УДК 621.316
Международная научно-техническая студенческая конференция "Автоматизация объектов и технологических процессов. Поиск молодых":Донецк:ДонНТУ. - 2003.
Необходимость выполнения оперативного контроля вызвана тем, что многие дефекты, представляющие опасность для электрических двигателей, могут происходить в процессе эксплуатации. Причиной дефектов обычно является увлажнение, загрязнение или старение изоляции. В элементах присоединения кабель-двигатель наиболее часто повреждаются двигатели.
Существующая система планово-предупредительных ремонтов не позволяет своевременно выявить появление дефектов изоляции. Известные методы контроля, основанные на измерении токов и напряжений нулевой последовательности, имеют недостаточную чувствительность к дефектам в начальной стадии их возникновения. Поэтому была поставлена задача разработать метод, имеющий достаточную чувствительность к дефектам изоляции.
Суть разработанного метода состоит в том, что автоматически рассчитываются комплексные проводимости фаз изоляции по отношению к земле на основании измерения токов фаз и напряжения фаз по отношению к земле. Полученные значения проводимостей сравниваются с допустимыми.
В качестве основного допущения принято, что проводимости изоляции двух фаз равны, а проводимость изоляции третьей фазы отличается от них из-за наличия в ней дефекта. Метод позволяет выявлять дефекты, которые сопровождаются изменением комплексной проводимости, т.е. изменением активной или емкостной составляющих проводимостей.
На основе предложенного метода создана математическая модель узла с двигателями.
Рисунок 1 - Схема замещения присоединения сети с изолированной нейтралью
В соответствии со схемой замещения, представленной на рисунке, запишем уравнения для фазных токов присоединения :
где: YАИ , YВИ , YСИ - комплексные проводимости изоляции фаз по отношению к земле; YBN - комплексная проводимость фазы нагрузки.
Дефект изоляции фазы по отношению к земле представляется как изменение комплексной проводимости этой фазы, например фазы B, т.е. YВИ . Проводимости двух других фаз в этом случае остаются равными друг другу YАИ = YCИ . После несложных преобразований получим выражения:
В соответствии с этими выражениями выполняется непрерывное автоматическое определение проводимостей изоляции.
Необходимые значения векторов токов и напряжений непрерывно определяются по результатам измерения их мгновенных значений.
Оценка допустимости текущих значений комплексных проводимостей, также как и расчет их значений, выполняется автоматически.
Анализ полученных результатов показал, что наибольшее влияние на точность определения комплексных проводимостей изоляции оказывают погрешности трансформаторов тока и напряжения, а также несимметрия двигателя присоединения.