Способ определения активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания трехфазной электрической сети

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения параметров цепи замыкания на землю асимметричных шахтных и карьерных электрических сетей напряжением 6-10 кВ. Цель изобретения - повышение электробезопасности при определении активного и индуктивного сопротивлений короткого замыкания. Способ заключается в том, что осуществляют смещение нейтрали путем трансформации соответствующего напряжения из вторичной обмотки трансформатора напряжения в высоковольтную часть электрической сети, изменяя для этого величины сопротивлений магазина резисторов, включенного в соответствующую фазу высоковольтной части сети и гальванически развязанного через указанный трансформатор напряжения от высоковольтной части сети, по показаниям вольтметров контроля изоляции трех фаз, измеряющим напряжения каждой из фаз относительно земли, до и после подключения магазина резисторов вычисляют по расчетным формулам активное и индуктивное сопротивления цепи короткого замыкания. Устройство, реализующее способ, содержит трехфазный силовой трансформатор 1, предохранители 2, трехфазный трансформатор 3 напряжения, вольтметры 4-6 контроля изоляции, Магазин 7 резисторов. Изобретение повышает элбкт р 6безопасность при определении активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания 1 ил. д 4 00 о ю 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 R 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР I 09,2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840048/21 (22) 14,06.90 (46) 15.07,92. Бюл. ¹ 26 (71) Московский горный институт (72) Ю.Г,Бацежев и Д.Н.Чучелов (53) 621.317.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1531034, кл. G 01 R 31/02, 1989, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОГО

И ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ

ЦЕПИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится k электроизмерительной технике и может быть использовано для определения параметров цейи замыкания на землю асимметричных шахтных и карьерных электрических сетей напряжением 6-10 кВ. Цель изобретения— повышение электробезопасности при înðåделении активного и индуктивного сопротивлений короткого замыкания. Способ заключается в том, что осуществляют смещение нейтрали путем трансформации со,, Я2„„1748098 А1 ответствующего напряжения из вторичной обмотки трансформатора напряжения в высоковольтную часть электрической сети, изменяя для этого величи«ны сопротивлений магазина резисторов, включенного в соот ветствующую фазу высоковольтной части сети и гальванически .развязанного через указанный трансформатор напряжения от высоковольтной части сети, по показаниям . вольтметров контроля изоляции трех фаз, измеряющим напряжения каждой из фаз относительно земли, до и после подключения . магазина резисторов вычисляют по расчетным формулам активное и индуктивное сопротивления цепи короткого замыкания, Устройство, реализующее способ, содержит трехфазный силовой трансформатор 1, предохранители 2, трехфазный трансформатор, 3 напряжения, вольтметры 4-6 контроля изоляции, Магазин 7 резисторов. Изобретение повышает электробезопасность при определении активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания

1 ил.

1748098

ИЗобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения параметров цепи замыкания на землю асимметричных шахтных и карьерных трехфазных электрических сетей напряжением 6 — 10 кВ.

Цель изобретейия — повышение электробеэопасности при определении значений активного и индуктивного сопротивлений короткого замыкания электрических сетей.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют смещение нейтрали путем трансформации соответствующего напряжения из вторичной обмотки трансфарматора напряжения в высоковольтную часть дуги, изменяя для этого величины сопротивлений магазина резисторов, включенного в соответствующую фазу высоковольтной части сети и гальванически развязанного через укаэанный трансформатор напряжения от высоковольтной части сети, по покаэаниям вольтметров контроля изоляции трех фаз, измеряющих напряжение каждой из фаз относительно земли до и после подключения магазина резисторов, вычисляют по расчетным формулам активное и индуктивное сопротивление цепи короткого замыкания.

Подключение магазина с резисторами, наминалы которых известны во вторичную обмотку трансформатора напряжения на низкой стороне. вызывающее тем самым оптимальное смещение напряжения одной из фаз на первичной стороне высокого напряжения путем подбора значения резистивного сопротивления соответствующему указанному условию, обуславливает смещение напряжения нейтрали на низкой староне, При этом отсутствует необходимость коммутаций на высокой стороне, что улучшает условия электробезопасности поэтому указанные действия способа дают воэможность реализовать систему уравнений с двумя неизвестными, решение которой и позволяет определить величины активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания, Достижение цели базируется на том факте, что исключается необходимость осуществления коммутаций на высоковольтной стороне сети, что затруднено в рабочем режиме эксплуатации сети, ухудшает условия электробезапаснасти в шахте, На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит трехфазный силовой трансформатор 1, предохранители 2, трехфазный трансформатор 3 напряжения, вольтметры 4-6 контроля изоляции, изме10

40

55

Величины g и сдС определяются для конкретных трехфазных сетей известными способами заблаговременно(например, методом амперметра — вольтметра), Иэ анализа уравнений, составленных для схемы замещения трехфазной сети с изолированной нейтралью, с учетом косвенного определения тока короткого замыкания и выражения (1) имеем ряющие напряжение каждой из фаз относительно земли, магазин 7 резисторов.

Кроме того, на чертеже изображен отрезок шахтной трехфаэнай сети 8 переменного тока с указанием проводимостей изоляции и емкостей фаэ сети gA gB gc u

Сд, Св, Сс, параллельное соединение которых дает величины 9 и С, Указаны также параметры цепи тока короткого замыкания

r>, x>, — активное сопротивление 9 и индуктивное сопротивление 10.

К выводам вторичной обмотки силового трансформатора 1 через предохранители 2 подключены первые выводы первичной обмотки трансформатора 3 напряженйя. К первым выводам вторичной обмотки трансформатора 3 напряжения присоединены первые выводы вольтметров 4-6 контроля изоляции. Вторые выводы первичной и вто0 ричной обмоток трансформатора 3 напряжения обьединены с вторыми выводами вольтметров 4-6 контроля изоляции и заземлены. Магазин 7 иэ известных дополнительных резисторов включен между фазой А

5 и вторичной обмоткой трансформатора 3 напряжения и землей, Отрезок трехфазной шахтной сети 8 подключен к вторичной обмотке силового трансформатора 1, К фазе А шахтной трехфазной сети 8 переменного то0 ка подключены имеющее место при возникновении тока короткого замыкания его параметры — активное сопротивление 9 и индуктивное сопротивление 10.

Для указанной схемы полная проводи5 масть сети относительно земли при отсутствии цепи короткого замыкания имеет вид

V =g + — +)вС вЂ” — ), (1)

3 3

К> г„ NL> где r<- активное сопротивление вольтметра контроля изоляции;

К = W>/Wz — коэффициент трансформации измерительного трансформатора;

NLi — сопротивление трансформатора;

g — суммарная активная проводимость изоляции относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтраль о; аС вЂ” суммарная емкостная проводимость трехфазной сети с изолированной нейтралью относительно земли.

1748098

YaA= Y (-1) (2)

UA

Поскольку значения г, К и L> предварительно известны (они обычно значительно больше активного и индуктивного сопротивлений цепи короткого замыкания и поэтому их можно не учитывать в условиях измерений) искомые параметры могут быть определены по формулам, г,г.

a - 6

g P п-а)6Ф -Й)-осе(a(5-о)-5)a-à))

Z а а(о-6)-Йа-a))+соC (а (а-a ).6(6-6)) .

Е з сд(а + б )

2 0 — Й0

60ф

Я- Uh 20

773 0 ,2,2,2

20А-0в-uc,„, гдеа — 60 +0ф;

Ф ,2,2

Ь Uc -Ui3

YVFUy д — суммарная активная проводимость изоляции относительно земли трехфазнай сети с изолированной нейтралью, Ом, С>- суммарная емкость трехфазной се-, ти с изолированной нейтралью относительно земли, мкФ; м — угловая частота сети, с

0Ф вЂ” номинальное фазнае напряжение 35 сети, В;

UA, UD, Uc Uä, 0в, Uc — соответственно напряжения фаз А, В, С относительно земли да и после трансформации напряжения смещения нейтрали из вторичной аб- 40 мотки трансформатора в электрическую сеть, В, Способ осуществляют следующим образом на примере описания работы устройства, 45

Подают напряжение ва вторичную обмотку силового трансформатора 1. Измеряют показания вольтметров 4 — 6, контроля изоляции. Затем между фазой А вторичной обмотки трансформатора 3 напряжения и 50 . землей включается магазин 7 из известных дополнительных резисторов, смещая нейтраль путем трансформации напряжения из вторичной обмотки трансформатора 3 напряжения в сеть 8. Изменяя величину рези- 55 строе магазина 7, да биваются аптимальнога изменения напряжения в одной из трех фаз путем изменения сопротивления соответствующей фазы первичной обмотки трансформатора 3 напряжения атносительно земл 1 (не менее десятипроцентного смещения напряжения одной из фаэ по показаниям вольтметров 4 — 6 контроля изоляции). При этом измеряют напряжения во вторичной обмотке трансформатора 3 напряжения вольтметрами 4 — 6 контроля изоляции. На основании проведенных измерений и заблаговременно известных величинах для конкретной сети 0ф, g, С величины активного сопротивления 9 и индуктивного сопротивления 10 определяются из формул (3) и (4).

Изобретение, по сравнению с прототипом, повышает электробезопасность определения значений активного и индуктивнага сопротивлений, так как исключается необходимость дополнительного воздействия на цепь короткого замыкания, вызывающая опасность для шахт, опасных по газу и пыли.

Формула изобретения

Способ определения активного и индуктивнога сопротивлений цепи короткого замь|кания трехфазной электрической сети, заключающийся в смещении нейтрали относительно земли, отличающийся тем, что, с целью повышения электробезопасности, измеряют напряжение каждой из фаз относительно земли, смещение нейтрали осуществляют путем трансформации соответствующего напряжения из вторичной обмотки трансформатора напряжения в высоковольтную часть сети, изменяя для этого величины сопротивлений магазина резисторов, включенного в соответствующую фазу высоковольтной части сети и гальванически развязанного через указанный трансформатор напряжения от высоковольтной части сети, измеряют повторно напряжение каждой из фаз относительно земли, активное r> и х> индуктивное сопротивления цепи короткого замыкания электрической сети определяют па формулам ,2, 2. а +6

) у (с (а-а )+6 Я-6)) авС Я-8)-В(а 4У) д (ц(б-о)-5 (а-a)+азС (а(а-ai+0(5-6)) хЕ

3 (а, г

2 Й-0ЬЯ вЂ” нп—

Ф

U5- U5

ГОЛГОФ ,2,2,2

»A — 0в — Uc+0 .

60Ф

1748098,2,2

UC =UB

Ь- Г-О

Составитель Е. Березов

Редактор М. Кобйлянская Техред М.Моргентал Корректор T. Палий

Заказ 2503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

g — суммарная активная проводимость изоЯ ляции относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью, Ом 1;

С - суммарная емкость трехфаэной се-. ти с изолированной нейтралью относительно земли, мкФ; в — угловая частота сети, с 1;

Оф — номинальное фаэное напряжение сети, В;

° 1 °

UA, UB, Uc, UA,U6,Uc — соответственно напряжения фаз А, В, С относительно земли до и после трансформации напряжения смещения нейтрали из вторичной обмотки трансформатора в электрическую сеть, В.