Способ определения свойств изоляции электроустановки

Способ определения свойств изоляции электроустановки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности определения свойств изоляции. Определяют частоту, при которой величина активного сопротивления становится равной величине омического сопротивления. Измеряют на этой частоте или большей тангенс угла полных потерь и емкость изоляции. По формулам, приведенным в описании, определяют активное сопротивление току абсорбции, абсорбционную емкость, тангенс угла абсорбции, тангенс углов диэлектрических и омических потерь. О свойствах низкочастотных поляризаций судят по величинам абсорбционной емкости, активного сопротивления току абсорбции и тангенсу угла абсорбции. О диэлектрических свойствах судят по величине тангенса угла диэлектрических потерь. О проводящих свойствах изоляции судят по величине тангенса угла омических потерь. Повышение достоверности определения свойств изоляции обеспечивается за счет раздельного определения параметров низкочастотных поляризаций и сквозной утечки. 3 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1476406 (51)4 G 01 R 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

УРН ГКНТ СССР (21) 4228885/24-21 (22) 13.04.87 (46) 30. 04. 89. Бюл. и 16 (71) Читинский политехнический институт (72) А. Г. Машкин (53) 621. 3! 7. 799 (088. 8) (56) Гладилин Л. В. и др. Электробезопасность в горнодобываюшей промышленности. И.: Недра, 1977, с. 254255. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ИЗОЛЯЦИИ ЗЛЕ КТРОУ СТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение достоверности определения свойств изоляции. Определяют частоту, при которой величина активного сопротивления становится равной величине омического сопротив1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля состояния I изоляции промьппленных электроустановок.

Цель изобретения — повышение достоверности определения состояния изоляции за счет раздельного измерения активного сопротивления току адсорбции, абсорбционной емкости, тангенса угла диэлектрических и омических потерь.

На фиг. 1 изображена зависимость емкости и активного сопротивления изоляции от частоты; на фиг. 2а и фиг.2б — соответственно схема замеления. Измеряют на этой частоте или большей тангенс угла полных потерь и емкость изоляции. По формулам, приведенным в описании, определяют активное сопротивление току абсорбции, абсорбционную емкость, тангенс угла абсорбции, тангенс углов диэлектрических и омических потерь. О свойствах низкочастотных поляризаций судят по величинам абсорбционной емкости, активного сопротивления току абсорбции и тангенсу угла абсорбшш. О диэлектрических свойствах судят по величине тангенса угла диэлектрических потерь.

О проводящих свойствах изоляции судят по величине тангенса угла омических потерь. Повышение достоверности определения свойств изоляции обеспечивается за счет раздельного определения параметров низкочастотных поляризаций и сквозной утечки. 3 ил. щения изоляции и векторная диаграмма Я 1 для промышленной частоты; на фиг.3а Д ь и фиг.3б — соответственно схема замещения и векторная диаграмма для частоты, при которой в изоляции отсутствует низкочастотная поляризация.

Способ осуществляют следующим об- . разом.

Способ основан на установленном факте развития низкочастотных поляризаций в изоляции электроустановки на различных технологических и эксплуатационных дефектах. В итоге, этот процесс принципиальным образом меняет свойства и характеристики .изоляции электроустановки, а именно приводит

1476406 к существенной (несколько порядков) неэквивалентности величин омического и активного сопротивлений на промышленной частоте, росту емкости в 3-4

5 раза, нелинейности параметров изоляции от частоты и напряжения, к гигантскому росту тангенса угла полных потерь (до 10 и более) и г.д. Существенные и постоянные потери в изоля-10 ции электроустановки - это по сути потери от электропроводности заполнителей дефектов — ведут к ухудшению состояния изоляции (рост температуры, выше температурного индекса материапа15 изоляции), способность к накоплению объемного заряда на дефектах ухудшает характеристики автоматических компенсаторов емкостного тока утечки и именно низкочастотные поляризации определяют диэлектрические свойства изоляции, которые наиболее полно и адекватно определяются величинами тангенса угла tg f абсорбции и тангенса угла tg d" диэлектрических по- 25 терь. Таким образом, низкочастотные поляризации являются второй (а во многих случаях и главной) причиной ухудшения свойств и качества изоляции электроустановки (первой является сквозная утечка, которая характеризуется величинами омического сопротивления R,„ è тангенса угла tg d " омических потерь). При частотах в несколько сот Герц низкочастотные поляризации в изоляции электроустановки практически затухают, что ведет к эквивалентности величин R, и R „ (f) (фиг.2), Емкость СА изоляции при частоте в несколько сот Герц прини- 40 мает постоянное значение и в дальнейшем от частоты не зависит, поэтому ее значение принято за С, при промышленной частоте (например, 50 Гц), т.е.

С„ (f) = С,, а С„,(f) = О. Геомет- 45 рическая емкость С изоляции электроустановки на промышленной частоте определяется свойствами материалов изоляциии, а т акже геометрией то коведущих жип и электродов и не зависит

50 от механизмов низкочастотных поляризаций, а величина активного. сопротивления К us(f) определяется только проводящими свойствами изоляции электроустановки, т.е. сквозными утечками, токопроводящими мостиками

И Т.Д.

Зависимости на фиг. 1 наглядно подтверждают, что при частоте 1000 Гц низкочастотные поляризации полностью затухли в фазной изоляции кабеля, а тем самым выполняются условия В д,(f)

Ro ь !C p (f) - C r

При частоте f >i 1000 Гц параметры изоляции электроустановки линейны (Р „,(f) и С (f) не зависят от напряжения). На фиг.2а, фиг.2б, фиг.3а и фиг.3б приняты следующие обозначения:

U g u U — напряжения, при которых определяются параметры изоляции при промышленной частоте (50 Гц) и

I и I(f) - полые токи утечки;

IÄ, I (f ) и I p, I р(Г) — соответственно активные и реактивные составляющие полных токов утечки;

Т „ „,и Т „, — полный ток абсорбции и его активная и реактивная составляющие;

1 „ — ток сквозной утечки;

I „, — ток смещения;

I < — ток через геометрическую емкость;

R н ь (50) R ua(f) H C ыз(5 ) sC нз() активные с опрот ивле ния и емко сти изоляции электроустановки на промышленной частоте (50 Гц) и f;

К „ — омическое сопротивление изоляции;

R z, — активное сопротивление току абсорбции;

С „, — абсорбцианная емкость;

С „ - геометрическая емкость;

Ю(50) и d (f) — углы полных потерь;

d " и d - углы омических и диэлектрических потерь; м- угол абсорции.

Использование предлагаемого способа позволяет прогнозировать состоя-. ние изоляции по недопустимому ухудшению проводящих и диэлектрических ха" рактеристик, т.е. осуществлять достоверную выбраковку электрической изоляции.

Предлагаемый способ может быть использован для линейной и фаэной изоляции электроустановок напряжением

0,4-35 кВ для проведения неразрушающих испытаний изоляции по определению свойств изоляции, связанных с развитием в ней низкочастотных поля-. ризаций и сквозных утечек. При этом расширяются воэможности для анализа состояния изоляции эа счет раздельно147640

3 18

А °

1 ц 6c С а 6 с

С afc

tg У

С „ (50) tg v1 го суждения по величинам R,, С„,, tg4 и д — о низкочастотных поляризациях; В „ и 8 — о сквозных утечках; С,. = С „,(f) " о свойствах и характеристиках материалов изоляцион5 ной конструкции, в результате чего решаются задачи, связанные с определением ухудшения качества электрической изоляции, и тем самым обеспечивается возможность уменьшения аварийности электрооборудования.

Формула изобретения

Способ определения свойств изоляции зле ктроу становки, включающий измерение активного сопротивления, тангенса угла полных потерь и емкости изоляции на рабочем напряжении промышленной частоты, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности определения состояния изоляции, определяют частоту, при которой величина активного со- рб прогивления становится равной величине омического сопротивления, и измеряют на этой частоте или большей тангенс угла полных потерь, емкость изоляции и определяют активное сопро- З0 тивление току абсорбции Р„,, абсорбционную емкость С„,, тангенс угла

6 6 абсорбции tgy, тангенсы углов диэлектрических tg d" и омических потерь

tgct по формулам

Кнз (f)R« (50} нас R (f ) В «ç,(50) С„к, = С «з(50) — С«y(f) ° мкФв

С «з(Л

tg d " = — — — --- — — Е8Ф(й) 50 С«з (50) где R „ (50) iR„,(f) и С „, (50), С „(f ) — соответственно активное сопротивление и емкость изоляции на промышленной частоте 50 Гц и f;

С8Ю(Е) — тангенс угла полных потерь при частоте f; и судят по величинам Р а6с, С „, tg4 о свойствах низкочастотных поляризаций, й8 à — о диэлектрических свойствах, tg — о проводящих свойствах изоляции электроустановок на рабочем напряжении промышленной частоты. иэ, 14 76406

УЯ

Л мУ) 1м изб)= г

Inp

И Ь

IpР)=Г м®

Л7 асс о7

Фиг 3

Составитель Н.Даки

Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык

Корректор И,Муска

Заказ 2152/46 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101