RU2088947C1 - Способ измерения параметров электрической сети относительно земли - Google Patents
Способ измерения параметров электрической сети относительно земли Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088947C1 RU2088947C1 RU95118450A RU95118450A RU2088947C1 RU 2088947 C1 RU2088947 C1 RU 2088947C1 RU 95118450 A RU95118450 A RU 95118450A RU 95118450 A RU95118450 A RU 95118450A RU 2088947 C1 RU2088947 C1 RU 2088947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- network
- neutral
- line
- harmonic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Способ относится к области электротехники, в частности, к электрическим сетям, и предназначен для измерения параметров относительно земли электрических сетей с изолированной нейтралью. Способ позволяет существенно повысить точность измерения параметров электрической сети относительно земли при простоте схемы измерений и безопасности производства их и определить два основных параметра: емкость относительно земли и коэффициент успокоения сети с изолированной нейтралью. Сущность изобретения заключается в одновременном измерении и фиксации формы кривых напряжений линейного и естественной несимметрии сети (напряжение нейтрали), выделении первой гармоники напряжения естественной несимметрии сети, определении вещественной и мнимой составляющих ее по отношению к линейному напряжению сети, делении последних на линейное напряжение сети, подключении между одной из фаз сети и землей конденсатора емкостью С, одновременном измерении и фиксации формы кривых напряжений линейного и нейтрали сети, выделении первой гармоники напряжения нейтрали, определении вещественной и мнимой составляющих первой гармоники напряжения нейтрали по отношению к линейному напряжению сети, делению последних на линейное напряжение сети и нахождении по полученным результатам емкости сети относительно земли и коэффициента успокоения сети с изолированной нейтралью. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим сетям переменного тока и предназначено для определения параметров по отношению к земле электрических сетей с изолированной нейтралью.
Известен способ определения параметров относительно земли электрических сетей с изолированной нейтралью с помощью измеренных величин (в частности, токов замыкания) при металлическом замыкании одной из фаз на землю [1] Недостатком данного способа является его опасность для изоляции сети, измерительных приборов и эксплуатационного персонала при пробое изоляции второй фазы на землю.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения параметров электрической сети относительно земли, при котором в нормальном режиме сети одновременно измеряют линейное напряжение и напряжение одной из фаз сети по отношению к земле, подключают между указанной фазой сети и землей конденсатор (дополнительную емкость ΔC), одновременно измеряют линейное напряжение и напряжение той же фазы относительно земли и по полученным данным рассчитывают емкость сети относительно земли CΣ (емкостной ток сети Iс) [2]
К недостаткам данного способа относятся относительно большая дополнительная емкость DC≈20-30% CΣ и невозможность определения коэффициента успокоения d сети с изолированной нейтралью.
К недостаткам данного способа относятся относительно большая дополнительная емкость DC≈20-30% CΣ и невозможность определения коэффициента успокоения d сети с изолированной нейтралью.
В основу изобретения положена задача разработать такой способ измерения параметров электрической сети относительно земли, который при уменьшении дополнительной емкости, подключаемой между одной из фаз сети и землей, обеспечивает повышение точности измерения, количества измеряемых параметров и безопасность проведения измерений.
Поставленная задача решается тем, что в способе измерения параметров электрической сети относительно, при котором в нормальном режиме электрической сети одновременно измеряют линейное напряжение Uл1 и напряжение электрической сети относительно земли Uc1, между одной из фаз сети и землей подключают конденсатор (дополнительную емкость DC, измеряют одновременно линейное напряжение Uл2 и напряжение сети относительно земли Uс2, и по измеренным данным рассчитывают емкость сети относительно земли CΣ, согласно изобретению в качестве напряжения сети относительно земли используют напряжение нейтрали сети Uo(Uнс), одновременно фиксируют формы кривых напряжения естественной несимметрии сети Uнс (напряжение нейтрали) и линейного напряжения сети Uл1, выделяют первую гармонику Uнс1 напряжения естественной несимметрии сети, определяют угол v1 между этой первой гармоникой и линейным напряжением Uл1, находят вещественную Uнсв и мнимую Uнсм составляющие первой гармоники напряжения естественной несимметрии сети.
Uнсв= Uнс1cosΦ1 и Uнсм= Uнс1sinΦ1,
делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл1
после подключения к одной из фаз сети конденсатора емкостью ΔC одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали Uo2 и линейного напряжения сети Uл2, выделяют первую гармонику Uo21 напряжения нейтрали, определяют угол Φ2 между этой первой гармоникой и линейным напряжением Uл2, находят вещественную Uо2в и мнимую Uо2м составляющие первой гармоники напряжения нейтрали
U02в= U021cosΦ2 и U02м= U021sinΦ2,
делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл2
и рассчитывают емкость сети относительно земли по соотношению:
дополнительно раcсчитывают коэффициент успокоения электрической сети с изолированной нейтралью по выражению
при этом дополнительную емкость выбирают ΔC ≈ 5...10% CΣп,
где
CΣп емкость сети относительно земли, оцениваемая ориентировочно по зависимости
где
круговая частота напряжения сети;
lвΣ суммарная длина воздушных линий эл.сети, км;
lкΣ суммарная длина кабельных линий эл.сети, км.
делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл1
после подключения к одной из фаз сети конденсатора емкостью ΔC одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали Uo2 и линейного напряжения сети Uл2, выделяют первую гармонику Uo21 напряжения нейтрали, определяют угол Φ2 между этой первой гармоникой и линейным напряжением Uл2, находят вещественную Uо2в и мнимую Uо2м составляющие первой гармоники напряжения нейтрали
U02в= U021cosΦ2 и U02м= U021sinΦ2,
делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл2
и рассчитывают емкость сети относительно земли по соотношению:
дополнительно раcсчитывают коэффициент успокоения электрической сети с изолированной нейтралью по выражению
при этом дополнительную емкость выбирают ΔC ≈ 5...10% CΣп,
где
CΣп емкость сети относительно земли, оцениваемая ориентировочно по зависимости
где
круговая частота напряжения сети;
lвΣ суммарная длина воздушных линий эл.сети, км;
lкΣ суммарная длина кабельных линий эл.сети, км.
Использование напряжения нейтрали Uo в качестве напряжения сети позволяет существенно повысить точность измерения параметров электрической сети относительно земли, т.к. относительное изменение Uo при подключении дополнительной емкости DC к фазе сети в 10-100 раз больше, чем соответствующее изменение напряжения фазы сети Uc, к которой подключается емкость ΔC (как в прототипе). Выделение вещественной (А1, А2) и мнимой (В1, В2) составляющих напряжения Uo также позволяет повысить точность оценки параметров сети относительно земли и дополнительно определить второй параметр коэффициент успокоения сети с изолированной нейтралью d. При этом обеспечивается безопасность при простоте схемы измерения.
Сущность изобретения можно пояснить, используя схему замещения электрической сети с изолированной нейтралью, приведенную на чертеже, где
Т питающий электрическую сеть трансформатор;
Q разъединитель;
C1, C2, C3 емкости фаз сети относительно земли;
ΔC конденсатор емкостью ΔC, подключаемый между одной из фаз сети и землей;
r1, r2, r3 активные сопротивления утечек изоляции фаз сети относительно земли;
U1, U2, U3 фазные напряжения трехфазного трансформатора Т;
Uнс напряжение естественной несимметрии сети (до подключения к фазе 1 сети конденсатора емкостью ΔC);
Uo напряжение нейтрали при подключении к фазе 1 сети конденсатора емкостью ΔC
t земля.
Т питающий электрическую сеть трансформатор;
Q разъединитель;
C1, C2, C3 емкости фаз сети относительно земли;
ΔC конденсатор емкостью ΔC, подключаемый между одной из фаз сети и землей;
r1, r2, r3 активные сопротивления утечек изоляции фаз сети относительно земли;
U1, U2, U3 фазные напряжения трехфазного трансформатора Т;
Uнс напряжение естественной несимметрии сети (до подключения к фазе 1 сети конденсатора емкостью ΔC);
Uo напряжение нейтрали при подключении к фазе 1 сети конденсатора емкостью ΔC
t земля.
При отключенном конденсаторе емкостью ΔC на нейтрали сети имеем напряжение напряжение естественной несимметрии сети (первая гармоника)[3]
.
.
Измеряют напряжение по отношению к напряжению
где
Uф1 и Uл1 фазное и линейное напряжения эл. сети (первое измерение);
напряжения фаз питающего трансформатора Т;
фазный множитель;
коэффициент успокоения сети с изолированной нейтралью;
(суммарная) емкость сети относительно земли;
А1 и B1 вещественная и мнимая составляющие напряжения относительно линейного напряжения сети
Одновременно фиксируют формы кривых напряжений естественной несимметрии Uнс и линейного Uл1, выделяют первую гармонику напряжения естественной несимметрии сети. Определяют ее фазу Φ1 относительно напряжения Находят вещественную Uнсв и мнимую Uнсм составляющие первой гармоники
Uнсв= Uнс1cosΦ1 и Uнсм= Hнс1sinΦ1.
Делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл1
Например, к фазе А (фазе 1) подключают конденсатор емкостью ΔC. Одновременно фиксируют формы кривых напряжений сети: нейтрали Uo2 и линейного Uл2 (между фазами А и В, т.е. между фазами 2 и 3, см. чертеж).
где
Uф1 и Uл1 фазное и линейное напряжения эл. сети (первое измерение);
напряжения фаз питающего трансформатора Т;
фазный множитель;
коэффициент успокоения сети с изолированной нейтралью;
(суммарная) емкость сети относительно земли;
А1 и B1 вещественная и мнимая составляющие напряжения относительно линейного напряжения сети
Одновременно фиксируют формы кривых напряжений естественной несимметрии Uнс и линейного Uл1, выделяют первую гармонику напряжения естественной несимметрии сети. Определяют ее фазу Φ1 относительно напряжения Находят вещественную Uнсв и мнимую Uнсм составляющие первой гармоники
Uнсв= Uнс1cosΦ1 и Uнсм= Hнс1sinΦ1.
Делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл1
Например, к фазе А (фазе 1) подключают конденсатор емкостью ΔC. Одновременно фиксируют формы кривых напряжений сети: нейтрали Uo2 и линейного Uл2 (между фазами А и В, т.е. между фазами 2 и 3, см. чертеж).
Выделяют первую гармонику напряжения нейтрали. Определяют ее фазу Φ2 относительно напряжения . Находят вещественную и мнимую составляющие первой гармоники соответственно
U02в= U021cosΦ2 и U02м= U021sinΦ2,
эти составляющие делят на линейное напряжения сети Uл2
Первая гармоника напряжения нейтрали определяется выражением
Измеряют напряжение по отношению к напряжению
Используя формулы (4)-(7), находят соотношения для расчета емкости относительно земли CΣ и коэффициента успокоения сети с изолированной нейтралью d см. формулы (1) и (2). Можно найти также и емкостный ток электрической сети
Ic= Uф.срωCΣ , где
среднее фазное напряжение электрической сети.
U02в= U021cosΦ2 и U02м= U021sinΦ2,
эти составляющие делят на линейное напряжения сети Uл2
Первая гармоника напряжения нейтрали определяется выражением
Измеряют напряжение по отношению к напряжению
Используя формулы (4)-(7), находят соотношения для расчета емкости относительно земли CΣ и коэффициента успокоения сети с изолированной нейтралью d см. формулы (1) и (2). Можно найти также и емкостный ток электрической сети
Ic= Uф.срωCΣ , где
среднее фазное напряжение электрической сети.
Таким образом, применение предложенного способа измерения параметров эл. сети относительно земли позволит сравнительно просто и безопасно выполнить измерения в высоковольтной сети с изолированной нейтралью, существенно повысить точность этих измерений (до 1-2%) и увеличить число измеряемых параметров. Все это обеспечит положительные экономический и социальный эффекты.
Область применения данного способа измерения электрические сети напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью. Это сети промышленных предприятий, городов и сельских районов.
Claims (1)
- Способ измерения параметров электрической сети относительно земли, при котором в нормальном режиме электрической сети одновременно измеряют линейное напряжение Uл 1 и напряжение электрической земли Uс 1 между одной из фаз сети и землей, подключают конденсатор (дополнительную емкость ΔC), измеряют одновременно линейное напряжение Uл 2 и напряжение сети относительно земли Uс 2 и по измеренным данным рассчитывают емкость сети относительно земли CΣ, отличающийся тем, что в качестве напряжения сети относительно земли используют напряжение нейтрали сети U0 (Uн с), одновременно фиксируют формы кривых напряжений естественной несимметрии сети Uн с (напряжение нейтрали) и линейного напряжения сети Uл 1, выделяют первую гармонику Uн с 1 напряжения естественной несимметрии сети, определяют угол v1 между этой первой гармоникой и линейным напряжением Uл 1, находят вещественную Uн с в и мнимую Uн с м составляющие первой гармоники напряжения естественной несимметрии сети
Uнсв= Uнс1cosΦ1,
Uнсм= Uнс1sinΦ1,
делят эти составляющие на линейное напряжение сети Uл 1
A1 Uнсв / Uл1 и B1 Uнсм / Uл1,
после подключения к одной из фаз сети конденсатора емкостью ΔC одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U0 2 и линейного напряжения сети Uл 2, выделяют первую гармонику U0 2 1 напряжения нейтрали, определяют угол Φ2 между этой первой гармоникой и линейным напряжением сети Uл 2, находят вещественную U0 2 в и мнимую U0 2 м составляющие первой гармоники напряжения нейтрали
U02в= U021cosΦ2 и U02м= U021sinΦ2,
делят эти составляющие на линейные напряжение сети Uл 2
рассчитывают емкость сети относительно земли по соотношению
и дополнительно рассчитывают коэффициент успокоения электрической сети с изолированной нейтралью по выражению
при этом дополнительную емкость выбирают ΔC ≈ 5...10% CΣп, где CΣп - емкость сети относительно земли, оценивается ориентировочно по зависимости
где круговая частота напряжения сети;
lвΣ - суммарная длина воздушных линий электрической сети, км;
lкΣ - суммарная длина кабельных линий электрической сети, км.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95118450A RU2088947C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ измерения параметров электрической сети относительно земли |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95118450A RU2088947C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ измерения параметров электрической сети относительно земли |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95118450A RU95118450A (ru) | 1996-11-20 |
RU2088947C1 true RU2088947C1 (ru) | 1997-08-27 |
Family
ID=20173300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95118450A RU2088947C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ измерения параметров электрической сети относительно земли |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2088947C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107085148A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-08-22 | 国网江苏省电力公司无锡供电公司 | 一种并联电容器组的在线容限预警方法及装置 |
RU2780348C1 (ru) * | 2021-12-19 | 2022-09-21 | Ярослав Кириллович Соломенцев | Способ измерения вещественной и мнимой составляющих переменного напряжения |
-
1995
- 1995-10-31 RU RU95118450A patent/RU2088947C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Маврицын А.М., Петров О.А. Электроснабжение угольных разрезов. - М.: Недра, 1977, с. 149. 2. Петров О.А., Сидоров А.И. и др. Измерение емкостного тока однофазного замыкания на землю в воздушных сетях 6.10 кВ. - Электрические станции, N 4, 1987, с. 75 и 76. 3. Петров О.А., Ершов А.М. Режимы нейтрали электрических сетей систем электроснабжения промышленных предприятий. - Челябинск, ЧПИ, 1990, с. 12 и 13. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107085148A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-08-22 | 国网江苏省电力公司无锡供电公司 | 一种并联电容器组的在线容限预警方法及装置 |
RU2780348C1 (ru) * | 2021-12-19 | 2022-09-21 | Ярослав Кириллович Соломенцев | Способ измерения вещественной и мнимой составляющих переменного напряжения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95118450A (ru) | 1996-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105425109B (zh) | 一种能够提高准确率的小电流接地系统单相接地选线方法 | |
RU2637378C1 (ru) | Способ дистанционного определения места однофазного замыкания на землю | |
Martinez-Velasco et al. | Overhead lines | |
Wu et al. | On-site voltage measurement with capacitive sensors on high voltage systems | |
CN108490379B (zh) | 一种基于自激振荡波的变压器绕组波过程校验方法 | |
DE602004020198D1 (de) | Unterbrecherschalters auf einer hochspannungsleitung | |
RU2088947C1 (ru) | Способ измерения параметров электрической сети относительно земли | |
Steurer et al. | Calculating the transient recovery voltage associated with clearing transformer determined faults by means of frequency response analysis | |
JP3041207B2 (ja) | 油入変圧器の絶縁診断装置 | |
Kelen | Critical examination of the dissipation factor tip-up as a measure of partial discharge intensity | |
RU2305293C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЯ 6( 10 ) - 35 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ | |
Rodrigo et al. | Behaviour of transformer windings under surge voltages | |
Bak et al. | Analysis and simulation of switching surge generation when disconnecting a combined 400 kV cable/overhead line with shunt reactor | |
Nikander et al. | Applications of transient phenomena during earth-faults in electricity distribution networks | |
Elkalashy et al. | DWT-based investigation of phase currents for detecting high impedance faults due to leaning trees in unearthed MV networks | |
Bogdashova et al. | Parametric on-line fault location methods for distribution MV networks | |
JPH09311146A (ja) | 電圧測定具およびこれを用いた電圧測定方法 | |
Stucken et al. | Risk of ferroresonance in isolated neutral networks and remedies | |
Zhang et al. | A robust fault location algorithm for single line-to-ground fault in double-circuit transmission systems | |
RU2577557C1 (ru) | Способ определения места несанкционированного подключения нагрузки к линии электропередачи | |
RU2262116C2 (ru) | Способ определения максимального емкостного тока однофазного замыкания на землю в трехфазной кабельной электрической сети с заземляющим дугогасящим плавнорегулируемым реактором | |
KR102495562B1 (ko) | 3상4선식 전기설비 주회로에서 각상별 활선상태 절연저항과 정전용량의 측정장치 및 측정방법 | |
RU2798941C1 (ru) | Способ определения места однофазного замыкания на землю воздушных линий электропередачи в электрических сетях с изолированной нейтралью | |
Konotop et al. | Constraints on the use of local compensation for the correction of neutral voltage displacement caused by the influence of nearby power lines | |
SU917127A1 (ru) | Способ определени параметров изол ции трехфазных электрических сетей с изолированной нейтралью напр жением выше 1000в |