为了避免两路电源非同期并列事故的发生，所以需要对两路电源进行一次和二次核相，以保证其相序一致。
目前采用的核相方法是当高压母线负荷由备用(工作)电源供电，工作(备用)电源送至进线断路器上口时，将工作(备用)进线断路器抽出高压柜，并打开断路器触头挡板，在工作(备用)高压柜内断路器的上下静触头处采用高压核相棒直接接触高压静触头测量工作电源与备用电源相间压差的方法进行核相。试验过程要直接接触已带有高压电的高压柜，尤其在徒手触碰高压柜断路器室内上下挡板时，安全风险较大。因此，寻找一种在没有危险高压的条件下确定工作(备用)分支共箱母线、工作(备用)进线PT、高压母线、母线PT一次相序以及电源快速切换装置所采集的工作和备用进线电压的极性的方法显得尤为重要。
发明内容
本发发明目的在于提供一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统及方法，在工程早期，高压厂用变压器及启备变低压侧共箱母线和高压母线贯通后，且接线箱内的软连接尚未连接时，高压厂用工作电源及备用电源均未送电的情况下确定工作(备用)分支封闭母线、工作(备用)进线PT、高压母线、母线PT一次及二次相序以及电源快速切换装置所采集的工作进线电压和备用进线电压的相位关系。本发明克服了上述的高压风险，且适用于各种需要确定一次母线相序和/或确定二次电压相位关系的接线方式，本发明安全可靠且通用性高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统，包括工作电源单元、备用电源单元、工作电源A进线PT、备用电源A进线PT、工作电源B进线PT、备用电源B进线PT、工作电源B进线断路器和高压厂用电源母线A；
工作电源单元输出端A侧通过高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱、工作电源A共箱母线、工作电源A进线断路器与高压厂用电源母线A相连，工作电源A进线PT并联接于工作电源A进线断路器进线侧铜母线；工作电源单元输出端B侧通过高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱、工作电源B共箱母线、工作电源B进线断路器与高压厂用电源母线B相连，工作电源B进线PT并联接于工作电源B进线断路器进线侧铜母线；
备用电源单元输出端A侧通过高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱、备用电源A共箱母线、备用电源A进线断路器与高压厂用电源母线A相连，备用电源A进线PT并联接于备用电源A进线断路器进线侧铜母线；备用电源单元输出端B侧通过高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱、备用电源B共箱母线、备用电源B进线断路器与高压厂用电源母线B相连，备用电源B进线PT并联接于备用电源B进线断路器)进线侧铜母线。
本发明进一步的改进在于，工作电源包括主变压器、发电机和高压厂用变压器，高压厂用变压器高压侧与主变压器低压侧相连，发电机并联接于主变压器与高压厂用变压器之间的离相封闭母线上。
本发明进一步的改进在于，备用电源包括高压启动/备用变压器，高压启动/备用变压器高压侧直接与电力系统高压母线相连。
本发明进一步的改进在于，还包括兆欧表，用于检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值。
本发明进一步的改进在于，还包括高压厂用电源母线A母线PT，其并联在高压厂用电源母线A上。
本发明进一步的改进在于，还包括高压厂用电源母线B母线PT，其并联在高压厂用电源母线B上。
一种发电厂高压厂用电源无压核相的方法，该方法基于所述的一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统，包括以下步骤：
1)在高压厂用变压器及高压启动/备用变压器低压侧共箱母线分别与高压厂用电源母线A和高压厂用电源母线B贯通后，为高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱、高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱、高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱内的软连接装置暂缓安装；
2)闭合工作电源A进线断路器、工作电源进线断路器及备用电源A进线断路器和备用电源A进线断路器；
3)将工作电源A进线PT、工作电源B进线PT、高压厂用电源母线A母线PT、高压厂用电源母线B母线PT以及备用电源A进线PT、备用电源B进线PT都退出工作位置；
4)分别将高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱和高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱内共箱母线接线柱的A、B、C相，按顺序依次用接地线接地；
5)在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱分支侧连接箱内分别检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值；
6)记录测试结果，若测量结果与下表结果一致，则认为相序正确，否则应检查一次连接情况：
Figure BDA0003045813590000041
7)相序测量无误后，拆除接地线和相序表，一次相序检查结束。
本发明进一步的改进在于，步骤6)中，在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱分支侧连接箱内用500V兆欧表分别检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值。
本发明进一步的改进在于，利用低压380V临时电源代替厂用高压电施加于一次系统。
本发明进一步的改进在于，利用相位表测量系统内每组PT的二次相序及电压幅值，同时检查接入电源快速切换装置的工作分支电压和备用分支电压、工作分支电压与母线电压对应相别、备用分支电压与母线电压对应相别的相位关系，向量应重合，夹角为0°，幅值相等。
本发明较传统的核相方法有以下优点：
1.本发明所述系统具有普遍意义的代表性，适用于各种需要对一、二次系统进行核相的场所。且在工程应用中可就近选取交流380V试验电源，方便、灵活且较为快捷，适合工程现场复杂多变的环境。该系统和方法无需高压设备带电，在无压的情况下来确定一次母线相序，并利用低压400V来确定所有PT的二次电压相序和相位关系，避免了试验人员近距离接触高压带电设备，安全性高。
2.本发明所述方法较传统方法能尽可能的提前发现存在的问题，避免了机组启动期间发现、处理问题而耽误进度，造成不必要的资源浪费。且传统的方法耗时约1～2小时，发电机组发电成本高昂，特别是燃煤机组，该方法是在施工阶段进行，成本为0，经济性突出。
附图说明
图1为本发明的系统图。
附图标记说明：
1为工作电源单元、2为备用电源单元、3为高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱、4为高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱、5为工作电源A共箱母线、6为工作电源B共箱母线、7为工作电源A进线断路器、8为备用电源A进线断路器、9为工作电源A进线PT、10为备用电源A进线PT、11为高压厂用电源母线A母线PT、12为高压厂用电源母线B母线PT、13为高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱、14为高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱、15为备用电源A共箱母线、16为备用电源B共箱母线、17为工作电源B进线PT、18为备用电源B进线PT、19为工作电源B进线断路器、20为备用电源B进线断路器、21为高压厂用电源母线A、22为高压厂用电源母线B、23为兆欧表。
具体实施方式
以下是结合图1所示的典型的厂用电接线方式做进一步描述：
如图1所示，本发明提供的一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统，包括工作电源单元1、备用电源单元2、高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱3、高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱4、工作电源A共箱母线5、工作电源B共箱母线6、工作电源A进线断路器7、备用电源A进线断路器8、工作电源A进线PT9、备用电源A进线PT10、高压厂用电源母线A母线PT11、高压厂用电源母线B母线PT12、高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱13、高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱14、备用电源A共箱母线15、备用电源B共箱母线16、工作电源B进线PT17、备用电源B进线PT18、工作电源B进线断路器19、备用电源B进线断路器20、高压厂用电源母线A21、高压厂用电源母线B22和兆欧表23。
工作电源单元1输出端(即高压厂用变压器低压侧)A侧通过高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱3、工作电源A共箱母线5、工作电源A进线断路器7与高压厂用电源母线A21相连，工作电源A进线PT9并联接于工作电源A进线断路器7进线侧铜母线；工作电源单元1输出端(即高压厂用变压器低压侧)B侧通过高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱4、工作电源B共箱母线6、工作电源B进线断路器19与高压厂用电源母线B22相连，工作电源B进线PT17并联接于工作电源B进线断路器19进线侧铜母线。
备用电源单元2输出端(即高压启动/备用变压器低压侧)A侧通过高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱13、备用电源A共箱母线15、备用电源A进线断路器8与高压厂用电源母线A21相连，备用电源A进线PT10并联接于备用电源A进线断路器8进线侧铜母线；备用电源单元2输出端(即高压启动/备用变压器低压侧)B侧通过高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱14、备用电源B共箱母线16、备用电源B进线断路器20与高压厂用电源母线B22相连，备用电源B进线PT18并联接于备用电源B进线断路器20进线侧铜母线。
工作电源1包括主变压器、发电机和高压厂用变压器，高压厂用变压器高压侧与主变压器低压侧相连，发电机并联接于主变压器与高压厂用变压器之间的离相封闭母线上。
备用电源2包括高压启动/备用变压器，高压启动/备用变压器高压侧直接与电力系统高压母线相连。
工程应用中，待厂用电一次设备按照本发明所述连接方式贯通后，在无压的情况下，利用绝缘电阻表和专用接地线，对共箱母线、高压厂用电源母线按照逐相接地后测量对应相别绝缘电阻值的方法进行一次相序判别。相序正确后，利用低压380V电压施加于一次系统，依次测量二次电压的相序和幅值。以此判断一次系统相序、二次电压相序、二次电压采样回路的完整性。
本发明所述的方法包括以下步骤：
1)工程早期，在高压厂用变压器及高压启动/备用变压器低压侧共箱母线分别与高压厂用电源母线A21和高压厂用电源母线B22贯通后，告知施工单位为高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱3、高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱4、高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱13和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱14内的软连接装置暂缓安装。
2)试验前准备以下仪器和电缆：
(1)专用的试验接地线；
(2)绝缘电阻表以及适当长度的规格为400V，3×4(或3×3)，2.5mm2的电缆；
(3)相序表；
(4)相位表。
3)闭合工作电源A进线断路器7、工作电源进线断路器19及备用电源A进线断路器8和备用电源A进线断路器20。
4)将工作电源A进线PT9、工作电源B进线PT17、高压厂用电源母线A母线PT11、高压厂用电源母线B母线PT12以及备用电源A进线PT10、备用电源B进线PT18都退出工作位置，以免影响测量结果。
5)分别将高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱3和高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱4内共箱母线接线柱的A、B、C相，按顺序依次用接地线接地。
6)在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱13和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱14分支侧连接箱内用500V兆欧表23分别检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值。
7)记录测试结果，若测量结果与下表结果一致，则认为相序正确，否则应检查一次连接情况。
Figure BDA0003045813590000071
Figure BDA0003045813590000081
8)相序测量无误后，拆除接地线和相序表，一次相序检查结束。
9)在就近的二级或者三级施工电源盘选一个备用三相电源(400V)，用相序表测量该电源的相序，确定为正相序。
10)将准备好的电缆的一端接于备用三相电源空开的出线端，另一端接于共箱母线的接线柱上，注意相序要正确。
11)将工作电源A进线PT9、工作电源B进线PT17、高压厂用电源母线A母线PT11、高压厂用电源母线B母线PT12以及备用电源A进线PT10、备用电源B进线PT18都放置工作位置，用临时厂用电来检查工作电源进线PT、备用电源进线进线PT、母线PT的相序及各个二次自动装置的采样。同时检查接入电源快速切换装置的工作电压及备用电压相序是否一致。
12)将施工电源箱中的三相电源合上，一次回路带电，PT一次电压为约400V。PT变比为，比如6.3kV/100V，则上述PT此时的二次线电压约为15V。
13)用相位表测量每组PT的二次相序及电压幅值，结果应一致，否则应检查一次连接方式及二次接线的正确性。
14)在电源快速切换装置电压输入端子处，用相位表检查工作分支电压和备用分支电压的相位关系，向量应重合，夹角为0°，幅值相等。
15)在电源快速切换装置电压输入端子处，用相位表检查工作分支电压与母线电压对应相的相位关系，向量应重合，夹角为0°，幅值相等。
16)在电源快速切换装置电压输入端子处，用相位表检查备用分支电压与母线电压对应相的相位关系，向量应重合，夹角为0°，幅值相等。
17)根据测量结果，设定电源快速切换装置的角度补偿定值。
恢复所有试验措施，核相结束。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种发电厂高压厂用电源无压核相的方法，其特征在于，该方法基于一种发电厂高压厂用电源无压核相的系统，该系统包括工作电源单元（1）、备用电源单元（2）、工作电源A进线PT（9）、备用电源A进线PT（10）、工作电源B进线PT（17）、备用电源B进线PT（18）、工作电源B进线断路器（19）、高压厂用电源母线A（21）、兆欧表（23）、高压厂用电源母线A母线PT（11）和高压厂用电源母线B母线PT（12）；
工作电源单元（1）输出端A侧通过高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）、工作电源A共箱母线（5）、工作电源A进线断路器（7）与高压厂用电源母线A（21）相连，工作电源A进线PT（9）并联接于工作电源A进线断路器（7）进线侧铜母线；工作电源单元（1）输出端B侧通过高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）、工作电源B共箱母线（6）、工作电源B进线断路器（19）与高压厂用电源母线B（22）相连，工作电源B进线PT（17）并联接于工作电源B进线断路器（19）进线侧铜母线；
备用电源单元（2）输出端A侧通过高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）、备用电源A共箱母线（15）、备用电源A进线断路器（8）与高压厂用电源母线A（21）相连，备用电源A进线PT（10）并联接于备用电源A进线断路器（8）进线侧铜母线；备用电源单元（2）输出端B侧通过高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）、备用电源B共箱母线（16）、备用电源B进线断路器（20）与高压厂用电源母线B（22）相连，备用电源B进线PT（18）并联接于备用电源B进线断路器（20）进线侧铜母线；
工作电源单元（1）包括主变压器、发电机和高压厂用变压器，高压厂用变压器高压侧与主变压器低压侧相连，发电机并联接于主变压器与高压厂用变压器之间的离相封闭母线上；
备用电源单元（2）包括高压启动/备用变压器，高压启动/备用变压器高压侧直接与电力系统高压母线相连；
兆欧表（23）用于检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值；
高压厂用电源母线A母线PT（11）并联在高压厂用电源母线A（21）上；
高压厂用电源母线B母线PT（12）并联在高压厂用电源母线B（22）上；
该方法包括以下步骤：
1）在高压厂用变压器及高压启动/备用变压器低压侧共箱母线分别与高压厂用电源母线A（21）和高压厂用电源母线B（22）贯通后，为高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）、高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）、高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）内的软连接装置暂缓安装；
2）闭合工作电源A进线断路器（7）、工作电源B进线断路器（19）及备用电源A进线断路器（8）和备用电源B进线断路器（20）；
3）将工作电源A进线PT（9）、工作电源B进线PT（17）、高压厂用电源母线A母线PT（11）、高压厂用电源母线B母线PT（12）以及备用电源A进线PT（10）、备用电源B进线PT（18）都退出工作位置；
4）分别将高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）和高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）内共箱母线接线柱的A、B、C相，按顺序依次用接地线接地；
5）在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）分支侧连接箱内分别检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值；
6）检查结果满足如下要求，则一次导体连接顺序正确：
当高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）内A相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）内测量A相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，B相、C相导体对地阻值为无穷大；当高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）内B相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）内测量B相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，A相、C相导体对地阻值为无穷大；当高压厂用变压器低压侧A分支侧连接箱（3）内C相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）内测量C相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，A相、B相导体对地阻值为无穷大；
当高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）内A相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）内测量A相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，B相、C相导体对地阻值为无穷大；当高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）内B相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）内测量B相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，A相、C相导体对地阻值为无穷大；当高压厂用变压器低压侧B分支侧连接箱（4）内C相导体接地时，在高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）内测量C相导体对地绝缘电阻，其阻值等于0Ω，A相、B相导体对地阻值为无穷大；
7）相序测量无误后，拆除接地线和相序表，一次相序检查结束。
2.根据权利要求1所述的一种发电厂高压厂用电源无压核相的方法，其特征在于，步骤6）中，在高压启动/备用变压器低压侧A分支侧连接箱（13）和高压启动/备用变压器低压侧B分支侧连接箱（14）分支侧连接箱内用500V兆欧表（23）分别检查共箱母线的A、B、C相对地绝缘电阻值。
3.根据权利要求2所述的一种发电厂高压厂用电源无压核相的方法，其特征在于，利用低压380V临时电源代替厂用高压电施加于一次系统。
4.根据权利要求3所述的一种发电厂高压厂用电源无压核相的方法，其特征在于，利用相位表测量系统内每组PT的二次相序及电压幅值，同时检查接入电源快速切换装置的工作分支电压和备用分支电压、工作分支电压与母线电压对应相别、备用分支电压与母线电压对应相别的相位关系，向量应重合，夹角为0°，幅值相等。
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