Способ определения сопротивления изоляции фаз электрической сети

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к методам косвенного определения сопротивления изоляции электрических сетей, и может быть использовано для определения параметров изоляции отдельных фаз электрической сети. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени измерений. Способ предусматривает измерение модулей напряжения второй и третьей в порядке чередования фаз, шунтирование первой фазы на землю с помощью шунтирующего резистора, измерение модулей напряжения на двух других фазах и расчет сопротивления отдельных фаз и емкости сети по формулам, приведенным в описании изобретения. Устройство, реализующее способ, содержит блок 2 управляемых шунтов, датчики 3 - 5 напряжения, управляемый коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 управления, управляющую электронно-вычислительную машину 9, блок 10 индикации, блок 11 регистрации. Для осуществления непрерывного контроля сопротивления изоляции пофазно измеряют напряжение только двух фаз сети, точность определения обеспечивается выбором величины шунта в блоке 2, при котором напряжение фазы А изменяется на величину более 15% от напряжения фазы в исходном состоянии. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 G 01 R 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4191561/24-21 (22) 05.01.87 (46) 23.08.89. Бюл. М - 31 (71) Московский горныи инсгитут (72) Е.Ф. Цапенко, С,Д. Уманский, Д.Н. Чучелов и И.И. Карпов (53) 621.317.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 595683, кл. С 01 К 27/18, 1978.

Патент Японии М 1958-4767 1, кл. G О1 R 27/18, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ФАЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ СЕТИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к методам косвенного определения сопротивления изоляции электрических сетей, и может быть использовано для определения параметров изоляции отдельных фаэ электрической сети. Цель изобретения — повышение точности и сокращение времени измерений. Способ предусматривает Измерение модулей напряжения второй и третьей в порядSU, 1503027 А 1

2 ке чередования фаз, шунтирование первой фазы на землю с помощью шунтирующего резистора, измерение модулей напряжения на двух других фазах и расчет сопротивления отдельных фаз и емкости сети по формулам, приведенным в описании изобретения.

Устройство, реализующее способ, содержит блок 2 управляемых шунтов, датчики 3-5 напряжения, управляемый коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 управления, управляющую электронно-вычислительную машину 9, блок 10 индикации, блок 11 регистрации. Для осуществления непрерывного контроля сопротивления изоляции пофазно измеряют напряжение только двух фаз сети, точность определения обеспечивается выбором величины шунта в блоке 2, при котором напряжение фазы А изменяется на величину более 15Х от напряжения фазы в исходном состоянии.

1 з и. ф лы, 2 ил.

1503027

2О

-ГЗ а-а ) +(b b 1

4 b (b а — а Ь) — (73+a X+(a а )+b(b-b

1 Ь !Ь-Ь }»!.!3»» Ц»-» }

6 2 (а-а )7 +(Ь-Ь )

I

1 а-а а- 13 !3+а )

"(b"1+!»+ з-) — -;—

Ь (Ь-Ь 2+ -ГЗ+а а-а g (а-а ) +(Ь+Ь ) 3S

1 !

R К

Ь (43+a -Ь (-ГЗ+а

1 1

3 с,з г4 Г(а-а )7+(b-b

40!

1 Ц г где Ь

U i! а

11

U7»

45 ! где r

А

U,U сопротивлениР шунтирующего резистора! напряжения фаз В и С без включения дополнительной

50 проводимости напряжения фаз В и С при включении дополнительной проводимости в фазу А; !!оминальное лииейное наU

h пряжение; угловая частота сети.

1 !!риведена схема эамещерической сети с устройством

На фиг ния элРкт

Изобретение относится к электротехнике, а именно к методам косвенного сопротивления изоляции электрических сетей, и может быть применено для определения параметров изоляции отдельных фаз электрической сети.

Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени измерений.

Способ заключается в том, что измеряют модули напряжения второй и третьей в порядке чередования фаз, шунтируют первую фазу на землю с помощью шунтирующего резистора, измеряют модули напряжения на двух других фазах и рассчитывашт сопротивление отдельных фаз и емкость сети по формулам для реализации данного способа на фиг. 2 — векторная диаграмма напряжений контролируемой сети °

На фиг. 1 изображена контролируемая трехфазная электрическая сеть

1 с изолированной нейтралью, сопротивления изоляции отдельных фаз которой не равны между собой.

Устройство содержит блок 2 управляемых шунтов, датчики 3-5 напряжения, управляемый коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь 7 (АЦП), блок 8 управления, управляющую этектроннс-вычислительную машину

9 (УЭВМ), блок 10 индикации и блок

11 регистрации.

Входы датчиков 3-5 напряжения соединены соответственно с фазами

А,В,С контролируемой сети 1, а их выходы соединены с входами управляемога коммутатора 6, выход которого соединен с входом АЦП 7. Выход

АЦП 7 соединен с входом УЭВМ 9, первый выход которой подключен к входам блока 10 и блока 11, второй выход

УЭВМ 9 соединен с входом блока 8 управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управляемого коммутатора 6 и блока 2 управляемых шунтов, первый выход блока 2 соединеч с входом перного датчика напряжения, а второй выход — с заземлителем, Согласно фиг. 1 измерения по clio» собу осуществляются в следующей последовательности.

Алгоритм управления реализуется по командам УЭВМ 9. УЭВМ 9 обращается к блоку 8 управления, как и к любому внешнему блоку 10,11. Блок 8 управления имеет свой адрес и служит для передачи управляющих кодов на блок ? управляемых шунтов н управляемый коммутатор 6. При этом на блок 2 управляемых шунтов передается четырехразрядный двоичный код, а на управляемый коммутатор 6 — двухразрядный, Напряжение фаз поступает на входы идентичных датчиков 3-5 напряжения на выходе каждого из KQTopblx образуется нормализованный сигнал постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 10 В, пропорциональный входному фазному напряжению. На входы управляемого коммутатора 6 подаются tioстоянные напряжения соответствующих фаз сети в соответствии с алгорит1503027 мом. Выходное напряжение управляемого коммутатора 6 поступает на вх».д

АЦП 7, в котором преобразуется в двоичный код. УЭВМ 9 считывает полученные в АЦП 7 коды и запоминает в оперативной памяти. После измерения значений напряжения фаз А,Б,C относительно земли измеряются значения напряжений фаз В и С при подключенном .к фазе Л дополнительном сопротивлении из блока 2 управляемых шунтон. В зависимос1и о1 кода младших разрядов, подаваемого от УЭВИ 9 через блок 9 упра»злеи:я, соо; не гс»нующее дополнительно: со«ро»и«ление подключается на выход блока ? управляемых шунтов к фазе Л, г ос ле чего вновь производится послед» нательное измерение значений на«ряжения фаз 20

В и С. Подбор необходимого номинала дополнительного сопротивления осуществляется исходя и3 15 . разности показаний соответствующих измерений фаз относительно земли. 25

Полученные в УЭВМ 9 коды значений напряжений до и «соле подключения к фазе А дополнительного сопротивления являютея исходными дан»»ь»ми для расчета сопротивлений изоляции отдельных фаз отн сител»но «емли электрической сети. Конечные результаты выводятся и. УЭВ»1 9 на блоки 10 и 11, а непрерь»в«ость определения сопротинле»»ий изоляции фаз и емкости электрической сети обее»»ечинается

У4 4 + - 8 В + с"с "4 р

Полученные независимые уравнения позволяют однозначно определить искомое сопротивление изоляции электрической сети пофазно с учетом существующей связи комплексов напряжений фаз с их модулями (фиг. 2) при допущении, .то емксети фаз равны между собой

3 а -U

4 2 Ф т

U -U ь = - -.-й .Ã3

8 4

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Способ определения сопротивления изоляции фаз электрической сети, 45 заключающийся в том, что измеряют напряжения фаз сети, подключают к одной из фаз шунтирующий резистор и определяют реактивное сопротивление сети относительно земли, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерений, при подключении к одной фазе сети шунтирующего резистора измеряют напряжения других фаэ сети и определяют сопротивления R

55 отдельных фаз Л,В,С сети по формулам в исходном состоянии;

+ l > С, с

= — +jdC л

+ ) Л, 8

КОМ»»» P KC b»»»ОЗ»»»ОЙ

»»р.»»« »»имости изоля»»ии «фа зно. в фа »у Л известного с пр< тивления новое

При ннедении дополнительноге циклическими повторениями описанных операций.

В исходном состоянии к»»»»т» олируемая электрическая сея в (ф»»» . 1) описывается спним уравнением относительно искомых пол«ых «ронодимостей изоляции »4, », Y „ определяемь»х пофазно согласно «ерному закону

Кирхгс фа

У „У „ П,У, + U V . = 0 где U>, П 8, U — комплексы напряжений отдельных фаэ относительно земли состояние контролируемой сети опишется уравнением с первой частью, отличной от нуля

У4 - ад+1Ьл ° П, = ав+ »Ь8

П а +lb

U -Б; ГЗ вЂ” - -- - — — и 2 30 2

3 а = а =а я — — П

Ъ, Ь+2 У »

I (ГдЕ а4 ° а„ас э определяются анвлогично.

По векторной диаграмме фиг. 2 очевидна достаточность измерения напряжения только двух фаз сети для осуществления непрерывного контроля сопротивления изоляции пофаэно.

Формула изобретения

1. Способ определения сопротивления изоляции фаз электрической сети, Ь Ь а-a b)-(»3+а а а-а +Ь Ь b ))

3 ((а-а )"-+(Ь-b )

1503027

s Гв

Uï

Ь где г

1 а-а ("" "Ф—

b-b

8 с соответственно напрякения фаз В и С на земпю до и после шунтирования фазы А. &- 1+1 3+а Н -а 1» (а-а ) +(Ь-Ь ) 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, выбор величины сопротивления шунтирующего резистора производят из условия изменения напряжения фаз не ниже 15Х при его подключении к сети.

3gr ((a-а ) +(b-b -

A т

Uc Uâ

7 - "n

Ь

t а

Составитель П.Мельников

Редактор С, Пекарь Техред N. Коданич

Корр е кт ор М. Шар оши

Заказ 5081/55 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

f 1 f b (ь-b щи+в }(a-à } (а- д) (13+а) 41

b(-13+а 2 Ь -ГЗ+а2 сопротивление шуитирующего р езистора; угловая частота сети номинальное линейное напряжение;