场强式非接触测量高压线路电压相位的装置及方法 【技术领域】
本发明涉及一种能够对高压线路电压相位进行测量的装置及方法。
背景技术
电力系统在电网并网合闸、新发电站并网和新变电站投产前，以及输变电工程扩建、改造或主设备大修后，竣工投运现场要做核相试验，包括核对相序和核对相位，即需要测量并网的两电网对应两相的相位差，以防止由于相序或相位不正确而造成短路，对电网构成冲击，给用户带来不必要的麻烦，造成设备损坏等。并网合闸时要求两电网的电压之间的相位严格相同，因此，这时就需要较准确地测量两个电网对应相之间的电压相位差。
目前国内对于高压电力线路的相位检测多采用有线方式，为了测量两条线路的相位差，通常使用较长的拖线同时与被测点接触，通过相应的比较电路实现相位的检测。现场投运核相试验证明：利用架空线路本身直接核相的方法是有效可靠的，可避免投运当天因核相不一致而陷入被动的局面。采用单相电压互感器直接核相的方法使用的器材主要有：绝缘棒两根、绝缘鞋两双、试验导线适量、电压表一块，但这种方法存在的问题是：对于高压线路，尤其是对高压架空线路进行相位检测时，要求两个测量装置同时与两根导线接触，采用有线方式拖线很长，使用起来很不方便，更重要的是高压具有一定的危险性。在一定的高压作用下，如果遇到适当的气候(如空气湿度、温度等)便会产生电弧，会对人体、设备等构成严重的伤害。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种轻便易用、检测安全的强式非接触测量高压线路电压相位的装置和方法。
本发明装置采用的技术方案是：两发送装置与待测两条高压线相接触或接近，发送装置的发送天线是使用时接收高压相线的电压信号并以无线发送的形式发送加载有高压相线的电压信号的高频信号的天线，发送天线的电压信号输出端接限幅电路的电压信号输入端，限幅电路的输出端接滤波电路的输入端，滤波电路的电压相位信号输出端分别接相位调制电路和积分电路的电压相位信号输入端，相位调制电路的电压相位调制信号输出端接发送天线的电压相位调制信号输入端，积分电路的输出端的电压信号接电压比较电路的比较端，电压比较电路的输出端接开关电路的输入控制端，电源电路的输出端接开关电路的电源输入端，开关电路的控制端输出接声光指示电路的控制端，开关电路的电源输出端接调制电路的电源端，频率发生电路的频率信号输出端接调制电路的信号输入端；两发送装置的调制电路的频率不同。
本发明方法采用地技术方案是：先将两发送装置分别用两绝缘杆挂于两高压相线上，由两发送天线直接与该高压相线相接触、或由两发送天线与该高压相线垂直但不直接接触；再将接收装置置于离两发送装置一定距离，接收装置通过无线方式接收来自两发送装置的电压相位信号，最后通过微处理器计算获得电压相位差值。
本发明的有益效果是：无须有线连接，相位信息的传送采用无线方式，能使操作人员和高压线本身隔离相当长的一段距离，大大提高了相位检测的安全系数，有效地保护了操作人员的人身安全。
【附图说明】
图1是本发明的现场测试安装示意图。
图2是本发明的原理图。
【具体实施方式】
如图1所示，测量高压线路不同相之间的电压相位时，使用绝缘杆3和绝缘杆4分别将发送装置1和发送装置2与待测两条高压线的A、B相接触或接近，发送装置1和发送装置2分别接收两条高压相线A、B的电压信号，然后以无线发送的形式发送加载有该电压信号的高频信号；接收装置5通过无线方式接收这两路加载有对应相线的电压信号的高频信号，并通过解调后，进行相应的处理，最后将相位差值向外显示给用户。
如图2，发送装置1具有发送天线6、限幅电路7、滤波电路8、积分电路9、声光指示电路10、调制电路11、开关电路12、电源电路13和频率发生电路14。发送天线6是使用时接收高压相线的电压信号并以无线发送的形式发送加载有高压相线的电压信号的高频信号的天线。发送天线6的电压信号输出端接限幅电路7的电压信号输入端，限幅电路7的输出端接滤波电路8的输入端。限幅电路7及滤波电路8的作用是：使用时，对发送天线6与高压线之间的电容效应通过电场耦合方式获得电压信号、再用反向串联稳压管进行限幅、对限幅后的电压方波信号进行滤波而得到高压相线的电压信号。
滤波电路8的电压相位信号输出端分别接相位调制电路11和积分电路9的电压相位信号输入端，相位调制电路11是使用时对限幅电路7及滤波电路8输出的高压相线的电压相位信号进行高频调制的电路，相位调制电路11的电压相位调制信号输出端接发送天线6的电压相位调制信号输入端。积分电路9的输出端的电压信号接电压比较电路15的比较端，电压比较电路15的输出端接开关电路12的输入控制端。电源电路13的输出端接开关电路12的电源输入端，开关电路12的控制端输出接声光指示电路10的控制端，开关电路12的电源输出端接调制电路11的电源端，开关电路12同时控制调制电路11和声光指示电路10的得电与失电；频率发生电路14的频率信号输出端接调制电路11的信号输入端。
同理，如图2，发送装置2具有与发送装置1相同的结构，具体是具有发送天线6-1、限幅电路7-1、滤波电路8-1、积分电路9-1、声光指示电路10-1、调制电路11-1、开关电路12-1、电源电路13-1、频率发生电路14-1和电压比较电路15-1，上述各电路的连接方式和作用与发送装置1中对应的电路相同，唯一的区别是调制电路11和调制电路11-1的频率不同。
接收装置5具有接收天线16、接收天线17、接收模块18、接收模块19、微处理器20、显示电路21、键盘电路22和电源电路23。微处理器20分别外接接收模块18、接收模块19、显示电路21、键盘电路22和电源电路2。其中，接收来自发送装置1的电压相位信号的接收天线16的输出端接接收模块18的输入端，接收模块18将解调后的被测电压含有相位信息的方波信号由输出端接微处理器20的I/O口；接收来自发送装置2的电压相位信号的接收天线17的输出端接接收模块19的输入端，接收模块19将解调后的被测电压含有相位信息的方波信号由输出端接微处理器20的I/O口；电源电路23接到微处理器20的电源端，为其提供电源；键盘电路22与微处理器20的I/O口；显示电路21与微处理器20的I/O口连接，用于显示相位差测量值。
为了测量两条高压相线之间的相位差，将发送装置1和发送装置2利用绝缘杆3和绝缘杆4挂于两高压相线上，由其发送天线6和发送天线6-1直接与该高压相线相接触、或发送天线6和发送天线6-1与该高压相线垂直但不直接接触；将接收装置5置于离发送装置1和发送装置1一定距离，接收装置5通过无线方式接收来自发送装置1和发送装置2的电压相位信号通过计算就可以获得相位差值。