RU2715346C1 - Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи - Google Patents
Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715346C1 RU2715346C1 RU2019121651A RU2019121651A RU2715346C1 RU 2715346 C1 RU2715346 C1 RU 2715346C1 RU 2019121651 A RU2019121651 A RU 2019121651A RU 2019121651 A RU2019121651 A RU 2019121651A RU 2715346 C1 RU2715346 C1 RU 2715346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- capacitor
- monitoring
- sensor
- vsc
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title abstract 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
- G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля состояния конденсаторов связи на энергообъектах, может быть использовано для определения начала процесса разрушения конденсатора связи и своевременной его замены. Сущность заявленного решения заключается в том, что шкаф отбора напряжения (ШОН), вход которого подключается к выходу конденсатора связи, а выход – к фильтру присоединения, включает два трансформатора, предназначенных один для питания приборов синхронизма, другой для питания реле контроля синхронизма и напряжения, причем один из трансформаторов снабжен дополнительной отдельной обмоткой, к которой подключен датчик контроля конденсатора связи, состоящий из диодного моста, к которому подключены выводы дополнительной отдельной обмотки трансформатора ШОН, первого резистора и двух конденсаторов, соединенных параллельно и подключенных к выводам диодного моста, второго резистора, формирующего выходной ток, выходного разъема, к контактам которого подключен выход датчика. Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение процесса контроля состояния конденсаторов связи за счет создания шкафа отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля состояния конденсаторов связи на энергообъектах, может быть использовано для определения начала процесса разрушения конденсатора связи и своевременной его замены.
Из существующего уровня техники известно устройство для измерения емкости конденсатора (патент на изобретение № RU2173859 от 10.11.2000), содержащее источник напряжения переменного тока, один вывод которого соединен с общей шиной, а второй вывод подключен через разделительный конденсатор к первым выводам первой и второй пар последовательно соединенных диодов, причем первая и вторая пары диодов включены встречно, точка соединения диодов первой пары подключена квыводу образцового конденсатора, точка соединения диодов второй пары подключена к выводу измеряемого конденсатора, а вторые выводы образцового и измеряемого конденсаторов подключены к общей шине; последовательно соединенные первый накопительный конденсатор и первый резистор, подключенные к выводу разделительного конденсатора и общей шине, и фильтр низкой частоты из последовательно соединенных резистора и конденсатора, который включен между выводом разделительного конденсатора и общей шиной. Особенностью является то, что в него введены дополнительный второй накопительный конденсатор, соединенный параллельно со второй парой диодов; дополнительный второй резистор, соединенный между вторым выводом второй пары диодов и общей шиной; и дополнительный выходной резистор, включенный между точкой соединения резистора и конденсатора фильтра низкой частоты и общей шиной; при этом точка соединения первого накопительного конденсатора и первого резистора соединена со вторым выводом первой пары диодов.
Однако данное устройство не применимо для определения начала процесса разрушения конденсатора связи на действующем на энергообъекте, а предназначено только для расширения диапазона измерения емкости и повышения чувствительности измерения.
Известен датчик контроля конденсатора связи (патент на изобретение № RU2675248 от 22.03.2018), включающий входной и выходной разъемы, трансформатор, первичная обмотка которого посредством вводного разъема включается в разрыв между нижней обкладкой конденсатора связи и фильтром присоединения, диодный мост, к которому подключены выводы вторичной обмотки трансформатора, первый резистор и два конденсатора, соединенные параллельно и подключенные к выводам диодного моста, второй и третий резисторы, формирующие выходной ток, один из которых является подстроечным резистором, вторые выводы которых подключены к контактам выходного разъёма. Также известна система контроля состояния конденсаторов связи (патент на изобретение № RU2675250 от 22.03.2018), включающая, по меньшей мере, один конденсатор связи, подключенный к линии электропередачи и фильтр присоединения, отличающаяся тем, что содержит контроллер и, по меньшей мере, один датчик контроля конденсатора связи, причем количество датчиков соответствует количеству конденсаторов, конденсатор связи последовательно соединен с датчиком контроля конденсатора связи, с которым последовательно соединена вводная шпилька фильтра присоединения, а выводные клеммы датчика контроля конденсатора связи посредством соединительного кабеля соединены с аналоговым входом контроллера.
Недостатком описанных аналогов является необходимость адаптации действующих фильтров присоединения, для подключения датчиков контроля конденсатора связи.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является шкаф отбора напряжения (ШОН) предназначенный для отбора напряжения от конденсаторов связи на существующих и проектируемых ЛЭП с номинальным напряжением от 35 до 750 кВ переменного тока частоты 50 и 60 Гц. ШОН содержит два трансформатора ТОН, предназначенных один для питания приборов синхронизма, другой для питания реле контроля синхронизма и напряжения. В ШОН также устанавливается конденсатор, два проходных зажима, дроссель и рубильник. (http://electra-hvac.ru/rashifrovka-shon.html, http://www.zvo.ru/nku/711-shon-301s.html?showall=1, http://www.uznteh.ru/shkafyotboranapryazheniya ).Известен также способ диагностики и мониторинга технического состояния конденсаторов связи под рабочим напряжением (патент на изобретение № RU2680160 от 29.03.2017), включающий определение значения емкости конденсатора связи перед вводом в работу, измерение значения емкостного тока, протекающего через конденсатор связи под рабочим напряжением, и рабочего напряжения сети в режиме реального времени, расчет величины емкости конденсатора связи по измеренным значениям тока и напряжения, сравнение полученной величины емкости со значением емкости конденсатора связи, определенным перед вводом в работу, осуществление диагностики и мониторинга технического состояния объекта, при этом значение емкости рассчитывают и сравнивают постоянно в режиме реального времени так, что в процессе измерения высокочастотный канал связи находится в работе. Реализация способа осуществляется также с использованием описанных ШОН. Измерение величины тока производится на не используемых клеммах вторичной обмотки, одного из двух штатно установленных трансформаторов тока типа ТОН. Первичный ток, протекающий через конденсатор определяется приложенным напряжением, числом и емкостью элементов. Величина тока в первичной обмотке ТОН равна произведению значений величины измеренного тока во вторичной обмотке и рабочего коэффициента трансформации, который определяется перед вводом в работу ШОН (в соответствии с требованием технической документации на ШОН). Через контрольный кабель, присоединенный к клеммам вторичной обмотки ТОН, подключается многофункциональный измерительный преобразователь параметров электрической сети, смонтированный в электротехническом шкафу.
Недостатком прототипа является необходимость адаптации ШОН, для подключения датчиков контроля конденсатора связи по типу датчика, описанного в патенте на изобретение № RU2675248 от 22.03.2018.
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение процесса контроля состояния конденсаторов связи за счет создания шкафа отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи.
Для достижения указанного технического результата предлагается шкаф отбора напряжения (ШОН), вход которого, подключается к выходу конденсатора связи, а выход – к фильтру присоединения, включающий два трансформатора, предназначенных один для питания приборов синхронизма, другой для питания реле контроля синхронизма и напряжения, причем один из трансформаторов снабжен дополнительной отдельной обмоткой, к которой подключен датчик контроля конденсатора связи, состоящий из диодного моста, к которому подключены выводы дополнительной отдельной обмотки трансформатора ШОН, первого резистора и двух конденсаторов, соединенных параллельно и подключенных к выводам диодного моста, второго резистора, формирующего выходной ток, выходного разъема, к контактам которого подключен выход датчика.
ВШОН также устанавливается конденсатор, дроссель и рубильник.
Датчик контроля конденсатора связи осуществляет постоянное измерение силы тока, протекающего через конденсатор связи, увеличение которого свидетельствует об увеличении емкости конденсатора связи. Сигнал от датчика по соединительным кабелям поступает в контроллер, в контроллере сигнал оцифровывается и выполняются расчеты с отображением полученных результатов.
Принципиальная схема ШОН с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи приведена на фигуре 1, где:
КТ1 - вход ШОН, подключается к выходу конденсатора связи;
КТ2- выход ШОН, подключается к фильтру присоединения;
Т1, Т2 - трансформаторы;
X1-X4 - выходы трансформаторов Т1 и Т2;
X5 - выход датчика контроля конденсатора связи
FV1 – разрядник;
С1- конденсатор;
SA1 - рубильник;
L1 - дроссель;
ДККС - датчик контроля конденсатора связи.
Шкаф отбора напряжения (ШОН) имеет вход КТ1, подключенный к выходу конденсатора связи (на фигуре не показан), выход КТ2, подключенный к фильтру присоединения (на фигуре не показан), включает конденсатор С1, дроссель L1, рубильник SA1, два трансформатора Т1, Т2, предназначенных один для питания приборов синхронизма, другой для питания реле контроля синхронизма и напряжения, а трансформатор Т2 снабжен дополнительной отдельной обмоткой, к которой подключен датчик контроля конденсатора связи ДККС, состоящий из диодного моста (на фигуре не показан), к которому подключены выводы дополнительной отдельной обмотки трансформатора ШОН, первого резистора (на фигуре не показан) и двух конденсаторов(на фигуре не показаны), соединенных параллельно и подключенных к выводам диодного моста, второго резистора(на фигуре не показан), формирующего выходной ток, выходного разъема(на фигуре не показан), к контактам которого подключен выход датчика X5.
Шкаф отбора напряжения работает следующим образом.
При протекании через первичную обмотку трансформатора Т2 типа ТОН тока промышленной частоты, обусловленного реактивным сопротивлением конденсатора связи, на её выводах образуется напряжение, обусловленное её сопротивлением току промышленной частоты. На дополнительно введённой вторичной обмотке трансформатора Т2, за счёт трансформаторной связи между обмотками, образуется переменное напряжение, которое поступает на датчик контроля конденсатора связи, и после преобразования в виде сигнала интерфейса «активная токовая петля» подаётся на выходной разъём Х5 ШОН.
Датчик контроля конденсатора связи, подключенный к дополнительной обмотке трансформатора ШОН, осуществляет измерение силы тока, протекающего через конденсатор связи, увеличение рабочего тока промышленной частоты, протекающего через конденсатор связи, свидетельствует о начале процесса его разрушения. Подавая токовый сигнал 4 – 20 мА на контроллер, датчик предупреждает о начале процесса разрушения конденсатора и о необходимости его замены. Подключение датчика к дополнительной обмотке трансформатора ШОН существенно упрощает систему контроля состояния конденсаторов связи, поскольку не требует адаптации к датчику действующих ШОН на энергообъектах.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».
Claims (1)
- Шкаф отбора напряжения (ШОН), имеющий вход и выход, вход которого подключается к выходу конденсатора связи, а выход – к фильтру присоединения, включающий два трансформатора, предназначенных один для питания приборов синхронизма, другой для питания реле контроля синхронизма и напряжения, отличающийся тем, что один из трансформаторов снабжен дополнительной отдельной обмоткой, к которой подключен датчик контроля конденсатора связи, состоящий из диодного моста, к которому подключены выводы дополнительной отдельной обмотки трансформатора ШОН, первого резистора и двух конденсаторов, соединенных параллельно и подключенных к выводам диодного моста, второго резистора, формирующего выходной ток, выходного разъема, к контактам которого подключен выход датчика.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121651A RU2715346C1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121651A RU2715346C1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2715346C1 true RU2715346C1 (ru) | 2020-02-26 |
Family
ID=69630967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019121651A RU2715346C1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2715346C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1262402A1 (ru) * | 1984-11-02 | 1986-10-07 | Предприятие П/Я В-8670 | Преобразователь мгновенного значени тока в напр жение |
| RU2173859C1 (ru) * | 2000-11-10 | 2001-09-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для измерения емкости конденсатора |
| JP4995165B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-08-08 | 住友重機械工業株式会社 | 電力制御回路におけるキャパシタの静電容量の測定方法及び測定装置 |
| RU2675248C1 (ru) * | 2018-03-22 | 2018-12-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский завод новых технологий" | Датчик контроля конденсатора связи |
| RU2680160C2 (ru) * | 2017-03-29 | 2019-02-18 | Акционерное общество энергетики и электрификации "Тюменьэнерго" | Способ диагностики и мониторинга технического состояния конденсаторов связи под рабочим напряжением |
-
2019
- 2019-07-11 RU RU2019121651A patent/RU2715346C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1262402A1 (ru) * | 1984-11-02 | 1986-10-07 | Предприятие П/Я В-8670 | Преобразователь мгновенного значени тока в напр жение |
| RU2173859C1 (ru) * | 2000-11-10 | 2001-09-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для измерения емкости конденсатора |
| JP4995165B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-08-08 | 住友重機械工業株式会社 | 電力制御回路におけるキャパシタの静電容量の測定方法及び測定装置 |
| RU2680160C2 (ru) * | 2017-03-29 | 2019-02-18 | Акционерное общество энергетики и электрификации "Тюменьэнерго" | Способ диагностики и мониторинга технического состояния конденсаторов связи под рабочим напряжением |
| RU2675248C1 (ru) * | 2018-03-22 | 2018-12-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский завод новых технологий" | Датчик контроля конденсатора связи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2635910B1 (en) | Partial discharge sensor for a high voltage insulation monitoring device | |
| CN107209210B (zh) | 用于高压套管的主动监测系统及其相关方法 | |
| RU2675248C1 (ru) | Датчик контроля конденсатора связи | |
| CN108548986A (zh) | 一种小电流接地系统的高阻接地检测系统、装置及方法 | |
| CN105353335B (zh) | 一种交流分压器自动校验装置及方法 | |
| WO2008058466A1 (en) | A ground insulation resistance detecting device and method for electrolytic pot sets | |
| CN103149484A (zh) | 一种换流器触发控制装置功能的检测方法 | |
| US11404999B2 (en) | Method for detecting a contact fault in a photovoltaic system | |
| CN108519516B (zh) | 一种母线接头微欧级阻抗在线检测方法与装置 | |
| US9759761B2 (en) | Method and apparatus for monitoring capacitor bushings for a three-phase AC system | |
| CN107894543A (zh) | 一种配电网对地参数测量装置、方法及系统 | |
| CN103675535A (zh) | 高压输电线路工频参数测试与测试接线切换一体化装置 | |
| CN104364869A (zh) | 用于检查光伏逆变器的分离点的方法和光伏逆变器 | |
| RU2715346C1 (ru) | Шкаф отбора напряжения (ШОН) с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи | |
| CN103997056A (zh) | 用于检查光伏逆变器的分离点的方法和光伏逆变器 | |
| KR20170135324A (ko) | 무효 전력 보상 시스템 및 그 방법 | |
| JP2014128165A (ja) | 絶縁判定システム | |
| CN205539248U (zh) | 电容器塔在线监测装置 | |
| CN218633353U (zh) | 发电机与网电并网装置 | |
| RU2713161C1 (ru) | Фильтр присоединения с интегрированным датчиком контроля конденсатора связи | |
| CN109387700B (zh) | 用于充电电缆中的接地电阻识别的方法和设备 | |
| CN108548983B (zh) | 一种电容电流的测试方法、装置及系统 | |
| CN107390019A (zh) | 一种配电箱功耗的在线监测装置及其测量判断方法 | |
| CN112600526A (zh) | 用于漏电电流的补偿装置 | |
| RU2734541C1 (ru) | Система мониторинга состояния конденсаторов связи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201113 |