無線高壓核相儀如何獲得電壓信號

 無線高壓核相儀是電力系統中一項常見工作，主要是用來確保兩個系統間的相序和相位一致，從而為并列運行提供條件。通常在設備新建或改擴建后進行。

早期，無線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，進行電壓的比較，獲得相位關系，原理如上圖所示。

這種方法，存在高壓竄入的風險，因此逐步被無線核相儀所代替。

關于無線核相的困惑

(圖片來自網絡）

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系。具體原理示意圖如下圖。

(圖片來自網絡）

但我一直有一個問題感到困惑，由于沒有接地點，電壓信號是如何測量的呢？

趁著五一假期，繼續翻看資料，看到了兩種說法，大家分享。

利用分布電容

（圖片來自網絡）

這種方法是利用采集設備與大地之間存在的分布電容，在采集設備中設置電容元件，與對地分布電容形成串聯回路，實現對電壓的測量。由于都是容性元件，采集設備得到的電壓相位與被測電壓相位是相同的。

當然由于分布電容的數值是隨機的，因此電壓的幅值并不能夠被準確的測量。

利用電磁感應原理

文獻里很多都描述了利用電磁感應的原理，進行電壓相位的測量。下圖是其測量原理圖（圖片來自網絡）。

（圖片來自網絡）

根據文獻的描述，高壓導體附近會有較強的磁場，采集設備靠近高壓導體時，利用電極和電感會感應出電動勢。電動勢與導體中電流大小、采集設備與導體的距離以及電感的參數有關。

得到電動勢后，就可以獲得高壓導體電壓的相位。

對于這種方法，我有一些疑惑。核相試驗，都是在電力系統的斷開點進行的，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體中的電流有關，這在原理上是說不通的。當然試驗時，無線高壓核相儀采集設備所接觸的高壓導體，一定能產生電場，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，則一定也會產生磁場。這一磁場也會通過采集設備的電極和電感等元件產生干擾，對測量結果產生影響�？紤]到變電站是一個強電磁場的環境，這種干擾的影響或許很大。

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