Определение комплексного сопротивления электрической изоляции без отключения электрооборудования

Николай Гребченко, Игорь Коваль, Алексей Сидоренко, Мария Смирнова Донецкий Национальный Технический Университет (Донецк Украина)
gvn@donntu.ru, offise@pes.dn.ua, sid@mirtes.donbass.com, mary_sm@mail.ru

Резюме-Предложен метод непрерывного измерения сложного доступа электрической изоляции оборудования.

   Чтобы периодически управлять качеством изоляции широко применяется способы измерения изоляции, активный сопротивление посредсвом косвенных методов. Эти пути основаны на измерении потока, текущего через изоляцию, когда примененное напряжение является постоянным. Реактивное сопротивление в этом случае не определяется.

Различные методы тестов контроля изоляции могут быть также связаны с периодическим контролем изоляции [1]:

• опыт применения повышенного напряжения, позволяющим проверять уровень краткосрочной электрической прочности изоляции;
• -- измерения частичной интенсивности отклонений и значение tg ? и опыт повышенным напряжением, позволяя оценивать длинную электрическую прочность изоляции;
• профилактические опыты, позволяющие оценить условие изоляции и ее пригодности к длительной работе.

   Однако, эффективность периодического контроля изоляции по существу уменьшается в увеличении временного интервала между опытами, и сокращение этих временных интервалов ограничено возможностями закрыть оборудование и ростом трудовых затрат, чтобы выполнить опыты. Только непрерывный контроль параметров изоляции может обеспечить своевременное обнаружение дефектов изоляции. В последнее время большое внимание были даны решению методов и оборудования для автоматического непрерывного контроля изоляции в операционном напряжении на основе измерения диэлектрических особенностей и регистрации частичных отклонений[1]. Методы измерения сопротивления изоляции и поглотительного фактора применены наиболее широко , чтобы управлять условием изоляции электрических машин в операции. Условие изоляции наиболее полностью характеризовано его сложным доступом [2]. У известных методов определения комплексного сопротивления изоляции есть неудобства, которые не позволяют применить их при непрерывном контроле. Кроме того, они не являются подходящими для таких присоединений как кабель-двигатель и кабель-трансформатор.
   Например, пути определения параметров изоляции фазы сети относительно земли [3] основано на создании временной асимметрии, которая создана искусственно связью способности между одной из фаз и землей. Чтобы понять это, необходимо выключить присоединение в течение периода проведения измерений. Для сетей с компенсацией полных потоков есть методы, рассмотренные в [4].

   Изменение комплексного сопротивления изоляции присоединения приводит к изменению параметров его метода. Поэтому, чтобы определить параметры изоляции необходимо решить задачу синтеза параметров электрической цепи, когда схема и значение потоков и напряжений, характеризующих способ этой операции кругооборота, известны [5]. Изоляция представлена соответствующим сопротивлением шунта в схеме замещения электрического оборудования. Сделан анализ полученных значений параметров схемы. При решении возможно далее использовать присоединение , принято на основе сравнения с допустимыми значениями сопротивления шунта фаз присоединения.

   Элементы электрических систем могут быть представлены схемой замещения, которая показана в рис. 1. Наиболее просто это выполнено для того, чтобы загрузить присоединение. Присоединение электродвигателей представляют предельный интерес.

Рис. 1. Схема замещения присоединения нагрузки в сети с изолированной нейтралью

   Согласно схеме замещения (Рис. 1) корреляция для векторов потоков фазы присоединения IA, IB и IC в нормальном режиме работы в матричной форме выглядит следующим образом [5]:

   Или

Где I AH, I BH, I CH- векторы потоков фазы нагрузки присоединения; IAI, IBI, ICI - векторы потоков, текущих через изоляцию фаз присоединения; Y АI, YBI, YCI, - векторы потоков, текущих через изоляцию фаз присоединения; Y АI, Y ВI Y CI - шунтируют сложные доступы изоляции фаз относительно основания (диагональная матрица Y ID); Ua, Ub, Uc-векторы напряжений фаз относительно основания; Y АH, Y BH, Y CH - продольные комплексные сопротивления фазы нагрузки присоединения (диагональный матричный YHD);
U- напряжение нейтральной связи относительно земли, которое может быть найдено методом двух потенциалов,

   Продольное и комплексное сопротивление шунта кабеля или присоединения линии приняты во внимание в соответствующих сопротивлениях нагрузки присоединения.
   От корреляции (2) векторы потоков фазы присоединения - следующее:

   Как замеченно по полученным системам уравнениям (4) - (6) комплексные сопротивления изоляции фаз могут быть определены, не отключая оборудование. С этой целью необходимо определить векторы потоков фазы IA,IB и IC, векторы напряжений фазы относительно основания UA, UB, UC и вектор напряжения присоединения, нейтраль относительно земли U N. Однако, в уравнениях (4) - (6) оба комплексных сопротивлений шунта изоляции фаз относительно земли Y АI, Y ВI, Y CI и продольные комплексные сопротивления фазы нагрузки присоединения Y АХ, Y BH, Y CH неизвестны. Таким образом, шесть неизвестных находятся в трех уравнениях, поэтому система уравнений не могут быть решены. Решение этой системы может быть найдено, если известны параметры фаз груза или когда принята симметрия нагрузки.
   Если продольные комплексные сопротивления фазы нагрузки связи Y АХ, Y BH, Y CH известны, параметры изоляции фаз определены от (4) - (6) следующим образом:

   В сопротивлении фазы нагрузки равной Y АХ = Y BH = Y CH, определение сопротивления изоляции становится немного более простым, так как имеющее размеры напряжение смещения нейтрали N становится ненужным. Это следует из факта, что выражение (3) принимает следующую форму:

то есть напряжение смещения нейтрального пункта UN оценено, используя известные напряжения фазы относительно земли. Однако необходимо принять во внимание, что в выражении (10) векторы напряжений UА, UВ, UС зависит не только от значения комплексного сопротивления изоляции фазы присоединения Y АI, Y ВI, Y CI, но они также зависят от сопротивления и параметров элементов всей электрически связанной сети.