VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Нормируемые параметры высоковольтного изолятора

При техническом обслуживании систем электроснабжения по состоянию возникает необходимость контролировать электроизоляционные конструкции под рабочим напряжением [1].

ГОСТ 30421–96 устанавливает требования к измерителям предпочтительных пар нормируемых электрических параметров высоковольтного изолятора, по значениям которых оценивается его качество [2].

Пары образуют сочетания следующих параметров: электрическая емкость или обратная ей величина , активное электрическое сопротивление или проводимость , тангенс угла потерь или тангенс угла фазового сдвига .

Значения всех этих нормируемых параметров могут быть определены по результатам измерений составляющих комплексного сопротивления изолятора при использовании схемы замещения объекта в виде параллельно соединенных резистора с сопротивлением и конденсатора с емкостью .

Неравновесно - компенсационный метод контроля изоляторов

В настоящее время контроль высоковольтных изоляторов многофазных электрических сетей под рабочим напряжением рекомендуется проводить неравновесно- компенсационным методом [3]. Контролируемыми параметрами являются относительное изменение модуля комплексной проводимости , относительное изменение тангенса угла диэлектрических потерь , относительное изменение емкости изоляции . Параметр является обобщенным, поскольку объединяет параметры изолятора и :

. (1)

Контроль изоляторов основан на измерении напряжения на резисторе при протекании суммы токов через изоляционные конструкции фаз сети трехфазного напряжения. При равенстве токов исправных объектов и симметрии фазных напряжений сети эта сумма близка к нулю. Дефект изолятора одной из фаз вызывает увеличение тока через нее и, соответственно, суммарного тока.

Основное достоинство неравновесно- компенсационного метода возможность разработки устройств контроля на основе мер активного сопротивления и (или) электрической емкости с предельным рабочим напряжением существенно меньше рабочего напряжения контролируемой энергетической сети.

Недостатками неравновесно компенсационного метода контроля являются ограниченность области его применения многофазными электрическими сетями, невозможность определить дефектный изолятор без дополнительных измерений мостом переменного тока и невозможность измерений нормированных параметров изолятора.

Способ измерения составляющих комплексного сопротивления двухполюсной электрической цепи с недоступным выводом

Измерения нормируемых параметров комплексного сопротивления отдельной фазной изоляционной конструкции позволяет осуществлять способ измерения составляющих комплексного сопротивления двухполюсной электрической цепи с недоступным выводом и на напряжения на ней [4]. Предлагаемый способ измерения нормируемых параметров изолятора реализуется путем подключения к существующему средству контроля неравновесно - компенсационным методом коммутируемых ключами SA1 и SA2 опорных двухполюсников с сопротивлениями и , аналого - цифрового преобразователя напряжения АЦПН и блока управления и вычислений БУВ. Схема подключения представлена на рисунке.

Схема подключения устройства для измерения составляющих комплексного сопротивления изолятора и рабочего напряжения фазы А к средству контроля изоляторов трехфазной сети неравновесно - компенсационным методом

Значения составляющих комплексного сопротивления изолятора вычисляются по результатам прямых измерений напряжения на опорном двухполюснике как решения системы уравнений измерения

, (2)

где , , напряжения на опорном элементе в трех последовательных тактах преобразования, , , - модули комплексного сопротивления эквивалентного опорного элемента в трех последовательных тактах преобразования, о сопротивления, , , и ,, - активная и реактивная составляющие комплексных сопротивлений , , соответственно. Здесь сопротивление двухполюсника представлено как модуль комплексного сопротивления .

По значениям составляющих комплексного сопротивления и могут быть вычислены все нормируемые параметры изоляционной конструкции. Так, например, емкость и активное сопротивление находятся как решения системы уравнений

и , (3)

где - круговая частота.

Заключение

Использование измерителей параметров комплексного сопротивления на основе делителя напряжения с недоступным выводом, соответствующих требованиям ГОСТ 30141–96, вместо устройств, реализующих неравновесно - компенсационный метод контроля высоковольтных электроизоляторов под рабочим напряжением, позволит повысить качество технического обслуживания высоковольтных энергетических сетей по состоянию.

Список использованной литературы

1. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения.-М.: Энергоатомиздат, 1992.-240 с.

2. ГОСТ 30141–96 Измерители электрической емкости, активного сопротивления и тангенса угла потерь высоковольтные. Общие технические условия.

3. Методические указания по контролю электрооборудования под рабочим напряжением РАО «ЕЭС России » - М., 1996 – 16 с.

4. Патент РФ 2214609. Способ измерения составляющих комплексного сопротивления двухполюсника и напряжения на нем.

 

Код для цитирования: Скопировать