基于电流核相法的一端连接GIS的线路核相研究

张，尊东

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

基于电流核相法的一端连接GIS的线路核相研究

张力，吴尊东

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

分析了传统线路核相方法在一侧连接GIS的线路核相中的不足，针对此不足提出了2种电流核相方法，并通过在3条线路进行核相试验证明了这2种方法的可行性。最后总结了一侧为GIS，且GIS侧为电缆进线的线路核相操作方法。

线路核相；GIS；电流核相

0 引言

随着电力系统的发展，GIS设备的使用越来越广泛，一端为敞开式220 kV变电站，另一端为110 kV GIS变电站的线路（以下称为涉及GIS的线路）也越来越多。同时，为节省土地，越来越多的GIS变电站采用了电缆进线。在线路投产或复役时，对线路进行核相可以防止由于相序不正确造成短路而对电网造成冲击[1，2]，所以当涉及GIS的线路新建或者改造之后需要进行核相试验，确认相位正确之后才能投产。由于GIS设备全密封，传统核相方法运用在涉及GIS的线路上还存在一些接线问题，试验十分不便。本文重点探讨在GIS站侧为电缆进线的情况下，采用电流法进行核相的试验方法。

1 传统线路核相方法

传统线路核相方法原理如图1所示。首先配合侧分开QF′，2QS′以及QEF′，在QEF′的线路侧A，B，C相导线上挂接地引线；试验侧分开QF，2QS以及QEF，将试验引线挂在2QS的线路侧A，B，C三相导线上；然后利用接地引线将配合侧A相开路、B相和C相接地，试验侧用兆欧表通过试验引线分别测量A，B，C三相线路的相间及对地绝缘电阻；接着按照这种方法测量配合侧B相开路，A相和C相接地以及C相开路、A相和B相接地时线路三相的绝缘电阻值；最后通过综合分析线路绝缘值来判断线路相位是否正确[3，4]。

图1 传统线路核相方法原理

然而当配合侧为GIS时，情况有所不同。线路接地闸刀部位如图2所示。由于GIS为全密封设备，能够接线的部位只有接地闸刀的接地引出头，因此配合侧需将线路接地闸刀QEF′的接地扁铁拆除，合上线路接地闸刀，然后才能在接地闸刀的接地引出头处逐相进行接地操作。而有些固定接地扁铁和接地引出头的螺丝规格较大，且在安装时拧得较紧，因此拆除接地扁铁费时费力，核相所需时间也较长。

图2 线路接地闸刀部位

部分厂家的GIS设备线路接地闸刀没有接地引出点或引出点较为隐蔽不易操作，仅开关母线侧接地闸刀有接地引出点。这种情况下配合侧需将线路开关、线路闸刀以及开关母线侧接地闸刀合上，将线路接地闸刀和母线闸刀分开，然后在开关母线侧接地闸刀的接地引出点处进行接线操作。若是线路改造后进行的核相，由于线路处于检修状态，线路开关处于冷备用状态，根据相关规定不允许改变线路开关的状态，因此核相试验也就无法进行。

2 电流核相法

为了解决拆装GIS线路接地闸刀的接地扁铁耗时长和当GIS线路接地闸刀没有接地引出点时核相试验无法进行这2个问题，本文提出电流核相法。

2.1 电流源电流核相法

电流源电流核相法的原理如图3所示。配合侧合上QEF′，分开QF′和2QS′，试验侧分开QF，2QS以及QEF，将试验引线挂在2QS的线路侧A，B，C三相导线上。将交流电流源通过试验引线接在试验侧A相上，输入交流电流。此时在配合侧GIS电缆仓附近的进线电缆处用钳形电流表测量三相电缆的电流值。接着按照这种方法测量试验侧对B相、C相分别输入电流时配合侧三相进线电缆的电流值大小。若试验侧对任意一相输入电流时，配合侧该相进线电缆内电流值与输入值相近，另两相电缆内电流值几乎为零，那么可以判定该线路相位正确。

对一端为电缆进线的GIS设备情况而言，与目前所使用的传统线路核相方法相比，电流源电流核相法主要有以下优点：

图3 电流源电流核相法原理

（1）无需改变配合侧GIS的状态便可完成核相试验，节省了拆、装线路接地闸刀接地扁铁的时间。

（2）配合侧数据测量在进线电缆处完成，因此无论GIS线路接地闸刀是否有引出点或隐蔽与否，核相试验都可以进行。

2.2 感应电流核相法

在某些线路中，尤其是电缆较长的线路，感应电流会比较大，甚至达到几十安培[5]。试验过程中存在因线路感应电流过大导致试验设备烧毁的风险，这种情况下若使用电流源对线路输出电流将无法保证设备安全，对此，可利用线路一端接地时和两端接地时的感应电流变化来判断相位。感应电流核相法的原理如图4所示。

图4 感应电流核相法原理

试验时，先将试验侧QEF和2QS分开，三相操作引线悬空，配合侧QEF′合上，2QS′分开，用钳形电流表测量三相进线电缆的电流值；然后将试验侧A相引线接地，测量配合侧三相进线电缆的电流值，接着按此操作测量B相、C相引线分别接地时配合侧三相进线电缆的电流值。如果试验侧任意一相引线接地后，配合侧该相进线电缆内电流值明显变大，另两相无明显变化，则说明线路相位正确。

至于选用哪种电流法进行核相，则需要在试验前进行判定。线路交付试验时为检修状态，线路两侧的线路闸刀分开，线路接地闸刀合上，线路为两端接地。只要在配合侧进线电缆处测量线路感应电流，即可凭感应电流大小选择核相方法。

为了检查线路改造后是否有接地线漏拆的情况，需分别测量三相线路绝缘电阻。传统方法是将该试验与核相试验合二为一的，若使用电流法核相，则可以在核相完成后将GIS侧的线路接地闸刀分开，试验侧保持线路闸刀和线路接地闸刀分开，用兆欧表通过操作引线测量三相线路的绝缘值。

3 现场试验

为了验证电流核相法的可行性，运用电流源电流核相法对鹿江1320、孝蒲1655 2条GIS端为电缆进线的110 kV线路进行核相试验。电流源采用电气试验控制箱，输出5 A电流，钳形电流表选用Fluke381，试验结果如表1所示。

表1 电流源电流核相法核相试验数据

试验数据显示，试验侧对任意一相输入5 A电流，配合侧该相进线电缆处测得的电流值都十分接近5 A，另二相电缆的电流值则接近为0，由此可以判断出这2条线路相位正确。

西华1598线为220 kV西陶变电站至110 kV华鼎变电站的线路，该线路为电缆线路，初步判断线路两端接地时感应电流较高。于是在试验开始前在华鼎变进线电缆处测得A，B，C三相感应电流分别为13.32 A，10.54 A，12.10 A。最终决定使用感应电流法进行核相试验。测量结果如表2所示。

由试验数据可以看出，试验侧三相开路时，线路感应电流几乎为0，而当试验侧任意一相接地时，配合侧该相进线电缆处测得较大电流值，另二相电缆的电流依然几乎为0，因此可以判定西华1598线路相位正确。

通过上述3条线路的核相试验，证明电流源电流核相法和感应电流核相法是行之有效的。

表2 感应电流核相法核相试验数据

4 结语

针对目前使用的传统核相方法在一端为GIS的线路核相中存在的问题，提出了电流源电流核相法和感应电流核相法2种线路核相方法，大大提高了线路核相试验效率，解决了部分涉及GIS的线路无法进行核相的问题。

对于GIS线路核相，试验前先测量GIS进线电缆的感应电流，若感应电流较小，采用电流源电流核相法；若感应电流较大，采用感应电流核相法。

在试验过程中，应注意做好安全措施，尤其是感应电流大时，在将试验引线接地过程中会产生火花，在将引线脱离接地时可能产生拉弧，试验人员应戴好绝缘手套，落实防灼伤措施。

[1]陈旗展，黄伟．用电压幅值比较法判别核相结果[J]．农村电气化，2000，22（5）∶36．

[2]姚翔，陈林，董凤宇．城市中电缆进线GIS变电站核相研究[J]．高电压技术，2005，31（2）∶90-92．

[3]陈天翔，王寅仲，海世杰．电气试验（第二版）[M]．北京：中国电力出版社，2008．

[4]欧阳青．输变电工程投运现场核相试验方法[J]．电力安全技术，2002，4（2）∶25-27．

[5]严伟佳，华玉良，倪卫良，等．同杆双回输电线路感应电压电流计算分析[J]．江苏电机工程，2010，29（1）∶19-21．

（本文编辑：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

张力（1989），男，助理工程师，主要从事电气试验研究工作。