RU2099725C1 - Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation - Google Patents
Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2099725C1 RU2099725C1 RU94043456/09A RU94043456A RU2099725C1 RU 2099725 C1 RU2099725 C1 RU 2099725C1 RU 94043456/09 A RU94043456/09 A RU 94043456/09A RU 94043456 A RU94043456 A RU 94043456A RU 2099725 C1 RU2099725 C1 RU 2099725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- reference signal
- measurement
- equipment
- signal converter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике высоких напряжений и электроизмерительным средствам, обслуживающим высоковольтные установки. The invention relates to high voltage technology and electrical measuring equipment serving high-voltage installations.
Известен способ, позволяющий измерять тангенс угла потерь изоляции высоковольтных установок [1] путем сравнения фазы информационного сигнала, задаваемого контролируемой установкой, с фазой опорного сигнала с последующим получением разности фаз двух сигналов, по которой и судят о величине тангенса угла потерь. Существует ряд устройств, реализующих этот способ. Например, устройство [2] служащее для определения тангенса угла потерь конденсаторов, содержащее генератор, клемма выхода которого через активную нагрузку соединена с клеммой для подключения конденсатора, переключатель, аналого -цифровой преобразователь, ЭВМ, блок отсчета, компаратор и шифратор, которые синхронизируют работу устройств. A known method that allows to measure the loss tangent of the insulation loss of high-voltage installations [1] by comparing the phase of the information signal specified by the monitored installation with the phase of the reference signal, followed by obtaining the phase difference of the two signals, which is used to judge the value of the loss tangent. There are a number of devices that implement this method. For example, a device [2] used to determine the loss tangent of capacitors, containing a generator, the output terminal of which is connected via an active load to a terminal for connecting a capacitor, a switch, an analog-to-digital converter, a computer, a reference unit, a comparator, and an encoder that synchronize the operation of devices .
Однако с помощью этого устройства невозможно проводить измерения на объекте, подключенном к высокому напряжению. В этом случае применяют измерительный высоковольтный мост Шеринга [1, 3] содержащий преобразователь информационного сигнала, преобразователь опорного сигнала, выходы которых подключены ко входам устройства сравнения, выход устройства сравнения соединен с показывающим устройством, преобразователь опорного сигнала гальванически соединен с высоким напряжением, питающим исследуемое электрооборудование, а в качестве устройства сравнения используют нуль -орган (гальванометр). Подстроечными элементами этого моста добиваются его равновесия при сравнении двух сигналов информационного (задаваемого оборудованием с исследуемой изоляцией) и опорного. По значению параметров подстроечных элементов в положении равновесия моста судят о тангенсе угла потерь. However, using this device, it is impossible to take measurements on an object connected to a high voltage. In this case, a Shering’s measuring high-voltage bridge is used [1, 3] containing an information signal converter, a reference signal converter, the outputs of which are connected to the inputs of the comparison device, the output of the comparison device is connected to a indicating device, the reference signal converter is galvanically connected to a high voltage supplying the electrical equipment under study , and as a comparison device use a zero-organ (galvanometer). The trimming elements of this bridge achieve its equilibrium when comparing two signals of information (specified by equipment with the studied insulation) and reference. By the value of the parameters of the tuning elements in the equilibrium position of the bridge, the tangent of the loss angle is judged.
Необходимо остановиться на средствах получения опорного сигнала. Обычно здесь используют делитель напряжения (например, емкостного типа), который относится к высоковольтному оборудованию, поскольку его необходимо подключать непосредственно на высокое напряжение, к которому также подключено исследуемое высоковольтное оборудование. В делителе при получении опорного сигнала реализуется следующая цепочка преобразования: заданное высокое напряжение ток напряжение на выходном элементе цепи. Такие преобразователи являются источником погрешности задания опорного сигнала. Описанная система измерения тангенса угла потерь включает в себя высоковольтное оборудование, является громоздкой, дорогостоящей, подверженной действию ряда мешающих факторов (например, сильного электрического поля), вызывающих дополнительные погрешности измерения. Надо отметить и то, что при указанной громоздкости оказываются трудноосуществимыми измерения тангенса угла потерь на оборудовании, находящемся в эксплуатации. It is necessary to dwell on the means of obtaining a reference signal. Usually, a voltage divider (for example, capacitive type) is used here, which relates to high-voltage equipment, since it must be connected directly to a high voltage, to which the studied high-voltage equipment is also connected. When receiving a reference signal, the divider implements the following conversion chain: specified high voltage current voltage at the output element of the circuit. Such converters are a source of a reference signal error. The described system for measuring the tangent of the loss angle includes high-voltage equipment, is cumbersome, expensive, subject to a number of interfering factors (for example, a strong electric field), which cause additional measurement errors. It should be noted that with this cumbersomeness, it is difficult to measure the loss tangent of the equipment in operation.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в возможности осуществления измерения на электротехническом оборудовании во время его эксплуатации, повышении точности измерения и уменьшении габаритов и веса устройства, осуществляющего измерения. The technical problem solved by the invention consists in the possibility of measuring on electrical equipment during its operation, increasing the accuracy of measurement and reducing the size and weight of the device that takes measurements.
Для этого в известном способе измерения тангенса угла потерь электротехнического оборудования, при котором сравнивают фазу информационного сигнала, задаваемого этим оборудованием, с фазой опорного сигнала, по полученной разности фаз двух сигналов судят о величине тангенса угла потерь, согласно изобретению в качестве опорного используют сигнал, получаемый путем измерения напряженности электрического поля, сопровождающего напряжение, питающее исследуемое электротехническое оборудование. For this, in the known method for measuring the loss tangent of electrical equipment, in which the phase of the information signal specified by this equipment is compared with the phase of the reference signal, the value of the loss tangent is judged by the phase difference of the two signals, according to the invention, the signal obtained is used as a reference by measuring the intensity of the electric field accompanying the voltage supplying the electrical equipment under study.
Поставленная задача решается в устройстве, служащем для реализации предлагаемого способа, содержащем преобразователь информационного сигнала и преобразователь опорного сигнала, выходы которых подключены ко входам устройства сравнения, а его выход соединен с показывающим устройством, в котором, согласно изобретению, преобразователь опорного сигнала выполнен в виде измерителя напряженности электрического поля, ко входу которого подключен датчик напряженности поля, а устройство сравнения выполнено в виде фазометра. Кроме того, датчик напряженности устройства располагают на заземленной поверхности, а показывающее устройство градуируют функцией тангенса. The problem is solved in a device that serves to implement the proposed method, comprising an information signal converter and a reference signal converter, the outputs of which are connected to the inputs of the comparison device, and its output is connected to a indicating device, in which, according to the invention, the reference signal converter is made in the form of a meter electric field intensity, to the input of which a field intensity sensor is connected, and the comparison device is made in the form of a phase meter. In addition, the device tension sensor is located on a grounded surface, and the indicating device is graduated with a tangent function.
Существо изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 показаны топография силового электрического поля провода, находящегося над проводящей поверхностью, а также представлено условно высоковольтное оборудование, подключенное к этому проводу. На фиг. 2 дана структурная схема устройства, реализующего схему измерения тангенса угла потерь. The invention is illustrated in the drawing. Figure 1 shows the topography of the power electric field of a wire located above a conductive surface, and also presents conventionally high-voltage equipment connected to this wire. In FIG. 2 is a structural diagram of a device that implements a scheme for measuring the loss tangent.
Для измерения тангенса угла потерь (tgδ) требуются два сигнала один из них информационный, пропорциональный суммарному току через изоляцию (этот ток имеет две составляющие: реактивную и активную); второй опорный, имеющий фазу питающего высокого напряжения. Для вычисления угла потерь δ нужны фазы этих сигналов, или точнее фазовый сдвиг одного сигнала относительно другого. При этом величины (амплитуды) сигналов несущественны. To measure the loss tangent (tanδ), two signals are required, one of which is informational, proportional to the total current through insulation (this current has two components: reactive and active); the second reference, having the phase of the supply high voltage. To calculate the loss angle δ, the phases of these signals, or rather the phase shift of one signal relative to another, are needed. In this case, the magnitudes (amplitudes) of the signals are not significant.
Информационный сигнал берется непосредственно с исследуемого высоковольтного оборудования 1 (фиг. 1). Например, высоковольтный ввод имеет специальный измерительный электрод, с помощью которого на заземление стекает ток изоляции. The information signal is taken directly from the investigated high-voltage equipment 1 (Fig. 1). For example, the high-voltage input has a special measuring electrode, with which the insulation current flows to the ground.
Информацию о фазе питающего напряжения удобно получать без его преобразования в ток. Известно, что при расположении в пространстве заряженного проводника 2 (например, провода, включенного на напряжение) вблизи него имеет место электрическое поле 3 (фиг. 1). Связь между потенциалом провода 2 и функцией вектора напряженности (x, y, z) известна
где k1 константа, элемент интегрирования.It is convenient to obtain information about the phase of the supply voltage without converting it to current. It is known that when a charged conductor 2 (for example, a wire connected to a voltage) is located in space, an electric field 3 takes place near it (Fig. 1). The relationship between the potential of
where k 1 is a constant, integration element.
На проводящей поверхности 4 (фиг. 2) имеется только нормальная составляющая причем величина напряженности пропорциональна напряжению провода.On the conductive surface 4 (Fig. 2) there is only a normal component moreover, the magnitude of the tension is proportional to the voltage of the wire.
где k2 коэффициент пропорциональности, а комплексные представления напряженности и напряжения.
where k 2 is the coefficient of proportionality, and complex representations of tension and tension.
Таким образом, вектор напряженности, измеряемый к примеру, у заземленной проводящей поверхности 4, имеет информацию о фазе напряжения. Поэтому в качестве опорного сигнала для измерения tgδ удобно принять напряженность электрического поля. Для его получения используется измеритель напряженности поля, например, по типу [4] При этом исключается громоздкая схема преобразования высокого напряжения в опорный сигнал, присущая прототипу (высокое напряжение ток выходное напряжение). Электрическое поле вместе с зарядом провода составляет единое целое, поэтому в предлагаемом способе измерения вообще нет преобразования высокого напряжения в сигнал, а есть непосредственное измерение этого поля (напряженности E). Thus, the tension vector, measured for example at a grounded
Устройство для осуществления предлагаемого способа измерения тангенса угла потерь содержит датчик напряженности 5 (фиг.2), размещенный на заземленной поверхности 4 и соединенный с измерителем напряженности электрического поля 6. Клемма 7 высоковольтного оборудования соединена с входом первичного измерительного преобразователя (ПИП) 8. Выходы измерителя напряженности 6 и ПИП 8 соединены со входами фазометра 9, выход которого подключен к показывающему устройству 10. Первичный измерительный преобразователь может быть выполнен в виде электронного усилителя, а показывающее устройство в виде микроамперметра или вольтметра. Устройство функционирует следующим образом. Информационный сигнал 7, имеющий гармоническую форму, обрабатывается в первичном измерительном преобразователе 8. Одновременно с датчика напряженности 5, расположенного в поле 3 на заземленной поверхности 4, поступает гармонический опорный сигнал на измеритель напряженности 6. И преобразователь 8, и измеритель напряженности 6 изменяют параметры напряжений, кодирующих информационный и опорный сигналы, до величин, позволяющих воспринимать их фазометром 9. Фазометр 9 сравнивает фазы информационного и опорного сигналов, образуя их разность, которая и является "углом потерь". Результат сравнения поступает на показывающее устройство 10, которое предварительно градуируется функцией тангенса угла. Таким образом, с выхода показывающего устройства 10 считывается величина тангенса угла потерь в изоляции высоковольтного оборудования. A device for implementing the proposed method for measuring the loss tangent comprises a tension sensor 5 (FIG. 2) located on a
Итак, с помощью описанного устройства, реализующего действия, составляющие существо способа, решаются поставленные задачи, а именно: повышается точность измерения за счет исключения промежуточных преобразований высокого напряжения в опорный сигнал; значительно уменьшаются габариты и вес устройства за счет исключения высокого напряжения из измерительной системы; созданы условия для проведения измерений на электрооборудовании без вывода его из эксплуатации. Кроме того, в связи с исключением контакта с высоким напряжением, обеспечена работа персонала, т.к. устройство измерения тангенса угла потерь является типично электронным устройством с уровнем напряжений в несколько вольт. So, using the described device that implements the actions that make up the essence of the method, the tasks are solved, namely: the measurement accuracy is improved by eliminating intermediate transformations of high voltage into a reference signal; the dimensions and weight of the device are significantly reduced due to the exclusion of high voltage from the measuring system; conditions have been created for taking measurements on electrical equipment without decommissioning it. In addition, due to the exclusion of high voltage contact, personnel work is ensured, as a loss tangent measuring device is typically an electronic device with a voltage level of several volts.
Источники информации
1. Локшин М.В. Сви П.М. Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. М. Энергия, 1973, 144 с.Sources of information
1. Lokshin M.V. Sweet P.M. Measurement of dielectric loss of high voltage insulation. M. Energy, 1973, 144 p.
2. А.с. N 1693566, G 01 R 27/26. опубл. 1991. 2. A.S. N 1693566, G 01 R 27/26. publ. 1991.
3. Установка для измерения потерь и емкости с мостом переменного тока (типа P 525) (техническое описание и инструкция по применению). Киев: Завод "Точэлектроприбор", с. 2-4, 1959. 3. Installation for measuring losses and capacitance with an AC bridge (type P 525) (technical description and instructions for use). Kiev: Factory "Tochelectropribor", p. 2-4, 1959.
4. А.с. N 930162, G 01 R 29/12, опубл. 1982. 4. A.S. N 930162, G 01 R 29/12, publ. 1982.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94043456/09A RU2099725C1 (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94043456/09A RU2099725C1 (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94043456A RU94043456A (en) | 1996-10-20 |
RU2099725C1 true RU2099725C1 (en) | 1997-12-20 |
Family
ID=20163067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94043456/09A RU2099725C1 (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2099725C1 (en) |
-
1994
- 1994-12-09 RU RU94043456/09A patent/RU2099725C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Установка для измерения потерь и емкости с мостом переменного тока (типа Р525). Техническое описание и инструкция по применению. - Киев: Завод "Точэлектроприбор", 1959, с.2 - 4. Локшин М.В., Сви П.М. Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. - М.: Энергия, 1973, с.144. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94043456A (en) | 1996-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101663589B (en) | Measuring instrument for a resistive electric leakage current | |
EP1295133A1 (en) | Capacitor coupled voltage transformers | |
Shenil et al. | An auto-balancing scheme for non-contact ac voltage measurement | |
RU2099725C1 (en) | Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation | |
EP0414236B1 (en) | Optical transformer | |
JPS5960363A (en) | Radio frequency power level measuring device | |
RU2115131C1 (en) | Device determining loss tangent of dielectric | |
RU2175138C1 (en) | Method and device for measuring power circuit insulation resistance in live electrical equipment of vehicles | |
JP2018119944A (en) | Voltage measuring device and voltage measuring method | |
SU1737363A1 (en) | Method of testing the electric networks insulation resistance | |
RU2275645C2 (en) | Method for measuring resistance of connections isolation in branched networks of direct and alternating current, and device for its realization | |
WO1995032434A1 (en) | Process for determining, in tt systems, the ground resistances in the feed system and in the user's installation | |
US3452274A (en) | Apparatus for measuring loss characteristics of dielectric test specimens including an electrical bridge with sine to square wave conversion means and integration means | |
US9804204B2 (en) | Method of implementation of peak hold in a phasing voltmeter | |
RU2103699C1 (en) | Device for measurement of grounding parameters | |
SU1659880A1 (en) | Method for measuring electric immitance | |
BRAGA et al. | Brief communication. RMS voltmeter based power and power-factor measuring system | |
SU1755216A1 (en) | Device for measuring capacity of electric capacitors | |
RU2029965C1 (en) | Capacitive sensor dielectric loss measuring device | |
RU2201477C1 (en) | Procedure testing resistance of insulation between electrolyzer and ground and gear for its implementation | |
SU1755213A1 (en) | Device for measuring ohmic resistance of ac voltage sources | |
RU2008690C1 (en) | Method for measuring of electric capacitance and inductance | |
PETERSONS | A wide range high voltage capacitance bridge with one ppm accuracy[Ph. D. Thesis] | |
JP2889252B2 (en) | Power cable dielectric loss measuring device | |
SU1368813A1 (en) | Device for measuring earthing resistance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041210 |