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摘要：该文结合工作实践，分析、探讨了电力系统中常用的核相方法及其应用，介绍工作中的体会和经验及存在的一些困惑。
关键词：电力系统；核相
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
电源设备在检修之后或新设备在投运之前，需要测定相位，即进行核相，以防止非同相合闸，引起相间短路事故。同时，通过核相后，用户在双电源供电系统中选用任一电源供电时，才能保证用电设备正常工作，不致于发生电动机“反转”的现象。
核相包括核对相序和相位，一般采用仪表或相关手段核对两电源或合环点两侧相位、相序是否相同。在电力工程建设中，核相工作是一相很重要的工作。在新建、改建、扩建后的发电厂、变电站和输电、配电线路，经常要做核相试验。笔者结合自身的工作实践，对电力系统各种核相方法进行分析与探讨，并对当前核相技术存在的一些难题提出看法。
一、发电机核相
发电机投运前的核相通常指核对相序，核对后的相序需保证与系统相序一致，才能正常并网。对于发电机核相，一般采取如下方法。首先，核对发电机端TV（电压互感器，下同）与母线TV的二次相位是否正确（确定两组TV二次接线是否一致、二次相位是否正确）。这时可采用二次核相法，即使用同一电源（一般用继保仪，电压100V）加在待核两组TV高压侧，然后用电压表在两组TV低压侧检查U、V、W三相，如相电压为57.7 V左右且平衡，再分别检查两组TV低压同相电压差是否近似为零，两相电压差是否为100 V左右。如果这些都符合要求，则说明两组TV二次接线一致、二次相位正确。在发电厂现场核相时，需断开发电机与机端TV的电气连接，用系统电压（电压值同机端电压）加在机端TV与母线TV上，用二次核相即可核对其二次相位是否正确。然后核对发电机的一次相序，使发电机转起来接近额定转速，启励并调节励磁电流使机端电压接近母线电压，调节出力使发电机频率接近50 Hz。如果在已核对的二次相位的机端TV与母线TV上，用相序表或多功能相位仪核对机端TV与母线TV若相序一致，则该发电机可并网。
二、 变电站核相
在35kV及以上电压等级的变电站中，一般利用TV进行核相。对接入多个电源、构成环网结构的变电站，需核定并列点各电源的相序和相位。其核相方法大致有：使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相；使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相；利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相。
2.1使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相
使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相，其步骤如下。用二次核相核准两组TV二次接线一致、二次相位正确（对原已核相的老站，TV接线已核对，此步可省略）。将待核的两个电源分别送到两段母线TV上，先用相序表核准两组TV低压相序是否一致，然后用电压表分别测量两组TV低压侧U、V、W相之间，如果同相电压差近似为零，异相电压差为100 V左右，则证明两个电源具有相同的相位，可以并列运行。否则，要分析情况，改变一次接线后重新核相。
2.2使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相
如某三绕组变压器，组别为YNynd11，可以在主变高中压侧母线TV间进行核相。使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相其步骤如下。用二次核相核准两组TV二次接线一致、二次相位正确（这时加在高压和中压的电源为经过变压器变换的同一电源，对原已核相的老站，TV接线已核对，此步可省略）。將待核的两个电源分别送到高压和中压母线TV上，先用相序表核准两组TV低压相序是否一致，然后用电压表分别测量两组TV低压侧，U、V、W相之间，如果同相电压差近似为零，异相电压差为100 V左右，则证明两个电源具有相同的相位，可以并列运行。否则，要分析情况，改变一次接线后重新核相。
2.3利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相
利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相，有些变电站110 kV或35 kV母线主接线中只有一组TV，但几回出线间构成环网结构，此时必须核定线路的相序和相位。但无法采用站内两组母线TV核对相位的方法，需另辟捷径。这时可利用同一电压等级的线路单相TV和母线TV，使用相位仪核相。如图1所示。图1中512与518两回线路为环网，512线路已正常送电，需核定518线路的相序、相位。实践中，笔者利用512线路U相TV二次对地电压U609（取自线路TV,此电压常为同期或重合闸装置抽取的线路侧电压，已接入控制室，可方便的取得）为参考向量，将512线路电源送至母线，使用相位仪，测定母线TV三相二次对地电压与512线路TV二次对地电压U609之间的相位差，得到一组数据，画出母线电压向量图；然后断开512断路器及其隔离开关，将518线路电源送至母线，使用相位仪，测定母线TV三相二次对地电压与512线路U相TV二次对地电压U609之间的相位差，得到另一组数据，画出母线电压向量图。比较两组母线电压向量图，可以很清楚的判断两回线路相序、相位是否一致。核相中应注意，试验中必须注意保证仪器准确无误，两次测量参考向量必须取同一向量（本例都取512线路TV二次对地电压U609），测量时注意电压极性不能搞错，并注意防止人身误碰带电部分，防止TV二次短路。记录和分析要准确。
此法取一固定的电压为参考向量，用同一组母线电压互感器取两电源点送电至母线TV时，二次电压与该参考向量的相位差比较画向量图，可有效避免电压互感器接线错误造成的误判断。
对35 kV系统采用此方法核相时，因线路单相TV往往接在U、V相，接线时标号为U609、V609（取自线路TV），测试时切不可套用站内有两组母线TV核对相位的方法测量线路U609、V609与母线电压三相电压差，以防意外。比如，某站35 kV线路的核相工作中，实际线路TV接在V、W相，但其二次标号仍为U609和V609，试验人员测试二次标号的U609（实际对应一次侧为W相）、V609与母线电压U630、V630电压差基本为0，线间电压为100 V，差点错误判断相位正确，实则U、W反相了。在此案例中，笔者利用线路单相TV和母线TV，使用相位仪核相防止了因接线问题导致的错误判断。
三、 3～10 kV配电线路环网点或用户配电室并列点的核相
3.1 使用单相TV或核相器在两电源间一次核相。
在3～10 kV配电线路中，往往是手拉手环网供电结构。而用户配电室因供电可靠性需要，常采用双电源供电。这时，3～10 kV配电线路环网点或用户配电房并列点必须核相（核对相位一致），以确保合环并列时的安全。
其核相可使用高压单相试验TV或高压核相器进行核相。使用器材主要有绝缘棒两根、绝缘鞋两双、绝缘手套两双、试验导线适量、电压表一块。接线如图2所示。
高压核相工作常由4人进行。一人担任指挥，两人穿绝缘鞋、戴绝缘手套担任核相员，一人读表记录。核相工作根据指挥人员的命令进行，高压操作员将高压引线固定在绝缘棒上，长短适宜，用绝缘棒引高压线接触高压电源点时，动作协调，两核相员相互照应。核相时以现有的相色为依据，当高压电源点同相时，TV二次电压应近似为零；当高压电源点异相时，TV二次电压应近似为100 V，这说明核相结果正确。
核相中采用单相TV，因用绝缘棒引线直接接触高压电源点，应特别注意引线间及引线对试验人员间的安全距离，防止引线短路或人身电击，操作中工作人员有一定的危险性，现不推荐使用。现多使用专用核相器核相，其使用绝缘棒接触带电部位，由棒内感应装置获得电压测量值，测试方法与使用单相TV方法相似，但不存在高压引线短路及人身触碰高压等危险，仪表连线可直接拖地，安全性较高。在城区10 kV配电系统中，环网隔离开关或断路器两侧分别为架空线和电缆，此时可能因发生铁磁谐振，使单相TV或专用核相器二次电压达到200 V左右，不能正常判断，需另择核相点。
3.2 使用单相试验TV进行二次核相
现场利用站内一组TV与单相试验TV配合，试验方法大致如上所述，只是将另一个高压操作员变为低压操作员，单相试验TV一端接地，仅一端由高压操作员将长短适宜的高压引线固定在绝缘棒上，用绝缘棒引线接触高压电源点，防止了上述使用单相TV的方法中高压引线短路。
以上介绍的几种核相方法是比较常用的方法，适合两个电源距离比较近、或者在核相仪允许的距离范围内。但如果需要核相的两路电源相距比较远而超出核相仪允许范围呢？在电力施工中，确实存在一种情况，到目前为止，还没找到较好的方法。在10kV电缆工程施工中，经常会遇到以下的问题：如何在电缆终端头制作之前对两电源进行核相，确定电缆头的相序，这在实际中急需解决的问题。当前，在城市电网改造中，架空线下地改电缆的工程项目越来越多，在10kV电缆施工过程中，往往会有这种情况，从某变电站引一回10kV电缆至某一个环网柜，与另一電源形成环网连接。电缆敷设完成后，在电缆头制作之前，要确定电缆相序，这就遇到一个问题，这个环网柜离变电站较远，已超出了目前所有核相仪的测量范围，怎么办？看到这里，你可能会觉得可笑，怎么不先做好电缆头，接上开关，做完试验后，把开关两端的电源送电，这样核相不就是在开关上下端口之间进行吗？是的，按目前的技术，施工工序就只能是这样安排的。但是，当核相后，如果相序刚好一致，那就阿尼佗佛。如果不一致，而仅需AC两相对调，那也还好，为什么呢？因为，正常情况下，开关柜ABC三相接线端子在柜内是水平等距排列的，B相在中间，预留的电缆进口般也会在柜子底板的中心，电缆穿上来后，做电缆终端头时就会按ABC接头的位置预留尺寸，在家都知道，10kV电缆一般都是铜芯的，在开关柜内有限的空间里是不容易被随意变形的，所以，做电缆终端头时预留的尺寸只能针对各个接头的位置下料，没有太多的余量。如果核相结果是AC相对调，因为AC两相在柜内的位置一般是对称的，这样调整还比较容易。可如果，AB相或BC相需要调整，这就麻烦了。现场做过的人就知道，这种情况往往会搞得很狼狈，B相太短，而AC相太长，就算勉强接上了，相应的接线端子也会受很大的机械应力，而且也很不美观，无奈这下，最好的办法就是重新做电缆头，这样就会浪费人力物力。所以，还是回到刚才那个问题，如何在电缆终端头制作之前，确定电缆的相序，这在现实中将有很大的应用。
本文题目是核相方法探讨，针对“探讨”两字，我这有一些不成熟的想法，在这里提出来，等待科技人员去实现。想法一、利用GPS定位系统，采用无线核相技术，大幅度的提高无线核相的距离。想法二、发明一种相位采集仪，先后对两电源系统的相位进行采集并储存比较，由于不受时间限制，这也可以解决长距离核相问题。
关键词：电力系统；核相
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
电源设备在检修之后或新设备在投运之前，需要测定相位，即进行核相，以防止非同相合闸，引起相间短路事故。同时，通过核相后，用户在双电源供电系统中选用任一电源供电时，才能保证用电设备正常工作，不致于发生电动机“反转”的现象。
核相包括核对相序和相位，一般采用仪表或相关手段核对两电源或合环点两侧相位、相序是否相同。在电力工程建设中，核相工作是一相很重要的工作。在新建、改建、扩建后的发电厂、变电站和输电、配电线路，经常要做核相试验。笔者结合自身的工作实践，对电力系统各种核相方法进行分析与探讨，并对当前核相技术存在的一些难题提出看法。
一、发电机核相
发电机投运前的核相通常指核对相序，核对后的相序需保证与系统相序一致，才能正常并网。对于发电机核相，一般采取如下方法。首先，核对发电机端TV（电压互感器，下同）与母线TV的二次相位是否正确（确定两组TV二次接线是否一致、二次相位是否正确）。这时可采用二次核相法，即使用同一电源（一般用继保仪，电压100V）加在待核两组TV高压侧，然后用电压表在两组TV低压侧检查U、V、W三相，如相电压为57.7 V左右且平衡，再分别检查两组TV低压同相电压差是否近似为零，两相电压差是否为100 V左右。如果这些都符合要求，则说明两组TV二次接线一致、二次相位正确。在发电厂现场核相时，需断开发电机与机端TV的电气连接，用系统电压（电压值同机端电压）加在机端TV与母线TV上，用二次核相即可核对其二次相位是否正确。然后核对发电机的一次相序，使发电机转起来接近额定转速，启励并调节励磁电流使机端电压接近母线电压，调节出力使发电机频率接近50 Hz。如果在已核对的二次相位的机端TV与母线TV上，用相序表或多功能相位仪核对机端TV与母线TV若相序一致，则该发电机可并网。
二、 变电站核相
在35kV及以上电压等级的变电站中，一般利用TV进行核相。对接入多个电源、构成环网结构的变电站，需核定并列点各电源的相序和相位。其核相方法大致有：使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相；使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相；利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相。
2.1使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相
使用站内同一电压等级两组母线上的TV核相，其步骤如下。用二次核相核准两组TV二次接线一致、二次相位正确（对原已核相的老站，TV接线已核对，此步可省略）。将待核的两个电源分别送到两段母线TV上，先用相序表核准两组TV低压相序是否一致，然后用电压表分别测量两组TV低压侧U、V、W相之间，如果同相电压差近似为零，异相电压差为100 V左右，则证明两个电源具有相同的相位，可以并列运行。否则，要分析情况，改变一次接线后重新核相。
2.2使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相
如某三绕组变压器，组别为YNynd11，可以在主变高中压侧母线TV间进行核相。使用站内不同电压等级但具相同相位两组母线TV核相其步骤如下。用二次核相核准两组TV二次接线一致、二次相位正确（这时加在高压和中压的电源为经过变压器变换的同一电源，对原已核相的老站，TV接线已核对，此步可省略）。將待核的两个电源分别送到高压和中压母线TV上，先用相序表核准两组TV低压相序是否一致，然后用电压表分别测量两组TV低压侧，U、V、W相之间，如果同相电压差近似为零，异相电压差为100 V左右，则证明两个电源具有相同的相位，可以并列运行。否则，要分析情况，改变一次接线后重新核相。
2.3利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相
利用线路单相TV和母线TV，采用相位仪核相，有些变电站110 kV或35 kV母线主接线中只有一组TV，但几回出线间构成环网结构，此时必须核定线路的相序和相位。但无法采用站内两组母线TV核对相位的方法，需另辟捷径。这时可利用同一电压等级的线路单相TV和母线TV，使用相位仪核相。如图1所示。图1中512与518两回线路为环网，512线路已正常送电，需核定518线路的相序、相位。实践中，笔者利用512线路U相TV二次对地电压U609（取自线路TV,此电压常为同期或重合闸装置抽取的线路侧电压，已接入控制室，可方便的取得）为参考向量，将512线路电源送至母线，使用相位仪，测定母线TV三相二次对地电压与512线路TV二次对地电压U609之间的相位差，得到一组数据，画出母线电压向量图；然后断开512断路器及其隔离开关，将518线路电源送至母线，使用相位仪，测定母线TV三相二次对地电压与512线路U相TV二次对地电压U609之间的相位差，得到另一组数据，画出母线电压向量图。比较两组母线电压向量图，可以很清楚的判断两回线路相序、相位是否一致。核相中应注意，试验中必须注意保证仪器准确无误，两次测量参考向量必须取同一向量（本例都取512线路TV二次对地电压U609），测量时注意电压极性不能搞错，并注意防止人身误碰带电部分，防止TV二次短路。记录和分析要准确。
此法取一固定的电压为参考向量，用同一组母线电压互感器取两电源点送电至母线TV时，二次电压与该参考向量的相位差比较画向量图，可有效避免电压互感器接线错误造成的误判断。
对35 kV系统采用此方法核相时，因线路单相TV往往接在U、V相，接线时标号为U609、V609（取自线路TV），测试时切不可套用站内有两组母线TV核对相位的方法测量线路U609、V609与母线电压三相电压差，以防意外。比如，某站35 kV线路的核相工作中，实际线路TV接在V、W相，但其二次标号仍为U609和V609，试验人员测试二次标号的U609（实际对应一次侧为W相）、V609与母线电压U630、V630电压差基本为0，线间电压为100 V，差点错误判断相位正确，实则U、W反相了。在此案例中，笔者利用线路单相TV和母线TV，使用相位仪核相防止了因接线问题导致的错误判断。
三、 3～10 kV配电线路环网点或用户配电室并列点的核相
3.1 使用单相TV或核相器在两电源间一次核相。
在3～10 kV配电线路中，往往是手拉手环网供电结构。而用户配电室因供电可靠性需要，常采用双电源供电。这时，3～10 kV配电线路环网点或用户配电房并列点必须核相（核对相位一致），以确保合环并列时的安全。
其核相可使用高压单相试验TV或高压核相器进行核相。使用器材主要有绝缘棒两根、绝缘鞋两双、绝缘手套两双、试验导线适量、电压表一块。接线如图2所示。
高压核相工作常由4人进行。一人担任指挥，两人穿绝缘鞋、戴绝缘手套担任核相员，一人读表记录。核相工作根据指挥人员的命令进行，高压操作员将高压引线固定在绝缘棒上，长短适宜，用绝缘棒引高压线接触高压电源点时，动作协调，两核相员相互照应。核相时以现有的相色为依据，当高压电源点同相时，TV二次电压应近似为零；当高压电源点异相时，TV二次电压应近似为100 V，这说明核相结果正确。
核相中采用单相TV，因用绝缘棒引线直接接触高压电源点，应特别注意引线间及引线对试验人员间的安全距离，防止引线短路或人身电击，操作中工作人员有一定的危险性，现不推荐使用。现多使用专用核相器核相，其使用绝缘棒接触带电部位，由棒内感应装置获得电压测量值，测试方法与使用单相TV方法相似，但不存在高压引线短路及人身触碰高压等危险，仪表连线可直接拖地，安全性较高。在城区10 kV配电系统中，环网隔离开关或断路器两侧分别为架空线和电缆，此时可能因发生铁磁谐振，使单相TV或专用核相器二次电压达到200 V左右，不能正常判断，需另择核相点。
3.2 使用单相试验TV进行二次核相
现场利用站内一组TV与单相试验TV配合，试验方法大致如上所述，只是将另一个高压操作员变为低压操作员，单相试验TV一端接地，仅一端由高压操作员将长短适宜的高压引线固定在绝缘棒上，用绝缘棒引线接触高压电源点，防止了上述使用单相TV的方法中高压引线短路。
以上介绍的几种核相方法是比较常用的方法，适合两个电源距离比较近、或者在核相仪允许的距离范围内。但如果需要核相的两路电源相距比较远而超出核相仪允许范围呢？在电力施工中，确实存在一种情况，到目前为止，还没找到较好的方法。在10kV电缆工程施工中，经常会遇到以下的问题：如何在电缆终端头制作之前对两电源进行核相，确定电缆头的相序，这在实际中急需解决的问题。当前，在城市电网改造中，架空线下地改电缆的工程项目越来越多，在10kV电缆施工过程中，往往会有这种情况，从某变电站引一回10kV电缆至某一个环网柜，与另一電源形成环网连接。电缆敷设完成后，在电缆头制作之前，要确定电缆相序，这就遇到一个问题，这个环网柜离变电站较远，已超出了目前所有核相仪的测量范围，怎么办？看到这里，你可能会觉得可笑，怎么不先做好电缆头，接上开关，做完试验后，把开关两端的电源送电，这样核相不就是在开关上下端口之间进行吗？是的，按目前的技术，施工工序就只能是这样安排的。但是，当核相后，如果相序刚好一致，那就阿尼佗佛。如果不一致，而仅需AC两相对调，那也还好，为什么呢？因为，正常情况下，开关柜ABC三相接线端子在柜内是水平等距排列的，B相在中间，预留的电缆进口般也会在柜子底板的中心，电缆穿上来后，做电缆终端头时就会按ABC接头的位置预留尺寸，在家都知道，10kV电缆一般都是铜芯的，在开关柜内有限的空间里是不容易被随意变形的，所以，做电缆终端头时预留的尺寸只能针对各个接头的位置下料，没有太多的余量。如果核相结果是AC相对调，因为AC两相在柜内的位置一般是对称的，这样调整还比较容易。可如果，AB相或BC相需要调整，这就麻烦了。现场做过的人就知道，这种情况往往会搞得很狼狈，B相太短，而AC相太长，就算勉强接上了，相应的接线端子也会受很大的机械应力，而且也很不美观，无奈这下，最好的办法就是重新做电缆头，这样就会浪费人力物力。所以，还是回到刚才那个问题，如何在电缆终端头制作之前，确定电缆的相序，这在现实中将有很大的应用。
本文题目是核相方法探讨，针对“探讨”两字，我这有一些不成熟的想法，在这里提出来，等待科技人员去实现。想法一、利用GPS定位系统，采用无线核相技术，大幅度的提高无线核相的距离。想法二、发明一种相位采集仪，先后对两电源系统的相位进行采集并储存比较，由于不受时间限制，这也可以解决长距离核相问题。