Способ определения параметров изоляции сети с изолированной нейтралью относительно земли Советский патент 1993 года по МПК G01R27/18 

8 9

tdt.

с в

А

k

Использование: в электротехнике для определения параметров изоляции относительно земли в сетях с изолированной нейтралью. Сущность изобретения: между одной из фаз сети и землей подключается колебательный контур 2, состоящий из ветви с последовательно соединенными активными 3 и индуктивными 4 элементами, параллельно которой включена ветвь с емкостным 5 элементом, после чего, изменяя его активное и реактивное сопротивления, добиваются осуществления режима резонанса токов и измеряют величину тока в неразветвленной части указанного колебательного контура, а также напряжение фазы, к которой он подключен, относительно земли, затем по предложенным соотношениям определяют активную емкостную и полную проводимо/ сти изоляции сети относительно земли. 1 ил.

00

ю ю

Ю 00

ел

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров изоляции относительно земли в сетях с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повышение точности измерения.

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

Устройство для определения параметров изоляции сети с изолированной нейтралью относительно земли состоит из разьединителя 1, через который к одной из фаз сети подключен первый вывод колебательного контура, состоящего из ветви с последовательно соединенными активным 3 и индуктивным 4 элементами, параллельно которой включена ветвь с емкостным 5 элементом, а второй вывод колебательного контура 2 через амперметр 6 подключен к земле. Вольтметр 7 предназначен для измерения напряжения этой фазы относительно земли. Кроме того, на фиг.1 показана вторичная обмотка 8 силового трансформатора, от которой через выключатель 9 осуществляется питание сети, а также активные 10, 11, 12 и емкостные 13, 14, 15 проводимости изоляции фаз, образующие, в свою очередь, активную Gn, емкостную Вп, а также полную Yn проводимости изоляции сети относительно земли.

Способ опредрпения параметров изоляции сети с изолированной нейтралью относительно земли реализуется следующим образом на примере описания работы устройства.

Колебательный контур 2 с помощью разъединителя 1 подключают между одной из фаз сети и землей. При этом к колебательному контуру 2 прикладывается фазное напряжение U и он оказывается включенным параллельно активной Gn и емкостной Вп проводимостям изоляции сети относительно земли. Изменяя параметры колебательного контура 2, добиваются изменения его активного и реактивного сопротивлений таким образом, чтобы осуществлялись условия резонанса токов в системе, образованной подключаемым к сети колебательным контуром 2 и изоляцией сети. При этом, исходя из удобства реализации и производства измерений, целесообразно наменять величину активного 3 или индуктивного 4 элементов, а в качестве емкостнего элемента 5 использовать эталонный конденсатор постоянной емкости. Если подобрать параметры активного 3, индуктивного 4 и емкостного 5 элементов R. L, С соответственно, входящих в состав колебательного контура 2 таким образом, чтобы добротность образующейся системы удовлетворяла следующему условию:

Q-GsV)f 1. t

(1)

где Q - добротность системы, образованной колебательным контуром 2 и изоляцией сети;

СЈ Си + С - суммарная емкость указанной системы, Ф;

G Gn + GK - суммарная активная проводимость указанной системы, См;

Gn - активная проводимость изоляции сети, См:

о

G активная проводи( -b Fr

мость колебательного контура 2, относи- тельно земли, См, то достижение режима резонанса можно определить по минимуму тока в неразветвленной части колебательного контура 2, регистрируемого с помощью амперметра 6. Исходя из условия (1) емкость С следует брать как можно меньше, по возможности стремится к тому, чтобы ее величина была соизмерима с емкостью изоляции сети Сп. В режиме резонанса результирующая реактивная проводимость образую- щейся системы будет равна нулю, поскольку будет равны между собой емкостная и индуктивная проводимости, т.е.

Вп + Век BLK

(2)

где Вп (оСр - емкостная проводимость изоляции сети. См,

Век О)С - емкостная проводимость колебательного контура 2 относительно земли, см;

с,иЛBLK - индуктивная прово(coLf + FT

димость колебательного контура 2 относительно земли, См;

и круговая частота напряжения сети, . Тогда емкостная проводимость изоляции сети Вп определится по следующему выражению:

Вп BLK- Вс

(Л.

(«oLf.+ R3

-сЛЛЗ)

Поскольку результирующая реактивная проводимость образующейся системы равна нулю, то ее полная проводимость имеет чисто активный характер, а следовательно величина тока в неразветвленной части колебательного контура 2, регистрируемая амперметром 6 определяется уровнем напряжения фазы, к которой подключен

контур, измеряемым вольтметром 7 и активной проводимостью G образовавшейся системы относительно земли:

I UGs.

(4)

где I - ток в неразветвленной части колебательного контура 2 в режиме резонанса, А;

U - напряжение фазы относительно земли в режиме резонанса, В.

Преобразовав выражение (4), получаем выражение для определения активной проводимости изоляции сети относительно земли:

Gn

I

U (wlf+tf

После чего, с учетом выражений (3) и (5) полная проводимость изоляции сети определится из выражения

У„- VGT+BS

Предложенный способ определения параметров изоляции сети с изолированной нейтралью относительно земли позволяет повысить точность определения искомых параметров изоляции, что дает возможность более достоверной диагностики состояния электроустановок и способствует обеспечению надежной и бесперебойной работы системы электроснабжения, а также позволяет повысить уровень электробезопасности в процессе эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью. Формула изобретения Способ определения параметров изоляции сети с изолированной нейтралью относительно земли, основанный на создании

0

резонанса в колебательном контуре, подключенным к сети, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, регистрируют величину тока в цепи колебательного контура, подключенного между одной из фаз сети и землей, затем по измеряемым значениям тока и напряжения, а также по величине активного и реактивного сопротивлений колебательного контура определяют активную, емкостную и полную проводимости изоляции сети относительно земли по следующим выражениям:

15

20

Gn тт

Вп

U (wL)2 + R2 wL

(wl)2 + R2

Yn VGn + в2, .

25

30

35

40

где Gn - активная проводимость изоляции сети, см;

Вп - емкостная проводимость изоляции сети, см;

Уп - полная проводимость изоляции сети, см:

I - ток в неразветвленной части колебательного контура в режиму резонанса, А;

U - напряжение фазы относительно земли в режиме резонанса, В;

а - круговая частота напряжения сети, с ;

R - активное сопротивление ветви с индуктивным элементом в режиме резонанса, Ом;

L - индуктивность ветви с индуктивным элементом в режиме резонанса, Гн;

С - емкость ветви с конденсатором в режиме резонанса, Ф.