Устройство для измерения сопротивления изоляции в высоковольтных электрических сетях с изолированной нейтралью
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1002985
Авторы: Вольский, Коренский, Николайчук, Омельченко
Текст
(2 52258 18-21 1 М.Кн 29 18 ки Мо осударственный комите СССР по делам изобретений и открытийпубликовано 07,0383, Б ата опубликования опи ания 07,0 сф Кр,ре нскмЪЗ.4 " Р 72) Авторы изобретени А.З. Николайчук, В.И. Омельченко и Е.Г. Воль(71) Заявитель пропетровский горный институт им. Артем УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯИЗОЛЯЦИИ В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ к электроиз" ет быть ис- . полного соп- составляювысоковольт изолированя под номием и нагрузтн ик измерения ктрической снованное яженияс посления иэоля 15 ети вто ало гич .изм Изобретение о оситсямерительной техн е и можпользовано для измеренияротивления изоляции и егощих относительно земли вных электрических сетях сной нейтралью, находящихснальным рабочим напряженикой.Известно устройство длсопротивления изоляции элсети относительно земли,на регистрации тока и напнулевой последовательностдующим расчетом сопротивл ции (1 ..Недостатком известного устройства является необходимость накладывать на сеть значительное напряжение смещения, которое должно составлять не2 менее 0,3 фазного напряжения, так как при напряжении смещения, соизмеримом с напряжением несимметрии сети, результаты измерений оказываются недостоверными, при определении актив ной составлякщей полного сопротивления получается недопустимо большая погрешность, ввиду затруднений в измерении в реальных сетях небольшой величины активной составляющей тока нулевой последовательности, которая в большинстве случаев находится в пределах 5-10 от полного тока.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее источник питания, вольтметр, фаэометр и амперметр.Источник питания подключен к первому выводу устройства и амперметру, который через измерительный вход .фазомет" ра подключен к второму выводу,устройства. Вольтметр и опорный вход фаэометра подключены параллельно ксточнику питания.Работа устройства заключается в следующем. Устройство. своим первым выводом соединяется с: нейтральной точкой сети, а вторым - с заземляющей сетью. В нейтральную точку сети от источника питания вводится первая ЭДС Е. При этом измеряют следующие величйны: модуль вектора Еп . (по вольтметру), модуль первого тока в нейтрали 1(по амперметру), угол У сдвига фаз между векторами Йпи см Затем в нейтральную точку с от того источника питания вводят рую ЭДС Еп , При этом измеряют анные величины Епю 1 смем По еренным величинам расчетный путем(еэ-)соьч. отивления Я з и + где Ч = уго между векторами рной ЭДС и сумго . тока 1ное сопротивсхемы;ивное сопротивсхемы;ное и реактивное тивления уств присоединения етственно;ное и реактивное тивления калиброй индуктивности. марн г =г +г - акти лени хсх хпр+"и Реак лени г, хп - актив сопр ройс сост(сх+ определяют модуль полной проводимости сети ( или обратную ей величину -модуль полного сопротивления изоляциисети Е, а также д, В - активные составляющие полных проводимости и сопротивления электрической сети относительно земли и Ь, х - реактивные составляющие полных проводимости и сопротивления электрической сети относительно земли соответственно (2).Недостатками этого устройства ян- Оляются необходимость введения регулируемого источника питания, а такжепроведения двух измерений напряжения,тока и углов между ними, сложностьрасчетов, значительная погрешность 5при определении активной. составляющейполного сопротивления изоляции, которая может достигать 50 при коэффициенте демпфирования й = 5.Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,)то в устройство для измерения сопро.ивления изоляции в высоковольтныхэлектрических сетях с изолированной 25нейтралью, содержащее источник питания, вольтметр, амперметр и фазометр,подключенный измерительным входоммежду амперметром и вторым зажимомустройства, причем первый вывод источника питания соединен с первымзажимом устройства, введены коммутатор, калиброванная индуктивность,второй фаэометр и источник опорнойЭДС, причем второй вывод источникапитания через коммутатор и калибро- З 5ванную индуктивность соединен с амперметром, измерительный вход второго фазометра подключен между входомкоммутатора и вторым зажимом устройства, вйход источника опорной ЭДС 40подключен к опорным входам первогои второго фазометров, а вольтметр подключен между входом коммутатора ивторым зажимом устройства.На фиг, 1 приведена блок-схема 45устройства измерения сопротивления.изоляции н высоковольтных электрических сетях с изолированной нейтралью;на фиг. 2 - схема замещения измеряе)мой цепи; на фиг. 3 - векторная диаг рамма ЭДС и токов.Устройство содержит источник 1 питания, коммутатор 2,калиброванную индуктивность 3, амперметр 4, первый 5и второй 6 фазометры, вольтметристочник 8 опорной ЭДС, а также элект.рическую сеть 9, заземляющую сеть 10,блок присоединения 11, входные зажимы 12 и 13,Устройство работает следующим образом.60Первый зажим 12 устройства соединяется с нейтральной точкой электрической сети 9, а второй 13 - с заземляющей сетью 10. В случае недоступности нейтральной точки она может быть 65 образована при помощи блока присоединения 11, который в общем случае представляет собой набор индуктивностей, емкостей, резисторов, соединенных в звезду и подключенных к электрической сети 9, либо трехфазный трансформатор с выведенной нейтралью. При разомкнутом коммутаторе 2 производится измерение модуля вектора суммарной.ЭДС Е (по вольтметру 7), равного векторной сумме ЭДС источника питания Е и. и ЭДС естественного смещения Ее, а также угла Ы(по фазометру 6) между вектором Е и вектором опорной ЭДС отсчета углов Е О. Затем при замкнутом коммутаторе 2 производятся измерения модуля вектора суммарного тока 3(по амперметру 4), вызванного ЭДС Е, а также угла д.2(по фазометру 5) между вектором 2 и вектором опорной.ЭДС Ео.Определение полного сопротивления изоляции и его составляющих производится по формулам: реактивная составляющаяизоляции Формулы (1) - (3) получены исходя из следующих соображений. При вводе в нейтраль сети постороннего источника в измеряемой цепи будут действовать дне ЭДС: ЭДС постороннего источ. ника питания Е и ЭДС естественного смещения нейтрали Е, величина и направление которой определяется н зависимости от соотношений пронодимостей отдельных фаз относительно земли. Согласно схеме замещения (фиг. 2) ураннение Кирхгофа для измеряемой цепи будет иметь нид+ х дх + - + р Формула изобретения Как видно из векторной диаграммы (фиг. 3)Еп + Ее= Е 1. Е + 1 п = ЕТогда Е у +.(Е +Бак )Приняв за направление отсчета углов вектор Ео, получим51(1 Ы 2Е - е =3 - е (Е+х х).Отсюда-хг-г,Переход к параллельной схеме заме щения электрической сети относительноземли осуществляется посредствомгг+.хгКг гг+ хгх реактивная составляюхщая изоляции.После преобразований получаем формулы (1) . (3) . 35Относительная погрешность определения полного сопротивления изоляции и его составляющих вычисляется по формуле- ЙЗпА40Подставив вместо А значения 2, В, х иэ формул (1) - (3), получим значения относительной погрешности измерения полного сопротивления изоляции и его составляющих: хсх сх )сх)УУ= ( --- ВЕ+сИ)+ -дЙ х я сх д"х = 1+2 - + х --- сРЕ+д 3)+2 - дг + сх х Я сх 2 х/ сх сх сх+ р сх 22 р(5) дЙф 1+ г - + - /-2(сРЕ+д 3)+ 1 - + - /хй 3 ск 1сх 2 й/ ххСК кг 0/1 хсх к схсххаю" +2 сРх + --- + ЕМ, (,Ь)схх 1 сх х г х где дЕ, дЛ - относительные погрешности измерения ЭДС и тока; 65 дг ,дх - относительные погрешности определения активной и реактивной составляющих элементов схемы;И - абсолютная погрешностьизмерения углов,Как видно из формул (4) - (б),наибольшая погрешность при малых коэф-.хфициентах демпфирования й = - 100возникает при определении активнойсоставляющей.Примем В я гск, дЕ = ( = сяр, чтовполне можно добиться в реальных сетях. ТогдаК ск йдЯ=2 1 Г - -2 - Уг - д 1. +сх 2 х яр сх 2 схХ Х+2 дх + --- ЕЧ (1)Х 1 сх х,2Как видно иэ формулы (7), погрешность измерения активной составляю- .щей в значительной мере зависит отпараметров схемы измерения, Если реактивная составляющая носит емкостныйхарактер х х ( О, то погрешность увеличивается, а при х х Ъ 0 - уменьшается,Следовательно, для уменьшения погрешности измерения в нейтраль сетипри измерении активной составляющейнеобходимо вводить индуктивность.Применение предлагаемого устройства позволит с более высокой степеньюточности и достоверности определятьсопротивление изоляции высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью, а также уменьшить ко"личество разновременных замеров,сократить общее время измерения и вычисления сопротивления изоляции.Опытный образец устройства был изготовлен в отраслевой лабораторииэлектробезопасности горных работМЧМ УССР и испытан на модели в лабораторных условиях.Погрешность измерения полного соп-ротивления изоляции не превосходит3, а реактивной и активной составляющих - 10 при коэффициенте демпфирования сети с( = 5 и применяемыхприборах класса точности 0,5. Результаты измерений не зависят от модуляи направления вектора ЭДС естественно;го смещения нейтрали Устройство для измерения сопротивления изоляции в высоковольтных электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее источник питания, вольтметр, амперметр и фазометр, подключенный измерительным входом между амперметром и вторья зажимом устройства, причем первый вывод ис точника питания соединен с первья1002985 Составитель О. ПанчерниковРедактор И, Николайчук Техред Е.Хариточник Корректор С, Шекм Тираж 708 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноетета СССРкрытийнаб., д, 4/5 Заказ 15 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн зажймом устройства, о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены коммутатор, калиброванная индуктивность, второй фазометр и источннк опорной ЭДС, причем второй выводисточникапитания через коммутатори калиброванную индуктивность соединен с амперметром, измерительныйвход второго фазометра подключен между входом коммутатора и вторым зажимом устройства, выход источника опорной ЭДС подключен к опорным входам первого и второго фазометров, а вольтметр подключен между входом коммутатора и вторым зажимом устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 347685, кл. (3 01 В 27/29, 1972.2, Меньшов Б.Г. и др, Определениекомплексной проводимости на землюв электрических сетях с изолированной нейтралью,-Труды МИРЭА, 1971,вып. 50, с. 12-20 (прототип).
СмотретьЗаявка
3352258, 11.11.1981
ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. АРТЕМА
НИКОЛАЙЧУК АНАТОЛИЙ ЗАХАРОВИЧ, ОМЕЛЬЧЕНКО ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, КОРЕНСКИЙ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, ВОЛЬСКИЙ ЕВГЕНИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 29/18
Метки: высоковольтных, изолированной, изоляции, нейтралью, сетях, сопротивления, электрических
Опубликовано: 07.03.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1002985-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-soprotivleniya-izolyacii-v-vysokovoltnykh-ehlektricheskikh-setyakh-s-izolirovannojj-nejjtralyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения сопротивления изоляции в высоковольтных электрических сетях с изолированной нейтралью</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения параметров импульсных сигналов
Следующий патент: Устройство для проверки микровыключателей на отсутствие зависания контактов
Случайный патент: Дозирующее устройство, размещенное в колпачке аэрозольной емкости