無線高壓核相儀原理及高壓核相儀使用方法

 新發(fā)電站并網(wǎng)，新變電站投產(chǎn)前，經(jīng)常要做核相試驗(yàn)，現(xiàn)場所說的核相，包括核對(duì)相序和核對(duì)相位。
   核對(duì)相序，主要是為了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的正常工作。在電力生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前必須做核對(duì)相序的試驗(yàn)，相序不對(duì)，發(fā)電機(jī)是無法并網(wǎng)的，強(qiáng)行并網(wǎng)會(huì)造成設(shè)備損壞。在電網(wǎng)的改造中，也應(yīng)該注意保持電網(wǎng)原有的相序，以免給用戶帶來麻煩。

一、為什么要進(jìn)行核相?

 
電力系統(tǒng)是三相供電系統(tǒng)，其三相之間有一個(gè)固定的相位差，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源并列時(shí)，若相位或相序不同的交流電源并列或合環(huán)，將產(chǎn)生巨大的電流，造成發(fā)電機(jī)或電氣設(shè)備的損壞，因此需要核相。為了正確的并列，不但要一次相序和相位正確，還要求二次相位和相序正確，否則也會(huì)發(fā)生非同期并列。
核相是針對(duì)二路電源而言的。二路電源需要向同一個(gè)用電設(shè)備供電時(shí)，在投入時(shí)，要在并列點(diǎn)進(jìn)行核相。若二路電源需要并列倒電時(shí)，若不核相，由于安裝接線錯(cuò)誤，可能出現(xiàn)相序（相位）不一致，引起短路事故，影響正常供電。若二路電源需要停電倒電時(shí)，若不核相，可能由于相序不一致，引起三相設(shè)備的非正常運(yùn)行，如電機(jī)的反轉(zhuǎn)。因此，在第二路電源投入時(shí)，一定要與第一路電源進(jìn)行核相。
 
※非同期并列一當(dāng)起動(dòng)中的發(fā)電機(jī)在其中電壓、相位、頻率與系統(tǒng)的電壓、相位、頻率存在較大差異的情況下，即不滿足發(fā)電機(jī)并列條件下，由人為操作或借助于自動(dòng)裝置將帶勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，就叫非同期并列

二、什么情況下需要核相

新設(shè)備投運(yùn)前或檢修后的變電所、配電房和輸電線路，相位可能變動(dòng)的設(shè)備投入系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)相序相同才能進(jìn)行同期并列運(yùn)行。
大修的時(shí)候，一般都要打開軟連接或者引線頭，為了防止弄錯(cuò)相序。這是必須的，如果相位不對(duì)應(yīng)，將來變壓器就可能無法和系統(tǒng)并網(wǎng)，另外，將會(huì)造成系統(tǒng)以前存在的并列點(diǎn)，無法并列。因?yàn)榻涣麟姷娜齻€(gè)因素：頻率，相位，電壓。如果相位不對(duì)了并上也會(huì)非同期并列，造成變壓器損壞。比如以前是，A,B,C 變成了現(xiàn)在A,C,B 。

圖一中，RA=RA′為固定電阻核相棒。固定電阻Ra=Ra′可調(diào)電阻r與r′和微安表Ig組裝成一只核相表。根據(jù)廣義交流電橋原理。當(dāng)UA=UA′時(shí)，調(diào)節(jié)r和r′可使電橋平衡，即Xg=0，此時(shí)，被測兩端電端電壓幅度值和電位相同。如果兩端電壓電位相同，而幅值不*相等，調(diào)節(jié)r和r′仍能使電橋平衡。只有當(dāng)兩端相位不相同時(shí)，調(diào)節(jié)r和r′不能使電橋平衡即Ig=0。此時(shí)，被測兩端電壓不是相同位。

三、如何核相

核相一般先用相序表檢查相序正確，然后再測量兩個(gè)需要核相的電源的各相間電壓值，如兩個(gè)都是400V,同名相之間的電壓應(yīng)該為0V，不同名相之間的電壓應(yīng)該為400V。要是檢查廠內(nèi)的接線樁頭和外網(wǎng)連接后相位的對(duì)應(yīng)，不對(duì)應(yīng)那事就大去了，輕則損壞設(shè)備，重則人身傷亡都有啊，做這個(gè)工作得是專門有這方面技術(shù)的一般是一次、二次人員共同做的，是電氣不可少的試驗(yàn)。
1、核對(duì)相序的方法
對(duì)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，按出廠要求的正、負(fù)極接入勵(lì)磁電流，檢查發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的定子引出線中的A、B、C相，按次序往電網(wǎng)端核對(duì)，同時(shí)找出調(diào)換相序的地方，如果電網(wǎng)的相色正確，核相成功的機(jī)率就大。對(duì)于電動(dòng)機(jī)核相，通電試一下，看轉(zhuǎn)動(dòng)方向即可確定相序。對(duì)于發(fā)電機(jī)核相，則需要采取如下方法：
(1)核對(duì)二次相位?？刹捎枚魏讼喾?，即用同一電源加在待核相兩組PT高壓側(cè)，然后用電壓表在各組PT低壓側(cè)檢查A、B、C三相，如相電壓為60V左右且均勻，再分別檢查兩組PT低壓同相電壓差是否近視為零，異相電壓差是否為100V左右。如果這些都符合要求，則說明二次相位正確。在發(fā)電現(xiàn)場二次核相時(shí)，一般解開發(fā)電機(jī)高壓電纜，用網(wǎng)電加在機(jī)端PT與母線PT上，然后核對(duì)二次相位是否正確。
(2)核對(duì)一次相序。使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)起來接近額定轉(zhuǎn)速，啟勵(lì)并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使機(jī)端電壓接近母線電壓，調(diào)節(jié)出力使發(fā)電頻率接近50HZ。如果在已核對(duì)好二次相位的機(jī)端PT與母線PT上，用相序表或多功能相位儀核對(duì)機(jī)端PT與母線PT相序一致，則該發(fā)電機(jī)即可并網(wǎng)。
2、核對(duì)相位的方法
2.1、使用站內(nèi)兩組PT核對(duì)相位
(1)在大、中型變電站，可利用同一電壓等級(jí)上的兩段母線上的PT核對(duì)相位。
用二次核相法核準(zhǔn)相位，然后用一次核相法核準(zhǔn)一次相位。所謂一次核相法，是將待核的兩個(gè)電源分別送到兩段母線PT上，先用相序表核準(zhǔn)兩組PT低壓相序是否一致，然后用電壓表分別測量兩組PT低壓側(cè)，A、B、C相之間，如果同相電壓差應(yīng)近似為零，異相電壓差應(yīng)為100V左右，證明兩個(gè)電源具有相同的相位。否則，要分析情況，改正后重核。
(2)站內(nèi)具有不同電壓等級(jí)但具相同相位兩組PT間核相
如：某一三線圈變壓器，組別為Y/Y/△，可以通過倒換方式，在主變高中壓母線PT間進(jìn)行核相。
2.2、使用單相試驗(yàn)PT核相的方法
(1)使用單相PT或核相器在待核兩電源點(diǎn)一次核相。
使用器材主要有：絕緣棒兩根、絕緣鞋兩雙、絕緣手套兩雙、試驗(yàn)導(dǎo)線適量、電壓表一塊。接線如圖1所示：

高壓核相工作需要四人進(jìn)行。一人擔(dān)任指揮，兩人穿絕緣鞋、戴絕緣手套擔(dān)任核相員，一人讀表記錄。核相工作根據(jù)指揮人員的命令進(jìn)行，高壓操作員將高壓引線固定在絕緣棒上，長短適宜，用絕緣棒引高壓線接觸高壓電源點(diǎn)時(shí)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，兩人相互照應(yīng)。核相時(shí)以現(xiàn)有的相色為依據(jù)，當(dāng)高壓電源點(diǎn)同相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為零；當(dāng)高壓電源點(diǎn)異相時(shí)，PT二次電壓應(yīng)近似為100V，這說明核相結(jié)果正確。
(2) 使用單相試驗(yàn)PT進(jìn)行二次核相法。
可在現(xiàn)場利用站內(nèi)一組PT與單相試驗(yàn)PT配合，這樣安全性將有所提高。試驗(yàn)方法大致如上，只是將另一個(gè)高壓操作員變?yōu)榈蛪翰僮鲉T，其接線如圖2所示。

先在同一電源上核對(duì)二次相位。高壓接A′、B′、C′各一次，低壓對(duì)應(yīng)按A630、B630、C630各測一次，如果三個(gè)讀數(shù)近似為0V，則二次相位正確。
核對(duì)一次相位。將待核相兩個(gè)電源分別接至母線PT與試驗(yàn)PT上，用絕緣棒分別碰A、B、C相各一次，按對(duì)應(yīng)測低壓A630、B630、C630各一次，三次電壓表讀數(shù)應(yīng)近似為零；如果低壓不對(duì)應(yīng)，電壓表讀數(shù)近似為100V，說明相位正確。反之，需針對(duì)情況進(jìn)行解決。
2.3  采用多功能相位儀法
在沒有兩組同相位PT的地方，一般使用單相試驗(yàn)PT或核相器核相，這種方法不安全。最近我們采用了多功能相位儀法，這種方法比較安全可靠。主要是因?yàn)橛捎趦蓚€(gè)電壓等級(jí)上的PT、所變，不管電壓如何、是否同相，各同相電壓間總有一個(gè)固定的相角，可通過二次核相法核準(zhǔn)二次相位，找出這個(gè)固定的相角。當(dāng)A、B、C三相二次的相角差相同，與理論推算相符，說明二次接線正確。
一次核相，將待核相的兩個(gè)電源分別引至兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換元件(PT、所變)上，用相位儀檢測同相電壓的相位差，與二次核相的相角差相同；如果異相相位差超前或滯后同相相位差120°，說明兩個(gè)電源相位相同。
相位儀法用相位的概念來核相，太抽象，試驗(yàn)中必須注意保證儀器準(zhǔn)確無誤，參考量要選準(zhǔn)，極性要認(rèn)清，記錄要正確，分析要準(zhǔn)確。

三、怎樣進(jìn)行二次核相

(1)同側(cè)電源供電，分別測量斷點(diǎn)兩側(cè)PT的二次電壓數(shù)值和相序正確。
(2)同側(cè)電源供電，測量斷點(diǎn)兩側(cè)PT二次電壓之間的關(guān)系。
(3)異側(cè)電源供電，分別測量斷點(diǎn)兩側(cè)PT的二次電壓數(shù)值和相序正確。
(4)異側(cè)電源供電，測量斷點(diǎn)兩側(cè)PT二次電壓之間的關(guān)系。

高壓核相儀的工作原理和維護(hù)

1、核相儀原理
儀器由2個(gè)發(fā)射器和1個(gè)接收主機(jī)組成。發(fā)射器可以判斷線路是否帶電，測量線路相位和頻率。近程核相時(shí)，X和Y發(fā)射器將測量的數(shù)據(jù)通過無線電發(fā)送給接收主機(jī)，接收主機(jī)依據(jù)發(fā)射器數(shù)據(jù)計(jì)算兩線路相位差值，判斷同異相。
遠(yuǎn)程核相時(shí)，兩個(gè)Y發(fā)射器分別將測量數(shù)據(jù)發(fā)送給兩臺(tái)接收主機(jī)，主機(jī)由GPS授時(shí)后同步測量，計(jì)算兩臺(tái)主機(jī)相位差值即為兩線路相位差值，判斷兩線路同異相。


2、核相器是如何進(jìn)行自我檢測
      2.1、自檢
a. 使用之前必須將發(fā)射器N0.1和發(fā)射器NO.2，接收器電池充足將自檢線一端接入220V電源，另一端插入發(fā)射器N0.1和發(fā)射器NO.2，打開發(fā)射器電源開關(guān)。發(fā)射器必須置于離地30cm以上，否則影響接收靈敏度。
 b. 打開接收器電源開關(guān)，按測試按鈕，接收器進(jìn)入10秒倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)完畢即顯示“同相"起始波形，在同一位置并有燈光、文字、聲音提示，表示儀器可正常使用。
   2.2、現(xiàn)場使用
a. 使用前必須遵守《電力安全工具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》工作要求。
b. 將發(fā)射器N0.1和發(fā)射器N0.2連接絕緣桿，(絕緣桿必須將二節(jié)接合使用)打開電源開關(guān)，發(fā)射器指示燈顯示綠色。
c. 打開接收器電源開關(guān)，按測試鍵，接收器進(jìn)入10秒倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)完畢將發(fā)射器N0.1和發(fā)射器NO.2分別同原始端和測試端接觸。
發(fā)射器指示燈由綠色變成紅色。
 d.接收器“同相"時(shí)顯示如下：
1、波形在同一起始位置。
2、相位角角差顯示“0"或“360"。
3、文字指示“同相"。
4、同相指示燈亮(電源指示燈、發(fā)射器N0.1和發(fā)射器N02指示燈都亮)。
5、聲音提示。

3、如何維護(hù)保養(yǎng)無線核相器?
3.1、無線高壓核相儀是一臺(tái)精密儀表不要隨意打開。
3.2、在長時(shí)間不使用，應(yīng)取出采集器電池。
3.3、每年至少更換一次電池。
3.4、無線高壓核相儀應(yīng)存放在避免潮濕、高溫、多塵的環(huán)境中。
3.5、絕緣桿*次使用前應(yīng)做耐壓實(shí)驗(yàn)。
3.6、絕緣桿每年進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。

注：絕緣桿第一節(jié)上端有內(nèi)置天線350mm長，不能進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，內(nèi)置天線與桿壁外絕緣耐壓為15kV。