SU1430912A1

SU1430912A1 - Method of testing insulation of a.c. electric mains with isolated neutral

Info

Publication number: SU1430912A1
Application number: SU874222941A
Authority: SU
Inventors: Ростислав Флорович Стасенко; Юрий Яковлевич Рыбальченко
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-15

Abstract

Изобретение относитс к области злектроэнергетики. Цель изобретени - повьшение кач1ества испытаний. Указанна цель достигаетс тем, что при испытании изол ции по предлагаемому способу производ т поочередно во всех фазах сети однофазное замыкание на землю через катушку индуктивности, причем индуктивность катушки определ етс вь5)ажением L (Uu-U(j,)j. где иц - требуемое испытательное напр жение; „Иф т номинальное фазное напр жение сети; со - кругова часто- Ф та; С - емкость фазы испытываемой сети относительно земли. 2 ил. (ЛThe invention relates to the field of electrical energy. The purpose of the invention is to improve the quality of the tests. This goal is achieved by the fact that when testing the insulation of the proposed method, alternately in all phases of the network, a single-phase short circuit to earth through the inductance coil, and the inductance of the coil is determined 5) with L (Uu-U (j, j) where required test voltage; “If the nominal phase voltage of the network; co — frequency Φ; C is the capacitance of the phase of the network under test relative to the earth. 2 ill. (L

Description

4four

:л: l

Изобретение относитс к электроэнергетике , а именно к технике дл высоковольтных испытаний изол ции электроустановок.The invention relates to power engineering, in particular, to a technique for high-voltage testing of insulation of electrical installations.

Цель изобретени - повышение качества испытаний за счет поддержани требуемого значени испытательного напр жени .The purpose of the invention is to improve the quality of the tests by maintaining the required value of the test voltage.

На фиг. 1 приведена схема реали- зации способа; на фиг. 2 - расчетна схема замещени сети.FIG. 1 shows a scheme for the implementation of the method; in fig. 2 - network replacement circuit design.

Питающий трансформатор 1 подключе к испытываемой трехфазной сети 2 с изолированной нейтралью, имеющей ем- кость 3 фазы относительно земли (С) Катушка 4 индуктивности (L) с регулируемой индуктивностью соединена одни полюсом с землей, а другим через контакты 5 подключена к фазам сети 2; Ед, Ец, ЕС,- соответственно ЭДС фазThe supply transformer 1 is connected to the tested three-phase network 2 with an insulated neutral, having a capacity of 3 phases relative to the ground (C) The inductance coil 4 (L) with an adjustable inductance is connected with the pole through the contacts 5 to the phases of the network 2; U, EC, EU, - respectively EMF phases

Z,комплексныеZ, complex

А, В и С; Z,, Zj, сопротивлени фаз А, В и С.A, B and C; Z ,, Zj, resistance of phases A, B and C.

Сущность способа заключаетс в использовании однофазного замыкани на землю через индуктивное сопротивление , что позвол ет создать на фазах сетидостаточно стабильныеиспытательные напр жени требуемой величины в течение необходимого времени испытани без применени постороннего ис- точникасThe essence of the method is the use of a single-phase earth fault through inductive resistance, which allows creating at the network phases sufficiently stable test voltages of the required magnitude for the required test time without the use of an external source

Испытание заключаетс в том, что включением одного из контактов 5 осуществл ют однофазное замыкание на землю через катушку 4, продолжающеес необходимое дл испытани врем . Далее вкдюченный контакт отключаетс и после этого включает с другой; процесс повтор етс до тех пор, пока не будут осуществлены замыкани на всех фазах сети.The test consists in the fact that by turning on one of the contacts 5, a single-phase short-circuit to earth through the coil 4 is performed, which lasts the time required for the test. Then the embedded contact is disconnected and after that it switches on with the other one; the process is repeated until closures are made on all phases of the network.

Рассмотрим физические процессы при замыкании на землю через катушку индуктивности.Consider the physical processes in the circuit to earth through an inductor.

При замыкании на землю через активное переходное сопротивление г в сети с изолированной нейтралью возникает напр жение смещени нейтралиIn case of a ground fault through the active contact resistance r in a network with an isolated neutral, a bias voltage of the neutral appears

П Йс IIP ys II

о Зг - about zg -

где Х - емкость сопротивлени фазыwhere X is the phase resistance capacitance

сети относительно земли, - номинальное фазное .напр же- ние сети.networks relative to the earth, is the nominal phase mains voltage.

Напр жение U, геометрически складыва сь с на пр жени ми незаземленныхThe voltage U is geometrically added to the ungrounded yarns.

фаз, приводит к повьаиению напр жени этих фаз относительно земли. При г О (металлическое замыкание) напр жени незаземпенных фаз относительно земли равны по абсолютной величинеphases, leads to a surge voltage of these phases relative to the earth. When r O (metal closure), the voltages of non-specific phases relative to the earth are equal in absolute value

л1зи,р.lzi, p.

При осуществлении замыкани на землю через катушку индуктивности с сопротивлением )i напр жениеWhen making an earth fault through an inductor with resistance) i voltage

° 3(+jX J-jX f ° 3 (+ jX j-jX f

где г - переходное сопротивление, в основном определ емое активньм сопротивлением катушки индуктивности, XL индуктивное сопротивлениеwhere g is the transient resistance, mainly determined by the active resistance of the inductor, XL is the inductive resistance

катушки.coils.

Из этого выражени видно, что при достаточно малой величине г путем изменени индуктивного сопротивлени Х можно достичь весьма высоких значений напр жени UQ, а следовательно, и напр жени фаз сети относительно земли.From this expression it can be seen that at a sufficiently small value of r, by changing the inductive resistance X, it is possible to achieve very high values of the voltage UQ, and consequently, the voltage of the phases of the network relative to the earth.

Анализ эквивалентной схемы замещени (фиг. 2) показывает, что при замыкании на землю одной фазы сети (например, фаза G) напр жени фаз относительно земли:An analysis of the equivalent replacement circuit (Fig. 2) shows that when a single network phase is closed to earth (for example, phase G), the voltage of the phases relative to the earth:

ЕС - ЕEU - E

ЬB

3Ec(Z,+ Zi).3Ec (Z, + Zi).

3535

.и,.and,

Ёа - ЕС - . Z, + 2Z2 Yoah - EU -. Z + 2Z2

00

и and

3Ec-Z4 7..г ,3Ec-Z4 7..g

где Z, j5c 2 По модулюt-iwhere Z, j5c 2 Modulo-i

|и«1 .| and "1.

- ГТо т т/- gto t t /

3CJ2LC-1 3CJ2LC-1

1;one;

|- | | - |

Наибольшее по абсолютной величине напр жение возникает на фазе, замыкаемой на землю через катушку индуктивности (в данном случае на фазе С).The greatest absolute value of the voltage arises at the phase, closed to earth through the coil inductance (in this case at phase C).

Из вьгражени (3), подставив Uf,, можно определить индуктивность катушки, требуемую дл создани U по выражению:From expression (3), substituting Uf ,, you can determine the inductance of the coil required to create U by the expression:

L .UuL .uu

3M2C()3M2C ()

Дл испытани изол ции предлагаемым способом необходимо знать ем- кость фазы испытываемой сети, в соответствии с величиной которой и требуемым испытательным напр жением нужно выбрать индуктивность катушки. Методы пр мого и косвенного определени емкости электрической сети, а также различные способы регулировани индуктивности катушек известны.To test the insulation by the proposed method, it is necessary to know the capacitance of the phase of the network under test, according to the magnitude of which and the required test voltage, the inductance of the coil must be chosen. Methods for directly and indirectly determining the capacity of an electrical network, as well as various methods for controlling the inductance of coils are known.

Например, испытани изол ции воздушной электрической сети 10 кВ с емкостным током замыкани на земпю ЗА (С 0,55 мкФ) испытательным напржением 25 кВ можно произвести замыканием через катушку с индуктивностью 7,97 Гн. При выполнении катушки без ферромагнитного сердечника она будет состо ть из 5 секций по 3100 витков провода ПЭВ-21,0 мм, внутренний диаметр секции 120 мм, наружньй 240 мм, высота намотки секции 50 мм. For example, testing the insulation of an air electric network of 10 kV with a capacitive earth fault circuit for 3A (C 0.55 microfarad) with a test voltage of 25 kV can be made by shorting through a coil with an inductance of 7.97 H. When making a coil without a ferromagnetic core, it will consist of 5 sections of 3100 turns of a PEV wire of 21.0 mm, an internal diameter of a section of 120 mm, an outer 240 mm, a height of winding of a section of 50 mm.

Предлагаемый способ отличаетс простотой реализации, обеспечивает требуемую точность и повтор емость испытательных напр жений. Дл прове- дени испытаний не требуетс отклю- чени потребл емой электроэнергии и применени постороннего источника испытательного напр жени . Также не требуетс прин ти особых мер безопасности , так как в случае перехода The proposed method is simple to implement, provides the required accuracy and repeatability of the test voltages. For testing, it is not necessary to disconnect the electricity consumed and to use an external source of test voltage. Also, no special security measures are required, as in the case of transition

однофазного замыкани в двойное замыкание на земпю ток замыкани ограничен большим индуктивным сопротивлением катушки.single-phase short-circuit to double-circuit to ground; the closing current is limited by the large inductive resistance of the coil.

ФормулаFormula

изобретени the invention

где Where

Способ испытани изол ции электрической сети переменного тока с изолированной нейтралью, cocтo пp й в то что создают на ее фазах испытательно напр жение относительно земли путем заземлени одной из фаз, отличающийс тем, что, с целью повьшени качества испытаний, поочередно во всех фазах йети производ т однофазное замыкание на землю через катушку индуктивности, причем индуктивность катушки определ етс вьфаже ;ниемA test method for isolating an electrical AC mains with an insulated neutral, which is applied to what the test voltage on the ground is created on its phases by grounding one of the phases, characterized in that, in order to increase the quality of the test, alternately in all phases of the yeti t is a single-phase short to earth through the inductor, with the inductance of the coil being determined by the voltage;

L L

UuUu

Uu3u2C (Uy - и) Uu3u2C (Uy - and)

требуемое испытательноеrequired test

напр жение;voltage;

номинальное фазное напр же ние сети;nominal phase mains voltage;

СО - кругова частота (со 2 iif) С - емкость фазы испытываемой сети относительно земли.WITH - circular frequency (with 2 iif) С - capacitance of the phase of the network under test relative to the earth.

JflJfl

f .f.

/ / // ///// // / //77/77/ /77/7/У/У/7/ риг1 / / // ///// // / // 77/77 / / 77/7 / U / U / 7 / rig1

7/7 /

фиг.22

Claims

Claim

A method of testing the insulation of an alternating current electrical network with an isolated neutral, which consists in creating a test voltage against the ground at its phases by grounding one of the phases, characterized in that, in order to improve the quality of the tests, a single-phase circuit is alternately applied to all phases of the network ground through the inductor, and the inductance of the coil is determined by the expression t ____________

3u ² C (U _u - ϋ _φ ) 'where U _u is the required test voltage 25;

U_ is the nominal phase voltage of the network;

O - circular frequency (ω = 2 "f); C is the phase capacity of the tested ™ network relative to the ground.

figure 1

1430912.