CN101644730B

CN101644730B - 一种线路核相方法

Info

Publication number: CN101644730B
Application number: CN2009100421669A
Authority: CN
Inventors: 吴碧华; 陆国俊; 李建强; 伍衡; 敖昌民
Original assignee: Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2029-08-25
Also published as: CN101644730A

Abstract

本发明属于电气测试领域，提出了一种线路核相方法，包括：测量线路感应电压，并确定所述线路感应电压大于2500V；使用感应电压法或感应电流法进行测试，并记录测试数据；根据记录的测量数值，确定同一相的线路始端和末端。本发明同时还提出一种结合核相九区图来确定同一相的线路始端和末端的方法，更加直观、快捷并能减少误判率。

Description

一种线路核相方法

技术领域

本发明属于电气测试领域，具体为一种线路核相方法。

背景技术

新建或改建后的输电线路，在向用户送电之前，都必须进行线路核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载所要求的相序一致。传统核相方法是通过兆欧表所测得的绝缘电阻来判断线路两端的相位是否一致。用兆欧表核相的方法简洁明了，而且技术成熟，并在实际生产中应用多年。如图1所示，图1为用兆欧表核对相位的接线图。在线路的始端一相接兆欧表的L端，而兆欧表的E端接地，在线路末端逐渐接地测量；若兆欧表的指示为零，则表示末端接地相与始端测量相同属于一相。按此方法，定出线路的A、B、C相。

然而随着电网规模的日益增大，电网结构越来越复杂，特别是线路杆塔同杆并架及多回相互交叉架空输电线路的增加，导致线路的高感应电压的存在。终止试验一般发生在当前环境不允许核相试验继续进行下去，只能通过相关干扰线路停电或并联电容器，在降低感应电压的情况下才能核相。当感应电压大于2500V时，为避免兆欧表被高感应电压损坏，兆欧表的保护电路将自动闭锁，但此时高感应电压会危及试验人员的人身安全。所以，应用传统的兆欧表法进行线路核相面临的困难越来越大，甚至还会对试验人员的人身安全造成一定的风险，导致核相试验终止。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种新的线路核相方法，即使感应电压大于2500V时也能够正常进行核相试验，并且保证试验人员的人身安全。

本发明提出的线路核相方法，其特征在于，包括：

步骤S100，测量线路感应电压，并确定所述线路感应电压大于2500V；

步骤S201，将线路末端A相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，分别测量首端A、B、C三相感应电压，并记录测量数值；

步骤S202，将线路末端B相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，分别测量首端A、B、C三相感应电压，并记录测量数值；

步骤S203，将线路末端C相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，分别测量首端A、B、C三相感应电压，并记录测量数值；

步骤S300，根据记录的测量数值，确定同一相的线路始端和末端。

本发明提出的线路核相方法，其特征在于，包括：

步骤S201，将线路末端A相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，并将线路首端的三相设置为接地状态，分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值；

步骤S202，将线路末端B相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，并将线路首端的三相设置为接地状态，分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值；

步骤S203，将线路末端C相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，并将线路首端的三相设置为接地状态，分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值；

现有技术使用兆欧表进行线路核相时，是通过测量的绝缘电阻来判断线路两端的相位是否一致，本发明提出的线路核相方法，由于不测量绝缘电阻，则不存在兆欧表保护电路在感应电压大于2500V时将自动闭锁的问题。本发明采用包括测量线路感应电压和测量线路感应电流两种方案，因为对感应电压的测量所使用的工具以及对感应电流的测量所使用的工具在此高感应电压时同样能够正常工作，使得核相试验可以顺利进行，直接解决了现有技术在感应电压大于2500V时无法进行核相试验的问题。而且在感应电压很高时，使用感应电流来测量更安全，因为线路两侧同时接地，最大程度保证了试验人员的安全性。

附图说明

图1为用兆欧表核对相位的接线图；

图2为输电线路感应电压源示意图；

图3为感应电压法原理图；

图4为感应电流法原理图；

图5为本发明的线路核相方法流程图；

图6为使用核相九区图进行线路核相的方法流程图。

具体实施方式

输电线路核相的基本原理是欧姆定理。传统的兆欧表法利用当末端接地时，始端测得的绝缘电阻为0来判断是否为同一相。但除此以外，还可以根据欧姆定理

R = \frac{U}{I}

中的电压U和电流I寻求其他方法，本发明将依据此思路分别介绍感应电压法和感应电流法。

实施例1：

本实施例将描述利用感应电压进行线路核相。

影响输电线路核相测试的因素很多，如线路干扰电压、气象因素、测试仪表精度、测试方法和经验等等。其中最主要的影响因素是线路背景电压，又称为干扰电压。输电线路干扰电压主要由静电分量、高频分量和工频分量组成。其中静电分量是雷云、空间带电粒子等在线路上的感应电势，实测时因感应电荷可经电阻泄放，故对测量的影响不大；高频分量主要来自线路上的载波信号，当载波机工作时即有一个高频电源作用于线路上，其容量比外界高频干扰源大得多，因实测时线路上载波通道不可能处于工作状态，故该分量也可忽略；工频分量主要来自电感应电势和磁感应电势两部分，如图2所示，图2为输电线路感应电压源示意图，由于线路对地电容所呈现的容抗很大，电感应电势

将会严重威胁到人身和设备的安全；线路平行走向或同杆架设时，运行线路的电流产生的磁场将在试验线路上感应出电压，它正比于运行线路的电流和两线路之间的互感，其作用相当于在线路导线上沿纵向串接了一个磁感应电势

它与线路两侧同时接地时会产生一个较大的感应电流。

感应电压法就是利用线路末端接地时，首端测得的感应电压为0，其他非同相端测得的电压不为0的原理来判断是否相位一致。线路采用π型等效电路进行分析，原理如图3所示。其中，

为相邻线路的磁感应电压，为电感应电压，

为线路电流，

为电压表测得电压。

下面对原理进行介绍：

当始端和末端为同一相时，由于首端没接地，末端接地，则有

{\overset{\cdot}{U}}_{V} = {\overset{\cdot}{E}}_{C} + {\overset{\cdot}{I}}_{C} Z_{C}

由于首端没有接地，电流

通过线路与大地的耦合电容形成回路，由于线路对地电容所呈现的容抗很大，所以

接近于0，而磁感应电压由于首端没有接地不能形成磁链的通路，所以

{\overset{\cdot}{E}}_{C} \approx 0 .

因此，

{\overset{\cdot}{U}}_{V} \approx 0

当始端和末端不为同一相时，始端测量为B相，此时

{\overset{\cdot}{U}}_{V} = {\overset{\cdot}{E}}_{B 1}

为电感应电压的大小，通常由几百伏至几千伏不等。

所以，两者相比较，同相时电压的示数接近于0，而不同相时测得的电压表示数为实际感应电压的大小，约为几百伏至几千伏特。

则根据上述原理进行的线路核相方法，包括：

步骤S100，测量线路感应电压，并确定线路感应电压大于2500V。当线路感应电压小于2500V时，可以采用传统的兆欧表法。线路感应电压大于2500V时，兆欧表的内部保护电路会自动闭锁以免仪器受损，所以不能正常工作，这时便可采用感应电压法进行核相。

步骤S201，将线路末端A相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，用电压互感器和电压表在线路首端分别测量A、B、C三相感应电压，并记录测量数值。

步骤S202，将线路末端B相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，用电压互感器和电压表在线路首端分别测量A、B、C三相感应电压，并记录测量数值。

步骤S203，将线路末端C相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，用电压互感器和电压表在线路首端分别测量A、B、C三相感应电压，并记录测量数值。

步骤S300，根据记录的测量数值，确定同一相的线路始端和末端。在得到测量的数值后，即可根据测量原理进行判断，感应电压接近于0，则可判断该数值所对应的首端和末端为同一相。但由于感应电压是一个动态的量，一段时间内，它是不停变化的，所以判断时只要数值在同一个数量级便可认为试验正确，例如测量出来的数值为1V或者2V，与0V在同一个数量级，同样认为试验正确。测量的数值不是与0V在同一个数量级时则判断该数值对应的始端和末端不为同一相。

但是测量结果在作为判断依据时，是按照一一判断过程进行，不够直观与便捷，并且有可能出现误判，例如测量结果中有可能出现，与末端A相对应的始端A相的测量电压接近于0，但同时与末端A相对应的始端B相的测量电压接近于0，这样试验人员容易认为试验过程有误，从而产生不好的影响。作为上述实施例的进一步改进，根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，核相九区图的三个行变量包括首端A相、首端B相和首端C相，三个列变量包括末端A相、末端B相和末端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。例如，将所记录的数值填入核相九区图中，如下所示：

首端\末端	A	B	C
				A	0	××V	××V
B	××V	0	××V
				C	××V	××V	0

然后，对上述图表进行判断，九区图中为0的格子所对应的首端和末端即为同一相，如下所示：

从上述表格可以直观便捷地获得结果，而且，即使出现可能误判的情况时，由于表格直接观察可得3个对应的始端和末端都是同一相，便可直接消除此干扰。

作为实施例1的进一步改进，核相九区图的三个行变量包括末端A相、末端B相和末端C相，三个列变量包括首端A相、首端B相和首端C相，这样，在行变量与列变量交换之后，建立的核相九区图不拘泥于一种形式，同样能够实现，再将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入核相九区图中进行判断，最终确定同一相的线路始端和末端。

实施例2：

感应电流法是针对线路末端接地时，首端同时接地，此时感应电压为0，线路电流为磁感应所产生的感应电流。而其它非同相端由于有一侧没有接地，所以没有电流通路，感应电流为0。原理如图4所示。图中，

为相邻线路的磁感应电压，

为电感应电压，

为线路电流，为钳形电流表测得电流。下面对感应电流的原理做详细介绍：

当始端和末端为同一相时，由于首端和末端都接地，则有

{\overset{\cdot}{I}}_{A} = {\overset{\cdot}{I}}_{C} + {\overset{\cdot}{E}}_{C 1} ω C_{1}

其中线路通过耦合电容与大地形成通路，但是由于线路对地电容所呈现的容抗很大，所以

{\overset{\cdot}{E}}_{C 1} \cdot ω C_{1} \approx 0,

所以

{\overset{\cdot}{I}}_{A} \approx {\overset{\cdot}{I}}_{C},

即钳形电流表所测得的电流为相邻线路所产生的感应电流。大小由几十安至几百安不等。

当始端和末端不为同一相时，则有

{\overset{\cdot}{I}}_{B} = {\overset{\cdot}{E}}_{B 1} \cdot ω C_{1}

此时由于末端未接地，电流只能通过线路与大地间的耦合电容形成通路，但是由于线路对地电容所呈现的容抗很大，所以

{\overset{\cdot}{E}}_{B 1} \cdot ω C_{1} \approx 0,

那么

{\overset{\cdot}{I}}_{B} \approx 0 .

则根据上述原理进行的线路核相方法，包括：

步骤S100，测量线路感应电压，并确定线路感应电压大于2500V。当线路感应电压小于2500V时，可以采用传统的兆欧表法。线路感应电压大于2500V时，兆欧表的内部保护电路会自动闭锁以免仪器受损，所以不能正常工作，这时便可采用感应电流法进行核相。

步骤S201，将线路末端A相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，在线路首端将三相接地，用钳型电流表分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值。

步骤S202，将线路末端B相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，在线路首端将三相接地，用钳型电流表分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值。

步骤S203，将线路末端C相设置为接地状态，其余两相设置为开路状态，在线路首端将三相接地，用钳型电流表分别测量每一相的回路感应电流，并记录测量数值。

步骤S300，根据记录的测量数值，确定同一相的线路始端和末端。在得到测量的数值后，即可根据测量原理进行判断，线路末端接地时，首端同时接地，此时感应电压为0，线路电流为磁感应所产生的感应电流，这两端为同一相；而其他非同相端由于有一侧没有接地，不存在电流通路，则感应电流为0。但由于感应电流是一个动态的量，一段时间内，它是不停变化的，所以判断时只要数值在同一个数量级便可认为试验正确。

作为上述实施例的进一步改进，根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，核相九区图的三个行变量包括首端A相、首端B相和首端C相，三个列变量包括末端A相、末端B相和末端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。例如，将所记录的数值填入核相九区图中，如下所示：

首端\末端	A	B	C
				A	0	××V	××V
B	××V	0	××V
				C	××V	××V	0

然后，对上述图表进行判断，九区图中不为0的格子所对应的首端和末端即为同一相，如下表标注所示。

根据此核相九区图进行判断，则更直观、便捷，而且同样可以减少误判率，使得判断结果更可靠。

作为实施例2的进一步改进，核相九区图的三个行变量包括末端A相、末端B相和末端C相，三个列变量包括首端A相、首端B相和首端C相，这样，在行变量与列变量交换之后，建立的核相九区图不拘泥于一种形式，同样能够实现，再将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入核相九区图中进行判断，最终确定同一相的线路始端和末端。

通过对上述实施例的描述，本发明所提出的线路核相方法，包括感应电压法和感应电流法，如图5所示，图5为本发明提出的线路核相方法流程图，图6为本发明提出的使用核相九区图进行线路核相的方法流程图。本发明方案简单容易实现，而且在感应电压大于2500V时更具备优势，对试验人员的安全更有保障。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种线路核相方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的线路核相方法，其特征在于，步骤S300的实现过程包括：根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，所述核相九区图的三个行变量包括首端A相、首端B相和首端C相，所述核相九区图的三个列变量包括末端A相、末端B相和末端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入所述核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。

3.根据权利要求1所述的线路核相方法，其特征在于，步骤S300的实现过程包括：根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，所述核相九区图的三个行变量包括末端A相、末端B相和末端C相，所述核相九区图的三个列变量包括首端A相、首端B相和首端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入所述核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。

4.一种线路核相方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的线路核相方法，其特征在于，步骤S300的实现过程包括：根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，所述核相九区图的三个行变量包括首端A相、首端B相和首端C相，所述核相九区图的三个列变量包括末端A相、末端B相和末端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入所述核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。

6.根据权利要求4所述的线路核相方法，其特征在于，步骤S300的实现过程包括：根据记录的测量数值，建立三行三列的核相九区图，所述核相九区图的三个行变量包括末端A相、末端B相和末端C相，所述核相九区图的三个列变量包括首端A相、首端B相和首端C相，将记录的数值按照对应的行变量和列变量填入所述核相九区图中进行判断，确定同一相的线路始端和末端。