Способ определения тока короткого замыкания с.ф.мокеева

 

Изобретение может быть использовано для изготовления приборов, позволяющих определить токи короткого замыкания в электроустановках переменного напряжения . Цель изобретения - повышение точности измерения. Определяется внутреннее сопротивление электрической сети путем загрузки ее известной слаботочной выпрямительной нагрузкой с замером постоянной составляющей и разности длительности положительной и отрицательной полярности напряжения сети. По полученным замерам определяются активная и реактивная составляющая внутреннего сопротивления и ток короткого замыкания в данной точке сети . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 27/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ хх н 0 н н (21) 4809134/21 (22) 22;02.90 (46) 23.02.93. Бюл. t+ 7 (75) С.Ф.Мокеев и С,Е.Смирнов (56) Зевеке Г,В., Ионкин П.А. Основы электротехники, ч. 1, Госэнергоиздат, 1955. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ С.Ф.МОКЕЕВА (57) Изобретение может быть использовано для изготовления приборов, позволяющих определить токи короткого замыкания в электроустановках переменного напряжеИзобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для изготовления приборов, позволяющих определить токи короткого замыкания (Т,К,3.) в электроустановках переменного напряжения.

Для проверки чувствительности защит.ных аппаратов электроустановок необходимо знать Т.К.3., которые определяются внутренним сопротивлением источника.

Известны способы определения Т,К.З, непосредственно из опыта короткого замыкания или путем замера внутреннего сопротивления источника при его обесточивании.

Но эти способы требуют. обесточивания потребителей, достаточно трудоемки и небезопасны, Известен способ определения тока короткога замыкания путем замера внутреннего сопротивления источника, использующий принцип эквивалентного генератора. В этом случае в режиме холостого

„„Я „„1797077 А1 ния. Цель изобретения — повышение точности измерения. Определяется внутреннее сопротивление электрической сети путем загрузки ее известной слаботочной выпрямительной нагрузкой с замером постоянной составляющей и разности длительности положительной и отрицательной полярности напряжения сети. По полученным. замерам определяются активная и реактивная составляющая внутреннего сопротивления и ток короткого замыкания в данной точке сети.1 ил, хода источника замеряется величина напряжения холостого хода 0хх, в режиме подключения внешней нагрузки замеряется величина напряжения 0 и тока1н нагрузки.

Внутреннее сопротивление источника определяется по формуле;

Однако такой способ имеет следующие недостатки:. 4

1, Без учета угла сдвига между Охх и UH формула (1) дает приблизительное значение величины внутреннего сопротивления источника, учет же угла сдвига в значительной мере усложняет методику определения Ен.

2. Из-за колебания напряжения Л0хол в сети в процессе производства замеров, что имеет место в реальных условиях в реальных силовых электроустановках, для получения корректных замеров, что возможно при.

1797077

Л Бср ги . Iv.cp (2) 3. Для определения индуктивного сопротивления источника переменного на- 55 пряжения при подключении нагрузки по и.

1 замеряют разность времен AT (углов Alp)

«Т+ Tположительной и отрицательной — пол2 2 выполнении условия ЬО >.AU«>, необходимо увеличить ток внешйей нагрузки IH, что приводит к росту габаритов приборов, основанных на этом способе.

3. B электрических сетях большой мощности со значительными T.К.3. для получения достаточно точных замеров AU также требуется увеличение IH.

4. Значительные токи нагрузки I<, по. требляемые приборами с таким принципом работы, делает небезопасным и роцесс замера, .т,к, в случае нарушения контакта в месте подключения прибора к сети возможно возникновение дуги с перекрытием и К.З. на соседние фазы. 15

Целью изобретения является повышение точности замера полного внутреннего сопротивления источника переменного напряжения и снижение тока дополнительной нагрузки в измеряемой сети, Использование предлагаемого способа определения внутренних соп роти влений электрических источников позволит создавать малогабаритные, простые и безопасные в пользовании приборы, замеряющие под рабочим напряжением следующие параметры сетей переменного тока низкого напряжения:

1. внутреннее активное сопротивление;

2, внутреннее индуктивное сопротивление; 30

З,токи короткого замыкания;

4. качество контактных соединений;

5. наличие в сети нагрузок однополупериодной схемы выпрямления, Поставленная цель достигается тем, что:

1, Последовательно в цепь известного слаботочного сопротивления гн прибора для замера внутреннего сопротивления включают выпрямительный элемент (диод, 40 транзистор и т,д.), загружая измеряемую сеть однополярным током нагрузки, 2, Для определения активного сопротивления источника переменного напряжения при подключении нагрузки по и. 1 45 замеряют среднее значение напряжения

Мср за период в сети и тока нагрузки i„ p.

Активное сопротивление источника определяется по формуле:

50 уволны напряжения сети. Индуктивное сопротивление источника определяют по формуле; (3) хн = гн tg p =гн т = гни AT дт=

A Ир.ст

V«.г (4) где Л0ср. т — среднее значение стабилизированного переменного напряжения;

U« — амплйтуда стабилизированного переменного на ряжения.

По (2) и (3) определяется активная r„и реактивное хи сопротивление источника (сети), а полное сопротивление будет равно гдето-угол нагрузки; в — круговая частота.

Основной особенностью предлагаемого способа является то, что нормально (без подключения нагрузки с током одной полярности) в промышленных сетях переменного тока замеряемые в этом способе параметры напряжения сети имеют следующие значеТ+ Г ния: AU

2 2 не зависят от величины загрузки. сети, а, следовательно, не требуется фиксировать параметры сети в режиме холостого хода, нагружать сеть нагрузками, вызывающие значительные изМенения напряжения.

На чертеже изображен пример схемы устройства, основанного на предлагаемом способе. Устройство состоит из нагрузочного сопротивления 1, включаемого в сеть через выпрямительный элемент 2, амперметр магнитоэлектрической системы 3 и переключатель 4; Параллельно этой цепи подключен измеритель среднего значения напряжения сети AU

6, и вольтметра магнитоэлектрической системы 7, и измеритель разности длительности полярности AT, состоящий из предвключенного сопротивления 8, двух встречно-включенных стабилитронов 9, вольтметра магнитоэлектрической системы

10.

При подключении устройства к сети при разомкнутом переключателе 4 оба вольтметра 7 и 10 нормально (в случае отсутствия однополярной нагрузки) дадут нулевые показания. При замыкании переключателя 4 вольтметр 7 замерит величину AV

1797077

Z, = Я +хх

При использовании усилительных полупроводниковых устройств для замера средних значений (постоянных составляющих) Составитель С.Смирнов

Редактор Т.Полионова Техред М.Моргентал Корректор М щароши

Заказ 652 Тираж ПодписноеВНИИПИ 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

Формула изобретения

Способ определения тока короткого замыкания путем замера полного внутреннего сопротивления, имеющего активно-индуктивный характер, в силовых сетях переменного напря>кения, включающий в себя фиксацию изменения напряжения при подключении дополнительной нагрузки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения . точности замера и снижения тока дополни. тельной нагрузки в измеряемой сети, в узле измерения создают слаботочную выпрямительную нагрузку и определяют активную составляющую внутреннего сопротивления, измеряя постоянную составляющую напряжения сети и среднее значение тока нагрузки с последующим определением активной составляющей сопротивления, по формуле ги = AUcp/ ср, напряжения при условии подавления переменной составляющей диапазоны измерения внутренних сопротивлений сети и T,Ê,З. можно резко увеличить.

5 где ЛОср — постоянная составляющая напряжения в сети;

icp — среднее значение тока нагрузки, определяют индуктивную составляющую сопротивления, измеряя разность длительностей положительной и отрицательной полярностей напряжения сети с последующим определением индуктивной составляющей сопротивления, по формуле х =r,2mfhT, где rx — сопротивление дополнительной нагрузки;

f — частота сети;

Л Т вЂ” разность длительности положительной и отрицательной полярности напряжения в сети, а полное внутреннее сопротивление определяют по формуле;

2и = Я+xx.