CN113311229A - Gis柜电源相位的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GIS柜电源相位的测试方法，用于变电站供配电系统，该测试方法包括：合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由第一变电站的第二电源线路给第二变电站的BⅡ段母线送电，BⅡ段母线空载运行，在Ⅱ段PT二次电压侧进行电压测试，检测二次电压值是否正常，若二次相电压值均为60V左右，则三相电源电压正常；对第二变电站中的Ⅱ段PT的三相二次电压与Ⅰ段PT的三相二次电压分别进行两两电压测试，若同相间电压为0V、异相间电压为104V或者同相间电压为31V、异相间电压为84V和116V，可知两路电源电压的相位相同和不同。本测试方法不需要使用相位仪，通过使用万用表测试电压的方法，可实现对GIS柜电源电压的精准核相，测试简便安全，准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种GIS柜电源相位的测试方法。
背景技术
现有技术中，为了提高供电的可靠性和稳定性，大型变电站的进线电源通常都设置有两路及以上的电源线路来供电。当其中一路电源线路处于检修或者出现故障时，可以由其他路电源线路供电，从而保证能够将电供应至用户。对于三相供电系统而言，其三相之间存在固定的相位差，当两个或者两个以上的电源线路并列或者合环处理时，如果相位或者相序不同，将引起短路事故，在电路中产生巨大的电流，容易引起用户侧三相设备的非正常运行，损坏发电机或电气设备。
对此，当变电站的进线电源线路进行检修、更新改造，或者过渡改造由其他线路供电时，都需要对相应的进线电源线路的电压相位和相序进行核对，以确认进线电源线路能够并列运行，从而可以进行合环倒负荷的操作，以使得供配电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulator Switch，简称GIS)能够将断路器、电压互感器(Potential Transformer，简称PT)、电流互感器(Current transformer，简称CT)、隔离开关、铜管母线等分别安装于不同SF6气室里，由于其具有柜体的小型化、占地少、运行可靠性高、免维护、抗污秽及抗震能力强等优势，近年来被广泛地应用在变电站供配电系统中。但是，由于GIS柜具有全封闭性，工作人员无法进行电源一次侧核相，只能在电压互感器二次侧进行二次核相。
发明内容
为至少部分地解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种GIS柜电源相位的测试方法。
本发明的技术方案如下：
一种GIS柜电源相位的测试方法，所述测试方法用于变电站供配电系统，所述变电站供配电系统包括第一变电站和第二变电站，所述第一变电站设置有AⅠ段母线和AⅡ段母线，所述第二变电站设置有BⅠ段母线和BⅡ段母线，AⅠ段母线和BⅠ段母线之间通过第一电源线路连接，AⅡ段母线和BⅡ段母线通过第二电源线路连接，AⅠ段母线连接有A1号主变，AⅡ段母线连接有A2号主变，所述第一变电站能够为所述第二变电站供电，并且，BⅠ段母线连接有B1号主变和Ⅰ段PT，BⅡ段母线连接有B2号主变和Ⅱ段PT，BⅠ段母线和BⅡ段母线之间通过第一母联连接，
所述测试方法包括：合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电，使得BⅡ段母线空载运行，在Ⅱ段PT的二次电压侧进行电压测试，检测二次电压值是否正常，当二次相电压值均为60V时，则三相电源电压正常；
当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别相同时，对所述第二变电站中的Ⅱ段PT的三相二次电压与Ⅰ段PT的三相二次电压分别进行两两电压测试，若检测到同相之间的电压差值为0V，不同相之间的电压差值为104V，则表明第二电源线路与第一电源线路之间的三相电压相位一致；
当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别不相同时，对所述第二变电站中的Ⅱ段PT的三相二次电压与Ⅰ段PT的三相二次电压分别进行两两电压测试，若检测到同相之间的电压差值为31V，不同相之间的电压差值为84V和116V，则表明第二电源线路的相位角超前第一电源线路的相位角30°，第二电源线路与第一电源线路之间的三相电压的相位不同。
可选地，当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别相同时，A1号主变和A2号主变的联结组别均为YNyn0，或者均为YNd11。
可选地，当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别不相同时，A1号主变的联结组别为YNyn0，A2号主变的联结组别为YNd11。
可选地，所述第一变电站为110kV变电站，所述第二变电站为35kV变电站。
可选地，A1号主变和A2号主变的变压器容量相同、电压变比相同、阻抗电压也相同。
可选地，在执行所述测试方法中的所述合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电之前，所述第二电源线路检修或改造已完成。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明提供的GIS柜电源相位的测试方法，可用于设置有GIS柜的变电站，与现有技术相比，本测试方法不需要使用相位仪，可以仅通过使用万用表测试电压的方法，来对GIS柜进行电源电压的核相，既能够保证简便安全，也能够准确有效地进行电源电压的核相。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为根据本发明的一个实施方式中的变电站供配电系统的结构示意简图；
图2为根据本发明的又一个实施方式中的变电站供配电系统的结构示意简图；
图3为根据本发明的实施方式中的GIS柜电源相位的测试方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
本发明中的GIS柜电源相位的测试方法可以用于图1和图2中所示的变电站供配电系统中。
在本实施方式中的变电站供配电系统中，包括第一变电站和第二变电站，如图1所示，第一变电站为110kV变电站，第二变电站为35kV变电站。第一变电站设置有AⅠ段母线和AⅡ段母线，即，110kV变电站具有35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线。第二变电站设置有BⅠ段母线和BⅡ段母线，即，35kV变电站具有35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线。
AⅠ段母线和BⅠ段母线之间通过第一电源线路连接，AⅡ段母线和BⅡ段母线通过第二电源线路连接，在本实施方式中，35kV银烧Ⅰ线和35kV银烧Ⅱ线分别为35kV变电站的第一电源线路和第二电源线路。可以理解，35kV银烧Ⅰ线和银烧Ⅱ线分别为110kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ段母线的两路馈出线路，并作为35kV变电站的两路35kV进线电源线路，分别给35kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ段母线供电。110kV变电站的35kVⅠ段母线通过35kV银烧Ⅰ线与35kV变电站的35kVⅠ段母线连接，110kV变电站的35kVⅡ段母线通过35kV银烧Ⅱ线与35kV变电站的35kVⅡ段母线连接。
此外，BⅠ段母线连接有B1号主变和Ⅰ段PT，BⅡ段母线连接有B2号主变和Ⅱ段PT，BⅠ段母线和BⅡ段母线之间通过第一母联连接。如图1所示，35kV变电站的35kVⅠ段母线为与之相应的1号主变及其各馈出线路供电，35kVⅠ段PT接线于35kVⅠ段母线；35kVⅡ段母线为与之相应的2号主变及其馈出线路供电，35kVⅡ段PT接线于35kVⅡ段母线；第一母联为35kVⅠ、Ⅱ段的母联3500，其可实现35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线之间的电气连接。
同时，AⅠ段母线连接有A1号主变，AⅡ段母线连接有A2号主变，第一变电站能够为第二变电站供电。如图1所示，在第一变电站中，A1号主变和A2号主变分别为连接至35kVⅠ段母线的1号主变和连接至35kVⅡ段母线的2号主变。示例性地，110kV变电站的1号主变、2号主变的联结组别均为YNyn0。
如图2所示，在又一个实施方式中的变电站供配电系统中，包括第一变电站和第二变电站，其中，第一变电站为110kV变电站，第二变电站为35kV变电站。第一变电站设置有AⅠ段母线和AⅡ段母线，即，110kV变电站具有35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线。第二变电站设置有BⅠ段母线和BⅡ段母线，即，35kV变电站具有35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线。同时，AⅠ段母线连接有A1号主变，AⅡ段母线连接有A2号主变，第一变电站能够为第二变电站供电。
AⅠ段母线和BⅠ段母线之间通过第一电源线路连接，AⅡ段母线和BⅡ段母线通过第二电源线路连接，在本实施方式中，35kV陶烧Ⅰ线和35kV陶烧Ⅱ线分别为35kV变电站的第一电源线路和第二电源线路。可以理解，35kV陶烧Ⅰ线和陶烧Ⅱ线分别为110kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ段母线的两路馈出线路，并作为35kV变电站的两路35kV进线电源线路，分别给35kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ段母线供电。110kV变电站的35kVⅠ段母线通过35kV陶烧Ⅰ线与35kV变电站的35kVⅠ段母线连接，110kV变电站的35kVⅡ段母线通过35kV陶烧Ⅱ线与35kV变电站的35kVⅡ段母线连接。
此外，BⅠ段母线连接有B1号主变和Ⅰ段PT，BⅡ段母线连接有B2号主变和Ⅱ段PT，BⅠ段母线和BⅡ段母线之间通过第一母联连接。如图2所示，35kV变电站的35kVⅠ段母线为与之相应的1号主变及其各馈出线路供电，35kVⅠ段PT接线于35kVⅠ段母线；35kVⅡ段母线为与之相应的2号主变及其馈出线路供电，35kVⅡ段PT接线于35kVⅡ段母线；第一母联为35kVⅠ、Ⅱ段的母联3500，其可实现35kVⅠ段母线和35kVⅡ段母线之间的连接。
同时，AⅠ段母线连接有A1号主变，AⅡ段母线连接有A2号主变，第一变电站能够为第二变电站供电。如图2所示，A1号主变和A2号主变分别为连接至35kVⅠ段母线的1号主变和连接至35kVⅡ段母线的2号主变。示例性地，110kV变电站的1号主变、2号主变的联结组别均为YNd11。
可以理解的是，35kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ段母线设备均为GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)柜。
如图1所示，在本实施方式中，当需要对35kV变电站的第二电源线路检修改造时，例如，为架空线路、电缆线路的更换改造、电缆终端的重新制作或者第二电源线路过渡至由新建变电站的另一路35kV线路供电等。
首先，可以调整供电运行方式，具体地，可以由110kV变电站的35kV银烧Ⅰ线3513(即35kV变电站的第一电源线路)为35kV变电站的全站负荷供电。再将35kV变电站的35kVⅠ、Ⅱ母联3500、2号主变、35kVⅡ段母线PT转冷备。最后将110kV变电站的35kV银烧Ⅱ线3541、35kV变电站的35kVⅡ段母线进线3502开关柜转检修。
当第二电源线路检修改造完成之后，或者原第二电源线路拆除，线路过渡至由新建变电站的另一路35kV线路，作为35kV变电站的新的第二电源线路之后，可以将两侧的电缆接线完成。之后，分别对改造后的第二电源线路的三相电缆绝缘电阻测试和A、B、C三相相位测试确认。
以下，将结合图3所示，进一步地说明本实施方式中的GIS柜电源相位的测试方法。
在本实施方式中，该测试方法包括：
合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电，使得BⅡ段母线空载运行，在Ⅱ段PT的二次电压侧进行电压测试，检测二次电压值是否正常，当二次相电压值均为60V时，则三相电源电压正常。
可以理解，在执行上述测试方法中的合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电之前，第二电源线路检修或改造已完成。
具体地，如图3所示，在该测试方法中，包括：
步骤S101：变电站的第二电源线路检修(或过渡改造)完成后，合上35kVⅡ段母线PT的隔离开关，第二电源线路送电至35kVⅡ段母线，35kVⅡ段母线空载运行，在35kVⅡ段母线PT二次电压侧进行电压测试，检测二次电压值是否正常。如二次相电压值均为60V左右(例如60V±3V)，则三相电源电压正常。
也就是说，当检测的二次相电压值均为60V左右时，则说明改造后的线路的三相电压是正常的。
步骤S102：如果为第二电源线路供电的上一级变电站的2号主变和为第一电源线路供电的上一级变电站的1号主变的联结组别相同，则对变电站35kVⅡ段母线PT的三相二次电压a、b、c与在运的35kVⅠ段母线PT的三相二次电压a’、b’、c’分别进行两两电压测试，测得同相间电压差值约为0V，不同相间的电压差值为104V左右(例如104V±3V)，则表明第二电源线路的三相电压相位正确，和第一路电源线路的三相电压的相位一致，也为正相序。
需要说明的是，在第二电源线路检修或改造之前，两路电源进线供电到35kV变电站时，在35kVⅠ、Ⅱ段母线的两组电压互感器的二次侧测量二次电压完全同相，即两路电源电压的相位均正确，且都为正相序。
示例性地，为第二电源线路供电的上一级变电站的2号主变和为第一电源线路供电的上一级变电站的1号主变的联结组别可以均为YNyn0，见图1(或者均为YNd11，见图2)。
在一个具体的实施例中，测试电压数值结果如下：Uaa’＝0V、Uab’＝104V、Uac’＝104V；Uba’＝104V、Ubb’＝0V、Ubc’＝104V；Uca’＝104V、Ucb’＝104V、Ucc’＝0V。
则，相位角计算结果如下：
同理，据Uba’＝104V，可得二者之间的相位角Φ＝240°；Ubb’＝0V，可得二者之间的相位角Φ＝0°；Ubc’＝104V，可得二者之间的相位角Φ＝120°；据Uca’＝104V，可得二者之间的相位角Φ＝120°；Ucb’＝104V，可得二者之间的相位角Φ＝240°；Ucc’＝0V，可得二者之间的相位角Φ＝0°。
由此可见，第二电源线路和第一路电源线路的三相电压同相间电压差值为零，则相位角差值为零。
之后，在本实施方式中的测试方法中，还包括：
步骤S103：测试两路电源线路的电压相位一致，且都为正相序，可进行两路电源线路的并列切换(其它的电源并列合环的条件都满足，如变压器容量相同、电压变比相同、阻抗电压也相同)、合环倒负荷的操作；
此外，在本实施方式中的测试方法中，还包括：
步骤S104：如果为第二电源线路供电的上一级变电站的2号主变和为第一电源线路供电的上一级变电站的1号主变的联结组别不相同。对变电站35kVⅡ段母线PT的三相二次电压a、b、c与在运的35kVⅠ段母线PT的三相二次电压a’、b’、c’分别进行两两电压测试，测得同相间电压差值为31V左右，不同相间的电压差值为84V左右和116V左右，则表明第二电源线路的相位角超前第一电源线路的相位角30°，两路电源的电压相位不同，均为正相序。
在一个具体的实施例中，测试电压数值结果如下：Uaa’＝31V、Uab’＝116V、Uac’＝84V；Uba’＝84V、Ubb’＝31V、Ubc’＝116V；Uca’＝116V、Ucb’＝84V、Ucc’＝31V。
则，相位角计算如下：
同理，据Uba’＝84V，可得二者之间的相位角Φ＝270°；Ubb’＝31V，可得二者之间的相位角Φ＝30°；Ubc’＝116V，可得二者之间的相位角Φ＝150°；据Uca’＝116V，可得二者之间的相位角Φ＝150°；Ucb’＝84V，可得二者之间的相位角Φ＝270°；Ucc’＝31V，可得二者之间的相位角Φ＝30°。
由此可见，第二电源线路与第一路电源线路的三相电压相比，同相间电压差值为31V，则相位角差值为30°。
之后，在本实施方式中的测试方法中，还包括：
步骤S105：测试两路电源线路的电压相位不一致，第二电源线路的相位角超前第一电源线路的相位角30°。严禁两路电源进行合环倒负荷的操作。
需要说明的是，当测试两路电源线路的电压相位不一致时，两路电源线路所供电的各自PT的二次电压同相间产生31V左右的电压差，相应地，在PT一次侧，会有31×350＝10850V左右的电压差，这样大的电压差也会在35kVⅠ、Ⅱ段母线系统间产生很大的环流，会造成上级电网变压器一、二次绕组及35kVⅠ、Ⅱ段系统相关电气设备损坏的危害。
最后，当两路电源线路的电源电压相位测试结束之后，在本实施方式的测试方法还包括：
步骤S106：GIS柜电源相位测试方法完成。
由此，本发明提供的GIS柜电源相位的测试方法，可用于设置有GIS柜的变电站，与现有技术相比，本测试方法不需要使用相位仪，可以仅通过使用万用表测试电压的方法，来对GIS柜进行电源电压的核相，既能够保证简便安全，也能够准确有效地进行电源电压的核相。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于变电站供配电系统，所述变电站供配电系统包括第一变电站和第二变电站，所述第一变电站设置有AⅠ段母线和AⅡ段母线，所述第二变电站设置有BⅠ段母线和BⅡ段母线，AⅠ段母线和BⅠ段母线之间通过第一电源线路连接，AⅡ段母线和BⅡ段母线通过第二电源线路连接，AⅠ段母线连接有A1号主变，AⅡ段母线连接有A2号主变，所述第一变电站能够为所述第二变电站供电，并且，BⅠ段母线连接有B1号主变和Ⅰ段PT，BⅡ段母线连接有B2号主变和Ⅱ段PT，BⅠ段母线和BⅡ段母线之间通过第一母联连接，
所述测试方法包括：合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电，使得BⅡ段母线空载运行，在Ⅱ段PT的二次电压侧进行电压测试，检测二次电压值是否正常，当二次相电压值均为60V时，则三相电源电压正常；
当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别相同时，对所述第二变电站中的Ⅱ段PT的三相二次电压与Ⅰ段PT的三相二次电压分别进行两两电压测试，若检测到同相之间的电压差值为0V，不同相之间的电压差值为104V，则表明第二电源线路与第一电源线路之间的三相电压相位一致；
当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别不相同时，对所述第二变电站中的Ⅱ段PT的三相二次电压与Ⅰ段PT的三相二次电压分别进行两两电压测试，若检测到同相之间的电压差值为31V，不同相之间的电压差值为84V和116V，则表明第二电源线路的相位角超前第一电源线路的相位角30°，第二电源线路与第一电源线路之间的三相电压的相位不同。
2.根据权利要求1所述的GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别相同时，A1号主变和A2号主变的联结组别均为YNyn0，或者均为YNd11。
3.根据权利要求1所述的GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，当所述第一变电站中的A1号主变和A2号主变的联结组别不相同时，A1号主变的联结组别为YNyn0，A2号主变的联结组别为YNd11。
4.根据权利要求1所述的GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，所述第一变电站为110kV变电站，所述第二变电站为35kV变电站。
5.根据权利要求1所述的GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，A1号主变和A2号主变的变压器容量相同、电压变比相同、阻抗电压也相同。
6.根据权利要求1所述的GIS柜电源相位的测试方法，其特征在于，在执行所述测试方法中的所述合上BⅡ段母线的Ⅱ段PT的隔离开关，由所述第一变电站的第二电源线路给所述第二变电站的BⅡ段母线送电之前，所述第二电源线路检修或改造已完成。
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