Способ и устройство для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока - RU2645715C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу и устройству для контроля проходных изоляторов конденсатора (бушингов) для трехфазной сети переменного тока.

Документ DE 195 19 230 C1 описывает способ контроля и устройство контроля для проходного изолятора конденсатора для высоких напряжений, которое между своими конденсаторными слоями имеет отвод для частичного напряжения. В этом известном способе предусмотрено, что частичное напряжение подается на устройство регистрации, которое контролирует частичное напряжение на изменение, что изменения частичного напряжения и соответствующая информация о времени, что определяется временной интервал между по меньшей мере двумя изменениями и что генерируется сигнал неисправности, соответствующий частоте изменения частичного напряжения. Это известное устройство содержит устройство регистрации, в котором частичное напряжение контролируется на изменение, память, в которой сохраняются изменения частичного напряжения и соответствующая информация о времени, вычислительный элемент, с помощью которого определяется временной интервал между по меньшей мере двумя изменениями, и средство для генерации сигнала неисправности, причем генерируется сигнал неисправности, пропорциональный частоте изменения частичного напряжения. Отвод через измерительный ввод посредством измерительного провода направляется на устройство регистрации. Отвод обеспечивает частичное напряжение, соответствующее отображению высокого напряжения, приложенного внутри проходного изолятора конденсатора.

Так как высокое напряжение, приложенное на проходном изоляторе конденсатора, влияет на сигналы измерения и может сильно колебаться, то зарегистрированные на отводе измеренные значения могут сильно различаться. Таким образом, надежный контроль проходного изолятора конденсатора не гарантируется.

В DE 100 37 432 А1 описаны способ и устройство для контроля проходного изолятора конденсатора, нагруженного электрическим рабочим напряжением, в котором посредством электропроводного слоя образуется делитель напряжения. В этом известном способе предусмотрено, что с помощью измерительного отвода, соединенного со слоем, и потенциала заземления регистрируется и сохраняется по меньшей мере одно измеренное значение электрического измеряемого параметра, причем после регистрации по меньшей мере одного измеренного значения импеданс между измерительным отводом и потенциалом земли изменяется, и с помощью измерительного отвода и потенциала земли регистрируется и сохраняется по меньшей мере одно значение сигнала образующегося тогда сигнала измерения, причем временной интервал между моментом времени регистрации одного измеренного значения и моментом времени регистрации одного значения сигнала соизмеряется таким образом, что возможные изменения рабочего напряжения между обоими моментами времени пренебрежимо малы, причем на основе измеренного значения и значения сигнала путем формирования частного определяется параметр, который сравнивается с предварительно установленным заданным значением, причем при отклонении параметра от предварительно установленного заданного значения формируется сигнал оповещения, указывающий на неисправность проходного изолятора конденсатора. В этом известном устройстве предусмотрен измерительный отвод, соединенный со слоем, соединенный с измерительным устройством для регистрации электрического измеряемого параметра, причем импеданс, имеющийся между измерительным отводом и потенциалом заземления, содержит импедансную компоновку, с которой ассоциировано переключающее устройство. Импедансная компоновка имеет фиксированный импеданс, который может подключаться посредством переключающего устройства к измерительному отводу и может отсоединяться от измерительного отвода. Переключающее устройство соединено с управляющим устройством. Для контроля проходного изолятора конденсатора, импедансная компоновка находится сначала в первом состоянии измерения, при котором переключающее устройство разомкнуто, и фиксированный импеданс не соединен с измерительным отводом. В этом первом состоянии измерения в первый момент времени регистрируется измеренное значение электрического измеряемого параметра и сохраняется в памяти измерительного устройства. Этот измеряемый параметр представляет собой здесь электрическое напряжение, приложенное к измерительному отводу относительно потенциала заземления. В этом состоянии измерения импедансной компоновки импеданс образован параллельным соединением емкости и внутреннего сопротивления измерительного прибора. Импеданс в этом состоянии измерения обозначается как неизмененный импеданс. После регистрации измеряемого параметра импедансная компоновка переводится во второе состояние измерения. Для этого переключающее устройство, управляемое управляющим устройством, переводится в замкнутое состояние. При этом фиксированный импеданс электропроводно соединен с измерительным отводом. Импеданс будет теперь образован из параллельного соединения емкости, внутреннего сопротивления измерительного прибора и фиксированного импеданса. В этом втором состоянии измерения, к второму моменту времени, с помощью измерительного устройства регистрируется значение сигнала формирующегося измерительного сигнала и также сохраняется. Измерительный сигнал представляет собой электрическое напряжение, приложенное на измерительном отводе относительно потенциала заземления. Импеданс в этом втором состоянии измерения обозначается как измененный импеданс.

Так как рабочее напряжение, приложенное на проходном изоляторе конденсатора, влияет на измерительные сигналы и может варьироваться в широких пределах, измеренные значения, зарегистрированные на измерительном отводе, могут сильно различаться. Таким образом, надежный контроль проходного изолятора конденсатора не гарантируется.

В DE 36 01 934 С2 описано постоянно контролируемое устройство проходного изолятора конденсатора в больших трансформаторах в сетях трехфазного тока, с тремя проходными изоляторами конденсатора, каждый из которых состоит из намоточного тела с заделанными конденсаторными обкладками, с измерительным выводом на каждую, соединенным с последней наружной конденсаторной обкладкой, и с наружной фланцевой емкостью между последней наружной конденсаторной обкладкой и заземленным фланцем каждого ввода. В этом известном устройстве проходного изолятора конденсатора предусмотрено, что измерительные выводы трех проходных изоляторов конденсатора соединены через соответствующий подстроечный конденсатор с искусственной нулевой точкой, которая может устанавливаться на потенциал земли, причем между искусственной нулевой точкой и потенциалом земли расположено измерительное устройство. Предусмотрено, что измерительное устройство соединено с пусковым устройством, которое при изменении емкости конденсаторных обкладок отключает все устройство.

US 4 757 263 описывает, что для контроля свойств изоляции высоковольтных вводов определяются значения емкости.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока, которые обеспечивают возможность лучшего контроля.

Эта задача решается совокупностями признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение предлагает, согласно первому аспекту, способ контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока, причем каждый проходной изолятор конденсатора содержит проводник, который соединен с одним из сетевых проводов сети переменного тока, и электропроводную обкладку, которая окружает проводник, содержащий этапы, на которых:

- для каждого проходного изолятора конденсатора определяют верхнюю емкость С0а, C0b, C0с и нижнюю емкость C1а, C1b, C1c;

- на каждом проходном изоляторе конденсатора регистрируют и/или измеряют измеряемое напряжение U1а, U1b, U1с, которое приложено между соответствующей обкладкой и потенциалом земли;

- для каждого проходного изолятора конденсатора вычисляют фактическую емкость C0а’, C0b’, C0c’, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения, соответствующей нижней емкости, а также от измеряемого напряжения, нижней емкости и верхней емкости одного из других проходных изоляторов конденсатора;

- для каждого проходного изолятора конденсатора соответствующую верхнюю емкость сравнивают с соответствующей фактической емкостью;

- генерируют сигнал контроля, который зависит от результатов сравнений емкостей.

В предлагаемом способе верхние емкости проходных изоляторов конденсатора и их фактические емкости сравниваются в процессе работы друг с другом, что также упоминается здесь как сравнения емкостей. Если фактическая емкость изменяется, можно сделать вывод о повреждении соответствующего проходного изолятора конденсатора.

Предлагаемый способ использует параметры и измеряемые параметры других проходных изоляторов конденсатора для собственно контроля. При этом применяются измеренные напряжения, нижние емкости, верхние емкости, а также фактические емкости проходного изолятора конденсатора и одного из других проходных изоляторов конденсатора. Тем самым достигается то, что при контроле проходного изолятора конденсатора, который подключен к ассоциированному с ним сетевому проводу, колебания сетевого напряжения, приложенного к сетевому проводу, которые передаются в измеряемое напряжение на проходном изоляторе конденсатора, подключенном к соответствующему сетевому проводу, а также допуска измерений при регистрации измеряемого напряжения могут по меньшей мере частично компенсироваться, и может делаться более точный вывод о состоянии проходного изолятора конденсатора.

Верхняя емкость для каждого проходного изолятора конденсатора по мере необходимости может быть определена любым образом, например, как емкость конденсатора, который образован соответствующей обкладкой и соответствующим проводником и здесь обозначается как высоковольтный конденсатор. Обычно верхние емкости составляют от 300 до 600 пФ.

Каждый проходной изолятор конденсатора по мере необходимости может выполняться любым образом и, например, иметь по меньшей мере одну дополнительную обкладку, которая, в частности, расположена между одной обкладкой и проводником, так что эта обкладка представляет собой самую наружную обкладку. Тогда верхняя емкость может определяться, например, также как емкость последовательного соединения, которое имеет конденсаторы, которые образованы, соответственно, двумя соседними обкладками, а также конденсатор, который образован самой внутренней из дополнительных обкладок и проводником и здесь также обозначается как высоковольтный конденсатор.

Нижняя емкость для каждого проходного изолятора конденсатора по мере необходимости может быть определена любым образом, например как емкость параллельного соединения, содержащего измерительное устройство, с помощью которого может регистрироваться и/или измеряться соответствующее измеряемое напряжение, и конденсатор, который образован соответствующей наружной обкладкой и потенциалом земли или соответствующей наружной обкладкой и электропроводным фланцем, который закреплен на наружной поверхности соответствующего проходного изолятора конденсатора и лежит на потенциале земли и здесь обозначается как наружный конденсатор и упоминается здесь как низковольтный конденсатор. Обычно нижние емкости находятся в пределах от 1 до 5 мкФ, но они могут также иметь другие значения и находиться, например, в диапазоне от 0,1 мкФ до 50 мкФ, или от 0,2 мкФ до 20 мкФ, или от 0,5 мкФ до 10 мкФ. В качестве альтернативы или дополнительно, каждая из этих нижних емкостей и по меньшей мере одна из других нижних емкостей могут быть равны или не равны. Например, нижние емкости могут находиться друг с другом в соотношении 1:2:3, или 1:2:4, или 1:2:5, или 1:3:5, или 1:3:7, или 1:3:9, или 1:4:7, или 1:4:9.

Сигнал контроля может быть выполнен по мере необходимости любым образом, например как акустический и/или оптический и/или электронный сигнал.

Определение верхней емкости для проходного изолятора конденсатора может осуществляться по мере необходимости любым образом, например путем измерения, предпочтительно на неповрежденном или исправном проходном изоляторе конденсатора, или браться из технического паспорта проходного изолятора конденсатора, или путем установки на эмпирическое значение или заимствования из предыдущего прогона способа. В качестве альтернативы или дополнительно, может осуществляться определение по меньшей мере одной верхней емкости, например, перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной из других верхних емкостей и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной нижней емкости и/или перед или после или одновременно с регистрацией по меньшей мере одного измеряемого напряжения.

Определение нижней емкости для проходного изолятора конденсатора может осуществляться по мере необходимости любым образом, например путем измерения, предпочтительно на неповрежденном или исправном проходном изоляторе конденсатора, или браться из технического паспорта проходного изолятора конденсатора, или путем установки на эмпирическое значение или заимствования из предыдущего прогона способа. В качестве альтернативы или дополнительно, может осуществляться определение по меньшей мере одной нижней емкости, например, перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной из других нижних емкостей, и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной верхней емкости, и/или перед или после или одновременно с регистрацией по меньшей мере одного измеряемого напряжения.

Регистрация по меньшей мере одного измеряемого напряжения может осуществляться по мере необходимости любым образом, например, перед или после или, предпочтительно, одновременно с регистрацией по меньшей мере одного из других измеряемых напряжений и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной верхней емкости и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одной нижней емкости.

Может быть предусмотрено, что

- для каждой фазы регистрируется и/или измеряется сетевое напряжение Ua, Ub, Uc;

- сетевые напряжения сравниваются друг с другом;

- если сравнение напряжения указывает на то, что сетевые напряжения отклоняются не более чем на заранее определенную величину друг от друга, то затем выполняется вычисление фактических емкостей, сравнение емкостей и генерация сигнала контроля.

Это сравнение сетевых напряжений, которое называется здесь также сравнением напряжений, позволяет определить момент времени, в который собственно контроль, а именно вычисление фактических емкостей, сравнения емкостей и генерация сигнала контроля являются особенно предпочтительными или полезными, так как эти операции тогда не испытывают затруднений, препятствий или даже невозможности из-за отклонения сетевых напряжений более чем на заданную величину. Тем самым достигается то, что независимо от колебаний сетевых напряжений, а также допусков на измерения при регистрации измеряемых напряжений могут быть получены более качественные выводы о состоянии проходных изоляторов конденсатора.

Посредством учета сетевых напряжений, например, могут регистрироваться временные изменения соотношений напряжений, которые также обозначаются как асимметрии, и тем самым по меньшей мере частично компенсируются соответствующие отклонения измеряемых напряжений, полученных на проходных изоляторах конденсатора. Тем самым гарантируется надежный контроль проходных изоляторов конденсатора с учетом и оценкой отклонений и возмущений сетевых напряжений.

Регистрация по меньшей мере одного сетевого напряжения может выполняться по мере необходимости любым образом, например перед или после или, предпочтительно, одновременно с регистрацией по меньшей мере одного из других сетевых напряжений, и/или после или одновременно или, предпочтительно, перед определением по меньшей мере одной верхней емкости, и/или после или одновременно или, предпочтительно, перед определением по меньшей мере одной нижней емкости, и/или после или одновременно или, предпочтительно, перед регистрацией по меньшей мере одного измеряемого напряжения.

Сравнение напряжения может осуществляться по мере необходимости любым образом, например после или одновременно или, предпочтительно, перед определением по меньшей мере одной верхней емкости, и/или после или одновременно или, предпочтительно, перед определением по меньшей мере одной нижней емкости, и/или после или одновременно или, предпочтительно, перед регистрацией по меньшей мере одного измеряемого напряжения. Если сравнение напряжений указывает на то, что сетевые напряжения отклоняются друг от друга не более чем на заранее определенную величину, то предпочтительно осуществляют определение верхних емкостей, и/или определение нижних емкостей, и/или регистрацию измеряемых напряжений и, наконец, вычисление фактических емкостей, сравнение емкостей и генерацию сигнала контроля.

Если сравнение напряжений указывает на то, что сетевые напряжения отклоняются друг от друга более чем на заранее определенную величину, то тогда выполняют не вычисление фактических емкостей, сравнение емкостей и генерацию сигнала контроля, а новый прогон способа. Тогда предпочтительно также не осуществляется определение верхних емкостей и/или определение нижних емкостей и/или регистрация измеряемых напряжений.

После генерации сигнала контроля предпочтительно осуществляют новый или следующий прогон способа.

Может быть предусмотрено, что

- при сравнении напряжений определяют и/или применяют эффективные значения Uae, Ube, Uce и/или пиковые значения и/или амплитуды сетевых напряжений Ua, Ub, Uc.

Может быть предусмотрено, что

- определяют значения допусков UAB>0, UBC>0, UCA>0 для сравнения напряжений;

- сравнение напряжения осуществляют таким образом, что проверяется, выполняется ли

|Uae-Ube|≤UAB и |Ube-Uce|≤UBC и |Uce-Uae|≤UCA.

Каждое из этих значений допусков UAB, UBC, UCA может быть определено по мере необходимости любым образом и, например, установлено на значение, которое соответствует 0,1%, или 0,2%, или 0,5%, или 1%, или 2%, или 3%, или 4%, или 5%, или 7%, или 10%, или 15%, или 20%, или 25%, или 30%, или 40%, или 50% от номинального значения соответствующего сетевого напряжения Uae, Ube, Uce. Каждое из этих значений допусков и по меньшей мере одно из других значений допусков могут быть равными или неравными.

Может быть предусмотрено, что

- фактическая емкость первого проходного изолятора конденсатора вычисляется по следующей формуле:

где Ka представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Ka=1, или Ka=Ub/Ua, или Ka=Ube/Uae; и/или

- фактическая емкость второго проходного изолятора конденсатора вычисляется по следующей формуле:

где Kb представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Kb=1, или Kb=Uc/Ub, или Kb=Uce/Ube; и/или

- фактическая емкость третьего проходного изолятора конденсатора вычисляется по следующей формуле:

где Kc представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Kc=1, или Kc=Ua/Uc, или Kc=Uae/Uce.

Корректирующее значение, для которого справедлива вторая альтернатива, то есть отношение двух сетевых напряжений, обеспечивает автоматическую коррекцию и/или автоматическую компенсацию асимметрии и/или отклонений между этими обоими сетевыми напряжениями. За счет этого может достигаться более точное определение соответствующей фактической емкости.

Каждое из этих корректирующих значений может выбираться по мере необходимости любым образом. Если для корректирующих значений выбирается, например, соответствующая первая альтернатива, т.е. Ka=Kb=Кс=1, то тогда предпочтительным образом сравнение напряжений должно было бы применяться перед собственно контролем, и при этом, предпочтительно, каждое из значений допусков UAB, UBC, UCA должно было бы устанавливаться на довольно низкое значение, которое соответствует, например, 0,1%, или 0,2%, или 0,5%, или 1%, или 2%, или 3%, или 4%, или 5%, или 7%, или 10% от номинального значения соответствующего сетевого напряжения Uae, Ube, Uce. Если для корректирующих значений выбирается, например, соответствующая вторая альтернатива, т.е. Ка=Ub/Ua и Kb=Uc/Ub и Кс=Ua/Uc, то можно обойтись без сравнения напряжений перед собственно контролем или осуществлять сравнение напряжений перед собственно контролем и при этом каждое из значений допусков UAB, UBC, UCA устанавливать на достаточно высокое значение, которое соответствует, например, 2%, или 3%, или 4%, или 5%, или 7%, или 10%, или 15%, или 20%, или 25%, или 30%, или 40%, или 50% от номинального значения соответствующего сетевого напряжения Uae, Ube, Uce.

Вычисление по меньшей мере одной фактической емкости может осуществляться по мере необходимости любым образом, например перед или после или одновременно с вычислением по меньшей мере одной из других фактических емкостей.

Может быть предусмотрено, что

- определяют значения допусков CA>0, CB>0, CC>0 для сравнений емкостей;

- если сравнения емкостей показывают, что справедливо

|C0a’-C0a|≤CA и |C0b’-C0b|≤CB и |C0C’-C0C|≤CC,

то генерируют сигнал контроля, который указывает, что проходные изоляторы конденсатора находятся в надлежащем состоянии.

Таким образом, после определения значений допусков, сравнения емкостей оценивают на этапе проверки, что обозначается здесь также как первое оценивание или первая оценка, и генерируют сигнал контроля, зависящий от результата этой первой оценки.

Каждое из этих значений допусков СА, СВ, СС может по мере необходимости определяться любым образом и, например, устанавливаться на значение, которое соответствует 0,001%, или 0,002%, или 0,003%, или 0,004%, или 0,005%, или 0,007%, или 0,01%, или 0,012%, или 0,015%, или 0,02% от соответствующей верхней емкости C0a, C0b, C0c или среднего значения верхних емкостей C0a, C0b, C0c. Это среднее значение может быть выбрано по мере необходимости любым образом, например, как среднее арифметическое, или среднее геометрическое, или среднее гармоническое, или среднеквадратичное значение. Каждое из этих значений допусков и по меньшей мере одно из других значений допусков могут быть равными или неравными.

Может быть предусмотрено, что

- в противном случае генерируют сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере один проходной изолятор конденсатора находится в ненадлежащем состоянии.

Таким образом, этот сигнал контроля генерируется, если первая оценка показывает, что проверяемый случай не имеет места.

Может быть предусмотрено, что

- определяются значения допусков CA>0, CB>0, CC>0 для сравнений емкостей;

- если сравнения емкостей показывают, что справедливо

C0a’-C0a<-CA и C0b’-C0b>CB и |C0c’-С0c|≤CC,

то генерируют сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере второй проходной изолятор конденсатора находится в ненадлежащем состоянии;

- если сравнения емкостей показывают, что

C0b’-C0b<-CB и C0c’-С0c>CC и |C0a’-C0a|≤CA,

то генерируют сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере третий проходной изолятор конденсатора находится в ненадлежащем состоянии;

- если сравнения емкостей показывают, что

C0c’-С0c<-CC и C0a’-C0a>CA и |C0b’-C0b|≤CB,

то генерируют сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере первый проходной изолятор конденсатора находится в ненадлежащем состоянии.

Таким образом, после определения значений допусков оценивают результаты сравнения емкостей на четырех этапах проверки, что здесь обозначается также как второе оценивание или вторая оценка, и генерируют сигнал контроля, зависящий от результата этой второй оценки. Каждый из этих этапов проверки может осуществляться по мере необходимости любым образом, например перед или после или одновременно с по меньшей мере одним другим этапом проверки.

Каждое из этих значений допусков СА, СВ, СС может определяться по мере необходимости любым образом и, например, устанавливаться на значение, соответствующее 0,001%, или 0,002%, или 0,003%, или 0,004%, или 0,005%, или 0,007%, или 0,01%, или 0,012%, или 0,015%, или 0,02% от соответствующей верхней емкости C0a, C0b, C0c или среднего значения верхних емкостей C0a, C0b, C0c. Это среднее значение может выбираться по мере необходимости любым образом, например как среднее арифметическое, или среднее геометрическое, или среднее гармоническое, или среднеквадратичное значение. Каждое из этих значений допусков и по меньшей мере одно из других значений допусков могут быть равными или неравными. Если значения допусков СА, СВ, СС уже были один раз определены, например, для первой или описанной ниже третьей оценки, то они могут предпочтительным образом заимствоваться также для второй оценки.

Может быть предусмотрено, что

- в противном случае генерируют сигнал контроля, который указывает на то, что по меньшей мере два проходных изолятора конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии.

Таким образом, этот сигнал контроля генерируют, если вторая оценка показывает, что проверяемые случаи не имеют места.

Может быть предусмотрено, что

- определяют значения допусков CA>0, CB>0, CC>0 для сравнений емкостей;

- если сравнения емкостей показывают, что справедливо

C0a’-C0a>CA и C0b’-C0b<-CB и |C0c’-C0c|≤CC,

то генерируют сигнал контроля, который указывает на то, что первый и третий проходные изоляторы конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность;

- если сравнения емкостей показывают, что справедливо

C0b’-C0b>CB и C0c’-С0c<-CC и |C0a’-C0a|≤CA,

то генерируют сигнал контроля, который указывает на то, что второй и первый проходные изоляторы конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность;

- если сравнения емкостей показывают, что справедливо

C0c’-С0c>CC и C0a’-C0a<-CA и |C0b’-C0b|≤CB,

то генерируют сигнал контроля, который указывает на то, что третий и второй проходные изоляторы конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность.

Таким образом, после определения значений допусков оценивают результаты сравнения емкостей на трех этапах проверки, что здесь обозначается также как третье оценивание или третья оценка, и генерируют сигнал контроля, зависящий от результата этой третьей оценки. Каждый из этих этапов проверки может осуществляться по мере необходимости любым образом, например перед или после или одновременно с по меньшей мере одним другим этапом проверки.

Каждое из этих значений допусков СА, СВ, СС может определяться по мере необходимости любым образом и, например, устанавливаться на значение, соответствующее 0,001%, или 0,002%, или 0,003%, или 0,004%, или 0,005%, или 0,007%, или 0,01%, или 0,012%, или 0,015%, или 0,02% от соответствующей верхней емкости C0a, C0b, C0c или среднего значения верхних емкостей C0a, C0b, C0c. Это среднее значение может выбираться по мере необходимости любым образом, например как среднее арифметическое, или среднее геометрическое, или среднее гармоническое, или среднеквадратичное значение. Каждое из этих значений допусков и по меньшей мере одно из других значений допусков могут быть равными или неравными. Если значения допусков СА, СВ, СС уже были один раз определены, например, для первой или второй оценки, то они могут предпочтительным образом заимствоваться также для этой второй оценки.

Изобретение предлагает в соответствии со вторым аспектом, устройство для контроля емкостных вводов для трехфазной сети переменного тока, причем каждый проходной изолятор конденсатора содержит проводник, который соединен с одним из сетевых проводов сети переменного тока, и электропроводную обкладку, которая окружает проводник, причем устройство, в частности, выполнено и/или пригодно и/или служит для осуществления предложенного способа и имеет или содержит

- измерительное устройство;

- для каждой фазы, измерительный адаптер, который может быть соединен с обкладкой проходного изолятора конденсатора, принадлежащего соответствующей фазе, и соединен с измерительным устройством, чтобы регистрировать и/или измерять первый электрический измеряемый параметр;

- устройство оценки, которое соединено с измерительным устройством, чтобы передавать первые измеренные параметры на устройство оценки.

Посредством объединения первых измеренных параметров в устройстве оценки можно создать централизованный контроль и, таким образом, регистрировать колебания сетевых напряжений во всех ветвях сети переменного тока при контроле всех проходных изоляторов конденсатора. Тем самым обеспечивается надежный контроль проходных изоляторов конденсатора.

Это устройство, предложенное в соответствии со вторым аспектом, обеспечивает возможность осуществления непрерывного контроля проходных изоляторов конденсатора.

С помощью устройства, предложенного в соответствии со вторым аспектом, может, например, выполняться один из предложенных способов.

Устройство, предложенное в соответствии с вторым аспектом, может быть выполнено любым образом и, например, иметь по меньшей мере одно дополнительное измерительное устройство и/или по меньшей мере один дополнительный измерительный адаптер и/или по меньшей мере одно дополнительное устройство оценки. Например, для каждого измерительного адаптера может быть предусмотрено собственное измерительное устройство и/или собственное устройство оценки. Альтернативно, измерительное устройство может быть выполнено как общее измерительное устройство для по меньшей мере двух или для всех измерительных адаптеров.

Устройство оценки может быть выполнено любым образом, например как общее устройство оценки для по меньшей мере двух или для всех измерительных устройств. В качестве альтернативы или дополнительно, оно может иметь, например, главное устройство оценки и для каждой фазы собственное подчиненное устройство оценки, которое соединено с измерительным устройством, относящимся к соответствующей фазе, и главным устройством оценки.

Сетевой провод может быть выполнен по мере необходимости любым образом, например как провод высокого напряжения.

Предпочтительно, устройство, предложенное согласно второму аспекту, выполнено таким образом, что оно выполняет и/или может выполнять один из предложенных способов.

Может быть предусмотрено, что устройство, предложенное в соответствии со вторым аспектом, дополнительно содержит или включает в себя

- для каждой фазы, преобразователь напряжения, который может быть соединен с сетевым проводом, соединенным с соответствующей фазой, чтобы регистрировать и/или измерять второй электрический измеряемый параметр, и который соединен с устройством оценки, чтобы передавать второй измеренный параметр на устройство оценки.

Посредством применения вторых измеряемых параметров, которые регистрируются преобразователями напряжения на сетевых проводах, могут регистрироваться и/или распознаваться временные изменения и/или колебания сетевых напряжений и/или отношений сетевых напряжений, такие как переходные явления или асимметрии, и сравниваться, например, с первыми измеряемыми параметрами и/или их временными изменениями и/или колебаниями. Тем самым гарантируется надежный контроль проходных изоляторов конденсатора с учетом и оценкой изменений и/или колебаний сетевого напряжения.

Устройство оценки может быть выполнено по мере необходимости любым образом, например как общее устройство оценки для по меньшей мере двух или для всех измерительных устройств и/или для по меньшей мере двух или для всех преобразователей напряжения. В качестве альтернативы или дополнительно, оно может содержать, например, главное устройство оценки и для каждой фазы собственное подчиненное устройство оценки, которое соединено с измерительным устройством, относящимся к соответствующей фазе, преобразователем напряжения, относящимся к соответствующей фазе, и главным устройством оценки.

Может быть предусмотрено, что

- каждый преобразователь напряжения выполнен в виде емкостного преобразователя напряжения или индуктивного преобразователя напряжения или резистивного преобразователя напряжения.

Каждый преобразователь напряжения может быть выполнен по мере необходимости любым образом и/или реализован посредством различных подходящих принципов. Он может быть выполнен, например, индуктивным и/или емкостным и/или резистивным и/или иметь индуктивные и/или емкостные и/или резистивные компоненты и/или составные части. Предпочтительно, он может включать в себя емкостной делитель напряжения, состоящий из двух конденсаторов, которые соединены последовательно, и две катушки или обмотки, которые включены как трансформатор для индуктивной гальванической развязки.

Может быть предусмотрено, что

- измерительное устройство или по меньшей мере одно из измерительных устройств содержит по меньшей мере один измерительный конденсатор.

Емкость по меньшей мере одного из измерительных конденсаторов предпочтительно во много раз больше, чем емкость соответствующего внешнего конденсатора.

Обычно емкости измерительных конденсаторов находятся в пределах 1-5 мкФ, но они могут также по мере необходимости иметь другие значения и, например, находиться в пределах от 0,1 мкФ до 50 мкФ, или от 0,2 мкФ до 20 мкФ, или от 0,5 мкФ до 10 мкФ.

Емкости измерительных конденсаторов могут быть выбраны по мере необходимости любым образом. Например, в том случае если в каждой фазе измерительный адаптер подключен к собственному измерительному конденсатору, который ассоциирован только с ним, и эти три измерительных конденсатора объединены в общем измерительном устройстве или разделены на три отдельные измерительные устройства, которые ассоциированы с измерительными адаптерами, то емкости этих трех измерительных конденсаторов могут быть равными, или две из этих емкостей могут быть равными и неравными третьей емкости, или все три емкости могут быть неравными. Эти три емкости могут, например, находиться в соотношении друг к другу 1:2:3, или 1:2:4, или 1:2:5, или 1:3:5, или 1:3:7, или 1:3:9, или 1:4:7, или 1:4:9.

Может быть предусмотрено, что

- первые измеряемые параметры являются электрическими напряжениями, которые, соответственно, приложены к низковольтному конденсатору соответствующей фазы.

Каждый низковольтный конденсатор может выполняться по мере необходимости любым образом, и, например, иметь емкость, которая упоминается здесь как нижняя емкость, между 0,1 мкФ и 50 мкФ, или между 0,2 мкФ и 20 мкФ, или между 0,5 мкФ и 10 мкФ, или между 1 мкФ и 5 мкФ. В качестве альтернативы или дополнительно, каждая из этих нижних емкостей и по меньшей мере одна из других нижних емкостей могут быть равными или неравными. Например, нижние емкости могут находиться в отношении друг к другу как 1:2:3, или 1:2:4, или 1:2:5, или 1:3:5, или 1:3:7, или 1:3:9, или 1:4:7, или 1:4:9.

Может быть предусмотрено, что

- вторые измеряемые параметры являются электрическими напряжениями, которые приложены, соответственно, между соответствующим сетевым проводом и потенциалом земли.

Эти напряжения называются здесь сетевыми напряжениями.

Может быть предусмотрено, что

- устройство оценки выполнено таким образом, что оно

для каждого проходного изолятора конденсатора вычисляет или может вычислять фактическую емкость, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения, нижней емкости соответствующего проходного изолятора конденсатора, а также от измеряемого напряжения, нижней емкости и верхней емкости одного из других проходных изоляторов конденсатора.

Может быть предусмотрено, что

- устройство оценки выполнено таким образом, что оно

для каждого проходного изолятора конденсатора сравнивает или может сравнивать соответствующую верхнюю емкость с соответствующей фактической емкостью.

Изобретение предлагает, в соответствии с третьим аспектом, устройство для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока, причем каждый проходной изолятор конденсатора содержит проводник, который соединен с одним из сетевых проводов сети переменного тока, и электропроводную обкладку, которая окружает проводник, причем устройство, в частности, выполнено как одно из устройств, предложенных согласно второму аспекту, и имеет или содержит

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они на каждом проходном изоляторе конденсатора регистрируют и/или измеряют измеряемое напряжение U1а, U1b, U1с, которое приложено между соответствующей обкладкой и потенциалом земли;

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они для каждого проходного изолятора конденсатора вычисляют фактическую емкость С0a’, C0b’, C0c’, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения U1а, U1b, U1с, нижней емкости С1а, C1b, C1с соответствующего проходного изолятора конденсатора, а также от измеряемого напряжения U1b, U1c, U1a, нижней емкости С1b, C1c, C1a и верхней емкости C0b, C0c, C0a одного из других проходных изоляторов конденсатора;

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они для каждого проходного изолятора конденсатора соответствующую верхнюю емкость С0а, C0b, C0c сравнивают с соответствующей фактической емкостью С0a’, C0b’, C0c’;

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они генерируют сигнал контроля, который зависит от результатов сравнения емкостей.

Путем объединения измеряемых напряжений в средствах для регистрации измеряемых напряжений можно создать централизованный контроль и, таким образом, регистрировать колебания сетевых напряжений во всех ветвях сети переменного тока при контроле проходных изоляторов конденсатора. Тем самым гарантируется надежный контроль проходных изоляторов конденсатора.

Устройство, предложенное в соответствии с третьим аспектом, может сравнивать друг с другом в процессе работы верхние емкости проходных изоляторов конденсатора и их фактические емкости, что здесь упоминается также как сравнение емкостей. Если фактическая емкость изменяется, то можно сделать вывод о повреждении соответствующего проходного изолятора конденсатора.

Устройство, предложенное в соответствии с третьим аспектом, позволяет осуществлять непрерывный контроль проходных изоляторов конденсатора.

С помощью устройства, предложенного в соответствии с третьим аспектом, может, например, выполняться один из предложенных способов.

Устройство, предложенное в соответствии с третьим аспектом, может быть выполнено по мере необходимости любым образом, например как одно из устройств, предложенных в соответствии со вторым аспектом.

Средства для регистрации измеряемых напряжений могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и соединяться, например, со средствами для вычисления фактических емкостей и/или со средствами для сравнения емкостей и/или иметь измерительное устройство и/или для каждой фазы измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой проходного изолятора конденсатора, относящегося к соответствующей фазе, и соединен с измерительным устройством, чтобы регистрировать и/или измерять соответствующее измеряемое напряжение.

Средства для вычисления фактических емкостей могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, соединяться со средствами для регистрации измеряемых напряжений и/или со средствами для сравнения емкостей и/или иметь устройство оценки, которое соединено с измерительным устройством, чтобы передавать измеренные напряжения на устройство оценки.

Например, для каждого измерительного адаптера может быть предусмотрено собственное измерительное устройство и/или собственное устройство оценки. В качестве альтернативы, измерительное устройство может быть выполнено как общее измерительное устройство для по меньшей мере двух или для всех измерительных адаптеров.

Средства для сравнений емкостей могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, соединены со средствами для регистрации измеряемых напряжений и/или со средствами для вычисления фактических емкостей и/или имеют устройство оценки средств для вычисления фактических емкостей и/или собственное устройство оценки и/или объединены или скомбинированы со средствами для вычисления фактических емкостей в общее средство, или могут быть реализованы с помощью средств для вычисления фактических емкостей или содержаться в средствах для вычисления фактических емкостей или содержать средства для вычисления фактических емкостей.

Средства для генерации сигнала контроля могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, соединены со средствами для сравнения емкостей и/или иметь по меньшей мере один акустический датчик сигнала и/или по меньшей мере один оптический датчик сигнала и/или по меньшей мере один электронный датчик сигнала и/или могут содержаться в средствах для вычисления фактических емкостей и/или в средствах для сравнения емкостей.

Может быть предусмотрено, что устройство, предложенное в соответствии с третьим аспектом, дополнительно содержит или включает в себя

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они регистрируют и/или измеряют сетевые напряжения Ua, Ub, Uc каждой фазы;

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они сравнивают между собой сетевые напряжения;

- средства, которые таким образом выполнены и/или для того служат и/или пригодны, что они, если сравнение напряжений указывает на то, что сетевые напряжения отличаются друг от друга не более чем на предопределенную величину UAB, UBC, UCA, побуждают или выполняют или осуществляют или запускают вычисление фактических емкостей, сравнение емкостей и генерацию сигнала контроля.

За счет применения сетевых напряжений могут регистрироваться и/или распознаваться временные изменения и/или колебания сетевых напряжений, такие как переходные явления или асимметрии, и, например, сравниваться с измеряемыми напряжениями и/или их временными изменениями и/или колебаниями. Тем самым гарантируется надежный контроль проходных изоляторов конденсатора с учетом и оценкой изменений и/или колебаний сетевых напряжений.

Это сравнение сетевых напряжений, что упоминается здесь также как сравнение напряжений, обеспечивает то, что определяется момент времени, в который собственно контроль, а именно вычисление фактических емкостей, сравнение емкостей и генерация сигнала контроля являются особенно предпочтительными или полезными, так как эти операции тогда не испытывают затруднений, препятствий или даже невозможности из-за отклонения сетевых напряжений более чем на заданную величину. Тем самым достигается то, что независимо от колебаний сетевых напряжений, а также допусков на измерения при регистрации измеряемых напряжений могут быть получены более качественные выводы о состоянии проходных изоляторов конденсатора.

Посредством учета сетевых напряжений, например, могут регистрироваться временные изменения соотношений напряжений, которые также обозначаются как асимметрии, и, следовательно, по меньшей мере частично компенсируются соответствующие отклонения измеряемых напряжений, полученных на проходных изоляторах конденсатора. Тем самым гарантируется надежный контроль проходных изоляторов конденсатора с учетом и при оценке отклонений и возмущений сетевых напряжений.

Средства для побуждения вычисления фактических емкостей, сравнения емкостей и генерации сигнала контроля здесь также упоминаются кратко как средства для побуждения.

Средства для регистрации сетевых напряжений могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, могут быть соединены со средствами для сравнения напряжений и/или иметь для каждой фазы преобразователь напряжения, который может быть соединен с сетевым проводом, относящимся к соответствующей фазе, чтобы регистрировать и/или измерять соответствующие измеряемые напряжения. Они могут, например, быть дополнительно соединены со средствами для вычисления фактических емкостей и/или со средствами для сравнения емкостей.

Средства для сравнения напряжений могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, соединены со средствами для регистрации сетевых напряжений и/или со средствами для побуждения и/или содержать устройство оценки средств для вычисления фактических емкостей и/или устройство оценки средств для сравнения емкостей и/или собственное устройство оценки, которое соединено со средствами для регистрации сетевых напряжений и/или преобразователями напряжения. Они могут, например, быть дополнительно соединены со средствами для вычисления фактических емкостей и/или средствами для сравнения емкостей. В качестве альтернативы или дополнительно, они могут быть сгруппированы вместе или объединены в общее средство со средствами для вычисления фактических емкостей и/или со средствами для сравнения емкостей и/или со средствами для побуждения, или могут быть реализованы с помощью средств для вычисления фактических емкостей и/или средств для сравнения емкостей и/или средств для побуждения, или содержаться в средствах для вычисления фактических емкостей и/или средствах для сравнения емкостей и/или средствах для побуждения, и/или содержать средства для вычисления фактических емкостей и/или средства для сравнения емкостей и/или средства для побуждения.

Средства для побуждения могут быть выполнены по мере необходимости любым образом и, например, могут быть соединены со средствами для сравнения напряжений и/или средствами для вычисления фактических емкостей и/или средствами для сравнения емкостей и/или средствами для генерации сигнала контроля и/или иметь устройство оценки средств для сравнения напряжений и/или устройство оценки средств для вычисления фактических емкостей и/или устройство оценки средств для сравнения емкостей и/или собственное устройство оценки, которое соединено со средствами для сравнения напряжений и/или средствами для вычисления фактических емкостей и/или средствами для сравнения емкостей и/или средствами для генерации сигнала контроля. В качестве альтернативы или дополнительно, они могут быть сгруппированы вместе или объединены в общее средство со средствами для сравнения напряжений и/или средствами для вычисления фактических емкостей и/или средствами для сравнения емкостей, или могут быть реализованы с помощью средств для сравнения напряжений и/или средств для вычисления фактических емкостей и/или средств для сравнения емкостей, или содержаться в средствах для сравнения напряжений и/или средствах для вычисления фактических емкостей и/или средствах для сравнения емкостей, или содержать средства для сравнения напряжений и/или средства для вычисления фактических емкостей и/или средства для сравнения емкостей.

Может быть предусмотрено, что

- каждое из предложенных устройств таким образом выполнено и/или для того служит и/или пригодно, что оно выполняет или может выполнять одно из предложенных устройств.

Каждый из способов, предложенных в соответствии с первым аспектом, а также каждое из устройств, предложенных в соответствии со вторым или третьим аспектом, позволяет применять преобразователи напряжения, которые имеют относительно большие допуска измерений и/или точности измерений и принадлежат предпочтительно к одному и тому же классу допусков и/или классу точности и, в частности, являются идентичными.

Замечания и пояснения к одному из аспектов настоящего изобретения, в частности для отдельных признаков данного аспекта, справедливы соответственно также аналогично для других аспектов настоящего изобретения.

Далее варианты осуществления настоящего изобретения более подробно пояснены на примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако следующие отсюда отдельные признаки не ограничиваются конкретными вариантами осуществления, а могут быть взаимосвязаны или скомбинированы с другими вышеописанными отдельными признаками и/или с отдельными признаками других вариантов осуществления. Детали на чертежах, являются только иллюстративными, но не должны быть истолкованы как ограничение. Ссылочные позиции, содержащиеся в формуле изобретения, не должны ограничивать объем защиты изобретения каким-либо образом, а просто ссылаются на варианты осуществления, показанные на чертежах. На чертежах показано следующее:

Фиг. 1 – вариант осуществления устройства для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока;

Фиг. 2 - часть устройства по фиг. 1;

Фиг. 3 - эквивалентная схема низковольтного конденсатора и высоковольтного конденсатора;

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока.

На фиг. 1 схематично представлен вариант осуществления устройства 1 для контроля проходных изоляторов конденсатора 2а, 2b, 2с для трехфазной сети переменного тока. Проходные изоляторы конденсатора 2а, 2b, 2с в этом варианте осуществления относятся к не показанному здесь трансформатору, который в качестве примера представляет собой высоковольтный трансформатор. Такие проходные изоляторы конденсатора 2a, 2b, 2c используются, например, при высоких напряжениях в диапазоне от нескольких киловольт (кВ) до нескольких 1000 кВ. Сеть переменного тока представляет собой здесь, например, сеть высокого напряжения. Каждый из трех проходных изоляторов конденсатора 2a, 2b, 2c ассоциирован с одной из трех фаз Pa, Pb, Pc сети переменного тока и имеет проводник 4, который соединен с соответствующим сетевым проводом 5а, 5b, 5с сети переменного тока, и несколько электропроводных обкладок, которые окружают проводник 4 несколькими слоями и из которых показана только наружная обкладка 3.

Устройство 1 содержит устройство 8 оценки, а также, для каждой фазы Pa, Pb, Pc, измерительное устройство 7 и измерительный адаптер 6, который соединен с обкладкой 3 проходного изолятора конденсатора 2а, 2b, 2с, относящегося к соответствующей фазе, и с соответствующим измерительным устройством 7, чтобы регистрировать первый электрический измеряемый параметр для соответствующей фазы Pa, Pb, Pc. Эти первые измеряемые параметры представляют собой здесь электрические напряжения, которые, соответственно, приложены к описанному ниже и показанному на фиг. 3 низковольтному конденсатору KU1, KU2, KU3 соответствующей фазы Pa, Pb, Pc и упоминаются здесь как измеряемые напряжения U1а, U1b, U1с. Устройство 8 оценки соединено с каждым измерительным устройством 7 для передачи измеренных напряжений U1а, U1b, U1c на устройство 8 оценки и, таким образом, образует общее устройство 8 оценки для всех измерительных устройств 7.

В этом варианте осуществления устройство 1 также имеет для каждой фазы Pa, Pb, Pc преобразователь 9a, 9b, 9c напряжения, который подключен к соответствующему сетевому проводу 5а, 5b, 5с, чтобы регистрировать второй электрический измеряемый параметр для соответствующей фазы Pa, Pb, Рс. Эти вторые измеряемые параметры представляют собой здесь электрические напряжения, приложенные, соответственно, к соответствующему сетевому проводу 5а, 5b, 5с и потенциалу 13 земли, и также упоминаются здесь как сетевые напряжения Ua, Ub, Uc. Устройство 8 оценки соединено с каждым преобразователем 9а, 9b, 9с напряжения для передачи сетевых напряжений Ua, Ub, Uc на устройство 8 оценки и, таким образом, образует общее устройство 8 оценки для всех преобразователей 9а, 9b, 9с напряжения.

Устройство 1 создает возможность того, что устройство 8 оценки при контроле проходных изоляторов конденсатора 2а, 2b, 2с учитывает асимметрии и/или колебания сетевых напряжений Ua, Ub, Uc на сетевых проводах 5а, 5b, 5с.

На фиг. 2 более детально представлена первая часть устройства 1, которая ассоциирована с первой фазой Ра. Этой первой части соответствует ассоциированная с второй фазой Pb вторая часть и ассоциированная с третьей фазой Рс третья часть устройства 1, так что замечания и разъяснения относительно первой части также применимы соответственно аналогичным образом для этих обеих других частей.

Относящийся к первой фазе Pa первый проходной изолятор конденсатора 2а имеет изоляционный корпус 11, через внутреннюю часть которого проведен проводник 4. Последний контактирует на своем верхнем конце с сетевым проводом 5а, ассоциированным с его проходным изолятором конденсатора 2а, а на своем нижнем конце - с не показанной здесь обмоткой высоковольтного трансформатора. В изоляционном корпусе 11 заделаны электропроводные обкладки, из которых здесь показана только самая наружная обкладка 3, и с электрической точки зрения образуют последовательное соединение конденсаторов. Это последовательное соединение включает в себя конденсаторы, которые, соответственно, образованы двумя смежными обкладками, а также конденсатор, который образован не показанной здесь самой внутренней обкладкой и проводником 4. Это последовательное соединение конденсаторов между самой наружной обкладкой 3 и проводником 4 образует в виде эквивалентной схемы для каждого проходного изолятора конденсатора 2а, 2b, 2с соответствующий высоковольтный конденсатор KО1, KО2, KО3 с емкостью, которая упоминается как верхняя емкость С0а, C0b, C0c.

На проходном изоляторе конденсатора 2а, 2b, 2с размещен электропроводный фланец 12, который находится под потенциалом заземления или потенциалом 13 земли. Этот фланец 12 служит для крепления и/или фиксации проходного изолятора конденсатора 2а. Самая наружная обкладка 3 образует с фланцем 12 и потенциалом 13 земли, в качестве эквивалентной схемы для каждого проходного изолятора конденсатора 2а, 2b, 2с, соответствующий внешний конденсатор KA1, KA2, KA3 с емкостью CA1, CA2, СА3.

Измерительный адаптер 6 проходит через изоляционный корпус 11 и устанавливает электропроводное соединение с самой наружной обкладкой 3. Он электропроводно соединен через соответствующее измерительное устройство 7 с устройством 8 оценки, чтобы регистрировать измеряемое напряжение U1а и передавать на устройство 8 оценки. В этом варианте осуществления каждое измерительное устройство 7 имеет измерительный конденсатор KМ1, KМ2, KМ3 с емкостью СМ1, СМ2, СМ3, который соединен с потенциалом 13 земли. При необходимости, он может дополнительно иметь не показанный искровой зазор, который включен параллельно с соответствующим измерительным конденсатором KМ1, KМ2, KM3, и/или устройство защиты 7’ от перенапряжения, которое включено параллельно соответствующему измерительному конденсатору KМ1, KМ2, KM3.

Устройство 8 оценки через преобразователь 9а напряжения электропроводно соединено с сетевым проводом 5a. С помощью этого соединения регистрируется напряжение Ua, приложенное между сетевым проводом 5а и потенциалом 13 земли. В этом варианте осуществления преобразователь 9а напряжения выполнен в виде емкостного преобразователя напряжения и включает в себя емкостной делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов K1, K2, и две катушки или обмотки W1, W2, которые включены в качестве трансформатора для индуктивной гальванической развязки.

Это устройство 1 пригодно для того и/или может быть выполнено таким образом, чтобы осуществлять способ контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной сети переменного тока. Вариант осуществления такого способа дополнительно описан ниже.

На фиг. 3 схематично показана для первой фазы Ра эквивалентная схема из соответствующего низковольтного конденсатора KU1 и соответствующего высоковольтного конденсатора KO1. Параллельное соединение, имеющее соответствующий измерительный конденсатор KМ1 и внешний конденсатор KA1, образует низковольтный конденсатор KU1 с нижней емкостью C1. Эта нижняя емкость С1 может быть вычислена по известной формуле для последовательного соединения конденсаторов из емкости СМ1 измерительного конденсатора KМ1 и емкости СА1 внешнего конденсатора KA1. В случае необходимости, параллельное соединение может включать в себя вместо измерительного конденсатора KM1 все соответствующее измерительное устройство 7 и/или дополнительно устройство 8 оценки, так что тогда емкость СА1 должна вычисляться из импеданса измерительного устройства 7, который зависит от емкости СМ1, емкости СА1 и импеданса устройства 8 оценки.

Измеряемое напряжение U1 приложено, как упомянуто выше, к низковольтному конденсатору KU1 и отводится на соединительном проводе или в точке соединения между низковольтным конденсатором KU1 и высоковольтным конденсатором KО1 и определяется относительно потенциала 13 земли. Сетевое напряжение Ua падает на последовательном соединении высоковольтного конденсатора KО1 и низковольтного конденсатора KU1.

На фиг. 4 схематично представлена блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа контроля проходных изоляторов конденсатора 2a, 2b, 2c для трехфазной сети переменного тока. Этот способ может выполняться, например, посредством и/или с помощью устройства 1, показанного на фиг. 1.

В этом варианте осуществления способ включает в себя следующие этапы, которые поясняются применительно к устройству 1 и со ссылками на фиг. 1 и 2:

Этап 101: Запуск способа.

Этап 102: Для каждого проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c определяются верхняя емкость С0а, C0b, C0c и нижняя емкость C1a, C1b, C1c. Они хранятся в виде фиксированных значений.

Этап 103: На каждом проходном изоляторе конденсатора 2a, 2b, 2c регистрируется измеряемое напряжение U1а, U1b, U1с. Для каждой фазы Pa, Pb, Рс регистрируется сетевое напряжение Ua, Ub, Uc.

Этап 104: Сетевые напряжения Ua, Ub, Uc преобразуются в эффективные значения Uae, Ube, Uce и сравниваются между собой.

В этом варианте осуществления предусмотрено, что определяют значения допусков UAB>0, UBC>0, UCA>0 для сравнения напряжений и сравнение напряжения осуществляют таким образом, что проверяется, выполняется ли

|Uae-Ube|≤UAB и |Ube-Uce|≤UBC и |Uce-Uae|≤UCA.

Если выполняется, то это означает, что сравнение напряжения указывает на то, что сетевые напряжения Ua, Ub, Uc отличаются друг от друга не больше, чем на заданную величину UAB, UBC, UCA. В этом случае выполняется этап 106.

Если не выполняется, то это означает, что сравнение напряжения указывает на то, что сетевые напряжения Ua, Ub, Uc отличаются друг от друга больше, чем на предопределенную величину UAB, UBC, UCA. В этом случае выполняется этап 105.

Этап 105: Генерируется предупреждающий сигнал, который указывает на короткое замыкание в электросети и/или слишком большую или чрезмерную асимметрию сетевых напряжений Ua, Ub, Uc. Затем осуществляется переход к этапу 103.

Этап 106: Для каждого проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c вычисляется фактическая емкость С0a’, C0b', C0c’, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения U1а, U1b, U1с, соответствующей нижней емкости С1а, C1b, C1c, а также от измеряемого напряжения U1b, U1c, U1a, соответствующей нижней емкости С1b, C1c, C1a и верхней емкости C0b, C0c, C0a одного из других проходных изоляторов конденсатора 2b, 2с, 2а.

В этом варианте осуществления предусмотрено, что фактические емкости С0a’, C0b', C0c’ проходных изоляторов конденсатора 2a, 2b, 2c вычисляются по следующим формулам:

где Ka представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Ka=Ub/Ua;

где Kb представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Kb=Uc/Ub;

где Kc представляет собой корректирующее значение, для которого справедливо Kc=Ua/Uc.

Этап 107: Для каждого проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c соответствующая верхняя емкость С0a, C0b, C0c сравнивается с соответствующей фактической емкостью С0a’, C0b', C0c’.

В этом варианте осуществления предусмотрено, что определяются значения допусков CA>0, CB>0, CC>0 для сравнений емкостей, и сравнения емкостей осуществляются таким образом, что сначала проверяется, выполняется ли

|C0a’-C0a|≤CA и |C0b’-C0b|≤CB и |C0C’-C0C|≤CC.

Если да, то выполняется этап 108. Если нет, то выполняется этап 109.

Этап 108: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что проходные изоляторы конденсатора 2a, 2b, 2c находятся в надлежащем состоянии. Затем осуществляется переход к этапу 103.

Этап 109: Сравнения емкостей осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0a’-C0a<-CA и C0b’-C0b>CB и |C0c’-С0c|≤CC.

Если да, то выполняется этап 110. Если нет, то выполняется этап 111.

Этап 110: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере второй проходной изолятор конденсатора 2b находится в ненадлежащем состоянии. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 111: Сравнения емкостей, кроме того, выполняются таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0b’-C0b<-CB и C0c’-С0c>CC и |C0a’-C0a|≤CA.

Если да, то выполняется этап 112. Если нет, то выполняется этап 113.

Этап 112: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере третий проходной изолятор конденсатора 2с находится в ненадлежащем состоянии. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 113: Сравнения емкостей, кроме того, выполняются таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0c’-С0c<-CC и C0a’-C0a>CA и |C0b’-C0b|≤CB.

Если да, то выполняется этап 114. Если нет, то выполняется этап 115.

Этап 114: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере первый проходной изолятор конденсатора 2а находится в ненадлежащем состоянии. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 115: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере два проходных изолятора конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии.

Этап 116: Сравнения емкостей, кроме того, выполняются таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0a’-C0a>CA и C0b’-C0b<-CB и |C0c’-C0c|≤CC.

Если да, то выполняется этап 117. Если нет, то выполняется этап 118.

Этап 117: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что первый и третий проходные изоляторы конденсатора 2a, 2c находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 118: Сравнения емкостей, кроме того, выполняются таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0b’-C0b>CB и C0c’-С0c<-CC и |C0a’-C0a|≤CA.

Если да, то выполняется этап 119. Если нет, то выполняется этап 120.

Этап 119: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что второй и первый проходные изоляторы конденсатора 2b, 2а находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 120: Сравнения емкостей, кроме того, выполняются таким образом, что проверяется, выполняется ли

C0c’-С0c>CC и C0a’-C0a<-CA и |C0b’-C0b|≤CB.

Если да, то выполняется этап 121. Если нет, то выполняется этап 122.

Этап 121: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что третий и второй проходные изоляторы конденсатора 2с, 2b находятся в ненадлежащем состоянии и имеют однотипную неисправность. Затем осуществляется переход к этапу 122.

Этап 122: Генерируется сигнал контроля, который указывает, что по меньшей мере два проходных изолятора конденсатора находятся в ненадлежащем состоянии и имеют не однотипную неисправность. Затем способ завершается или осуществляется при необходимости переход к этапу 103.

Этап 102 может выполняться, например, устройством 8 оценки.

Этап 103 может выполняться, например, с одной стороны, с помощью измерительного адаптера 6, измерительного устройства 7 и устройства 8 оценки, которые, таким образом, вместе образуют средства, которые выполнены таким образом, что они на каждом проходном изоляторе конденсатора 2a, 2b, 2c регистрируют измеряемое напряжение U1а, U1b, U1с, которое приложено между соответствующей обкладкой 3 и потенциалом 13 земли, и с другой стороны, с помощью преобразователя 9a, 9b, 9c напряжения и устройства 8 оценки, которые, таким образом, вместе образуют средства, которые выполнены таким образом, что они регистрируют измеряемые напряжения U1а, U1b, U1с каждой фазы Pa, Pb, Pc.

Этапы 104 и 105 могут быть выполнены, например, с помощью устройства 8 оценки, которое образует средства, которые выполнены таким образом, что они сравнивают сетевые напряжения Ua, Ub, Uc друг с другом.

Этап 106 может быть выполнен, например, с помощью устройства 8 оценки, которое образует средства, которые выполнены таким образом, что они для каждого проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c вычисляют фактическую емкость С0a’, C0b', C0c’, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения U1а, U1b, U1с, нижней емкости C1a, C1b, C1c соответствующего проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c, а также от измеряемого напряжения U1b, U1с, U1a, нижней емкости С1b, С1c, C1a и верхней емкости C0b, C0c, C0a одного из других проходных изоляторов конденсатора 2a, 2b, 2c.

Этапы 107, 109, 111, 113, 116, 118, 120 могут быть выполнены, например, с помощью устройства 8 оценки, которое образует, таким образом, средства, которые выполнены таким образом, что для каждого проходного изолятора конденсатора 2a, 2b, 2c соответствующая верхняя емкость C0a, C0b, C0c сравнивается с соответствующей фактической емкостью С0a’, C0b', C0c’.

Этапы 108, 110, 112, 114, 115, 117, 119, 121, 122 могут быть выполнены, например, с помощью устройства 8 оценки, которое образует, таким образом, средства, которые выполнены таким образом, что они генерируют сигнал контроля, который зависит от результатов сравнения емкостей.

ПОЗИЦИОННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 устройство

2а, 2b, 2c проходной изолятор конденсатора

3 обкладка

4 проводник

5а, 5b, 5с сетевой провод

6 измерительный адаптер

7 измерительное устройство

7’ устройство защиты от перенапряжения

8 устройство оценки

9а, 9b, 9c преобразователь напряжения

11 изоляционный корпус

12 фланец

13 потенциал земли

K1, K2 конденсаторы

W1, W2 обмотки

Pa, Pb, Pc первая, вторая, третья фаза

Ua, Ub, Uc сетевое напряжение

Uae, Ube, Uce эффективные значения сетевого напряжения

SP1, SP2, SP3 делитель напряжения

KО1, KО2, KО3 первый, второй, третий высоковольтный конденсатор

KU1, KU2, KU3 первый, второй, третий низковольтный конденсатор

KА1, KA2, KA3 первый, второй, третий внешний конденсатор

KМ1, KМ2, KM3 первый, второй, третий измерительный конденсатор

С0a, C0b, C0c верхняя емкость конденсаторов KО1, KО2, KО3

С0a’, C0b', C0c’ фактическая емкость конденсаторов KО1, KО2, KО3

С1a, C1b, C1c нижняя емкость конденсаторов KU1, KU2, KU3

CA1, CA2, СА3 емкость конденсаторов KА1, KA2, KA3

СМ1, СМ2, CM3 емкость конденсаторов KM1, KМ2, KM3

U1а, U1b, U1с измеряемые напряжения на 6

Ka, Kb, Kc корректирующее значение

CA, CB, CC значения допусков для сравнения емкостей

UAB, UBC, UCA значения допусков для сравнения напряжений

Реферат

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу и устройству для контроля проходных изоляторов конденсатора для трехфазной цепи переменного тока. Способ контроля проходных изоляторов конденсатора (2a, 2b, 2c) для трехфазной сети переменного тока, выполненных с проводником (4), который соединен с одним из сетевых проводов (5a, 5b, 5c) сети переменного тока и содержит электропроводную обкладку (3), которая окружает проводник (4), содержит этапы, на которых для каждого проходного изолятора конденсатора (2a, 2b, 2c) определяют верхнюю емкость (С0а, C0b, C0с) и нижнюю емкость (C1а, C1b, C1c). На каждом проходном изоляторе конденсатора регистрируют измеряемое напряжение, которое приложено между соответствующей обкладкой (3) и потенциалом (13) земли, и вычисляют фактическую емкость, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения нижней емкости и верхней емкости для каждого проходного изолятора конденсатора, после чего проводят сравнение указанных емкостей и генерируют сигнал контроля, в зависимости от результатов сравнений емкостей. Если фактическая емкость изменяется, можно сделать вывод о повреждении соответствующего проходного изолятора конденсатора. Повышение точности контроля состояния проходного изолятора конденсатора является техническим результатом изобретения. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула