核相是電力系統(tǒng)中一項常見工作,主要是用來確保兩個系統(tǒng)間的相序和相位一致,從而為并列運(yùn)行提供條件。通常在設(shè)備新建或改擴(kuò)建后進(jìn)行。
早期,核相儀都是采用有線型式。通過電阻分壓,形成適合儀器測量的模擬電壓,進(jìn)行電壓的比較,獲得相位關(guān)系,原理如上圖所示。這種方法,存在高壓竄入的風(fēng)險,因此逐步被無線核相儀所代替。
上圖是無線核相儀工作原理d示意圖。測量電壓相位的原理大家基本上都是一樣的,就是獲得電壓波形后,采用過零點判別的方法獲得相位關(guān)系。
利用分布電容
這種方法是利用采集設(shè)備與大地之間存在的分布電容,在采集設(shè)備中設(shè)置電容元件,與對地分布電容形成串聯(lián)回路,實現(xiàn)對電壓的測量。由于都是容性元件,采集設(shè)備得到的電壓相位與被測電壓相位是相同的。
當(dāng)然由于分布電容的數(shù)值是隨機(jī)的,因此電壓的幅值并不能夠被準(zhǔn)確的測量。
利用電磁感應(yīng)原理
文獻(xiàn)里很多都描述了利用電磁感應(yīng)的原理,進(jìn)行電壓相位的測量。
根據(jù)文獻(xiàn)的描述,高壓導(dǎo)體附近會有較強(qiáng)的磁場,采集設(shè)備靠近高壓導(dǎo)體時,利用電極和電感會感應(yīng)出電動勢。電動勢與導(dǎo)體中電流大小、采集設(shè)備與導(dǎo)體的距離以及電感的參數(shù)有關(guān)。
得到電動勢后,就可以獲得高壓導(dǎo)體電壓的相位。
對于這種方法,我有一些疑惑。核相試驗,都是在電力系統(tǒng)的斷開點進(jìn)行的,測量點只有電壓,沒有電流。而上面描述的獲得的電動勢與導(dǎo)體中的電流有關(guān),這在原理上是說不通的。當(dāng)然試驗時,采集設(shè)備所接觸的高壓導(dǎo)體,一定能產(chǎn)生電場,而電場又會伴隨著磁場的存在,或許資料給出的測量原理是基于這樣一種途徑。
另外,如果測量點附近有其它電流回路,則一定也會產(chǎn)生磁場。這一磁場也會通過采集設(shè)備的電極和電感等元件產(chǎn)生干擾,對測量結(jié)果產(chǎn)生影響??紤]到變電站是一個強(qiáng)電磁場的環(huán)境,這種干擾的影響或許很大。