Способ определения активного сопротивления изоляции и емкости сети 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, а также на карьерах и других объектах горно-добывающих отраслей.

Цель изобретения - повышение электробезопасности и точности за счет подключения дополнительного резистора к вторичной обмотке трансформатора.

Способ заключается в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли, затем во вторичную обмотку трансформатора параллельно одному из вольтметров контроля изоляции подключают в одной из фаз дополнительный резистор, изменяя величину дополнительного резистора по показаниям вольтметров контроля изоляции в двух других фазах устанавливают оптимальное смещение напряжение одной из этих фаз, измеряют напряжение, активное сопротивление изоляции и ёмкость сети определяют по формулам:

Оч Ч)

N|

00

(a-a1)2+()2. ) 1

с

d1a -da1

е а

°ГА (a-a1)2+(d-d1)2 2 U& - (US + U§)

еиф

+ иф;

-1-2(UA))2-KUJ)2 ... . a 6УФ иф1

d

UC-UB .

2V3 иф

di-(uJ)2-(uB)2

02V3 Оф

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

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

гд - подключенное значение резистора (соответствует условию 10%-ного смещения), кОм;

а) - угловая частота сети, с

иф - номинальное фазное напряжение, В;

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

На чертеже приведена схема измерительной цепи устройства, реализующего способ.

Устройство содержит трансформатор 1 напряжения с первичными и вторичными обмотками 2, 3, предохранители А, вольтметры 5 контроля изоляции, магазин сопротивлений б, силовой трансформатор 7 и эквивалентная схема сети 8.

Первые выводы первичной обмотки 2 соединены через предохранители 4 с соответствующими фазами сети, первые выводы вторичной обмотки 3 через соответствующие вольтметры соединены с заземлите- лем, с которым также соединены вторые выводы первичной и вторичной обмоток 2,3 трансформатора 1. Параллельно одному из вольтметров 5 соединен магазин сопротивлений 6.

Для этой схемы полная проводимость сети относительно земли определяется

т+тг- Н -) (1)

Г2. k rv1

где rv - сопротивление вольтметра 5 конт- роля изоляции;

К ш 1 / - коэффициент трансформации измерительного трансформатора 1;

йЛ.1 - сопротивление трансформатора 7;

0

5

0

5

0) емкостная составляющая полной проводимости сети относительно земли.

Ток замыкания на землю фазы А определяется

1за УАУЈ .(2)

Одновременно при наличии во вторичной обмотке фазы А дополнительного известного резистора гд магазина сопротивлений 6

UA() ,(3)

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

Из формул (2) и (3) получим

уА 1

W ..- -

(4)

UA-UA

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

1 - з ±Re(yA }

ГА IA-UA

7 +

k2rv

(5)

wCr

±,т(УЦ)

1 гд Ни пг

(6)

Поскольку значения ГУ, К и LI предварительно известны (они обычно значительно больше сопротивления изоляции и емкостного сопротивления, а поэтому их можно не учитывать в условиях измерений), определим искомые параметры в виде:

rA(a-a1)2+(d-d1)23tK6M a1(a-a1)+d1(d-dT)

Г- i

2. югд

(Га- аМ

мкф (8).

(a-a + td-d1)2 21Д -(U| +U§) , Г1

(иА)2-((иУз+ . 6 ифv

ui-ufj .

0 2V3 иф

di--(utf-(uff

0 2V3 0Ф

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

Способ реализуется следующим образом.

Подается напряжение во вторичную обмотку силового трансформатора 7. Измеряются показания вольтметров 5 контроля изоляции. Затем между фазой А вторичной обмотки 5 трансформатора 1 напряжения и

землей с помощью магазина сопротивлений 6 вводится дополнительный резистор. Изменяя величину резистора, добиваются изменения сопротивления соответствующей фазы вторичной обмотки 3, которое приводит к изменению напряжения в одной из двух других фаз по 10 или более процентов, снимают показания вольтметров и определяют искомые величины.

Формула изобретения Способ определения активного сопротивления изоляции и емкости сети относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли, затем измеряют напряжения при подключении к одной из фаз сети дополнительного резистора и по результатам двух измерений определяют сопротивление изоляции и емкость, отличающийся тем, что, с целью повышения электробезопасности и точности, осуществляют подключение дополнительного резистора к вторичной обмотке трансформатора параллельно одному из вольтметров контроля изоляции, изменяя величину дополнительного резистора, по показаниям вольтметров контроля изоляции двух других фаз устанавливают оптимальное смещение напряжения одной из этих фаз, а активное сопротивление изоляции и емкость сети определяют по формулам

r-rA(a-a1)2+(d-d1)2. г а Са-а1)

d1a- a1c

0

где а

ШГД (a-a1)2+(d-d1)2 2 1Д - (Ц& + Ug)

еиф +U(f

ai-2(uJtf-(u&f+Cuff

6 1)фф

и§ - и&

d1

2V3 иф

(Ы)2-(цв)2

2V3 Оф

гг- суммарное активное сопротивление изоляции относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, кОм;

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

гц- подключенное значение резистора, кОм;

и)- угловая частота-сети,

11ф - номинальное фазное напряжение, В;

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

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции и емкости электрических сетей напряжением 6-10 кВ. Целью изобретения является повышение электробезопасности и точности за счет подключения дополнительного резистора к вторичной обмотке трансформатора. Способ заключается в том, что измеряют с помощью вольтметров контроля изоляции, имеющих трансформаторы, напряжения фаз относительно земли, затем во вторичную обмотку трансформатора.параллельно одному из вольтметров контроля изоляции подключают в одной из фаз дополнительный резистор, изменяя величину которого по показателям вольтметров контроля изоляции в двух других фазах устанавливают оптимальное смещение напряжения, в одной из этих фаз измеряют напряжение и определяют активное сопротивление и емкость сети приведенным по формулам в описании изобретения. 1 ил. (Л

Тр7

ей. 1

Л -В

-Jt

Жом

Сам

D т D т. 0. т

RuiS

СшЬ

Пак

Сизс