Способ определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью

 

Использование; в электротехнике для определения параметров в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В при работе сети в режиме холостого хода. Сущность изобретения: способ включает подачу напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, причем для упрощения процесса измерения одновременно осуществляют регистрацию значения токов в каждой ветви фильтра напряжения нулевой последовательности и фазы этих токов относительно напряжения источника питания, после чего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по формулам. 1 ил.(ЛсСпособ относится к электротехнике и может быть использован в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В при работе сети в режиме холостого хода.Известен способ определения параметров изоляции электроустановки с изолированной нейтралью относительно земли, включающий измерение напряжения независимого источника питания, включенного между нулевой точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными в звезду и подключенными к фазам сети ёмкостями, и землей, измеряется ток замыкания нейтрали на землю, после чего определяется полное сопротивление изоляции электроустановки относительно земли [1],Недостатком данного способа является то, что он не позволяет определить параметры изоляции отдельных фаз сети.Известен способ определения комплексной проводимости изоляции относительно земли в сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что регистрируют величину и фазу токов замыкания в двух любых фазах сети и измеряют линейное напряжение, после чего изменяют порядок следования фаз напряжения питающей сети и измеряют величину и фазу тока замыкания на землю в любой из фаз сети и вычисляют комплексные проводимости фаз относительно земли [2].Недостатком указанного способа является наличие режима замыкания фазы на землю и необходимость изменения порядка чередования фаз, что связано с повышенной опасностью, а также сложность коммутационных операций в процессе измерений.Цель изобретения - упрощение процесса измерения.VI соо о4i5w J:i^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (зим G 01 R 27/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

f у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848218/21 (22) 03.07.90 (46) 07. t2.92. Бюл. N. 45 (71) Московский горный институт (71) В.И.Петуров, А.В,Пичуев, Ю.Г.Бацежев и С,Г.Лаевский (56) 1. Гладилин Л.В., Щуцкий В,И., Бацежев

Ю.Г„Чеботаев Н.И. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности. M,:

Недра, 1977, с.189-190, 2, Авторское свидетельство СССР

М 1226345, кл. G 01 R 27/18, 1984, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛЯЦИИ ФАЗ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Использование: в электротехнике для определения параметров в сетях с изолироСпособ относится к электротехнике и может быть использован в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 B при работе сети в режиме холостого хода, Известен способ определения параметров изоляции электроустановки с изолированной нейтралью относительно земли, включающий измерение напряжения независимого источника питания. включенного между нулевой точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными в звезду и подключенными к фазам сети емкостями, и землей, измеряется ток замыкания нейтрали на землю, после чего определяется полное сопротивление изоляции электроустановки относительно земли (1), Недостатком данного способа является то, что он не позволяет определить параметры изоляции отдельных фаз сети.

5U 1780044 А1 ванной нейтралью напряжением до 1000 В при работе сети в режиме холостого хода.

Сущность изобретения: способ включает подачу напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, причем для упрощения процесса измерения одновременно осуществляют регистрацию значения токов в каждой ветви фильтра напряжения нулевой последовательности и фазы этих токов относительно напряжения источника питания, послечего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по формулам. 1 ил.

Известен способ определения комплексной проводимости изоляции относительно земли в сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что регистрируют величину и фазу токов замыкания в двух любых фазах сети и измеряют линейное напряжение, после чего изменяют порядок следования фаз напряжения питающей сети и измеряют величину и фазу тока замыкания на землю в любой из фаз сети и вычисляют комплексные проводимости фаз относител ь но земл и (2).

Недостатком указанного способа является наличие режима замыкания фазы на землю и необходимость изменения порядка чередования фаз, что связано с повышенной опасностью, а также сло кность коммутационных операций в процессе измерений.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения.

1780044

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью, включающем измерение напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными в звезду и подключенными к сети сопротивлениями, величину тока и его фазу таким образом, что одновременно регистрируют значения токов в каждой ветви фильтра напряжения нулевой последовательности и фазы этих токов относительно напряжения источника питания, после чего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по выражениям

E Yp — !1е! "1 — !ге! — !зе!

ZA — — - Z1;!

1е!"1У, E Y, — !1е1 — !ге! 4 — !зе Й вЂ” - Z, Ев г! ге Уо

E Yp — !1е!4 — !ге!4 — !эеi >

Zc «з,! зев, где ZA, Za, Zc — комплексы полнык сопротивлений изоляции фаз А, В, С сети соответственно, Ом;

Z1, Ег, 7э — комплексы сопротивлений в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, Ом;

Š— напряжение источника питания (начальная фаза полагается равной нулю p=G), В, Yp — комплекс проводимости токоограничивающего элемента, См;

I1, !г, !э — величины токов в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, А; р1, pz, д — фазы токов в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, относительно напряжения источника питания, град.

На чертеже показано устройство для реализации способа определения параметров изоляции фаэ сети с изолированной нейтралью.

Устройство содержит источник питания

1 с заземлителем, в выходную цепь которэго включен токоограничивающий элемент 2 с параметрами Zp. который другим концюподключен к общей точке фильтра 3 напряжения нулевой последовательности (ФННП), образованного соединенными в звезду сопротивлениями Z1, Ег, Ез, В качестве этих сопротивлений, а также токоограни

IA==i1e"" : !в=-!го " -: !с=!эе "

40 Напряжение между нулевой точкой фильтра напряжения нулевой последовательности и землей находится следующим образом:

45 ЕУо

У1 +Уг +УЗ +Уо (2) где Е=Ее! — комплекс напряжения источни!

Ф ка питания 1, начальную фазу которого по50 лагаем равной нулю р =О, В; !

Yp = — — комплекс проводимости токо. о ограничивающего элемента 2, См;

Z + ZA - Z>+ Za, Уг=

1 э+ с

Y1 = (3) чивающего элемента 2 могут использоваться резисторы, емкости или индуктивности.

Последовательно с сопротивлениями ZI, Ег, Ез включены измерители тока 4, 5, 6 и

5 токовые обмотки фазометров 7, 8, 9. Об мотки напряжения фазометров 7, 8, 9:. вольтметр 10 включены параллельно источнику питания 1. 8 свою очередь ФННП,"; подключается к фазам сети. На фиг,1 пока10 эаны также сопротивления изоляции фаз сети относительно земли ZA. Ев, Zc, состоящи= из параллельно соединенных ак.ианык й:Яв, Rc и емкостных Хд, Хв, Хс сопрот 1зл-ний.

l5 Поскольку величина емкостного: Опас тивления изоляции определяется гл вне=. абра -,ом длиной линии, то справедливо допущение о равенстве емкостных сопротивлений изоляции отдельных фаз ь- .ежду

20 собой, т,е. случай Хд = Хв=Хс, RA Вв й;

Всэмо;кен также вариант Рд-RO=Rc, Хд

< Хв =- Хс.

Способ реализуется следующим Образом HB примере описания работ:, : Ойс

BB

Устройст о подклю- ают;.. фазам,:.ети, после чего иэмерягот напряжение источ ни"

ПИI аНИЯ ЯП ;(с1,. .С ГВОМ Я")ЛвтМ(ътоа, т:т

ВЕтВЛХ фИЛо1ра leflряжЕНИя II Jiee 1É f . I

-30 довательности посредством измерите " тока 4, 5, 6 и их фазы относительно напряжения источника питания с помощью фазометров 7, 8, 9.

По измеренным величинам токов!1 !г, i;;

35 и углов сдвига фаг p рг, р3 определяю комплексы токов в в.- :таях ФННП:

1780044 комплексы расчетных проводимостей.

Тогда на основании закона Ома токи определяются по выражениям:

С учетом того. что токи! д, I B. Ic известнь из ре:ультaтов измерений, после преобразов-.ний рыра>хений (4) получаем систему из тг eх уравнений с тремя неизвестными относительно расчетных проводимостей Y1, Уг, Уз : (EYp !д)У1 IAY2 1дУз = дУо

-IBY1 +(F Yo IB)Y2 -1ВУЗ =1 ВУо, (5}

-I с Y! -1сУ2 +(E Yo-! с)Уз = 1 сУо.

Решая систему уравнений (5} получаем! д У.—, : - !" — lc С

lB Yo (б) Уг =1д

le Yo

Уз- д — !в — c

На основании выражений (1), (3), (6) величины полных сопротивлений изоляции каждой фазь, сети определяется следующим >о зом; Ф

ЕУ, — 11e — lze — Iзе <> . Д вЂ” —:: - о1=

I1е @ У, -;7 1

EY, — !1е — lzeI<* — 1зе з

ZB=, Zz—

Ize Óo

-Z2 (7); ! EYo — l1e < — Iге < — 1зе1 1

Zc= -Z3—

1зеЖУ, 1

-Z3 .

Зная комплексы полных сопротивлений изоляции фаз можно разложить их на активные йд. RB. Rc и емкостные Хд, Хв, Хс составляющие

Вд=(неуд}-1, Вв=(яе YB)- ; Rc=(Reус)-"

Хд=(1 YA): Хв={1УВ): Xc=(lmYc) — -1. - . =1.

1 1 1 где YA = — YB- =— Yc- =— — комплексы

ZA ZB ZC полных проводимостей изоляции фаз А, В, С сети, См; б

1д = uoÓ1 —

У1

1 1 !

В=1.!о Yг =

Y1

1с=0оУз у

У1

ЕУо +Y2 +Уз +Yo

E Yo

+ Y2; + YÇ + YoЕУо

+$2 +Уз +Yo .

Уз, ReYA, ЯеУВ, ReYc, 1Уд, ImyB, Imyc— соответственно действительности и мнимые части комплексов YA, YB, Ус.

Предлагаемый способ по сравнению с

5 rðoòoòèïoì, позволяет упростить процесс измерения за счет устранения необходимости замыкания фазы сети на землю и изменения порядка чередования фаз, а также за счет отсутствия дополнительных коммута10 ций в процессе измерений, что способствует повышению электробезопасности и надежности эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью.

Формула изобретения

15 Способ определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью, включающий измерение напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим

20 элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образовачного соединенными в звезду и подключенными к сети сопротивления, величину тока и его фазу, о т л и ч а ю

25 щ и и c .. :-, . - .e. üþ про.. ения пр;— цесса измерений, одновременно осуществляют регистрацию =-чачения токов в каждой ветви фильтоа напряжения нулевой последовательчости и фазы этих токов относи30 тельно .-.апряжения источника питания, после чего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по выражениям

Е Уо — 11е! — »eI" — »eI .

35 «д Z1;

l1e У, EY — 1е1 — !ге! — 1зе 5

2в- 2 ! ге У

E Yo — !1Е1 — IZe Π— 1ЗЕ!4

40 Zc—

Iзе Р Уо где Ед, ZB, Zc — комплексы полных сопротивлений изоляции А. В, С сети соответственно, 45 см;

Z1, Z, Ез — комплексы сопротивлений в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, С- „

Š— напряжение источника питания (на50 чальная фаза полагается равной нулю

@=0), В;

Yo — комплекс проводимости токоограничивающего элемента, См;

l1, l2. Iз — величины токов в ветвях филь55 тра напряжения нулевой последовательности, А; р1, фг, + — фазы токов в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, относительно напряжения источника питания, град.

1780044

Составитель B. Петуров

Техред М,Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4435 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5