Способ определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80044 А 1 15115 0 01 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Московский горный институт(56) 1. Гладилин Л,В., Щуцкий В,ИБацежевЮ,ГЧеботаев Н.И. Электробезопасность вгорнодобывающей промышленности, М,:Недра, 1977, с.189-190,2, Авторское свидетельство СССРМ 1226345, кл. 6 01 К 27/18, 1984,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛЯЦИИ ФАЗ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(57) Использование: в электротехнике дляопределения параметров в сетях с изолироСпособ относится к электротехнике и может быть использован в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В при работе сети в режиме холостого хода,Известен способ определения параметров изоляции электроустановки с изолированной нейтралью относительно земли, включающий измерение напряжения независимого источника питания, включенного между нулевой точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными в звезду и подключенными к фазам сети емкостями, и землей, измеряется ток замыкания нейтрали на землю, после чего определяется полное сопротивление изоляции электроустановки относительно земли 1),Недостатком данного способа является то, что он не позволяет определить параметры изоляции отдельных фаз сети. ванной нейтралью напряжением до 1000 В при работе сети в режиме холостого хода. Сущность изобретения: способ включает подачу напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, причем для упрощения процесса измерения одновременно осуществляют регистрацию значения токов в каждой ветви фильтра напряжения нулевой последовательности и фазы этих токов относительно напряжения источника питания, послечего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по формулам. 1 ил,Известен способ определения комплексной проводимости изоляции относительно земли в сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что регистрируют величину и фазу токов замыкания в двух любых фазах сети и измеряют линейное напряжение, послечего изменяют порядок следования фаз напряжения питающей сети и измеряют величину и фазу тока замыкания на землю в любой из фаз сети и вычисляют комплексные проводимости фаз относител ь но земл и 2).Недостатком указанного способа является наличие режима замыкания фазы на землю и необходимость изменения порядка чередования фаз, что связано с повышенной опасностью, а также сло кность коммутационных операций в процессе измерений,Цель изобретения - упрощение процесса измерения, 1780044Поставленная цель достигается тем, что в способе определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью, включающем измерение напряжения независимого источника питания, включенного последовательно с токоограничивающим элементом между землей и общей точкой фильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными в звезду и подключенными к сети сопротивлениями, величину тока и его фазу таким образом, что одновременно регистрируют значения токов в каждой ветви фильтра напряжения нулевой последовательности и фазы этих токов относительно напряжения источника питания, после чего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивлений изоляции фаз по выражениямЕУо - 1 еф - геф - зеф 2 Д Е 1; 1 е"1 У,Е Уо - 1 еф - ге% - зеЙЕв 2 ге Уо ЕУо - 1 ей - геЖ - зе"Ес 2 з,зев о где Ед, Ев, г.с - комплексы полнык сопротивлений изоляции фаз А, В, С сети соответственно, Ом;71, Ег, Ез - комплексы сопротивлений в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, Ом;Е - напряжение источника питания (начальная фаза полагается равной нулю р=б), В,Уо - комплекс проводимости токоограничивающего элемента, См;1, 2, з - величины токов в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, А;р 1, ог, д - фазы токов в ветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, относительно напряжения источника питания, град.На чертеже показано устройство для реализации способа определения параметров изоляции фаэ сети с изолированной нейтралью.Устройство содержит источник питания 1 с заземлителем, в выходную цепь которэго включен токоограничивающий элемент 2 с параметрами Ео, который другим концом подключен к общей точке фильтра 3 напряжения нулевой последовательности (ФННП), образованного соединенными в звезду сопротивлениями 21, Ег, Ез, В качестве этих сопротивлений, а также токоогранпнд=-.1 е"и: в=-го": с=зе" 40 Напряжение между нулевой точкойфильтра напряжения нулевой последовательности и землей находится следующим образом: 45 ф ЕУоУ 1 +У 2 +Уз +Уо(2) где Е=Ее - комплекс напряжения источни 1 Чка питания 1, начальную фазу которого по лагаем равной нулю р =О, В;Уо = -- комплекс проводимости токо.2 оограничивающего элемента 2, См; 1 Е + Ед- 22+ 7 в(3) чивающего элемента 2 могут использоваться резисторы, емкости или индуктивности,Последовательно с сопротивлениями Е 1,Ег, Ез включены измерители тока 4, 5, 6 и5 токовые обмоткифазометров 7, 8, 9, Обмотки напряжения фазометров 7, 8, 9:,;вольтметр 10 включены параллельно источнику питания 1. В свою очередь ФННП,";подключается к фазам сети, На фиг,1 пока 10 эаны также сопротивления изоляции фаз сети относительно земли Ед. Ев, Ес, состоящи-:из параллельно соединенных ак,ианык й,Яв, Вс и емкостных Хд, Хв, Хс сопрот зданий,15 Поскольку величина емкостного :опртивления изоляции определяется гл внымобразом длиной линии, то справедливо допущение о равенстве емкостных сопротивлений изоляции отдельных фаз между20 собой, т,е. случай Хд = Хв=Хс; ВдВв ф кВсэмо;кен "экж вариант ВдЯв=Рг хдХв =.Хс,Способ реализуется следующим абра.эом на примере описания работ:, ойстваУстройст"о подключают к фазам;:.еп 1,по, л чего иэмерягот напряжение источник,.11 таН,.4 Я П:Рйс,э СГВОМ ГсоЛ), тМЕтоаветвях фил . ра напряжения нулевой п.г - :30 довательности посредством измерителетока 4, 5, б и их фазы относительно напряжения источника питания с помощью фазометров 7, 8, 9,По измеренным величинам токов 1 г, з35 и углов сдвига фаг р 1, рг, рз определяю.комплексы токов в ветвях ФННП:комплексы расчетных проводимостей.Тогда на основании закона Ома токиопределяются по выражениям:С учетом того. что токид, 1 В. с известнь иэ ре:ультатов измерений, после преобраэов-.ни л Рыражений (4) получаем систему из тгех уравнений с тремя неизвестными относительно расчетных проводимостей У 1, У 2, Уэ:-1 ВУ 1+ФУов)У 2-1 вУз=1 вУо, (5) - сУ -1 сУ 2+(ЕУо- с)Уз =1 сУо. Решая систему уравнений (5) получаем АУ;,: - - 1 с(б) д - 1 в - с На основании выражений (1), (3), (б) величины полных сопротивлений изоляции каждой фазь сети определяется следующим Е Уо - 11 е- 12 е - 1 эе-Ез . Зная комплексы полных сопротивлений изоляции фаз можно разложить их на активные Яд, йв. Рс и емкостные Хд, Хв, Хс со- ставляющие Вд=(йеУА)-1; йв=(йеУВ-: Яс=(йеУС)-Хд=(1 пУА); Хв=(1 пУВ): Хс=(1 пУс) 1 1 1где Уд = - Ув= - Ус= -- комплексыгд - Лв - гсполных проводимостей изоляции фаз А, В,С сети, См; Ф1 д= О у 1У 11 11 В=ОоУ 2 =У 1с=О оУЗ уУ,1 ЕУо+ У 2 + Уз + УоУэ,КеУА, ЯеУВ, йеУС, ТУА, пУв, 1 пУС -соответственно действительности и мнимые части комплексов Уд, Ув, Ус.Предлагаемый способ по сравнению с5 прототипом, позволяет упростить процессизмерения за счет устранения необходимости замыкания фазы сети на землю и изменения порядка чередования фаз, а также засчет отсутствия дополнительных коммута 10 ций в процессе измерений, что способствует повышению электробезопасности инадежности эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью,Формула изобретения15 Способ определения параметров изоляции фаз сети с изолированной нейтралью,включающий измерение напряжения независимого источника питания, включенногопоследовательно с токоограничивающим20 элементом между землей и общей точкойфильтра напряжения нулевой последовательности, образованного соединенными взвезду и подключенными к сети сопротивления, величину тока и его фазу, о т л и ч а,о25 щ и й с;. г:, ц, - .е.;ью процения пр; -цесса измерений, одновременно осуществляют регистрацию значения токов в каждойветви фильтоа напряжения нулевой последовательчости и фазы этих токов относи 30 тельно апряжения источника питания,после чего по результатам измерений определяют комплексы полных сопротивленийизоляции фаз по выражениямЕУ, - 1 е 1 - 2 е" - 1 эе1 Е УоЕУо - 1 ег - 12 е - 1 зе%Ев2 еА,У.Е Уо - 11 Е - 12 Е 1 О - 1 ЗЕЖ40 с - - -21 зе РУо где Ед, Ев, Ес - комплексы полных сопротивлений изоляции А. В, С сети соответственно, 45 см;21, , Ез - комплексы сопротивлений вветвях фильтра напряжения нулевой последовательности, С-Е - напряжение источника питания (на чальная фаза полагается равной нулюр=о), В;Уо - комплекс проводимости токоограничивающего элемента, См;1, 2. 1 э - величины токов в ветвях филь тра напряжения нулевой последовательности, А;ф 1, 02, уЪ - фазы токов в ветвях фильтранапряжения нулевой последовательности, относительно напряжения источника питания, град.1780044 Составитель В, ПетуроТехред М,Чоргентал Редактор С. Кулакова Корректор С, Лиси оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 4435 Тираж Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5