Способ определения активного сопротивления изоляции и емкости относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1991 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции и емкости асимметричных шахтных электрических сетей напряжением 6-10 кВ.

Целью изобретения является повышение электробезопасности определения сопротивления изоляции и емкости в асимметричных шахтных электрических сетях напряжением 6-10 кВ за счет шунтирования фазы сети через трансформатор.

Способ заключается в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли, затем во вторичную обмотку трансформатора в одной из фаз сети параллельно вольтметру контроля изоляции подключают магазин конденсаторов, путем изменения величины емкостей которого достигают условия резонанса, который определяют по максимальным показаниям вольтметров контроля изоляции двух других фаз, что соответствует наибольшему изменению сопротивления

Os

О

о

го ел

соответствующей фазы первичной обмотки относительно земли, измеряют напряжения фаз и, используя результаты измерений, определяют активное сопротивление изоляции и емкость сети по формулам

(g-a l2(J-J )a Г QCA(da -d1u)

(a to-Q Uj td-d l (а-а ) Л г

auMubu i

6U0

+ u

Т

, + Ц г) п -

dd

6U f

(1 (г

Uc U6 2iFUm

u c1 -uis7 алГУи,,

Для приведенной схемы полная проводимость сети относительно земли

(-йг;)

где rv сопротивление вольтметра контроля изоляции;

К ом/одг - коэффициент трансформации измерительного трансформатора;

CD Li - сопротивление трансформато- ра:

ш Cj, емкостная составляющая полной проводимости сети относительно земли. Ток замыкания на землю фазы 1зд - UA Y2(2)

Вместе с тем, при наличии во вторичной

обмотке фазы А дополнительной известной емкости Сд

ЗА UA ( Y + j ш Сд ) .(3)

где UA - напряжение фазы А при включении добавочного емкостного сопротивления во вторичную обмотку.

Из формул (2) и (3) получим

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции и емкости ассиметричных шахтных электрических сетей напряжением 6 - 10 кВ. Цель изобретения - повышение электробезопасности путем шунтирования фазы сети через трансформатор. Способ заключается в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли. Затем во вторичную обмотку трансформатора в одной из фаз сети параллельно вольтметру контроля изоляции подключают магазин конденсаторов, путем изменения величины емкостей достигают условия резонанса, который определяют по максимальным показаниям вольтметров контроля изоляции двух других фаз, что соответствует наибольшему изменению сопротивления соответствующей фазы относительно земли, измеряют напряжение фаз. Используя результаты измерений, определяют активное сопротивление изоляции и емкость сети. 1 ил.

r; - суммарное активное сопротивление изоляции относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, Ом;

С± - суммарная емкость относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, мкФ;

Сд - подключенное значение емкости, соответствующее условию резонанса, мкФ; угловая частота сети, с ; 3 - номинальное линейное напряжение, В;

UA, UB, Uc, UA,UB.Uc - соответственно, показания вольтметров контроля изоляции фаз А, В, С до и после подключения магазина конденсаторов и одной из фаз,В.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 трехфазными обмотками, предохранители 4, три вольтметра 5 контроля изоляции, магазин 6 конденсаторов. На схеме показан силовой трансформатор 7 и эквивалентная схема сети 8.

Первые выводы первичных обмоток трансформатора 1 через предохранители 4 соединены с соответствующими фазами сети, первые выводы вторичных обмоток 3 трансформатора 1 через соответствующие вольтметры 5 соединены с заземлителем, вторые выводы первичных 2 и вторичных 3 обмоток трансформатора 1 соединены с заземлителем. Параллельно одному из вольтметров 5 подключен магазин конденсаторов.

v iQ CflUA UA - UA

И)

Поэтому активная и емкостная составляющие полной проводимости сети могут быть определены соответственно как вещественная и мнимая одного и того же комплекса (4)

) , (&)

(6)

Поскольку значения rv, К и Li предварительно известны (они обычно значительно больше сопротивления изоляции и емкостного сопротивления и поэтому их можно не учитывать в условиях резонанса) определим искомые параметры в виде

5

0

(7)

где

r (o-o lMj-j ) Ј° CA(da -d u)

с CACQ (g-Q Ud (d-d | (8)

г (а-аГ Ы-d |z

(

п,20;г-(и ьЧи биф

jX-UJ

d,.u . -Ul

Uq,

5 ЦУи,,

являются коэффициентами модулей напряжений фаз, полученными из векторной диаграммы трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Способ реализуется следующим образом.

Подают напряжение на силовой трансформатор 7. Снимают показания вольтметров 5 контроля изоляции Затем между фазой А вторичной обмотки 3 трансформатора 1 и землей включается магазин 6 из конденсаторов известных дополнительных емкостей.

Изменяя величину емкости магазина 6, добиваются наибольшего изменения сопротивления соответствующей фазы первичной обмотки 2 трансформатора 1 относительно земли, достигают выполнения условий резонанса по максимуму показаний вольтметров 5 контроля изоляции, при этом измеряют напряжения на вторичных обмотках 3 трансформатора 1 вольтметрами 5 контроля изоляции.

На основании проведенных измерений и подобранной величины дополнительной емкости, величины активного сопротивления изоляции и емкости сети относительно земли, определяют из соотношений (7) и (8).

Формула изобретения

Способ определения активного сопротивления изоляции и емкости относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли, после чего повторяют операции при шунтировании одной из фаз сети и по результатам двух измерений определяют сопротивления изоляции и емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения электробезопасности, шунтирование проводят путем включения во вторичную обмотку трансформатора,

параллельно одному из вольтметров контроля изоляции, магазина конденсаторов. путем изменения величины емкостей конденсаторов достигают условия резонанса, который определяется по максимальным показаниям вольтметров контроля изоляции двух других фаз, что соответствует наи- большему изменению сопротивления соответствующей фазы сети относительно земли, а активное сопротивление изоляции и емкости сети определяют по формулам

lu-o lMd-d )

«CA(da -d4i )

(a-rt )rl (J-d ) (n-ar7(d-cFjT

где

2UJ-JU.

(i« -

- - U,,

2u; -(u

и;

q ;

ч сг-и;7

г, - суммарное активное сопротивление изоляции относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, Ом;

Ci - суммарная емкость относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, мкФ;

Сд - подключенное значение емкости, соответствующее условию резонанса, мкФ;

а) - угловая частота сети,

3 11ф - номинальное линейное напряжение, В;

UA, UB, DC, UA , UB . Uc - соответственно, показания вольтметров контроля изоляции фаз А. В, С до и после исключения магазина конденсаторов и одной из фаз, В.