RU2681265C2 - Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции - Google Patents
Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681265C2 RU2681265C2 RU2017116867A RU2017116867A RU2681265C2 RU 2681265 C2 RU2681265 C2 RU 2681265C2 RU 2017116867 A RU2017116867 A RU 2017116867A RU 2017116867 A RU2017116867 A RU 2017116867A RU 2681265 C2 RU2681265 C2 RU 2681265C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- network
- resistance
- insulation resistance
- insulation
- load current
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 103
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для установления снижения сопротивления изоляции работающей судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции. Сущность: определяют нижнюю границу доверительного интервала статистической зависимости случайных величин: сопротивления изоляции сети и тока нагрузки. В процессе эксплуатации сети непрерывно измеряют ее общее сопротивление изоляции и соответствующий ему общий ток нагрузки. При снижении сопротивления изоляции сети его текущие значения и соответствующие им значения тока нагрузки используют как координаты точек на координатной плоскости статистической зависимости случайных величин сопротивления изоляции сети и тока нагрузки. В случае когда значение сопротивления изоляции сети оказывается за пределами нижней границы доверительного интервала статистической зависимости случайных величин сопротивления изоляции сети и тока нагрузки, судят об аварийном снижении сопротивления изоляции. Определяют сопротивление неисправного участка изоляции путем вычисления сопротивления дополнительной утечки через изоляцию. Технический результат: обеспечение возможности дистанционного установление факта аварийного снижения сопротивления изоляции работающей судовой электрической сети и определение сопротивления неисправного участка изоляции с применением минимального числа штатных приборов, не влияющих на безопасность и функционирование сети. 2 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного установления снижения сопротивления изоляции, вызванной ее неисправностью, работающей судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции.
Предпосылки к изобретению. Существующие методы и средства измерения и контроля сопротивления изоляции судовой электрической сети, находящейся под рабочим напряжением, предусматривают непрерывный контроль и отображение текущего значения сопротивления изоляции сети и при его снижении ниже заданных уровней срабатывание предупредительной или аварийной сигнализации. Нижний уровень сопротивления изоляции сети, соответствующий нижней границе диапазона его нормальных изменений, определяется главным образом максимальным числом включенных в сеть приемников. В разветвленной сети на фоне общего низкого уровня диапазона нормальных колебаний (например, на больших судах до 25 кОм) становится незаметным аварийное снижение сопротивления изоляции одного из приемников (например, до 0,5 мОм), так как общее (эквивалентное) сопротивление изоляции сети при этом может быть в области его нормальных значений [1, с. 51]. Таким образом, существующими методами и средствами не распознаются аварийные снижения сопротивления изоляции, происходящие в области его нормальных значений. Кроме того, они не определяют сопротивление неисправного участка изоляции.
Нормальные изменения сопротивления изоляции практически не связаны с появлением каких-либо дефектов в изоляционной конструкции и могут быть вызваны климатическими и температурными воздействиями, а также непостоянством количества подключаемых приемников в процессе функционирования сети. Аварийные изменения связаны с появлением какой-либо неисправности в изоляционной конструкции (например, пробой изоляции, объемное (поверхностное) увлажнение или загрязнение изоляции, механическое повреждение изоляции и т.п.) [2, с. 101].
Предлагаемый способ позволяет распознавать снижение сопротивление изоляции сети, вызванное возникновением в ней неисправности, а также определять сопротивление неисправного участка изоляции.
Известен способ определения нормы сопротивления изоляции электрических сетей, согласно которому эта норма рассчитывается по эмпирическим формулам [2, с. 102, 103, таблица 1.4.7, п. 1 и п. 8]:
формула (п. 1) расчета нормы сопротивления изоляции обесточенной кабельной сети распределения электроэнергии:
где n1 - количество щитов, имеющих непосредственную связь с источником электроэнергии; n2 - количество распределительных щитов и коробок, а также подключенных обмоток трансформаторов; n3 - количество пускателей и других коммутирующих устройств.
формула (п. 8) расчета нормы сопротивления изоляции сети переменного тока, находящейся под напряжением, с включенными электроприводами:
где n - количество электродвигателей, Rc - норма сопротивления изоляции по формуле (п. 1), Rи=0,8Rг - норма сопротивления изоляции участка сети от источника до генераторного автомата, где Rг - норма сопротивления изоляции генератора.
Норма сопротивления изоляции электрической сети, полученная по вышеизложенному способу и приблизительно определяющая нижний уровень нормальных изменений сопротивления изоляции сети, не позволяет устанавливать факт аварийного снижения сопротивления изоляции сети при значениях выше его нижнего уровня нормальных изменений. Кроме того, данный способ не определяет сопротивление неисправного участка изоляции.
Известен способ определения нормы сопротивления изоляции электрических сетей по соответствующим номограммам [2, с. 104, рис. 1.4.10 и с. 107, рис. 1.4.14]. согласно которому нормы сопротивления изоляции по вышеприведенным формулам [2, с. 102, 103, таблица 1.4.7, п. 1 и п. 8] устанавливаются с помощью номограмм. Данный способ так же, как и вышеизложенный не позволяет устанавливать факт аварийного снижения сопротивления изоляции сети при его значениях выше нижнего уровня нормальных изменений. Кроме того, данный способ не определяет сопротивление неисправного участка изоляции.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является принцип нормирования величины сопротивления изоляции сети [1, с. 101], согласно которому за норму ее сопротивления изоляции принимают величину, соответствующую нижней границе диапазона его нормальных изменений. Недостатком данного принципа является то, что в разветвленных сетях с большим числом подключенных приемников норма их сопротивления изоляции, найденная согласно этому принципу, имеет весьма малое значение, не позволяющая распознавать аварийные снижения сопротивления изоляции. Кроме того, посредством указанного принципа не определяется сопротивление неисправного участка изоляции.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является дистанционное установление факта аварийного снижения сопротивления изоляции сети и определение величины сопротивления неисправного участка изоляции.
Указанный технический результат обеспечивается благодаря тому, что аварийное снижение сопротивления изоляции определяется выходом его текущего значения за границы диапазона нормальных изменений сопротивления изоляции сети (или ее части), адаптированной к изменению количества подключаемых в сеть приемников. Величина сопротивления неисправного участка изоляции сети рассчитывается по соответствующей формуле.
Как известно, зависимость сопротивления изоляции сети от количества подключаемых приемников и их сопротивлений изоляции определяется выражением [1, с. 50]:
где Rиi - сопротивление изоляции приемников. Чем более разветвленная сеть, чем больше в ней приемников, тем ниже уровень ее сопротивления изоляции. При этом даже в случае исправной изоляции у всех приемников сопротивление изоляции сети может быть весьма низким. В свою очередь число подключаемых приемников и потребляемый ими ток определяют величину общего тока нагрузки сети. Это значит, что при нормальных изменениях сопротивления изоляции справедлива статистическая обратная зависимость между общим током нагрузки сети (или ее части) и ее сопротивлением изоляции, то есть чем больше ток нагрузки сети (то есть чем больше число подключенных приемников), тем меньше ее сопротивление изоляции и наоборот. Таким образом, адаптированный к числу подключенных приемников диапазон нормальных изменений сопротивления изоляции сети (или ее части), учитывающий все ее нормальные изменения, будет представлять собой заштрихованную область, показанную на фигуре 1. Значения сопротивления изоляции, находящиеся в данной области, будут характеризовать состояние изоляции как исправное и работоспособное.
На приведенной фигуре приняты следующие обозначения: Rг - сопротивление изоляции генератора (генераторов), главного распределительного щита и его фидеров; ИР - граница области исправного и работоспособного состояния изоляции (нижняя граница диапазона нормальных изменений сопротивления изоляции сети), адаптированная к изменению количества подключаемых в сеть приемников; Rmin - нижний уровень сопротивления работоспособного состояния изоляции сети и соответствующий ему ток нагрузки Imax; НН - граница области неисправного и неработоспособного состояния изоляции; HP - область, ограниченная кривой ИР и прямой НН, неисправного, но работоспособного состояния изоляции. Ri и Ii; Ri+1 и Ii+1; Ri+1 и Ii - текущие значения сопротивления изоляции сети и соответствующие им токи нагрузки (координаты точек, соответственно (i), (i+1), (i').
Способ осуществляют следующим образом
Исходными данными предлагаемого способа является нижняя граница диапазона нормальных изменений сопротивления изоляции сети (или ее части), адаптированная к числу подключенных приемников и учитывающая все нормальные изменения сопротивления изоляции сети (кривая ИР на фигуре 1). Указанная граница является характеристикой данной сети (или ее части) и определяется как нижняя граница доверительного интервала статистической зависимости случайных величин: сопротивления изоляции сети и тока нагрузки, устанавливаемая, например, в период сдаточных испытаний сети с учетом статистических данных аналогичных сетей.
В процессе эксплуатации сети непрерывно измеряют общее сопротивление изоляции сети (или ее части) (фигура 2(a)) и соответствующий ему общий ток нагрузки (фигура 2(б)). При снижении сопротивления изоляции сети его текущие значения и соответствующие им значения тока нагрузки используют как координаты точек на координатной плоскости R-I (фигура 1).
Пусть в момент времени ti сниженное текущее значение сопротивления изоляции сети будет Ri (фигура 2(a)), а соответствующий ему общий ток нагрузки будет Ii (фигура 2(б)). По данным величинам определяют точку (i) на координатной плоскости R-I, находящуюся в области нормальных изменений сопротивления изоляции сети (фигура 1). В этом случае состояние изоляции характеризуется как исправное и работоспособное.
Пусть в момент времени ti+1 сниженное текущее значение сопротивления изоляции сети будет Ri+1 (фигура 2(a)), а соответствующий ему общий ток нагрузки будет Ii+1 либо будет иметь прежнее значение Ii (фигура 2(б)).
По данным величинам определяют точки (i+1) и (i') на координатной плоскости R-I, находящиеся вне области нормальных изменений сопротивления изоляции сети (фигура 1) и свидетельствующие о том, что причиной снижения сопротивления изоляции сети явилось образование неисправного участка изоляции. Точка (i+1) характеризует подключение приемника со сниженным сопротивлением изоляции, рассматриваемого как неисправный участок изоляции (в момент падения сопротивления изоляции сети произошло увеличение тока нагрузки). Точка (i') характеризует образование неисправного участка изоляции при прежнем составе приемников (в момент падения сопротивления изоляции сети ток нагрузки остался прежним). Данное состояние изоляции характеризуется как неисправное, но работоспособное.
Образование неисправного участка изоляции с сопротивлением ΔRi равносильно подключению этого сопротивления параллельно к сопротивлению, имеющего исходное текущее значение сопротивления изоляции сети Ri и получению его последующего текущего значения Ri+1:
Откуда сопротивление неисправного участка изоляции будет:
Таким образом, предлагаемый способ позволяет судить о снижении сопротивления изоляции сети (или ее части), связанного с образованием неисправного участка изоляции и определять величину ее сопротивления.
Источники информации
1. Иванов Е.А. и др. Безопасность электроустановок и систем автоматики. - СПб.: Элмор, 2003.
2. Справочник судового электротехника, том 1, издание 2-е, переработанное и дополненное. - Л.: Судостроение, 1980.
Claims (1)
- Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции, заключающийся в том, что определяют нижнюю границу диапазона нормальных изменений сопротивления изоляции сети, отличающийся тем, что за указанную границу принимают нижнюю границу доверительного интервала статистической зависимости случайных величин: сопротивления изоляции сети и тока нагрузки, а в процессе эксплуатации сети непрерывно измеряют ее общее сопротивление изоляции и соответствующий ему общий ток нагрузки, при снижении сопротивления изоляции сети его текущие значения и соответствующие им значения тока нагрузки используют как координаты точек на координатной плоскости статистической зависимости случайных величин: сопротивления изоляции сети и тока нагрузки, и в случае, когда значение сопротивления изоляции сети оказывается за пределами нижней границы доверительного интервала статистической зависимости случайных величин сопротивления изоляции сети и тока нагрузки, судят об аварийном снижении сопротивления изоляции и определяют сопротивление неисправного участка изоляции путем вычисления сопротивления дополнительной утечки через изоляцию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017116867A RU2681265C2 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017116867A RU2681265C2 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017116867A RU2017116867A (ru) | 2018-11-19 |
RU2017116867A3 RU2017116867A3 (ru) | 2019-01-09 |
RU2681265C2 true RU2681265C2 (ru) | 2019-03-05 |
Family
ID=64317109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017116867A RU2681265C2 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2681265C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU386351A1 (ru) * | 1972-04-24 | 1973-06-14 | Устройство для автоматического измерения и контроля сопротивления изоляции судовых сетей постоянного тока | |
SU419808A1 (ru) * | 1972-04-11 | 1974-03-15 | А. А. Азовцев, Б. Д. Гандин, И. Н. Ильинский, П. К. Клепка, Н. А. Лазаревский , Л. М. Перельштейн | Способ измерения сопротивления изоляции в судовых электроэнергетических системах постоянного и переменного тока |
SU1100579A1 (ru) * | 1982-03-11 | 1984-06-30 | Организация П/Я А-3500 | Устройство дл измерени и контрол сопротивлени изол ции электрических сетей |
US20120235824A1 (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Automotive Research & Testing Center | Measuring device for measuring insulation resistance of an electric vehicle |
EP2778694A2 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | Fluke Corporation | Apparatus and method for insulation testing of an electrical supply network |
RU2609277C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-02-01 | Закрытое акционерное общество "Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ" (ЗАО "МПОТК "ТЕХНОКОМПЛЕКТ") | Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока |
-
2017
- 2017-05-15 RU RU2017116867A patent/RU2681265C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU419808A1 (ru) * | 1972-04-11 | 1974-03-15 | А. А. Азовцев, Б. Д. Гандин, И. Н. Ильинский, П. К. Клепка, Н. А. Лазаревский , Л. М. Перельштейн | Способ измерения сопротивления изоляции в судовых электроэнергетических системах постоянного и переменного тока |
SU386351A1 (ru) * | 1972-04-24 | 1973-06-14 | Устройство для автоматического измерения и контроля сопротивления изоляции судовых сетей постоянного тока | |
SU1100579A1 (ru) * | 1982-03-11 | 1984-06-30 | Организация П/Я А-3500 | Устройство дл измерени и контрол сопротивлени изол ции электрических сетей |
US20120235824A1 (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Automotive Research & Testing Center | Measuring device for measuring insulation resistance of an electric vehicle |
EP2778694A2 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | Fluke Corporation | Apparatus and method for insulation testing of an electrical supply network |
RU2609277C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-02-01 | Закрытое акционерное общество "Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ" (ЗАО "МПОТК "ТЕХНОКОМПЛЕКТ") | Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИВАНОВ Е. А. и др. Безопасность электроустановок и систем автоматики, СПб., Элмор, 2003, с. 101. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017116867A (ru) | 2018-11-19 |
RU2017116867A3 (ru) | 2019-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160020729A1 (en) | Method, device, and system for detecting direct-current arc fault of photovoltaic system | |
US20130218359A1 (en) | Power transmission fault analysis system and related method | |
SE536143C2 (sv) | Metod för att detektera jordfel i trefas elkraftdistributionsnät | |
JP6091554B2 (ja) | 異常検知システム、及び、異常検知方法 | |
US8271214B2 (en) | Method for increasing the sensitivity of a differential protection system | |
CN106291434B (zh) | 电容式电压互感器一次接地状态的监测方法及系统 | |
KR102272834B1 (ko) | 수배전설비의 이상상태 판단-제어 시스템 및 그 방법 | |
CN109462247A (zh) | 一种柔性直流高频谐波谐振保护方法 | |
KR101308003B1 (ko) | 웨이블릿 기반 아크 판별방법 | |
RU2681265C2 (ru) | Способ определения аварийного снижения сопротивления изоляции судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции | |
JP4142608B2 (ja) | 配電線の樹木接触監視装置 | |
FI3830920T3 (fi) | Menetelmä ja laite jännitemuuntajan valvontaan | |
RU2682240C2 (ru) | Обнаружение короткого замыкания, в частности неустойчивого короткого замыкания, в электрической сети | |
CN104237583A (zh) | 基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法及电路 | |
Stirl et al. | On-line condition monitoring and diagnosis for power transformers their bushings, tap changer and insulation system | |
CN105207181B (zh) | 一种高压直流线路自适应低电压保护方法 | |
KR20150124655A (ko) | 점호 신호 점검 기능이 구비된 hvdc 시스템 | |
Zhang et al. | An approach for detecting and locating evolving faults on transmission lines based on transient traveling waves | |
RU2484570C2 (ru) | Способ определения поврежденного присоединения на секции шин трехфазной сети с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях на землю | |
de Apraiz et al. | Detection and analysis of rapid voltage changes in power system networks | |
Kachesov et al. | Parametric method of fault location in distribution networks | |
KR20070094161A (ko) | 이동 평균을 이용한 새그 및 스웰의 검출 방법 | |
RU2710023C2 (ru) | Способ защиты силового трансформатора тяговых подстанций переменного тока от внутренних повреждений | |
NO334166B1 (no) | Fremgangsmåte og innretning for feilstrømovervåking i et elektrisk vekselstrømsnett | |
Samui et al. | Performance assessment of wavelet transform based islanding detection relay |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190516 |