RU2756380C1 - Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В - Google Patents
Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756380C1 RU2756380C1 RU2021101824A RU2021101824A RU2756380C1 RU 2756380 C1 RU2756380 C1 RU 2756380C1 RU 2021101824 A RU2021101824 A RU 2021101824A RU 2021101824 A RU2021101824 A RU 2021101824A RU 2756380 C1 RU2756380 C1 RU 2756380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rectifier bridge
- phase rectifier
- phase
- network
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В. Техническим результатом является повышение надежности оборудования за счет уменьшения напряжения на входах трехфазного выпрямительного моста. Заявленный способ включает снижение напряжения с помощью двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме «звезда», подсоединение первичных обмоток к фазам сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В, а вторичных обмоток - к входам трехфазного выпрямительного моста, осуществляют гальваническое объединение сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В с входами трехфазного выпрямительного моста, путем подсоединения общего вывода первичных обмоток к общему выводу вторичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора. 4 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В.
Известен способ определения поврежденного фидера изолированных от земли силовых электрических сетей переменного тока 6-10-35 кВ (www.bresler.ru, ОФП «Бреслер-01071.081»), заключающегося в инжекции тока в контур нулевой последовательности. Определение поврежденного фидера происходит посредством четырех алгоритмов:
- по максимальному действующему значению основной гармоники сигнала тока;
- по направлению мощности сигнала тока;
- по сумме высших гармоник сигнала тока;
- по величине инжектируемых гармоник сигнала тока.
Чем больше критериев выбора поврежденного присоединения, тем сложнее выбрать правильный.
Недостатком известного аналога является то, что устройство, выполненное на основе данного способа малонадежно, так как в каждом конкретном случае требуется найти свой алгоритм определения поврежденного фидера, который не всегда ярко выражен.
Известен способ контроля состояния изоляции в трехфазной электрической сети (RU2478975C1, опубликовано 10.04.2013), которое основано на одновременном измерении напряжений трех фаз сети относительно земли на секции шин распределительного устройства и токов трех фаз в начале каждой отходящей от секции шин линий.
Недостатком данного способа является сложность его осуществления, заключающаяся в большом количестве элементов для выявления присоединений с замыканием на землю.
Известен способ контроля состояния изоляции фидеров трехфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью (RU2400764С1, опубликовано 27.09.2010), которое определяет угол сдвига фазы между током и напряжением нулевой последовательности, где текущую величину сопротивления изоляции каждого контролируемого фидера рассчитывают по зависимости
где R – сопротивление изоляции фидера;
φ – угол сдвига фазы между током и напряжением нулевой последовательности.
Недостатком данного способа является сложность его реализации, обусловленная тем, что необходимо определить не только ток и напряжение нулевой последовательности, но и угол сдвига фаз между ними.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью (RU2614187C1, опубликовано 23.03.2017).
Данный способ определения сопротивления изоляции сети переменного тока с изолированной нейтралью и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью заключающийся в том, что измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста, собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова и подключенного к фазам сети переменного тока, а также между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста и «землей», производят выравнивание напряжений на фазах сети путем включения параллельно полюсам трехфазного выпрямительного моста двух последовательно соединенных первого и второго резистора, общая точка которых соединена с «землей», одновременно измеряют среднее значение тока через провод, соединяющий общую точку первого и второго резистора с «землей», измеряют средние значения дифференциальных токов, протекающих по присоединениям сети с помощью датчиков дифференциальных токов для измерений средних значений токов, после подключения сначала к одному из полюсов трехфазного выпрямительного моста третьего резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резистора, а потом к другому полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резистора, а значения сопротивлений изоляции всей сети в целом и сопротивления изоляции присоединений определяют из выражений:
R – полное сопротивление изоляции всей сети;
U – среднее значение напряжения между положительным и отрицательным полюсами выпрямительного моста;
Недостатком прототипа является то, что при измерении сопротивления изоляции в сети переменного тока более 1000 В данным способом возникают значительные трудности, связанные с гальванической изоляцией элементов выпрямительного моста, соединенных с сетью переменного тока более 1000 В, от корпуса устройства («земли»). Кроме этого, при данном способе, устройства измерения напряжений, токов, а также ключи и диоды должны быть высоковольтными, что усложняет выполнение измерений.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего устранить недостатки известного способа.
Техническим результатом является повышение безопасности измерения за счет уменьшения напряжения на входах трехфазного выпрямительного моста, а также на диодах, резисторах и управляемых ключах, возникающих при измерении напряжений и токов, в конечном итоге в определении сопротивлении изоляции сети и присоединений напряжением 6-10-35 кВ.
Технический результат достигается тем, что в способе определения сопротивления изоляции сети переменного с изолированной нейтралью и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью, при котором измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста, собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова, а также между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста и «землей», производят выравнивание напряжений на фазах сети путем включения параллельно полюсам трехфазного выпрямительного моста двух последовательно соединенных первого и второго резистора, общая точка которых соединена с «землей», одновременно измеряют среднее значение тока через провод, соединяющий общую точку первого и второго резистора с «землей», измеряют средние значения дифференциальных токов, протекающих по присоединениям сети с помощью датчиков дифференциальных токов для измерений средних значений токов, после подключения сначала к одному из полюсов трехфазного выпрямительного моста третьего резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резистора, а потом к другому полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резистора, а значения сопротивлений изоляции всей сети в целом и сопротивления изоляции присоединений определяют из выражений:
R – полное сопротивление изоляции всей сети;
U – среднее значение напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста;
I – средний ток через провод, соединяющий общую точку первого и второго резистора с «землей» при подключении к отрицательному полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора.
Снижают напряжение на входах трехфазного выпрямительного моста путем подключения его входов к выходам вторичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора, входы первичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора подсоединяют к фазам сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В, причем первичные и вторичные обмотки двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора соединены по схеме «звезда», одновременно производят гальваническое объединение сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В с входами трехфазного выпрямительного моста, путем подсоединения общего вывода первичных обмоток к общему выводу вторичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора.
Сущность изобретения поясняется схемой, приведенной на фиг. 1, и осциллограммами на фиг. 2 - 4.
На фиг. 1 изображены сеть переменного тока с изолированной нейтралью напряжением более 1000 В - 1, сопротивление 15 и емкость 29 фазы А, сопротивление 14 и емкость 28 изоляции фазы В и сопротивление 13 и емкость 27 изоляции фазы С относительно «земли», трехфазный выпрямительный мост 2, выполненный по схеме Ларионова, двух первых последовательно соединенных резисторов 3 и 4, подсоединенных к полюсам трехфазного выпрямительного моста 2, миллиамперметра 5, подсоединенного между общей точкой резисторов 3, 4 и «землей», двух вторых резисторов 7 и 8, соединенных с полюсами трехфазного выпрямительного моста 2 с помощью управляемых ключей 9 и 10, вольтметра 11 для измерения напряжения между полюсами трехфазного выпрямительного моста 2, вольтметра 12 для измерения напряжения между положительным полюсом трехфазного выпрямительного моста 2 и «землей», вольтметра 6 для измерения напряжения между отрицательным полюсом трехфазного выпрямительного моста 2 и «землей», датчиков дифференциальных токов 18, 19 для измерения средних значений дифференциальных токов, протекающих по присоединениям 16 и 17, нагрузки присоединений 23 и 24, сопротивлений 25 фазы А, 30 фазы В и 32 фазы С изоляций присоединения 16 и сопротивлений 26 фазы А, 31 фазы В и 33 фазы С изоляций присоединения 17, двухобмоточный понижающий трехфазный трансформатор 20, первичные обмотки 21 и вторичные обмотки 22, которого соединены по схеме «звезда». Входы первичных обмоток 21 подсоединены к фазам сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В, а выходы вторичных обмоток 22 подсоединены к входам трехфазного выпрямительного моста 2, причем общий вывод первичных обмоток 21 подсоединен к общему выводу вторичных обмоток 22.
С помощью заявляемого способа измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста с помощью вольтметра 11. Измеряют средние значения напряжений между «землей» и положительным полюсом трехфазного выпрямительного моста с помощью вольтметра 12, а также измеряют среднее значение тока в проводе, соединяющем общую точку резисторов 3, 4, 7, 8 и «землю», с помощью миллиамперметра 5, измеряют средние значения дифференциальных токов с помощью датчиков дифференциальных токов 18, 19 (например, датчики дифференциальных токов типа ДДТ производства ООО НПП «ЭКРА») для измерения средних значений токов, протекающих по присоединениям сети 16 и 17 после подключения к положительному полюсу трехфазного выпрямительного моста 2 резистора 8. Измеряют средние значения напряжения между «землей» и отрицательным полюсом трехфазного выпрямительного моста 2 с помощью вольтметра 6, а также измеряют средние значение тока миллиамперметром 5, измеряют средние значения дифференциальных токов с помощью датчиков дифференциальных токов 18, 19 для измерений средних значений токов, протекающих по присоединениям сети 16 и 17 после подключения к отрицательному полюсу трехфазного выпрямительного моста 2 резистора 7.
На фиг. 2 представлена осциллограмма напряжения на положительном выводе трехфазного выпрямительного моста 2 относительно «земли» при последовательном замыкании и размыкании сначала управляемого ключа 9, а затем управляемого ключа 10. Видно, что за цикл измерений напряжение на полюсе изменяется в зависимости от положения управляемых ключей 9 и 10.
На фиг. 3 и 4 представлены осциллограммы напряжения на выводе вторичной обмотки 22 двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора 20, фазы A, при величине сопротивлений резистора 15 соответственно 10 кОм и 1 кОм, при хорошей изоляции на остальных фазах.
Видно, что средние значения напряжения за цикл измерений при замыкании и размыкании управляемых ключей 9 и 10 отличаются от нулевых значений, а также при значительном снижении сопротивления изоляции изменяется форма кривой напряжения.
Заявляемый способ успешно прошел испытания в условиях полигона ООО НПП «ЭКРА». Для проверки способа применялись двухобмоточный понижающий трехфазный трансформатор 20 (например, НАМИТ -10), устройство контроля изоляции в сети переменного тока напряжением до 1000В «ЭКРА-СКИ-АС», изготовленное по способу определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью (RU2614187C1), датчики дифференциальных токов 18, 19 (например, датчики типа ДДТ-25 производства ООО НПП «ЭКРА»). Заявляемый способ позволил определить сопротивления изоляции сети переменного тока с изолированной нейтралью и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью напряжением более 1000 В.
В таблицах 1 и 2 приведены значения, измеренные с помощью заявляемого способа значения сопротивлений изоляции сети и присоединения сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В при различных величинах, подключенных к фазам сети резисторов 13, 14, 15 относительно «земли».
Таблица 1
Показания «ЭКРА-СКИ-АС», о сопротивлении изоляции всей сети, кОм | Величина сопротивления резистора 15, подключенного к фазе А, кОм | Величина сопротивления резистора 14, подключенного к фазе В, кОм | Величина сопротивления резистора 13, подключенного к фазе С, кОм |
90-110 | 100 | > 1000 | > 1000 |
45-55 | 100 | 100 | > 1000 |
30-35 | 100 | 100 | 100 |
Таблица 2
Показание «ЭКРА-СКИ-АС», о сопротивлении изоляции присоединения 16, кОм | Величина сопротивления резистора 25, подключенного к фазе А, кОм | Величина сопротивления резистора 30, подключенного к фазе В, кОм | Величина сопротивления резистора 32, подключенного к фазе С, кОм |
90-110 | 100 | > 1000 | > 1000 |
45-55 | 100 | 100 | > 1000 |
30-35 | 100 | 100 | 100 |
Claims (13)
- Способ определения сопротивления изоляции сети переменного тока с изолированной нейтралью и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью, согласно которому измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста, собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова, а также между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста и «землей», производят выравнивание напряжений на фазах сети путем включения параллельно полюсам трехфазного выпрямительного моста двух последовательно соединенных первого и второго резисторов, общая точка которых соединена с «землей», одновременно измеряют среднее значение тока через провод, соединяющий общую точку первого и второго резисторов с «землей», измеряют средние значения дифференциальных токов, протекающих по присоединениям сети, с помощью датчиков дифференциальных токов для измерений средних значений токов, после подключения сначала к одному из полюсов трехфазного выпрямительного моста третьего резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов, а потом к другому полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов, а значения сопротивлений изоляции всей сети в целом и сопротивления изоляции присоединений определяют из выражений:
- R – полное сопротивление изоляции всей сети;
- U – среднее значение напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста;
- отличающийся тем, что снижают напряжение на входах трехфазного выпрямительного моста путем подключения входов трехфазного выпрямительного моста к выходам вторичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора, а входы первичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора подсоединяют к фазам сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В, причем первичные и вторичные обмотки двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора соединяют по схеме «звезда», одновременно производят гальваническое объединение сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В с входами трехфазного выпрямительного моста путем подсоединения общего вывода первичных обмоток к общему выводу вторичных обмоток двухобмоточного понижающего трехфазного трансформатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101824A RU2756380C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101824A RU2756380C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756380C1 true RU2756380C1 (ru) | 2021-09-29 |
Family
ID=78000034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101824A RU2756380C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756380C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2414043C1 (ru) * | 2010-03-26 | 2011-03-10 | Георгий Маркович Мустафа | Бестрансформаторный преобразователь частоты для регулируемого средневольтного электропривода |
RU2614187C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью |
WO2017201209A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Georgia Tech Research Corporation | Soft switching solid state transformers and converters |
RU2644626C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-02-13 | Александр Борисович Моисеенко | Способ и устройство контроля изоляции системы электроснабжения с изолированной нейтралью |
US20200064410A1 (en) * | 2017-05-03 | 2020-02-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Insulation resistance detection circuit, detection method, and detection apparatus |
-
2021
- 2021-01-27 RU RU2021101824A patent/RU2756380C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2414043C1 (ru) * | 2010-03-26 | 2011-03-10 | Георгий Маркович Мустафа | Бестрансформаторный преобразователь частоты для регулируемого средневольтного электропривода |
RU2614187C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью |
WO2017201209A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Georgia Tech Research Corporation | Soft switching solid state transformers and converters |
RU2644626C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-02-13 | Александр Борисович Моисеенко | Способ и устройство контроля изоляции системы электроснабжения с изолированной нейтралью |
US20200064410A1 (en) * | 2017-05-03 | 2020-02-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Insulation resistance detection circuit, detection method, and detection apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9829519B2 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
SE519964C2 (sv) | System och metoder för att lokalisera fel på en transmissionsledning med en enda belastning ansluten till uttag | |
US9897647B2 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
US20140309953A1 (en) | Method for Locating of Single-Phase-to-Ground Faults of Ungrounded Power Distribution Systems | |
US4634981A (en) | Method for testing a circuit breaker using a three terminal current transformer | |
US8649143B2 (en) | Improper voltage detection for electronic circuit breaker | |
Sharma et al. | Detection of power system faults in distribution system using Stockwell transform | |
RU2756380C1 (ru) | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В | |
RU2642521C2 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора | |
Darwish et al. | Performance of HVDC converter protection during internal faults | |
RU2305292C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЯ 6( 10 ) - 35 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ | |
RU2614187C1 (ru) | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью | |
Cairoli et al. | Using apparent resistance for fault discrimination in multi-terminal DC systems | |
US11808794B2 (en) | Method and device for approximately determining voltages at a high-voltage side of a transformer | |
Steurer et al. | Calculating the transient recovery voltage associated with clearing transformer determined faults by means of frequency response analysis | |
RU2478977C1 (ru) | Способ контроля под рабочими токами и напряжениями деформации обмоток понижающего трехфазного двухобмоточного трехстержневого силового трансформатора | |
RU2484570C2 (ru) | Способ определения поврежденного присоединения на секции шин трехфазной сети с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях на землю | |
RU2305293C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЯ 6( 10 ) - 35 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ | |
RU2609277C1 (ru) | Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока | |
SU1737363A1 (ru) | Способ измерени сопротивлени изол ции электрических сетей | |
Olszowiec | Application of network voltages to insulation monitoring in unearthed AC circuits with rectifiers | |
Wang et al. | Transformer models for detection of incipient internal winding faults | |
Burkhardt et al. | The" Charge Integration Method" to Detect Earth Faults in Compensated Networks | |
CN207134981U (zh) | 用于确定完好的半导体级的数量的装置 | |
RU2017165C1 (ru) | Способ измерения параметров изоляции |