Способ определения активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания Советский патент 1989 года по МПК G01R31/02 G01R27/16 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения параметров цепи короткого замыкания, например фаза-нуль.

Цель изобретения - повышение точности определения значений активного

и индуктивного сопротивлений за счет уменьшения влияния переходного процесса.

На фиг.1 приведена зависимость испытательного напряжения j(t) и пгрг- ходного тока i(t) от времени 1,; на фиг.2 - номограмма значений макгимумов тока короткого замыкания для различных значений индуктивного (х) и активного (г) сопротивлений.

Процесс определения значений активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания заключается в следующем.

Определению подлежат значения активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания, например цепи Лаза-нуль в трехфазных цепях 380/220 В. Эти значения могут быть использованы, например, для последующего расчета параметров устройств защитного отключения о Для определения значений х и г вначале имитируют короткое замыкание фазы на нуль в момент времени t , т.е. когда фазное напряжение имеет значение U (фиг.1) В результате на цепь короткого замыкания с сопротивлениями х и г воздействует усеченная полуволна синусог идального напряжения с фазой усечения переднего фронта 4.

Усечение полуволны позволяет существенно уменьшить влияние переходного процесса на результаты определения X и г.

В интервале времени t, - tg (фиго в цепь короткого замыкания включают последовательно резистор с активным сопротивлением г , а в интервале вре мени . i,j- t - резистор с активным сопротивлением Г2

В соответствии с известным уравнением переходного процесса при коротком замыкании в RL-цепи закон изменения тока короткого замыкания имеет вид

i Низ sin( + -f ) - sin((f 2

i -I

-Y)e т J(1)

где i- мгновенное значение

тока;

z(r+,1x) - полное сопротивление цепи короткого замыкания;( f - круговая частота;

Ч - угол сдвига по фазе между установившимся током короткого замыкания и напряжением (V arctg );

- фаза усечения переднего фронта импульса напряжения;

- постоянная ()i

времени

- амплитудное значение напряжения;

t - время.

Наибольшего значения величина тока короткого замыкания достигает при t t, где время t определяется из уравнения

il .

(2)

откуда может быть получено выражение для t

t - F(Y). (3)

При включении в цепь короткого замыкания добавочного сопротивления г выражение для максимального значения тока имеет вид

i, -в rsin(wt +Т - /, ) - з1п(Ч - Ч, )е «-i J (4)

где

Z

Т,.

Z (г + г, ) -t- JX ;

X

)

(5) (6)

t F(,).(7)

При включении добавочного сопроивления Tj получаем

MAkc и Г /.V

i -И I sin UJt.. 4- Ч - о ) г t,,

- sin(V - VJ е J, (8)

Zi(r + r,j)+Jx;

- )

t- Ff V 1 M 2 .

(9)

(10)

(П)

j

5

0

Значения и

1-4 определяются измерением. По известным значениям Ц , г , rj , П„, t , tw , uj ,

лiлtff .МЛ1.. ./

.

, i из соотношений (4) и (8) могут быть определены искомые значения и г.

На основании соотноп ений (4) и (8) или экспериментально могут быть построены номограммы (фиго2), из которых определяются значения х и г. без специального решения уравнений На фиг.2 сплошную линию образуют геометрические места точек для различных значений X и г, соотпетствуюгтих одному и

тому же значению тока i

макс

а пунктирную линию - геометрические места точек для различных значений X и г, соответствующих одному

и тому же значению i(i и г,.

маис

152PI5I6

и г, с фазой усечения переднего фронта , и измерением максимального значения

По известным значениям i г на номограмме (фиг,2) находят первую (сплошную), а по г г вторую (пунктирную) кривую, координаты точки их пересечения дают значения X и г.

Из соотношений (4) и (8 и фиг. видно, что фаза усечения переднего фронта синусоидального импульса напряжения t одинакова при первом и втором воздействиях на цепь короткого замыкания. Это обеспечивает уменьшение влияния переходного процесса в момент имитации замыкания на результат определения значений г и х.

Формула изобретения

Способ определения активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания, включающий первое воздействие испытательным усеченным синусоидальным импульсом напряжения

jWAkc тока короткого замыкания, пос- ледующее дополнительное воздействие испытательным синусоидапып 1м усеченным импульсом той же полярности и амплитуды, что и при первом воздействии, с фазой усечения переднего

10 фронта I i и измерением полученного максимального значения тока ко роткого замыкания,.о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния точности определения активного

15 и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания за счет уменьшения влияния переходного процесса, во время первого воздействня испытатель ного напряжения ток цепи короткого

20 замыкания пропускают через резистор с активным сопротивлением г, во вре мя дополнительного воздействия испытательного напряжения ток в цепи короткого замыкания пропускают через

25 резистор с активным сопротивлением г. и определяют значение активного г и индуктивного X сопротивлений цепи короткого замыкания.

jWAkc тока короткого замыкания, последующее дополнительное воздействие испытательным синусоидапып 1м усеченным импульсом той же полярности и амплитуды, что и при первом воздействии, с фазой усечения переднего

фронта I i и измерением полученного максимального значения тока короткого замыкания,.о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния точности определения активного

и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания за счет уменьшения влияния переходного процесса, во время первого воздействня испытательного напряжения ток цепи короткого

замыкания пропускают через резистор - с активным сопротивлением г, во время дополнительного воздействия испытательного напряжения ток в цепи короткого замыкания пропускают через

резистор с активным сопротивлением г. и определяют значение активного г и индуктивного X сопротивлений цепи короткого замыкания.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения параметров цепи короткого замыкания, например замыкания фаза-нуль. Цель изобретения - повышение точности определения значений активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания за счет уменьшения влияния переходного процесса. В соответствии с предложенным способом сначала задают первое воздействие испытательным усеченным синусоидальным импульсом напряжения с фазой усечения переднего фронта ψ₁ и измеряют максимальное значение I^макс тока короткого замыкания, затем задают дополнительное воздействие испытательным синусоидальным усеченным импульсом той же полярности и амплитуды, что и при первом воздействии, с фазой усечения переднего фронта ψ₂ и измеряют полученное максимальное значение I^макс тока короткого замыкания, причем на время первого воздействия испытательного напряжения в цепь короткого замыкания последовательно включают резистор с активным сопротивлением R₁, на время дополнительного воздействия испытательного напряжения в цепь короткого замыкания включают резистор с активным сопротивлением R₂ и определяют значение активного (R) и индуктивного (X) сопротивлений цепи короткого замыкания из уравнений, приведенных в описании изобретения. За счет последовательного включения в цепь короткого замыкания в момент первого и дополнительного воздействий испытательным напряжением соответственно резисторов R₁ и R₂ обеспечивается возможность расчета значений R и X при одинаковом усечении ψ₁=ψ₂ синусоидального напряжения, что позволяет уменьшить влияние переходного процесса на результат расчета.

0,05

Qi

Редактор Т, Парфенова

Составитель В. Дворкин Техред Л.Сердюкова

Заказ 7637/41

Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

0,1

Фиг.1

0.3 xfo)

Корректор М, Пожо

Подписное