RU2334334C1 - Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования - Google Patents
Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334334C1 RU2334334C1 RU2007127935/09A RU2007127935A RU2334334C1 RU 2334334 C1 RU2334334 C1 RU 2334334C1 RU 2007127935/09 A RU2007127935/09 A RU 2007127935/09A RU 2007127935 A RU2007127935 A RU 2007127935A RU 2334334 C1 RU2334334 C1 RU 2334334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- transformer
- low
- pass filter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Использование: в электротехнике для сетей с компенсированной нейтралью. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования. Устройство содержит объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, источник контрольного тока, заземляющий трансформатор, второй измерительный трансформатор напряжения, трансформатор тока, первый и второй промежуточный трансформатор напряжения, трансреактор, включенный в цепь трансформатора тока, потенциометр, три фильтра нижних частот, два фазовращателя, два фазовых детектора, выпрямитель, два делительных блока, два измерительных прибора, масштабирующий блок и сумматор. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью.
Известно устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю [А.с. СССР № 1504718, МПК 4 Н02Н 9/08, БИ № 32, 1989], содержащее объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, источник контрольного тока, подключенный к сети через дугогасящий аппарат и заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, подключенный к фазе сети, второй измерительный трансформатор напряжения, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока, первый фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения, второй фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения, фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра низких частот, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого фильтра низких частот, а второй вход - к выходу фазовращателя, первый фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, а второй вход - к выходу фазовращателя, второй фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу первого фильтра низких частот, а второй вход - к выходу фазовращателя, делительный блок, первый вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, а второй вход к - выходу второго фазового детектора, измерительный прибор, вход которого подключен к выходу делительного блока.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения коэффициента демпфирования, который представляет собой отношение активной составляющей тока замыкания к емкостной составляющей.
Для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю также применяют устройство [Патент РФ № 2180462, МПК 7 Н02Н 9/08, БИ № 7, 2002], содержащее объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, подключенный к дугогасящему аппарату, источник контрольного тока, подключенный к сети через дугогасящий аппарат и заземляющий трансформатор, второй измерительный трансформатор напряжения, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока, трансформатор тока, включенный в цепь источника контрольного тока, первый промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения, трансреактор, включенный в цепь трансформатора тока, выход которого включен между выходом первого измерительного трансформатора напряжения и входом первого промежуточного трансформатора напряжения, второй промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения, потенциометр, подключенный к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, первый фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения, второй фильтр нижних частот, вход которого подключен ко второму выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, третий фильтр нижних частот, вход которого подключен к потенциометру, первый фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, первый фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу фазовращателя, а второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот, выпрямитель, вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, делительный блок, первый вход которого подключен к выходу фазового детектора, а второй вход - к выходу выпрямителя, измерительный прибор, вход которого подключен к выходу делительного блока.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения коэффициента демпфирования.
Известно устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю [Патент РФ № 2227954, МПК 7 Н02Н 9/08, Бюл. № 12, 2004], выбранное в качестве прототипа, содержащее объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, подключенный к дугогасящему аппарату, источник контрольного тока, подключенный к сети через дугогасящий аппарат и заземляющий трансформатор, второй измерительный трансформатор напряжения, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока, трансформатор тока, включенный в цепь источника контрольного тока, первый промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения, трансреактор, включенный в цепь трансформатора тока, выход которого включен между выходом первого измерительного трансформатора напряжения и входом первого промежуточного трансформатора напряжения, второй промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения, потенциометр, подключенный к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, первый фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения, второй фильтр нижних частот, вход которого подключен ко второму выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, третий фильтр нижних частот, вход которого подключен к потенциометру, первый фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, первый фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу первого фазовращателя, а второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот, выпрямитель, вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, первый делительный блок, второй вход которого подключен к выходу выпрямителя, первый измерительный прибор, вход которого подключен к выходу первого делительного блока, второй фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, второй фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу второго фазовращателя, а второй вход соединен с выходом третьего фильтра нижних частот, масштабирующий блок, вход которого подключен к выходу второго фазового детектора, сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, второй вход соединен с выходом масштабирующего блока, выход сумматора подключен к первому входу первого делительного блока.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности непрерывного измерения коэффициента демпфирования, который также является важным параметром, влияющим на процессы при замыкании на землю.
Задачей изобретения является обеспечение возможности одновременного измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования путем определения вещественной и мнимой составляющих суммы напряжений на дугогасящем аппарате и опорного напряжения, пропорционального напряжению на силовой обмотке источника контрольного тока.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю, содержащее объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, подключенный к дугогасящему аппарату, источник контрольного тока, подключенный к сети через дугогасящий аппарат и заземляющий трансформатор, второй измерительный трансформатор напряжения, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока, трансформатор тока, включенный в цепь источника контрольного тока, первый промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения, трансреактор, включенный в цепь трансформатора тока, выход которого включен между выходом первого измерительного трансформатора напряжения и входом первого промежуточного трансформатора напряжения, второй промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения, потенциометр, подключенный к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, первый фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения, второй фильтр нижних частот, вход которого подключен ко второму выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, третий фильтр нижних частот, вход которого подключен к потенциометру, первый фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, первый фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу первого фазовращателя, а второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот, выпрямитель, вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, первый делительный блок, второй вход которого подключен к выходу выпрямителя, первый измерительный прибор, вход которого подключен к выходу первого делительного блока, второй фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, второй фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу второго фазовращателя, а второй вход соединен с выходом третьего фильтра нижних частот, масштабирующий блок, вход которого подключен к выходу второго фазового детектора, сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, второй вход соединен с выходом масштабирующего блока, выход сумматора подключен к первому входу первого делительного блока, согласно изобретению дополнительно введены второй делительный блок, первый вход которого подключен к выходу второго фазового детектора, а второй вход - к выходу выпрямителя, второй измерительный прибор, вход которого подключен к выходу второго делительного блока.
Именно заявленное выполнение устройства обеспечивает возможность одновременного измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования на основании определения вещественной и мнимой составляющих суммы напряжений на дугогасящем аппарате и опорного напряжения на источнике контрольного тока, которые соответственно пропорциональны расстройке компенсации и коэффициенту демпфирования, тем самым выполняется задача изобретения.
Предлагаемое устройство, по сравнению с известным прототипом, позволяет непрерывно контролировать состояние изоляции фаз сети относительно земли, что позволяет своевременно выявлять и осуществлять ремонт участков с ослабленной изоляцией. Выявление и ремонт участков с ослабленной изоляцией важно с точки зрения электробезопасности открытых электроустановок.
На чертеже представлена схема устройства для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования.
Устройство содержит объект измерения - дугогасящий аппарат 1, связанный с сетью через заземляющий трансформатор 2, первый измерительный трансформатор напряжения 3, подключенный к дугогасящему аппарату, источник контрольного тока 4, подключенный к сети через дугогасящий аппарат 1 и заземляющий трансформатор 2, второй измерительный трансформатор напряжения 5, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока 4, трансформатор тока 6, включенный в цепь источника контрольного тока 4, первый промежуточный трансформатор напряжения 7, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения 3, трансреактор 8 - трансформатор с воздушным зазором в магнитном сердечнике, включенный в цепь трансформатора тока 6, выход которого включен между выходом первого измерительного трансформатора напряжения 3 и входом первого промежуточного трансформатора напряжения 7, второй промежуточный трансформатор напряжения 9, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения 5, потенциометр 10, подключенный к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения 9, первый фильтр нижних частот 11, вход которого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения 7, второй фильтр нижних частот 12, вход которого подключен ко второму выходу второго промежуточного трансформатора напряжения 9, третий фильтр нижних частот 13, вход которого подключен к потенциометру 10, первый фазовращатель 14, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот 12, первый фазовый детектор 15, первый вход которого подключен к выходу первого фазовращателя 14, а второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот 13, выпрямитель 16, вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот 11, первый делительный блок 17, второй вход которого подключен к выходу выпрямителя 16, первый измерительный прибор 18, вход которого подключен к выходу первого делительного блока 17, второй фазовращатель 19, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот 12, второй фазовый детектор 20, первый вход которого подключен к выходу второго фазовращателя 19, а второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот 13, масштабирующий блок 21, вход которого подключен к выходу второго фазового детектора 20, сумматор 22, первый вход которого подключен к выходу первого фазового детектора 15, а второй вход - к выходу масштабирующего блока 21, а выход - к первому входу делительного блока 17, второй делительный блок 23, первый вход которого подключен ко выходу второго фазового детектора 20, а второй вход - к выходу выпрямителя 16, второй измерительный прибор 24, вход которого подключен к выходу второго делительного блока 23.
Первый (11), второй (12) и третий (13) фильтры нижних частот могут быть выполнены на операционных усилителях К140УД6.
Первый (14) и второй (19) фазовращатели могут быть выполнены на операционных усилителях К 140УД6.
Первый (15) и второй (20) фазовые детекторы могут быть выполнены на операционных усилителях К140УД6 и 590КН5.
В качестве выпрямителя 16 может быть выбран активный выпрямитель, выполненный на двух операционных усилителях К140УД6.
Первый и второй делительные блоки 17 и 23 могут быть выполнены на микросхеме КР525ПСЗ.
В качестве первого и второго измерительных приборов 18 и 24 выбраны цифровые миллиамперметры.
Масштабирующий блок 21 может быть выполнен на операционном усилителе К140УД6.
Сумматор 22 может быть выполнен на операционном усилителе К140УД7.
Устройство работает следующим образом. Источник контрольного тока 4 накладывает на сеть контрольный переменный ток непромышленной частоты, например 25 Гц. В цепи трансформатора тока 6 протекает ток, пропорциональный току в дугогасящем аппарате 1. На вторичной обмотке трансреактора 8 появляется напряжение UTAV, определяемое током в первичной обмотке, включенной в цепь трансформатора тока 6. На вторичной обмотке первого измерительного трансформатора напряжения 3 появляется напряжение UДГР, пропорциональное напряжению на дугогасящем аппарате 1. На первый промежуточный трансформатор напряжения 7 подается сумма напряжений на дугогасящем аппарате и на трансреакторе (UДГР+UTAV). На вторичной обмотке второго измерительного трансформатора напряжения 5 появляется напряжение U, пропорциональное напряжению на силовой обмотке источника контрольного тока 4, которое используют в качестве опорного.
Опорное напряжение U через второй промежуточный трансформатор напряжения 9 подается на потенциометр 10, включенный в первую вторичную обмотку второго промежуточного трансформатора напряжения 9. Также опорное напряжение со второй вторичной обмотки второго промежуточного трансформатора напряжения 9 подается через второй фильтр низкой частоты 12 и первый фазовращатель 14 на первый управляющий вход первого фазового детектора 15 и через второй фильтр низкой частоты 12 и второй фазовращатель 19 - на первый управляющий вход второго фазового детектора 20.
Потенциометр 10 подобран таким образом, чтобы напряжение на нем было равно 
от опорного напряжения U. Вторичная обмотка первого промежуточного трансформатора 7 и первая вторичная обмотка второго промежуточного трансформатора 9 включены таким образом, чтобы напряжения находились в противофазе.
С выхода потенциометра 10 разность напряжений вторичной обмотки первого промежуточного трансформатора 7 и потенциометра 10 через третий фильтр низкой частоты 13 подается на второй вход первого фазового детектора 15 и на второй вход второго фазового детектора 20, где выделяются соответственно вещественная, совпадающая по фазе с опорным напряжением, и мнимая, опережающая опорное напряжение на 90°, составляющие сигнала.
Сигнал с выхода первого фазового детектора 15 подается на первый вход сумматора 22, а сигнал с выхода второго фазового детектора 20 через масштабирующий блок 21 подается на второй инвертирующий вход сумматора 22.
Сигнал, пропорциональный сумме напряжений на вторичной обмотке первого измерительного трансформатора напряжения 3 и на трансреакторе 8, со вторичной обмотки первого промежуточного трансформатора 7 подается через первый фильтр низкой частоты 11 и выпрямитель 16 на второй вход первого делительного блока 17 и второй вход второго делительного блока 23. В первом делительном блоке 17 сигнал, поступивший с выхода сумматора 22, делится на напряжение, пропорциональное сумме напряжений на вторичной обмотке второго измерительного трансформатора напряжения 5 и на трансреакторе 8. Во втором делительном блоке 23 сигнал, поступивший со второго фазового детектора 20, также делится на напряжение, пропорциональное сумме напряжений на вторичной обмотке второго измерительного трансформатора напряжения 5 и на трансреакторе 8. Сигнал с первого делительного блока 17 подается на измерительный прибор 18, проградуированный в единицах расстройки компенсации. Сигнал со второго делительного блока 23 подается на измерительный прибор 24, проградуированный в единицах коэффициента демпфирования.
Таким образом, устройство работает в соответствии со следующими соотношениями:
где υ - измеряемая расстройка компенсации;
UДГР - напряжение непромышленной частоты на дугогасящем аппарате;
UTAV - напряжение непромышленной частоты на трансреакторе;
U - напряжение источника контрольного тока;
φ - угол между вектором напряжения на второй вторичной обмотке второго промежуточного трансформатора напряжения и вектором напряжения UДГР+UTAV;
К - масштабирущий коэффициент.
d - измеряемый коэффициент демпфирования.
Claims (1)
- Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю, содержащее объект измерения - дугогасящий аппарат, связанный с сетью через заземляющий трансформатор, первый измерительный трансформатор напряжения, подключенный к дугогасящему аппарату, источник контрольного тока, подключенный к сети через дугогасящий аппарат и заземляющий трансформатор, второй измерительный трансформатор напряжения, подключенный к силовой обмотке источника контрольного тока, трансформатор тока, включенный в цепь источника контрольного тока, первый промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу первого измерительного трансформатора напряжения, трансреактор, включенный в цепь трансформатора тока, выход которого включен между выходом первого измерительного трансформатора напряжения и входом первого промежуточного трансформатора напряжения, второй промежуточный трансформатор напряжения, вход которого подключен к выходу второго измерительного трансформатора напряжения, потенциометр, подключенный к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, первый фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения, второй фильтр нижних частот, вход которого подключен ко второму выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, третий фильтр нижних частот, вход которого подключен к потенциометру, первый фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, первый фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу первого фазовращателя, а второй вход к выходу третьего фильтра нижних частот, выпрямитель, вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, первый делительный блок, второй вход которого подключен к выходу выпрямителя, первый измерительный прибор, вход которого подключен к выходу первого делительного блока, второй фазовращатель, вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, второй фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу второго фазовращателя, а второй вход соединен с выходом третьего фильтра нижних частот, масштабирующий блок, вход которого подключен к выходу второго фазового детектора, сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, второй вход соединен с выходом масштабирующего блока, выход сумматора подключен к первому входу первого делительного блока, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй делительный блок, первый вход которого подключен к выходу второго фазового детектора, а второй вход к выходу выпрямителя, второй измерительный прибор, вход которого подключен к выходу второго делительного блока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007127935/09A RU2334334C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007127935/09A RU2334334C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2334334C1 true RU2334334C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007127935/09A RU2334334C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2334334C1 (ru) |
-
2007
- 2007-07-20 RU RU2007127935/09A patent/RU2334334C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101407864B1 (ko) | 임피던스 연산 장치 및 이를 포함하는 정현파 함수형 활선 절연저항 측정 장치 | |
| Kaczmarek | The source of the inductive current transformers metrological properties deterioration for transformation of distorted currents | |
| JP5475316B2 (ja) | 接地抵抗測定方法 | |
| KR101406546B1 (ko) | 동작 주파수 설정 기능을 갖는 정현파 함수형 활선 절연저항 측정 장치 | |
| JP2006234800A (ja) | 接地抵抗測定装置 | |
| RU2334334C1 (ru) | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю и коэффициента демпфирования | |
| US20170023627A1 (en) | Method and Apparatus for Precision Phasor Measurements Through a Medium-voltage Distribution Transformer | |
| KR100771939B1 (ko) | 대지저항성 누전전류 측정기 | |
| RU2263322C1 (ru) | Способ определения коэффициента мощности в трехфазной трехпроводной цепи переменного тока | |
| KR101276171B1 (ko) | 절연감시시스템 | |
| RU2227954C1 (ru) | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю | |
| Aristoy et al. | Testing methods for measuring the effects of stray capacitances on high-voltage current transformers | |
| RU2636796C1 (ru) | Способ определения мгновенных значений токов в трехжильном кабеле без металлических покровов | |
| JP2008020322A (ja) | 電気設備の短絡検出装置及び方法 | |
| Isaiev | Method of reference values defining for calibration of two alternating currents comparator with using oscilloscope | |
| RU2660221C2 (ru) | Способ и система тестирования распределительного устройства, предназначенного для использования в установках для передачи электроэнергии | |
| Diniş et al. | Power factor measuring device using microcontroller for single-phase consumers | |
| RU2180462C2 (ru) | Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю | |
| KR100771583B1 (ko) | 대지저항성 누전전류 측정기 | |
| RU2782679C1 (ru) | Устройство бесконтактной индикации тока трубопровода | |
| RU2522829C1 (ru) | Способ определения первичных и обобщенных вторичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи методом восьмиполюсника | |
| RU2563556C1 (ru) | Способ определения угла сдвига фаз между синусоидальными сигналами (варианты) | |
| JP2013545983A (ja) | 分路による計量計測用の計測回路 | |
| Aristoy et al. | Calibration system for voltage transformers under distorted waveforms | |
| RU2526221C2 (ru) | Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции в сетях переменного тока с резистивной нейтралью под рабочим напряжением |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090721 |