Способ определения свойств в изоляции электроустановок

 

Изобретение .относится к электроизмерительной технике. Цель изобреi9 тения - повьшение точности определения свойств изоляции. Повышающий трансформатор 2 подключается к токоведущим шинам 17 кабеля 18. Переменное напряжение регулируется автотрансформатором 1 О и измеряется вольтметром 1. С помощью ключа 5 и разъединителя 13 осуществляется измерение на переменном, а с помощью ключа 6 и разъединителя 14 - на постоянном напряжениях. Учет полных активных и реактивньк мощностей, а также сквозных токов утечки при положительном и отрицательном напряжениях позволяет повысить точность определения свойств изоляции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л U 4 сд 00 00 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д11 4 G 01 R 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273506/24-21 (22) 24.04.87 (46) 15.02.89. Бюл.У 6 (71) Читинский политехнический институт (72) А.Г. Машкин и Ю.В. Машкина (53) 621.317.33(088.8) (56) Справочник по электротехническим материалам/Под ред. Ю.П. Корицкого, т.2.-M.: Энергия, 1 974.

Авторское свидетельство СССР

У 1352413, кл. G 01 R 21/00, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (57) Изобретение, относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности определения свойств изоляции. Повьппающий трансформатор 2 подключается к токоведущим шинам 17 кабеля 18. Переменное напряжение регулируется автотрансформатором 10 и измеряется вольтметром 1. С помощью ключа 5 и разъединителя 13 осуществляется измерение на переменном, а с помощью ключа 6 и разъединителя 14 — на постоянном напряжениях. Учет полных активных и реактивных мощностей, а также сквозных токов утечки при положительном и отрицательном напряжениях позволяет повысить точность определения свойств изоляции. I з.п. ф-лы, 2 ил. а ф

1458839

50

2Q Q

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для диагностики качества электрической изоляции электроустановок пу-у тем неразрушающих испытаний, в частности для контроля ее состояния s режимах, близких к эксплуатационным а также может быть использовано для учета активных и реактивных потерь 10 в кабельных линиях передач.

Цель изобретения — повышение точности определения свойств изоляции электроустановок и расширение функциональных возможностей способа. t5

На фиг. i представлен треугольник мощностей, иллюстрирующий электроэнергетический процесс в испы туемой изоляции; на фиг. 2 — схема устройства, реализующего способ. 20

Устройство содержит регулировоч- ный автотрансформатор 1, повышаю-. щий трансформатор 2, вентильный блок 3, переключатель 4 полярности вентильного блока1 ключи 5 и бр измерительный прибор 7 средних значений тока, трансформатор 8 напряженуля и трансформатор 9 тока, вольтметр 10 амперметр 11, ваттметр 12, разъединители 13 .и 14, делитель 15, 30 напряжения, измерительный прибор 16 средних значений напряжения, токоведущие шины 17, кабель 18 и изоли- рующие шины 19.

Способ основан на учете униполярного эффекта и безмодельном представлении диэлектрика .изоляции электроустановки. Это обеспечивается измерением и определением полных активных и реактивных потерь, а также 40 ,омических и диэлектрических потерь с учетом униполярного эффекта.

Значение тангенса угла 3 полных потерь

+ Р3

Ф, где P — омич е с к не по те ри . ска

P — диэлектрические потери, — полная мощность в цепи.

По результатам измерения тока сквозной утечки положительной I+ и отрицательной I полярностей при фиксированном напряжении на испытуемой изоляции U определяются танI

reHcbt yrszos oMH ecKHx О и диэлектрики ческих о потерь:

2Р-(Т -I )U Pg ())

tg8

1к (I++ I ) Ц = скь (2)

+

2Q

Влияние униполярного эффекта на результаты измерения исключается измерением сквозного тока утечки при прямой .и обратной полярностях постоянного напряжения с величиной, равной действующему значению переменного испытательного напряжения и последующим усреднением измеренных величин по периоду синусоидального напряжения, Мощность сквозных потерь находят из соотношения

P „ = 1/2 (I + I ) U

С его помощью осуществляется усреднение по периоду синусоидального напряжения омических потерь: 1/2I+U— потери для положительной полуволны, 1/2I U — потери для отрицательной волны.

Аналогичное усреднение осуществляется и для диэлектрических потерь:

Pg = 1/2(P-I U)+ 1/2(Р-I»U)

Поскольку измерения проводятся на постоянном напряжении, равном по величине действующему значению переменного напряжения (тепловой эквивалент) повышается точность измерения за счет исключения влияния нелинейности на результаты измерения. Электроэнергетический процесс, протекающий в изоляции электроустановки можно представить треугольником мощностей.

Способ может быть использован для определения свойств изоляции электроустановок со значительными активными потерями (десятки и сотни кВт), а также на его основе можно реализовать контроль и учет потерь активной (реактивной) энергии в изоляции элементов систем электроснабжения.

Для этого проводят многократное измерение реактивных потерь мощности и тангенсов углов диэлектрических потерь через определенный интервал времени, а потери активной (реактивной) мощности определяют по формуле

И„ Q tgf Q +tgs .т. (3) ! у где Т вЂ” интервал времени между изме1 рениями с номерами i и i+1

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

1458839

20 где Р,Q

30

Q;,а;.,— е@6,"

I 1è) 50 .

Т

55

С помощью ключа 5 и разъединителя 14 повышающий трансформатор 2 подключается к токоведущим шинам 17 кабеля 18. В этом случае испытанию подвергается фаэная изоляция, на которую подается переменное напряжение, регулируемое автотрансформатором 1.

его величина контролируется вольт- . метром 1 О» а потребляемый ток и активная мощность — амперметром 11 и вольтметром 12. После проведения измерения разъединителем 14 и ключом 5 отключается переменное напряжение и с помощью ключа 6 и разъединителя 13 измеряются параметры фаэной изоляции на постоянном напряжении. В этом режиме значения тока и напряжения считываются по показаниям измерительных приборов 7 и 1 6 средних значений тока и напряжения после установления постоянных показаний (затухание тока, абсорбции) при прямой и обратной полярностях испытательного напряжения, Г изменяемого переключателем 4 полярности вентильного блока.

По полученным результатам измерений с помощью формул (1) и (2)определяются тангенсы углов диэлектриче, ских и омических потерь, а с помощью формулы (3) — потери электрической энергии в изоляции элементов систем электроснабжения. При помощи рассчитанных по формулам (1), (2) и (3) величин судят.о свойствах изоляции электроустановок, например, сравнивая их с эталонным значением.

Формула изобретения 1,Способ определения свойств изоляции электроустановок заключающийся в том, что к изоляции электроустановки прикладывают переменное напряжение, определяют тангенс угла диэлектрических потерь и тангенс угла оптических потерь в изоляции электроустановки, по определенным величинам судят о диэлектрических и проводящих свойствах изоляции электроустановки, отличающийся тем, что, с целью повьпцения точности и расширения функциональных возможностей, измеряют активные и реактивные потери мощности на переменном токе, прикладывают к изоляции эле ктроустановки постоянное напряжение положительной полярности, равное по

5 величине действующему значению пере.менного напряжения, фиксируют временной интервал затухания, тока абсорбции и по окончании этого временного интервала измеряют сквозной ток

1О утечки, измеряют сквозной ток утечки при отрицательной полярности постоянного напряжения, равного по величине действующему значению переменного напряжения, тангенсы углов

15 диэлектрических и омических потерь определяют по формулам:

2P-(I, +I ) U

2(1 (IÄ+I )u

2Q полные активная и реактивная потери мощности соответственно1 сквозной ток утечки при положительной и отрицательной полярностях постоянного напряжения» действующее значение переменного напряжения.

2. Способпоп. 1, о тлич аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

35 измерения полной реактивной потери мощности и тангенса углов диэлектрических и амических потерь проводят многократно через временные интервалы между i-м и (i+1)-м измере40 ниями, а активные (Реактивные) потери электрической энергии опредереактивные потери мощности при i-м и (i+1) измерениях, тангенсы углов диэлектрических омических потерь при i-м и (i+1)-м измерениях, Авременной интервал между i-м и (i+1)-м измерениями.

1458839

Фкб д

Со с т ав ит ель В. Ст еп анкин

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 368/51. Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5