RU2028633C1 - Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system - Google Patents

Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system Download PDF

Info

Publication number
RU2028633C1
RU2028633C1 SU4916894A RU2028633C1 RU 2028633 C1 RU2028633 C1 RU 2028633C1 SU 4916894 A SU4916894 A SU 4916894A RU 2028633 C1 RU2028633 C1 RU 2028633C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frame
measurement
capacitance
bridge
sees
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Волков
В.И. Граве
А.П. Ксенофонтов
О.И. Шаханов
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии filed Critical Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии
Priority to SU4916894 priority Critical patent/RU2028633C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2028633C1 publication Critical patent/RU2028633C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: method of measurement of capacitance of ship power plant relative to frame refers mainly to ship high-voltage system. It uses A. C. bridge and consists in de-energizing of system, in switching on of communicational gears, in check of lack of resistance coupling to frame, in inter shorting of three phases of main distribution board. After this A. C. bridge is placed between any convenient point of current carrying parts of system and frame and summary capacitance of system relative to frame is measured. EFFECT: enhanced precision of measurements, reduced labour input into measurement process.

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности электроизмерительной техники, и может быть использовано в судовых электроэнергетических системах (СЭЭС) напряжением выше 1000 В. The invention relates to electrical engineering, in particular electrical engineering, and can be used in marine electrical power systems (SEES) with a voltage above 1000 V.

Известен способ косвенного определения емкости СЭЭС относительно корпуса судна путем прямого поочередного замыкания фаз судовой сети на корпус по измеренным токам однофазных замыканий на корпус. The known method of indirectly determining the capacity of the SEES relative to the hull by direct alternating circuit of the phases of the ship network to the hull according to the measured currents of single-phase faults on the hull.

Недостатками данного способа являются: косвенный метод определения емкости, требующий последующего расчета и приводящий к снижению точности; необходимость трехкратного искусственного однофазного замыкания под рабочим напряжением сети, чревато повышенной опасностью электропоражения, особенно на высоком напряжении. The disadvantages of this method are: an indirect method for determining capacity, requiring subsequent calculation and leading to a decrease in accuracy; the need for three-fold artificial single-phase short circuit under the operating voltage of the network is fraught with increased danger of electric shock, especially at high voltage.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ поэлементного измерения емкости относи- тельно корпуса судовых высоковольтных электроэнергетических систем, использованный при измерениях емкости СЭЭС 6 кВ бурового судна "Валентин Шашин", при котором измеряют мостом переменного тока, например, типа Р577 емкость трех фаз относительно корпуса отдельных элементов СЭЭС (генераторов и потребителей с соответствующими отрезками кабелей до коммутационных аппаратов). Общую емкость высоковольтной части СЭЭС определяют путем суммирования измеренных емкостей элементов. The closest in technical essence to the proposed one is the method of element-wise measurement of capacitance relative to the hull of ship’s high-voltage electric power systems, used for measuring the capacity of the 6-kV SEES of the Valentin Shashin drilling vessel, in which the three-phase capacitance is measured with an AC bridge, for example, of the P577 type the enclosures of the individual elements of the SEES (generators and consumers with the corresponding lengths of cables to the switching devices). The total capacitance of the high-voltage part of the SEES is determined by summing the measured capacitances of the elements.

Недостатками известного способа являются: пониженная точность определения емкости СЭЭС, вызванная косвенным методом измерения, требующим последующего расчета; повышенная трудоемкость, связанная с необходимостью измерения емкостей всех элементов высоковольтной СЭЭС и последующего расчета. The disadvantages of this method are: reduced accuracy in determining the capacity of the SEES, caused by an indirect measurement method, requiring subsequent calculation; increased complexity associated with the need to measure the capacitances of all elements of the high-voltage SEES and subsequent calculation.

Целью изобретения являются повышение точности и уменьшение трудоемкости процесса измерения. The aim of the invention is to increase accuracy and reduce the complexity of the measurement process.

Поставленная цель достигается тем, что обесточивают СЭЭС, включают все коммутационные аппараты, закорачивают между собой три фазы главного распределительного щита (ГРЩ), после чего включают мост переменного тока между любой удобной точкой токоведущих частей СЭЭС и корпусом судна и производят измерение суммарной емкости. This goal is achieved by de-energizing the SEES, turning on all switching devices, shorting the three phases of the main distribution panel (MDB), and then turning on the AC bridge between any convenient point of the current-carrying parts of the SEES and the hull and measuring the total capacity.

Благодаря такому процессу выполнения взаимосвязанных действий достигается повышенная точность измерения емкости СЭЭС и уменьшается трудоемкость процесса измерения. Thanks to this process of performing interrelated actions, an increased accuracy of measuring the capacity of the SEES is achieved and the complexity of the measurement process is reduced.

Сущность предложенного способа заключается в том, что прямые измерения емкости трех фаз относительно корпуса судна производят мостом переменного тока, в обесточенном состоянии СЭЭС, т.е. при снятом рабочем напряжении. The essence of the proposed method lies in the fact that direct measurements of the capacitance of three phases relative to the hull of the vessel are carried out by an alternating current bridge, in a de-energized state of the SEES, i.e. with removed operating voltage.

Способы измерения емкости электрических сетей, связанные со снятием рабочего напряжения (обесточиванием сети), не нашли практического применения ни на низком, ни на высоком напряжениях, в основном по трем причинам. The methods for measuring the capacitance of electric networks associated with removing the operating voltage (disconnecting the network) did not find practical application at either low or high voltages, mainly for three reasons.

Во-первых, в условиях производства (береговые сети и судовые напряжением ниже 1000 В) обесточивание сети приводит к экономически невыгодный приостановке на время измерения рабочего процесса. Эта причина отсутствует в высоковольтных СЭЭС, так как измерения можно приурочить ко времени стоянки судна, когда высоковольтная часть СЭЭС, как правило, "обесточена", а питание стояночных низковольтных потребителей осуществляется от низковольтной стояночной электростанции или от берегового источника. Firstly, in the production environment (shore networks and ship voltage below 1000 V), a blackout of the network leads to an economically disadvantageous suspension for the duration of the measurement of the working process. This reason is absent in high-voltage SEPS, since the measurements can be timed to the time of the ship’s stopping, when the high-voltage part of the SEES is usually “de-energized”, and the power to the parking low-voltage consumers is provided from a low-voltage parking power station or from a coastal source.

Во-вторых, несимметрия фазных емкостей, характерная для береговых сетей и судовых напряжением до 1000 В, требует их пофазного измерения, т.е. нереальной операции рассоединения между собой трех фаз источников и потребителей электроэнергии. Для измерения емкостей под напряжением, например первым указанным способом, этого не требуется. Фазные емкости высоковольтной части СЭЭС, как известно, симметричны, поэтому отпадает необходимость пофазного измерения емкостей и появляется возможность непосредственного определения суммарной емкости трех фаз. Уровень электробезопасности СЭЭС определяется именно этой суммарной емкостью, а ее измерение осуществить несравненно проще, чем емкость каждой из фаз. Secondly, the asymmetry of phase capacities characteristic of coastal networks and ship voltages up to 1000 V requires their phase-by-phase measurement, i.e. unrealistic operation of disconnecting between three phases of sources and consumers of electricity. For measuring capacitances under voltage, for example the first specified method, this is not required. The phase capacitances of the high-voltage part of the SEES are, as is well known, symmetrical, so there is no need for phase-by-phase capacitance measurements and it becomes possible to directly determine the total capacitance of the three phases. The SEES electrical safety level is determined by this total capacity, and its measurement is incomparably simpler than the capacity of each phase.

В-третьих, для прямого измерения общей емкости трех фаз СЭЭС потребуется электрически соединить все ее элементы путем искусственного замыкания всех коммутационных аппаратов источников и потребителей электроэнергии. Для обычно разветвленных береговых сетей и судовых напряжением до 1000 В это также не реально. Высоковольтная часть СЭЭС является, как правило, малоразветвленной. На высоком напряжении (чаще всего 6 кВ) питаются наиболее мощные потребители, число которых не превышает обычно одного-двух десятков. Поэтому не составляет труда провести механически или с помощью оперативного тока искусственное замыкание ограниченного числа коммутационных аппаратов. Thirdly, for direct measurement of the total capacity of the three phases of the SEES, it will be necessary to electrically connect all its elements by artificially shorting all switching devices of the sources and consumers of electricity. For usually branched shore networks and ship voltage up to 1000 V, this is also not real. The high-voltage part of the SEES is, as a rule, low-branched. At high voltage (most often 6 kV), the most powerful consumers are fed, the number of which usually does not exceed one or two dozen. Therefore, it is not difficult to mechanically or using operative current to artificially short-circuit a limited number of switching devices.

Включение всех коммутационных аппаратов высоковольтной части СЭЭС (выключателей) разъединителей, высоковольтных контакторов, необходимо для электрического соединения между собой ее элементов (источников, потребителей, кабельной сети), т.е. всех носителей емкости. The inclusion of all switching devices of the high-voltage part of the SEES (circuit breakers) of disconnectors, high-voltage contactors is necessary for the electrical connection between its elements (sources, consumers, cable network), i.e. all capacity carriers.

Проверка отсутствия гальванических связей токоведущих частей СЭЭС с корпусом судна необходима потому, что при наличии таких связей измерение емкости между ними и корпусом мостом переменного тока невозможно. Показания прибора будут равны нулю, так как емкостное сопротивление на его выходе будет зашунтировано этими гальваническими связями. Проверку можно осуществить обычным тестером. Verification of the absence of galvanic connections of the current-carrying parts of the SEES with the hull of the vessel is necessary because in the presence of such connections it is impossible to measure the capacitance between them and the hull by an AC bridge. The readings of the device will be zero, since the capacitance at its output will be shunted by these galvanic couplings. Verification can be done with a conventional tester.

Если СЭЭС находилась под рабочим напряжением незадолго до измерения емкости, то на токоведущих частях мог накопиться опасный электрический заряд. Поэтому перед началом измерений, не прикасаясь к токоведущим частям, их необходимо разрядить на корпус. Это можно выполнить, например, штатным короткозамыкателем ГРЩ или с помощью переносного заземления. If the SEES was under operating voltage shortly before the capacitance measurement, then dangerous electrical charge could accumulate on live parts. Therefore, before starting the measurements, without touching the live parts, they must be discharged to the housing. This can be accomplished, for example, with a standard short circuit breaker, or using portable grounding.

Поскольку все элементы СЭЭС обладают индуктивностью, которая оказывает влияние на точность измерения емкости мостом переменного тока, для уменьшения этого влияния, перед измерениями емкости, три фазы шин ГРЩ закорачиваются между собой. Это закорачивание выполняется в любом удобном месте ГРЩ голым проводом, под винт для обеспечения надежного электрического контакта. Since all elements of the SEES have an inductance, which affects the accuracy of measuring the capacitance by an AC bridge, to reduce this effect, before measuring the capacitance, the three phases of the main switchgear buses are short-circuited. This shorting is carried out in any convenient place of the main switchboard with a bare wire, under the screw to ensure reliable electrical contact.

При включении моста переменного тока между токоведущими частями и корпусом также должен обеспечиваться надежный электрический контакт. Измерения выполняются согласно инструкции по использованию измерительного моста. Однако, корпус прибора во избежание помехонесущих наводок не заземляется на корпус судна, что требует дополнительных мер по обеспечению электробезопасности: установки прибора на диэлектрической подставке, нахождения оператора на диэлектрическом коврике, на безопасном расстоянии от заземленных конструкций и оборудования. When turning on the AC bridge between live parts and the housing, reliable electrical contact must also be ensured. Measurements are carried out according to the instructions for use of the measuring bridge. However, in order to avoid interference-free interference, the device’s body is not grounded to the ship’s hull, which requires additional measures to ensure electrical safety: installing the device on a dielectric stand, operator being on a dielectric mat, at a safe distance from grounded structures and equipment.

При необходимости могут быть выполнены посекционные измерения емкости, а также емкостей в отдельных режимах работы СЭЭС. В этих случаях при снятом напряжении замыкаются не все коммутационные аппараты, а только их часть, обеспечивающая электрическое соединение задействованных в данном режиме элементов СЭЭС. If necessary, sectional measurements of the capacitance, as well as capacities, in separate operating modes of the SEES can be performed. In these cases, when the voltage is removed, not all switching devices are closed, but only a part of them, which ensures the electrical connection of the SEES elements involved in this mode.

Данный способ позволяет получить определенный технико-экономический эффект, вызванный повышением точности измерений и уменьшением их трудоемкости. Дополнительным существенным преимуществом способа, по сравнению с измерениями под рабочим напряжением, является его безопасность. This method allows to obtain a specific technical and economic effect caused by an increase in the accuracy of measurements and a decrease in their complexity. An additional significant advantage of the method, compared with measurements under operating voltage, is its safety.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, состоящий в том, что измеряют емкость с помощью моста переменного тока при обесточивании электроэнергетической системы и закорачивание ее трех фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости, включая все коммутационные аппараты и закорачивая между собой три фазы шин главного распределительного щита электроэнергетической системы, подключая мост переменного тока между любой удобной частью системы и корпусом, осуществляют измерение суммарной емкости трех фаз электроэнергетической системы. METHOD FOR MEASURING CAPACITY RELATING TO SHIP OF SHIPPING ELECTRIC POWER SYSTEMS, which consists in measuring capacitance using an AC bridge when the power system is de-energized and shorting its three phases, characterized in that, in order to increase accuracy and reduce the complexity, including all switching devices and the three bus phases of the main switchboard of the electric power system are interconnected, connecting an AC bridge between any convenient part of the system and the housing, by measuring total capacitance of the three phase power system.
SU4916894 1991-03-06 1991-03-06 Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system RU2028633C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4916894 RU2028633C1 (en) 1991-03-06 1991-03-06 Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4916894 RU2028633C1 (en) 1991-03-06 1991-03-06 Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2028633C1 true RU2028633C1 (en) 1995-02-09

Family

ID=21563718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4916894 RU2028633C1 (en) 1991-03-06 1991-03-06 Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2028633C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510034C1 (en) * 2012-10-11 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Method to measure phase capacitance of electric network

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Граве В.И. "Электрическая емкость высоковольтной ЭЭС бурового судна "Валентин Шашин", ж-л Судостроение, N 5, 1989, с.32. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510034C1 (en) * 2012-10-11 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Method to measure phase capacitance of electric network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thomas et al. Non-conventional instrument transformers enabling digital substations for future grid
Andruszkiewicz et al. Overcurrent protection against multi-phase faults in MV networks based on negative and zero sequence criteria
CN113162040B (en) System and method for power supply non-voltage nuclear phase for high-voltage plant of power plant
Sharma et al. Detection of power system faults in distribution system using Stockwell transform
Kalyuzhny Switching capacitor bank back-to-back to underground cables
RU2028633C1 (en) Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system
JP2006220481A (en) Method and apparatus of detecting electrostatic type high-pressure synchronous phase
Colella et al. Current and voltage behaviour during a fault in a HV/MV system: Methods and measurements
CN116449154A (en) GIS/GIL full-working-condition electrified test system with adjustable loop current phase
RU2293342C2 (en) METHOD FOR DETERMINING POSITION AND DISTANCE FOR ONE-PHASED GROUNDING SPOT IN ELECTRIC NETWORKS OF 6-35 kV WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL
Fedotov et al. Identification of feeder with single-phase ground fault
RU145149U1 (en) ELECTRICAL MOUNTING BOX FOR SWITCHING THE POWER CABLE SCREEN COVERED BY THE INSULATED SHELL
Nikander et al. Applications of transient phenomena during earth-faults in electricity distribution networks
Mahadan et al. Modelling Neutral to Ground Voltage (NTGV) on the Educational Building
RU2096795C1 (en) Device for detection of distance to single-phase short-circuit to ground in electric power transmission lines for 6-35 kv with insulated or compensated neutral wire
Caprara et al. Partial Discharge measurements during AC voltage test: a fast and effective method for the site commissioning of long EHV XLPE cable systems
Yusoh et al. Identification of Source Neutral-to-Earth-Voltage (NTEV) Rise in The Commercial Building
CN213302451U (en) Anti-static/induction device
JP7456868B2 (en) Connection body deterioration diagnosis device and connection body deterioration diagnosis method
CN219871568U (en) GIS/GIL all-condition loop current phase-adjustable live test device
Kozhemyakin et al. Single-Phase Short Circuit Determining Algorithm at Hydroelectric Power Plant Auxiliaries Network
CN215415640U (en) Primary phase checking device for short-circuit line
CN219552603U (en) Synchronous wave recording system of gas turbine generator and steam turbine generator
SU1668957A1 (en) Method of determining single-phase grounding current in isolated neutral systems
Phyu Study and Analysis of Double-Line-To-Ground Fault