МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ
The main provisions of the method that allows you to automatically assess the condition of electrical equipment disconnected connections and insulation. The method is based on the detection of asymmetry parameters of electrical equipment for which the charge is used tanks connection with DC voltage...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори та афіліації: |
|
| Ключові слова: | keywords |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/838 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |
|
Репозитарії
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870202536710897664 |
|---|---|
| author | Гребченко, М.В. Кожухар, О.В. Демченко, О.В. |
| author_facet | Гребченко, М.В. Кожухар, О.В. Демченко, О.В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "М.В. Гребченко",
"institution": "Національний університет біоресурсів і природокористування, вул. Героїв Оборони, 15, Київ, 03041, Україна"
},
{
"author": "О.В. Кожухар",
"institution": "ДТЕК, Донецькобленерго, вул. Островського, 8, Краматорськ, 84302, Україна"
},
{
"author": "О.В. Демченко",
"institution": "ДТЕК, Донецькобленерго, вул. Островського, 8, Краматорськ, 84302, Україна"
}
] |
| author_sort | Гребченко, М.В. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-12-23T18:01:58Z |
| description | The main provisions of the method that allows you to automatically assess the condition of electrical equipment disconnected connections and insulation. The method is based on the detection of asymmetry parameters of electrical equipment for which the charge is used tanks connection with DC voltage and the second examines the parameters of the transition process of the discharge, which occurs after switching off the DC voltage. The results of studies under the existing substation. References 3, figures 3. |
| doi_str_mv | 10.15407/techned2016.05.076 |
| first_indexed | 2026-06-16T01:11:45Z |
| format | Article |
| fulltext |
76 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 5
УДК 621.313
МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ
З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ
М.В.Гребченко1*, докт.техн.наук, О.В.Кожухар2**, О.В.Демченко2
1 − Національний університет біоресурсів і природокористування,
вул. Героїв Оборони, 15, Київ, 03041, Україна,
e-mail:grebchenko@nubip.edu.ua
2 − ДТЕК, Донецькобленерго,
вул. Островського, 8, Краматорськ, 84302, Україна.
Представлено основні положення методу, що дозволяє автоматично оцінювати стан електрообладнання від-
ключених приєднань та його ізоляції. Метод засновано на визначенні несиметрії параметрів електрообладнан-
ня, для чого використовується заряд ємностей приєднання від джерела постійної напруги і аналізуються пара-
метри перехідного процесу розряду, який виникає після відключення постійної напруги. Наведено результати
досліджень в умовах діючої підстанції. Бібл. 3, рис. 3.
Ключові слова: ізоляція, перехідний процес, експериментальні дослідження.
Визначення стану ізоляції електричного обладнання без його відключення, тобто у робочому режимі,
все більше набуває поширення. Це надає можливість організації своєчасного відновлення характеристик ізоля-
ції і таким чином попереджається виникнення пошкоджень. Але у разі відключення обладнання його стан не
контролюється: відсутність напруги не дає можливості працювати релейному захисту та іншим видам автома-
тики. Досвід показує, що у цей час може виникати погіршення стану ізоляції внаслідок її зволоження або з ін-
ших причин, а також іноді значно змінюється стан електрообладнання через його механічне пошкодження.
Вмикання в такому стані електрообладнання, як правило, призводить до швидкого розвитку пошкодження й ав-
томатичного вимкнення релейним захистом. У разі своєчасного визначення порушення нормального стану елект-
рообладнання виникає можливість відновити його нормальний стан.
У більшості випадків перед ввімкненням електричного обладнання, яке знаходилося деякий час у віді-
мкненому стані, виконується перевірка опору ізоляції. Ця процедура потребує значного часу і навіть електрич-
ного роз’єднання елементів приєднань у разі наявності у цих елементів різних рівнів припустимих напруг при
випробуваннях (наприклад, кабель і двигун, кабель і трансформатор та ін.).
Відомі методи оцінки стану ізоляції відімкнених приєднань кабель-двигун, які засновані на контролі
напруги між фазами при розряді власних ємностей приєднання [2, 3]. Суттєва різниця приєднань двигунів і
трансформаторів напругою 6-10 кВ полягає у тому, що відрізняються співвідношення електричних параметрів,
у першу чергу ємностей та індуктивностей, а також те, що силові трансформатори значно частіше ніж двигуни
підключаються не кабелем, а повітряною лінією. Особливу увагу необхідно приділяти контролю кабелів з ізо-
ляцією із зшитого поліетилену.
Задача даної роботи – створення методу автоматичної перевірки стану електричного приєднання ка-
бель-трансформатор перед його ввімкненням під напругу та врахування параметрів вимірювальних трансфор-
маторів напруги у цьому методі.
Загальна ідея, що покладена в основу методу, – при нормальному стані електрообладнання усі його па-
раметри симетричні, у пошкодженого – є несиметрія. Завдання оцінки стану – визначити цю несиметрію. Для
цього можна подавати трифазну напругу на приєднання, але у цьому випадку незручно визначати параметри
ізоляції. Тому використовується заряд ємностей відімкненого обладнання від джерела постійної напруги і ана-
лізується перехідний процес розряду ємностей. Будь-яке електричне обладнання має електричну ємність, зна-
чення якої можна використовувати для характеристики якості ізоляції, а з другого боку її можна використову-
вати для електричного заряду. У більшості випадків можна вважати, що зміна активного опору ізоляції виникає
у разі локальних пошкоджень ізоляції, а значення ємності змінюється у разі виникнення розподілених дефектів
ізоляції (наприклад, через старіння або теплове «дихання» кабелю). У відімкненому стані фази приєднання за-
землені, тому накопичення заряду ємностей не виникає.
У разі створення еквівалентної схеми заміщення приєднання для багатьох типів електричних приєднань
ця схема зводиться до послідовного RLC-контуру. Для напруги на ємності uC диференційне рівняння другого
порядку [1]
2
2
1 0C C
C
C
d u duR u
dt L dt u
+ ⋅ + = . (1)
© Гребченко М.В., Кожухар О.В., Демченко О.В., 2016
ORCID ID: * http://orcid.org/0000-0003-0055-9042 ; ** http://orcid.org/0000-0002-7432-2526
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 5 77
Розв’язання диференційного рівняння за допомогою його характеристичного рівняння дає корені
2
1,2 2
1
2 4
R Rp
L L LC
=− ± − . (2)
На етапі попереднього аналізу наведене диференційне рівняння (1) дозволяє провести визначення не
тільки параметрів процесів заряду і розряду ємностей, але й визначити характер процесу розряду: аперіодичний
чи періодичний. У разі негативного значення під коренем у (2) − розряд періодичний. Розрахунки показують,
що приєднання мають такі параметри, за яких розряд відбувається аперіодично. Оскільки вимірювальні транс-
форматори напруги також мають індуктивність і достатньо великий активний опір (декілька кОм), було запро-
поновано використовувати їх у колі розряду. Проведені дослідження у промислових умовах підтвердили таку
доцільність.
Джерело постійного струму повинно мати низький внутрішній опір для забезпечення короткого часу
заряду ємностей. З іншої сторони джерело повинно бути захищено від виходу з ладу при його ввімкненні на
коротке замикання і забезпечувати гальванічний розв’язок.
Попередні дослідження проведено на
приєднанні трансформатора типу ТМ 400,
який підключений до шин 10 кВ за допомо-
гою змішаної кабельно-повітряної лінії (за-
гальна ємність фази 0,274 мкФ). Схема до-
сліджень показана на рис. 1. Приєднання
трансформатора відключено вимикачем Q.
Короткочасне підключення постійної на-
пруги до фази А приєднання забезпечується
контактами KL.
На рис. 2 представлено осцилограми
заряду та розряду ємностей приєднання при
відсутності пошкоджень. На рис. 3 − осци-
лограму процесу розряду ємностей у разі
виникнення дефекту (підключення RДЕФ) ізоляції кабелю. Порівняння характеру процесу розряду ємностей дає
можливість однозначно визначити, що за наявності дефекту (рис. 3) розряд має періодичний характер і корот-
кочасно виникає міжфазна напруга. Саме ця напруга є діагностичною ознакою виникнення дефекту ізоляції.
На відміну від тестування мегомметром, у разі використання запропонованого методу проводиться ав-
томатичний аналіз параметрів перехідних процесів заряду та розряду ємностей приєднання, що дає можливість
визначати місце виникнення локального дефекту ізоляції та оцінювати ступінь його небезпеки.
З метою визначення параметрів спрацювання, у тому числі і для врахування наявної несиметрії, перед
введенням у роботу запропонованої системи проводиться її налагодження шляхом декількох ввімкнень приєд-
нання із записом параметрів режиму.
Висновки. 1. Аналіз промислових випробувань показує, що метод контролю міжфазної напруги
при розряді ємностей приєднання дозволяє оцінювати стан кабелю. Для організації автоматичного оцінювання
стану електрообладнання найбільш доцільним є періодичний розряд ємностей приєднання. Для забезпечення
цього може використовуватися вимірювальний трансформатор напруги.
Рис. 1
Рис. 2 Рис. 3
78 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 5
2. Подальші дослідження повинні уточнити вимоги до джерела постійної напруги, яке забезпечує заряд
ємностей.
1. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. − Москва: Энергоатомиздат. − 1989.
− 528 с.
2. Grebchenko N.V., Kozhukhar A.V. Locating Local Insulation Defects in Disconnected Electric Motors / International Con-
ference on Electrical Drives and Power Electronics (EDPE 2015). − Tatranska Lomnica, Slovakia. − 21-23 September, 2015. − Рp.
301-305.
3. Nussbaumer P., Santin C., Wolbank Th.M. Analysis of Current Reaction on Inverter-Switching to Detect Changes in Elec-
trical Machine's High-Frequency Behavior / IEEE -IECON 2012, Montreal, Canada. − 2012. − Pp. 1669-1674.
УДК 621.313
МЕТОД ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОТКЛЮЧЕННЫХ ПРИСОЕДИНЕНИЙ СЕТИ 6-10 КВ
С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Н.В.Гребченко1, докт.техн.наук, А.В.Кожухарь2, О.В.Демченко2
1 - Национальный университет биоресурсов и природопользования,
ул. Героев Обороны, 15, Киев, 03041, Украина.
e-mail: grebchenko@nubip.edu.ua
2 − ДТЕК, Донецкоблэнерго,
ул. Островского, 8, Краматорск, 84302, Украина.
Приведены основные положения метода, который позволяет автоматически оценивать состояние электро-
оборудования отключенных присоединений и его изоляции. Метод основан на выявлении несимметрии пара-
метров электрооборудования, для чего используется заряд емкостей присоединения от источника постоянно-
го напряжения и анализируются параметры переходного процесса разряда, который возникает после отклю-
чения постоянного напряжения. Приведены результаты исследований в условиях действующей подстанции.
Библ. 3, рис. 3.
Ключевые слова: изоляция, переходный процесс, экспериментальные исследования.
THE METHOD OF ASSESSING THE STATE OF ISOLATION DISCONNECTED CONNECTIONS 6-10 KV
NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL
N.V.Grebchenko1, A.V.Kozhukhar2, O.V.Demchenkо2
1 - National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine,
Heroyiv Oborony st., 15, Kyiv, 03041, Ukraine,
e-mail: grebchenko@nubip.edu.ua
2 − DTEK, Donetskoblenergo,
str. Ostrovskogo, 8, Kramatorsk, 84302, Ukraine.
The main provisions of the method that allows you to automatically assess the condition of electrical equipment discon-
nected connections and insulation. The method is based on the detection of asymmetry parameters of electrical equip-
ment for which the charge is used tanks connection with DC voltage and the second examines the parameters of the
transition process of the discharge, which occurs after switching off the DC voltage. The results of studies under the
existing substation. References 3, figures 3.
Key words: insulation, transient process, experimental research.
1. Zeveke G.V., Ionkin P.A., Netushil A.V., Strakhov S.V. Fundamental Circuit Theory. − Moskva: Energoatom-
izdat,1989. − 528 р.
2. Grebchenko N.V., Kozhukhar A.V. Locating Local Insulation Defects in Disconnected Electric Motors // International
Conference on Electrical Drives and Power Electronics (EDPE 2015). − Tatranska Lomnica, Slovakia. − 21-23 Sep-
tember, 2015. − Pp. 301-305.
3. Nussbaumer P., Santin C., Wolbank Th.M. Analysis of Current Reaction on Inverter-Switching to Detect Changes in
Electrical Machine's High-Frequency Behavior / IEEE -IECON 2012, Montreal, Canada. − 2012. − Pp. 1669-1674.
Надійшла 03.02.2016
Остаточний варіант 07.04.2016
|
| id | techned_org_ua-article-838 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:11:45Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/e2/0adb13ace78ee53b25dad06a330ce3e2.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-8382022-12-23T18:01:58Z THE METHOD OF ASSESSING THE STATE OF ISOLATION DISCONNECTED CONNECTIONS 6-10 KV NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ Гребченко, М.В. Кожухар, О.В. Демченко, О.В. insulation transient process experimental research ізоляція перехідний процес експериментальні дослідження The main provisions of the method that allows you to automatically assess the condition of electrical equipment disconnected connections and insulation. The method is based on the detection of asymmetry parameters of electrical equipment for which the charge is used tanks connection with DC voltage and the second examines the parameters of the transition process of the discharge, which occurs after switching off the DC voltage. The results of studies under the existing substation. References 3, figures 3. Представлено основні положення методу, що дозволяє автоматично оцінювати стан електрообладнання відключених приєднань та його ізоляції. Метод засновано на визначенні несиметрії параметрів електрообладнання, для чого використовується заряд ємностей приєднання від джерела постійної напруги і аналізуються параметри перехідного процесу розряду, який виникає після відключення постійної напруги. Наведено результати досліджень в умовах діючої підстанції. Бібл. 3, рис. 3. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2016-07-07 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/838 10.15407/techned2016.05.076 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 5 (2016): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 076 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 5 (2016): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 076 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2016.05 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/838/715 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | ізоляція перехідний процес експериментальні дослідження Гребченко, М.В. Кожухар, О.В. Демченко, О.В. МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title | МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title_alt | THE METHOD OF ASSESSING THE STATE OF ISOLATION DISCONNECTED CONNECTIONS 6-10 KV NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL |
| title_full | МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title_fullStr | МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title_full_unstemmed | МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title_short | МЕТОД ОЦІНКИ СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІДКЛЮЧЕНИХ ПРИЄДНАНЬ МЕРЕЖІ 6-10 кВ З ІЗОЛЬОВАНОЮ НЕЙТРАЛЛЮ |
| title_sort | метод оцінки стану ізоляції відключених приєднань мережі 6-10 кв з ізольованою нейтраллю |
| topic | ізоляція перехідний процес експериментальні дослідження |
| topic_facet | insulation transient process experimental research ізоляція перехідний процес експериментальні дослідження |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/838 |
| work_keys_str_mv | AT grebčenkomv themethodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral AT kožuharov themethodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral AT demčenkoov themethodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral AT grebčenkomv metodocínkistanuízolâcíívídklûčenihpriêdnanʹmereží610kvzízolʹovanoûnejtrallû AT kožuharov metodocínkistanuízolâcíívídklûčenihpriêdnanʹmereží610kvzízolʹovanoûnejtrallû AT demčenkoov metodocínkistanuízolâcíívídklûčenihpriêdnanʹmereží610kvzízolʹovanoûnejtrallû AT grebčenkomv methodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral AT kožuharov methodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral AT demčenkoov methodofassessingthestateofisolationdisconnectedconnections610kvnetworkswithisolatedneutral |