Изобретение относится к электротехнике, в частности электроизмерительной техники, и может быть использовано в судовых электроэнергетических системах (СЭЭС) напряжением выше 1000 В.
Известен способ косвенного определения емкости СЭЭС относительно корпуса судна путем прямого поочередного замыкания фаз судовой сети на корпус по измеренным токам однофазных замыканий на корпус.
Недостатками данного способа являются: косвенный метод определения емкости, требующий последующего расчета и приводящий к снижению точности; необходимость трехкратного искусственного однофазного замыкания под рабочим напряжением сети, чревато повышенной опасностью электропоражения, особенно на высоком напряжении.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ поэлементного измерения емкости относи- тельно корпуса судовых высоковольтных электроэнергетических систем, использованный при измерениях емкости СЭЭС 6 кВ бурового судна "Валентин Шашин", при котором измеряют мостом переменного тока, например, типа Р577 емкость трех фаз относительно корпуса отдельных элементов СЭЭС (генераторов и потребителей с соответствующими отрезками кабелей до коммутационных аппаратов). Общую емкость высоковольтной части СЭЭС определяют путем суммирования измеренных емкостей элементов.
Недостатками известного способа являются: пониженная точность определения емкости СЭЭС, вызванная косвенным методом измерения, требующим последующего расчета; повышенная трудоемкость, связанная с необходимостью измерения емкостей всех элементов высоковольтной СЭЭС и последующего расчета.
Целью изобретения являются повышение точности и уменьшение трудоемкости процесса измерения.
Поставленная цель достигается тем, что обесточивают СЭЭС, включают все коммутационные аппараты, закорачивают между собой три фазы главного распределительного щита (ГРЩ), после чего включают мост переменного тока между любой удобной точкой токоведущих частей СЭЭС и корпусом судна и производят измерение суммарной емкости.
Благодаря такому процессу выполнения взаимосвязанных действий достигается повышенная точность измерения емкости СЭЭС и уменьшается трудоемкость процесса измерения.
Сущность предложенного способа заключается в том, что прямые измерения емкости трех фаз относительно корпуса судна производят мостом переменного тока, в обесточенном состоянии СЭЭС, т.е. при снятом рабочем напряжении.
Способы измерения емкости электрических сетей, связанные со снятием рабочего напряжения (обесточиванием сети), не нашли практического применения ни на низком, ни на высоком напряжениях, в основном по трем причинам.
Во-первых, в условиях производства (береговые сети и судовые напряжением ниже 1000 В) обесточивание сети приводит к экономически невыгодный приостановке на время измерения рабочего процесса. Эта причина отсутствует в высоковольтных СЭЭС, так как измерения можно приурочить ко времени стоянки судна, когда высоковольтная часть СЭЭС, как правило, "обесточена", а питание стояночных низковольтных потребителей осуществляется от низковольтной стояночной электростанции или от берегового источника.
Во-вторых, несимметрия фазных емкостей, характерная для береговых сетей и судовых напряжением до 1000 В, требует их пофазного измерения, т.е. нереальной операции рассоединения между собой трех фаз источников и потребителей электроэнергии. Для измерения емкостей под напряжением, например первым указанным способом, этого не требуется. Фазные емкости высоковольтной части СЭЭС, как известно, симметричны, поэтому отпадает необходимость пофазного измерения емкостей и появляется возможность непосредственного определения суммарной емкости трех фаз. Уровень электробезопасности СЭЭС определяется именно этой суммарной емкостью, а ее измерение осуществить несравненно проще, чем емкость каждой из фаз.
В-третьих, для прямого измерения общей емкости трех фаз СЭЭС потребуется электрически соединить все ее элементы путем искусственного замыкания всех коммутационных аппаратов источников и потребителей электроэнергии. Для обычно разветвленных береговых сетей и судовых напряжением до 1000 В это также не реально. Высоковольтная часть СЭЭС является, как правило, малоразветвленной. На высоком напряжении (чаще всего 6 кВ) питаются наиболее мощные потребители, число которых не превышает обычно одного-двух десятков. Поэтому не составляет труда провести механически или с помощью оперативного тока искусственное замыкание ограниченного числа коммутационных аппаратов.
Включение всех коммутационных аппаратов высоковольтной части СЭЭС (выключателей) разъединителей, высоковольтных контакторов, необходимо для электрического соединения между собой ее элементов (источников, потребителей, кабельной сети), т.е. всех носителей емкости.
Проверка отсутствия гальванических связей токоведущих частей СЭЭС с корпусом судна необходима потому, что при наличии таких связей измерение емкости между ними и корпусом мостом переменного тока невозможно. Показания прибора будут равны нулю, так как емкостное сопротивление на его выходе будет зашунтировано этими гальваническими связями. Проверку можно осуществить обычным тестером.
Если СЭЭС находилась под рабочим напряжением незадолго до измерения емкости, то на токоведущих частях мог накопиться опасный электрический заряд. Поэтому перед началом измерений, не прикасаясь к токоведущим частям, их необходимо разрядить на корпус. Это можно выполнить, например, штатным короткозамыкателем ГРЩ или с помощью переносного заземления.
Поскольку все элементы СЭЭС обладают индуктивностью, которая оказывает влияние на точность измерения емкости мостом переменного тока, для уменьшения этого влияния, перед измерениями емкости, три фазы шин ГРЩ закорачиваются между собой. Это закорачивание выполняется в любом удобном месте ГРЩ голым проводом, под винт для обеспечения надежного электрического контакта.
При включении моста переменного тока между токоведущими частями и корпусом также должен обеспечиваться надежный электрический контакт. Измерения выполняются согласно инструкции по использованию измерительного моста. Однако, корпус прибора во избежание помехонесущих наводок не заземляется на корпус судна, что требует дополнительных мер по обеспечению электробезопасности: установки прибора на диэлектрической подставке, нахождения оператора на диэлектрическом коврике, на безопасном расстоянии от заземленных конструкций и оборудования.
При необходимости могут быть выполнены посекционные измерения емкости, а также емкостей в отдельных режимах работы СЭЭС. В этих случаях при снятом напряжении замыкаются не все коммутационные аппараты, а только их часть, обеспечивающая электрическое соединение задействованных в данном режиме элементов СЭЭС.
Данный способ позволяет получить определенный технико-экономический эффект, вызванный повышением точности измерений и уменьшением их трудоемкости. Дополнительным существенным преимуществом способа, по сравнению с измерениями под рабочим напряжением, является его безопасность.
Использование изобретения: в электротехнике, в частности электроизмерительной технике, и может быть использовано в судовых электроэнергетических системах напряжением выше 1000 В. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение трудоемкости процесса измерения. Способ измерения емкости относительно корпуса преимущественно судовых высоковольтных электроэнергетических систем с помощью моста переменного тока заключается в том, что обесточивают систему, включают коммутационные аппараты, проверяют отсутствие гальванических связей с корпусом, закорачивают между собой три фазы главного распределительного щита, после чего включают мост переменного тока между любой удобной точкой токоведущих частей системы и корпусом и производят измерение суммарной емкости системы относительно корпуса.
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, состоящий в том, что измеряют емкость с помощью моста переменного тока при обесточивании электроэнергетической системы и закорачивание ее трех фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости, включая все коммутационные аппараты и закорачивая между собой три фазы шин главного распределительного щита электроэнергетической системы, подключая мост переменного тока между любой удобной частью системы и корпусом, осуществляют измерение суммарной емкости трех фаз электроэнергетической системы.
| Граве В.И | |||
| "Электрическая емкость высоковольтной ЭЭС бурового судна "Валентин Шашин", ж-л Судостроение, N 5, 1989, с.32. |
