Быстродействующие устройства контроля и измерения сопротивления изоляции для систем управления электроэнергетическими объектами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат наук Нгуен Куок Уи

• Нгуен Куок Уи
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Куок Уи

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Общая характеристика электроэнергетических объектов

1.2 Характеристика параметров электроэнергетических объектов

1.3 Обзор и анализ методов и устройств измерения сопротивления изоляции ЭО

1.3.1 Методы и устройства измерения сопротивления изоляции без учёта токов абсорбции

1.3.2 Методы с использованием дополнительных источников напряжения без учёта токов абсорбции

1.4 Методы и устройства, основанные на аппроксимации токов абсорбции

1.5 Методы и устройства, основанные на анализе формы тока абсорбции

1.6 Классификация методов и устройств измерения сопротивления изоляции ЭО

1.7 Постановка задачи исследования

1.8 Выводы по главе 1

2 РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭО БЕЗ УЧЁТА ТОКОВ АБСОРБЦИИ

2.1 Быстродействующий метод контроля и измерения сопротивления изоляции электроэнергетических объектов постоянного тока

2.2 Быстродействующий адаптивный метод контроля и измерения параметров электроэнергетических объектов

2.3 Повышение помехозащищенности адаптивного метода

2.4 Выводы по главе 2

2

3 РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭО С УЧЁТОМ ТОКОВ АБСОРБЦИИ

3.1 Влияние тока абсорбции на процесс измерения сопротивления изоляции

3.2 Исследование зависимости тока абсорбции от значения емкости изоляции

3.3 Интеллектуализация измерения сопротивления изоляции с учетом токов абсорбции

3.4 Анализ метода ускоренного измерения сопротивления изоляции электроэнергетических объектов

3.5 Проверка адекватности моделей токов абсорбции

3.6 Быстродействующий метод измерения сопротивления изоляции ЭО

3.7 Выводы по главе 3

4 МЕТОДИКА ВЫБОРА МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

4.1 Методика выбора метода измерения сопротивления изоляции

4.2 Универсальное устройство измерения сопротивления изоляции

4.3 Алгоритм работы микроконтроллера универсального устройства

4.4 Адаптивное устройство измерения сопротивления изоляции с функцией определения ёмкости

4.5 Устройство измерения сопротивления изоляции электрических сетей постоянного тока без учета тока абсорбции

4.6 Устройство измерения сопротивления изоляции электрических объектов переменного тока

4.7 Устройство измерения сопротивления изоляции электрических сетей с учетом токов абсорбции без экстраполяции

4.8 Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Акты внедрения результатов диссертационной работы и протоколы испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Численные значения экспериментально снятых зависимостей тока от времени

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Результаты аппроксимации тока абсорбции различными функциями

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Протоколы испытаний устройства измерения сопротивления изоляции, контролируемая сеть под напряжением

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Протоколы испытаний устройства измерения сопротивления изоляции, контролируемая сеть обесточена

ПРИЛОЖЕНИЕ Е - Листинг программы микроконтроллера универсального устройства

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж - Принципиальная схема блока микроконтроллера

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЭВМ - электронно-вычислительная машина;

ЭО - электроэнергетический объект;

УКП - устройство контроля параметров ЭО;

МПУ - микропроцессорное устройство;

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;

ИБ - измерительный блок;

ИН - измерительное напряжение;

УУВ - устройство управления и вычисления;

БИТ- блок измерения тока;

БИН- блок измерения напряжения;

И - индикатор;

БПН- блок подключения измерительного напряжения;

БФ - блок формирования;

БС - блок согласования;

БП - блок подключения;

БУВ - блок управления и вычисления;

ОКР - опытно-конструкторская работа;

ООС - отрицательная обратная связь;

ОУ - операционный усилитель;

ПНТ - преобразователь напряжение-ток;

САР - система автоматического регулирования;

ФНЧ - фильтр низких частот;

БУ- блок управления

БРИТ- блок регулируемого постоянного тока КС- контролируемой сети

БФИН- блок фильтрации и измерения напряжения БОРИ- блока обработки результатов и индикации

ГТБУТ - первый блок управляемого тока ВБУТ - второй блок управляемого тока

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Быстродействующие устройства контроля и измерения сопротивления изоляции для систем управления электроэнергетическими объектами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Обеспечение безаварийности, долговечности, качества и надежности работы целого ряда электроэнергетических объектов (ЭО) является одной из основных задач при эксплуатации таких объектов. ЭО могут подвергаться механическим, электрическим, тепловым, атмосферным воздействиям. Перечисленные воздействия постепенно ведут к снижению уровня технического состояния объекта. В связи с этим встаёт задача качественного контроля параметров ЭО, так как нерегулярный и некачественный контроль может привести к нарушению работы объекта, поражению людей электрическим током, возникновению пожара и т.п. К таким ЭО относятся электрические сети переменного тока, постоянного тока или двойного рода тока в шахтах, на кораблях, в метро; сети оперативного тока электростанций, подстанциий; обмотки размагничивания кораблей; электрогенераторы; электродвигатели; силовые и распределительные трансформаторы; солнечные и аккумуляторные батареи и другое подобное электрооборудование.

Одним из основных параметров ЭО, от которых зависит безопасность, надежность и бесперебойность работы ЭО, является эквивалентное сопротивление изоляции ЭО.

В процессе функционирования конфигурация ЭО, а, следовательно,

параметры ЭО могут изменяться и для оперативного и непрерывного их

измерения необходимо создание быстродействующих устройств контроля и

измерения. Непрерывный контроль, в отличие от периодического, дает

возможность следить за сопротивлением изоляции в течении всего срока

эксплуатации ЭО и при снижении уровня сопротивления изоляции принять

соответствующие меры. Такие устройства контроля сопротивления изоляции

могут использоваться как самостоятельно, так и входить в состав систем

управления ЭО. В таких системах управления в случае снижения

сопротивления изоляции ниже допустимых величин происходит изменение

режима или защитное отключение работы ЭО. Для многих объектов

7

управление заключается в проведении технических работ, определении неисправного участка и направленных на уменьшение значения проводимости изоляции.

В настоящее время имеется большое число устройств и методов контроля сопротивления изоляции ЭО, однако нет чёткой градации их достоинств и недостатков, не очерчены области их применимости, а также не обозначены границы параметров контролируемых объектов ( нет их классификации).

Одной из важных проблем является учёт при построении устройств контроля такого параметра, как ток абсорбции. Указанный ток достаточно сильно проявляются при диагностике ЭО большой мощности -электрических сетей кораблей, метрополитена, шахт; генераторов, электродвигателей, силовых и распределительных трансформаторов и т.п. Переходный процесс спадания абсорбционного тока длится достаточно долго. Так, при приложении напряжения к изоляции мощных генераторов длительность процесса может составлять один час и более, поэтому, чтобы измерить сопротивление изоляции с достаточной точностью необходимо увеличить время измерения.

Существуют методы и устройства контроля состояния ЭО, учитывающие ток абсорбции и позволяющие получить информацию о состоянии указанных объектов, не дожидаясь окончания этих токов. Однако нет достаточно чёткого экспериментального подтверждения применимости тех или иных функций, описывающих изменение тока.

Таким образом, задача разработки быстродействующих методов измерения эквивалентного сопротивления изоляции и устройств, их реализующих, в том числе и с учетом влияния токов абсорбции, является важной и актуальной.

Исследования соответствует перечню критических технологий РФ, а

именно п. 13 «Технологии информационных, управляющих, навигационных

систем» (утверждено указом Президента РФ от 07.07.2011 г. №899), а также

8

научному направлению Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова «Теория и методы построения устройств и систем управления контроля и диагностики» (утверждено решением ученого совета университета от 28.09.2011г.).

Степень разработанности темы диссертации.

Необходимость измерения сопротивления изоляции различных объектов существует уже более ста лет. Несмотря на кажущуюся простоту процесса измерения, возникают все новые аспекты этой проблемы, которые не решены до настоящего времени. Количество авторов, которые посвящали свои работы тематике измерения сопротивления изоляции, только в России исчисляется сотнями. В последние годы увеличивается число публикаций, связанных с изучением токов абсорбции или использованием информативных параметров тока абсорбции для определения состояния контролируемого объекта. Резко возрастает количество изобретений и полезных моделей, связанных с измерением сопротивления изоляции.

В первой главе достаточно подробно описаны известные методы и устройства измерения сопротивления изоляции. При проведении обзора сделано около 40 ссылок на литературные источники.

Цель и задачи работы.

Целью является разработка быстродействующих методов и устройств измерения эквивалентных значений сопротивления изоляции ЭО любого рода тока, учитывающих влияние токов абсорбции, предназначенных для работы в составе систем управления ЭО и обеспечивающих бесперебойную и надежную работу ЭО.

Для достижения цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- Разработать методы измерения эквивалентных значений сопротивления изоляции ЭО любого рода тока с допустимой погрешностью, в том числе с учетом влияния токов абсорбции, и повысить быстродействие устройств контроля.

- Провести теоретический анализ предложенных методов.

- Разработать методику выбора метода измерения сопротивления изоляции конкретных ЭО.

- Реализовать предложенные методы в конкретных устройствах.

Научная новизна работы.

1. Предложена расширенная классификация существующих методов и устройств измерения сопротивления изоляции ЭО, отличающаяся от известных подразделением известных методов и устройств на две группы: с учётом токов абсорбции и без учёта тока абсорбции, позволяющая в зависимости от поставленной задачи оптимально осуществлять выбор необходимого метода или устройства измерения сопротивления изоляции.

2. Разработан быстродействующий метод контроля параметров ЭО постоянного тока, отличающийся от известных применением аппроксимации экспоненциальной функции по трем ее значениям, измеренным в определенные моменты времени, позволяющий, не дожидаясь окончания переходного процесса, вычислить установившиеся значения тока и напряжения, и тем самым сократить время измерения сопротивления изоляции.

3. Разработан адаптивный метод контроля параметров ЭО, который, в отличие от существующих, обеспечивает адаптацию времени измерения сопротивления изоляции к величине эквивалентной ёмкости контролируемого ЭО.

4. Разработан быстродействующий метод измерения сопротивления изоляции ЭО с учётом токов абсорбции, отличающийся от известных применением экстраполяции тока абсорбции разработанной математической моделью, позволяющий уменьшить время и погрешность измерения сопротивления изоляции.

5. Предложены новые структуры быстродействующих устройств

контроля и измерения сопротивления изоляции, в которые, в отличие от

известных, интегрированы блок вычисления производных, блок вычисления

10

ёмкости, источник измерительного напряжения, блок измерения напряжения, блок формирования интервалов времени, позволяющие уменьшить время и погрешность измерения сопротивления изоляции.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость работы обусловлена, прежде всего, тем, что содержащиеся в ней результаты теоретических исследований могут быть использованы при разработке устройств контроля и измерения сопротивления изоляции. В частности, могут использоваться выведенные автором формулы, по которым производится экстраполяция, а также результаты расчета методической погрешности, которую дают эти формулы.

Практическая ценность: Разработанные методы . измерения сопротивления изоляции ЭО, новая структура разработанных устройств, методика выбора метода измерения позволяют создавать быстродействующие устройства контроля, учитывающие влияние токов абсорбции на процесс измерения и предназначенные для ЭО любого рода тока.

Методология и методы диссертационного исследования.

В диссертационном исследовании использовались методы теории электрических цепей, теории автоматического управления, математического моделирования, математической статистики с использованием пакетов прикладных программ Micro-Cap, MathCAD, MATLAB.

Основные положения, выносимые на защиту.

- Метод определения эквивалентных значений сопротивления изоляции ЭО постоянного тока, использующий . экстраполяцию экспоненциальной функции по трем её значениям, измеренным в определенные моменты времени.

-Быстродействующий адаптивный метод.измерения эквивалентных значений сопротивления изоляции ЭО любого рода тока, основанный на измерении емкости ЭО в начале каждого цикла измерения и установлении времени цикла измерения с у четом измеренной величины емкости ЭО.

- Быстродействующий метод измерения эквивалентных значений сопротивления изоляции ЭО, учитывающий влияние на процесс измерения токов абсорбции.

- Классификация существующих методов и устройств контроля параметров ЭО и инженерная методика выбора метода измерения с учетом параметров конкретного ЭО.

- Алгоритмы функционирования, структурные схемы и схемотехнические решения разработанных устройств.

Степень достоверности результатов диссертационного исследования. Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, корректностью допущений, принимаемых при математическом моделировании и теоретическом анализе предложенных методов, использованием метрологически аттестованного оборудования при проведении испытаний разработанных устройств.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы реализованы:

- В разработках ОАО «Приборостроительный завод «Вибратор»» (г. С-Петербург).

- При выполнении госбюджетной работы в соответствии с научным направлением Южно-Российского »государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова «Теория и методы построения устройств и систем управления, контроля и диагностики».

- В учебном процессе кафедры «Автоматика и телемеханика» ЮжноРоссийского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова.

Апробация работы.

Основные результаты, полученные в работе, были доложены,

обсуждены и одобрены на: XII Международной научно-практической

конференции "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы:

12

проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения" (г. Новочеркасск, 2012 г.); XIII Международной научно-практической конференции "Моделирование. Теория, методы и средства" (г. Новочеркасск,

2013 г.); XIII Международной научно-практической конференции "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения" (г. Новочеркасск, 2013 г.);

XI Международной научно-практической конференции "Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем" (г. Новочеркасск, 2013 г.); XXVI Междунарадной научной конференции (Н. Новгород 2013 г.); XIV Международной научно-практической конференции "Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике : материалы " (г. Новочеркасск, 2014 г.);

XII Международной научно-практической конференции "Современные энергетические системы и комплексы и управление ими " (г. Новочеркасск,

2014 г.); XIV Международной научно-практической конференции "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения" (г. Новочеркасск, 2014 г.); Региональной научно-технической конференции (конкурса научно-техннических. работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области "Студенческая весна" (г. Новочеркасск, 2014 г.); VI Международной научно-технической конференции "Микро- и нанотехнологии в электронике" (Нальчик, 2014г.); XV Международной научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах" (г. Новочеркасск,

2015 г.); .); XV Международной научно-практической конференции "Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики" (г. Новочеркасск, 2015 г.); XXVII Международная научная конференция"Математические методы в технике и технологиях" (г. Тамбов, 2014 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 1 патент РФ на полезную модель, 4 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 103 наименований и 7 приложений. Общий объем работы 230 страниц, включая 45 страниц приложений и 97 иллюстраций.

1 МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Общая характеристика электроэнергетических объектов

Обеспечение безаварийности, долговечности, качества и надежности работы целого ряда электроэнергетических объектов (ЭО) является одной из основных задач при эксплуатации таких объектов. ЭО могут подвергаться механическим, электрическим, тепловым, атмосферным воздействиям. Перечисленные воздействия постепенно ведут к снижению уровня технического состояния объекта. В связи с этим встаёт задача качественного контроля параметров ОЭ, так как нерегулярный и некачественный контроль может привести к нарушению работы объекта, поражению людей электрическим током, возникновению пожара и т.п.

ЭО представляют собой группу последовательно включенных источников энергии, которые подключены к нагрузке, либо группу последовательно включенных приёмников электрической энергии, т.е. нагрузок, либо совокупность первой и второй групп, либо группу фидеров, которые подключены к одному источнику энергии. Такие объекты называют объектами с дискретно-распределёнными параметрами или многоэлементными ЭО. К ним относятся электрические сети постоянного тока, переменного тока или двойного рода тока в шахтах, в метро, на кораблях; оперативные цепи электростанций, подстанций; обмотки размагничивания кораблей; электродвигатели; электрогенераторы; силовые и распределительные трансформаторы; аккумуляторные и солнечные батареи и другое подобное электрооборудование [1].

Приведём на рисунке 1.1 эквивалентную схему замещения сетей постоянного и переменного тока на судах, электролизных серий, в шахтах, обмоток размагничивания кораблей в цветной металлургии и т.п., где гь г2

...гп - сопротивления участков сети; К2...Яп+\ ~ сопротивления изоляции каждого из участков сети; С\, С2...Сп+\ - емкости каждого участка относительно земли.

Г1

С, Ля?1

С2ЛЯ 2

и

■е

----с

гп

с,

«3

Сп+1 г*-

т У

к

п+1

Рисунок 1.1- Эквивалентная схема замещения ЭО

Если ЭО содержит большое количество источников энергии (оперативные цепи электростанций, аккумуляторные и солнечные батареи, электрохимические генераторы), то эквивалентная схема замещения таких объектов имеет вид, представленный на рисунке 1.2, на котором обозначено: е\, е2 ...еп - источники электроэнергии; Я\, В.2...Яп+\ и С\, С2...Сп+\ - параметры изоляции этих источников.

Ян

в1

е2

еп

О

-е-

—-а

с,

СтХГ! 2

СзЛ^з

С,

п+1

Я,

п+1

Рисунок 1.2- Эквивалентная схема замещения ЭО с большим количеством источников энергии

В настоящее время широко распространёнными являются сети

двойного рода тока, представляющие собой сеть переменного тока,

соединённую с сетью постоянного тока через выпрямитель. Эквивалентная

16

схема замещения сети двойного рода тока представлена на рисунке 1.3, где <3 и - сопротивления изоляции сети постоянного тока; СА , Св и Сс -ёмкости фаз А, В и С; С^ и С - ёмкости полюсов сети постоянного тока,^, Яв и Яс - сопротивления изоляции фаз А, В и С; Янагр - сопротивление нагрузки ЭО цепи постоянного тока; Д,афд, 2нагрВ, ZнaгрС - нагрузка трёхфазной сети с изолированной нейтралью.

ГТЛ

^нагрА

^нагрС

¿\2\1\

А_сл

св

■Сс

АЛЛ

Рисунок 1.3- Эквивалентная схема замещения сети

двойного рода тока

Эквивалентная схема замещения многослойной корпусной (главной) изоляции электрических машин и аппаратов, силовых и распределительных трансформаторов представлена на рисунке 1.4, который содержит следующие обозначения: и - приложенное к ЭО измерительное напряжение;

Я2...Яп+\ - сопротивления изоляции каждого из слоев; Сь С2...Сп+\ -емкости каждого из слоев. Причем количество слоев изоляции электрических машин определяется числом пар сопротивлений и емкостей каждого слоя. Так, корпусная изоляция тяговых электродвигателей всегда выполняется многослойной: в качестве диэлектрического барьера применяются слюдинитовые ленты, а в качестве пропиточных составов - компаунды на основе эфирных и эпоксидных смол.

141 К2 /^п+1

Рисунок 1.4- Эквивалентная схема замещения корпусной изоляции электрических машин, аппаратов и трансформаторов

В настоящее время имеется большое число методов и устройств контроля состояния ЭО, однако нет чёткой градации их достоинств и недостатков, не очерчены области их применимости, а также не обозначены границы параметров контролируемых объектов.

Устройства контроля сопротивления изоляции, как правило, работают в составе системы управления и контроля параметров ЭО. В [2] достаточно подробно описано их применение в составе системы управления и контроля параметров ЭО, приведенаукрупненная структурная схема, показанная на рисунке 1.5 и рассмотрены режимы работы.

Рисунок 1.5 - Укрупненная структурная схема системы управления

Показано, что это могут быть как простые системы управления, которые отключают или подключают какие либо участки электрической сети, так и сложные системы управления технологическими процессами.

В процессе работы ЭО устройства измерения производит непрерывноеизмерение сопротивления изоляциии сигнал от устройстваизме-рения поступает по цепям сигнализации на управляющее устройство системы управления. В случае снижения сопротивления изоляции система

18

управления реагирует, например, осуществляет защитное отключение или изменяет режим работы ЭЭО и выдает сообщение оператору или в вышестоящую систему управления (ЭВМ).

Непрерывный контроль, в отличие от периодического, дает возможность следить за сопротивлением изоляции в течении всего срока эксплуатации ЭЭО и при снижении уровня сопротивления изоляции принять соответствующие меры [2-4].

Один из самых простых алгоритмов управления ЭЭО заключается в отключении участков электрической сети, сопротивление изоляции которых меньше допустимой нормы.

Как в первом, так и во втором случае система управления может получить информацию о том, на каком участке произошло снижение сопротивления изоляции, путем поочередного отключения участков сети. В настоящее время разработаны системы, которые позволяют производить селективный контроль состояния изоляции на основе измерения токов нулевой последовательности. В состав таких систем, как правило, входит устройство для измерения сопротивления изоляции [1,5]. Для многих объектов управление заключается в определении неисправного участка и проведении технических работ, направленных на уменьшение значения проводимости изоляции [1].

1.2 Характеристика параметров электроэнергетических объектов

Рассмотрим эквивалентную схему замещения изоляции проводника относительно корпуса ЭО на рисунке 1.6. При приложении к проводнику напряжения и через него будет протекать ток:

/=/,+/2+/с к

где 1\- ток заряда (ток мгновенной поляризации),

/2 - ток абсорбции и /ск - ток утечки (ток сквозной проводимости).

Наличие геометрической ёмкости С\ и абсорбционной ёмкости (ёмкости медленной поляризации) С2 объясняет способность изоляции накапливать электрические заряды.

Рисунок 1.6 - Эквивалентная схема замещения изоляции проводника

относительно корпуса ЭО

Геометрическая ёмкость Сь через которую протекает ток мгновенной поляризации 1\, характеризует продолжительность броска тока при приложении к изоляции постоянного напряжения. Если к изоляции приложено переменное напряжение, то её наличие объясняется возникновением ёмкостного тока. Величина геометрической ёмкости определяется геометрическими размерами изоляции и расположением изоляции как диэлектрика между проводящими элементами. Отметим, что данная схема является упрощенной эквивалентной схемой ЭО, причем С\ в этом случае равна сумме геометрической емкости изоляции и эквивалентной емкости ЭО.

Сопротивление Я] в эквивалентной схеме замещения изоляции проводника относительно корпуса ЭО определяет значение сопротивления изоляции и силу тока сквозной проводимости (тока утечки) /ск-

Цепь, образуемая абсорбционная ёмкостью С2 и сопротивлением Я2,

характеризует явление абсорбции (поглощению) электрической энергии в

диэлектрике. Значение сопротивления Я2 зависит от степени однородности

изоляции - чем меньше в ней расслоений и пустот, тем больше Я2. Ток,

20

протекающий через эту цепь, называется током абсорбции /2, который возникает в момент приложения к сети постоянного напряжения из-за перераспределения зарядов между внутренними неоднородными слоями изоляции, и затем уменьшается во времени ( рисунок 1.7). Время окончания тока абсорбции зависит от величины постоянной времени заряда абсорбционной ёмкости т, равной:

т = Д2С2

Поэтому при высокой степени однородности изоляции и большом значении абсорбционной ёмкости С2 время затухания тока абсорбции увеличивается и, следовательно, в течение достаточно долгого времени ток /2 соизмерим с током утечки /Ск-

Рисунок 1.7 - График изменения токов в изоляции после приложения

напряжения

Контролировать состояние ЭО можно по ряду параметров: С(а>) -зависимость ёмкости от частоты, по которой можно судить о степени увлажнённости изоляции; Ка - коэффициент абсорбции; Кр - коэффициент диэлектрического разряда; Е - электрическая прочность изоляции; Кп -коэффициент поляризации (индекс поляризации); ивозв - возвратное

21

напряжение; иразр - напряжение саморазряда; tg 8 - тангенс угла диэлектрических потерь; Ят - эквивалентное сопротивление изоляции относительно земли; Сэ - ёмкость сети относительно земли. Так, используя зависимость ёмкости изоляции от частоты можно судить о степени увлажнённости изоляции:

где С] - геометрическая ёмкость, Сг - абсорбционная ёмкость, со - частота приложенного напряжения.

Коэффициент абсорбции также характеризует увлажнённость изоляции и определяется отношением значений сопротивлений изоляции, измеренных через 15 и 60 секунд после приложения напряжения:

Согласно действующим правилам коэффициент абсорбции для неувлажненной изоляции должен быть не менее чем 1.3 (при температуре 10-20 °С). Для увлажненной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице [3].

Коэффициент диэлектрического разряда характеризует эффект остаточной поляризации и вычисляется следующим образом:

где и - поляризующее напряжение.

/бо - ток деполяризации, измеренный через 60 секунд после снятия поляризующего напряжения. Сэ - эквивалентная ёмкость сети.

Электрическая прочность изоляции Е характеризует способность изоляции сохранять свои свойства при приложении к ней напряжения, превышающего номинальное напряжение.

Коэффициент поляризации (индекс поляризации) Кп показывает способность заряженных частиц перемещаться в диэлектрике под воздействием электрического поля, что определяет степень старения изоляции. Коэффициент поляризации определяется как отношение десятиминутного значения сопротивления изоляции к его одноминутному значению:

К

*600

Я60

Изменение значения возвратного напряжения используется для диагностики изоляции и оценки степени ее старения, т.е. определяет остаточный ресурс изоляции. Напряжение саморазряда позволяет рассчитать коэффициент абсорбции и постоянную времени заряда изоляции, которые в зависимости от степени старения изоляции существенно различаются.

Тангенс угла диэлектрических потерь является важной характеристикой технического состояния изоляции, его величина определяет мощность диэлектрических потерь и температурный режим. Формула для определения тангенса угла диэлектрических потерь выглядит следующим образом:

7Р

где /а и /р - активная и реактивная составляющие тока. Ухудшение состояния изоляции характеризуется ростом значения щ 5, по величине которого можно судить о её увлажнении и загрязнённости.

Эквивалентное сопротивление изоляции является основным параметром для контроля состояния ЭО. Этот параметр зависит от количества источников и приёмников энергии, входящих в объект, и их сопротивления изоляции. Так как обычно все сопротивления включаются параллельно, то эквивалентное сопротивление изоляции вычисляется по формуле:

где п - количество источников и приёмников энергии, а 7?изг - сопротивление изоляции источника или приёмника энергии.

Ёмкость сети относительно земли является распределённой величиной, однако при анализе состояния объекта её заменяют эквивалентной ёмкостью складывающейся из ёмкости токоведущих элементов относительно корпуса -электрических проводников, обмоток электрических машин, трансформаторов, реле и т.п. и ёмкостью фильтров защиты электрооборудования от помех. Так, применение помехоподавляющих конденсаторов может существенно увеличить суммарную ёмкость сети (ёмкость каждого из фильтров может принимать значения от 0.047-10 мкФ) и, соответственно, ухудшить изоляционные параметры, понизив эквивалентное сопротивление изоляции, при исправном техническом состоянии ЭО. При значительном увеличении эквивалентной ёмкости ЭО (100 мкФ и более) значение сопротивления изоляции, измеренное существующими в настоящее время устройствами, имеет большую погрешность. Это обусловлено влиянием токов абсорбции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Куок Уи, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лачин В.И. Методы и устройства контроля состояния электроэнергетических объектов с дискретно-распределенными параметрами Монография / В.И Лачин, К.Ю Соломенцев; Юж.-гос. техн. ун-т (НПИ) -Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. 342 с.

2. Соломенцев К.Ю. Методы и устройства контроля сопротивления изоляции и емкости для систем управления электроэнергетическими объектами: Автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук / К. Ю. Соломенцев. - Новочеркасск, 2009.

3. Иванов Е.А., Кузнецов С.Е. Методы контроля изоляции судовых электроэнергетических систем: учеб. пос. /Е.А.Иванов, С.Е.Кузнецов.- СПб.: Элмор, 1999. - 80 с.

4. Александров А.П. Физика диэлектриков / А.П.Александров и др. - Л.-М., ГТТИ, 1932.

5. Пат. 4 646 248 U.S., МПК G01R 19/00. Insulation analyzer apparatus and method of use / Peter H. Reynolds, Ambler, Pa. - Опубл. 24.02.1987. http://www.google.ru/patents?hl=ru&lr=z&vid=USPAT4646248&id=zfU0AAAAE BAJ&oi=fnd«fedq=measurement+current+absoфtion+patent+4646248&printsec=a bstract#v=onepage&q&f=false

6. Пат. 2218642 РФ, МПК H02H 3/16. Устройство контроля сопротивления изоляции и защиты электротехнической установки / Драков A.A., Озерных И.Л.-Опубл. 10.12.2003.

7. Пат. 2201477 РФ, МПК G01R 27/18. Способ контроля сопротивления изоляции между электролизером и землей и устройство для его осуществления / Тесов Н.И., Щеголев В.И., Галанов А.И. - Опубл. 27.03.2003, Бюл. №3.

8. Пат. 2149414 РФ, МПК G01R 27/18. Устройство для измерения сопротивления изоляции в высоковольтных цепях / Белов В.А. - Опубл. 20.05.2000, Бюл. № 5.

9. A.c. 419807 СССР, МКИ G01R 27/18. Устройство для контроля сопротивления изоляции сетей / Тарасов С.И., Малина А.К., Лачин В.И., Федий B.C. - Опубл. 1974, Бюл. № 10.

10. A.c. 408238 СССР, МКИ G01R 27/18. Способ измерения сопротивления изоляции / Тарасов С.И., Лачин В.И., Малина А.К., Малашенко А.Г., Горбатенко Н.И. -Опубл. 1973, Бюл. № 47.

11. A.c. 468191 СССР, МКИ G01R 27/00. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под изменяющимся напряжением / Лачин В.И., Малина А.К., Тарасов С.И., Беличенко Е.И., Люткевич В.И. - Опубл. 1975, Бюл. № 15.

12. A.c. 659991 СССР, МКИ G01R 27/18. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, находящихся под изменяющимся напряжением / Лачин В.И., Малина А.К., Федий B.C. -Опубл. 1979, Бюл. № 16.

13. A.c. 892348 СССР, МКИ G01R 27/16. Устройство для измерения сопротивления изоляции сетей, находящихся под напряжением /Лачин В.И., Холодков В.П., Малина А.К., Буняев В.А. - Опубл. 1981, Бюл. № 47.

14. Пат. 2196999 РФ, МПК G01R 27/18. Способ контроля сопротивления изоляции и защиты сети постоянного тока от замыканий на землю в одной точке / Ванин В.К., Кичаев В.В., Марковская O.A. - Опубл. 20.01.2003, Бюл. № 1.

15. Пат. 2028638 РФ, МПК G01R 27/18. Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного и переменного тока / Дунаев Б.Д., Савельев В.А., Словесный С.А., Усов A.B., Шилов C.B. - Опубл. 09.02.1995, Бюл. №2.

16. Пат. 2120129 РФ, МПК G01R 31/08. Способ контроля сопротивления изоляции однофазной электрической сети и устройство для его осуществления / Стадник Н.И., Митрохин В.Л., Ведерников А.И.- Опубл. 10.10.1998.

17. Пат. 2299444 РФ, МПК G01R 31/02. Устройство контроля изоляции электрических цепей / Вареник Е.А., Дзюбан B.C.- Опубл. 20.05.2007.

18. Пат. 2200329 РФ, МПК G01R 27/18. Способ измерения электрического сопротивления изоляции / Бородянский М.Е., Бородянский И.М. Опубл. 10.03.2003, Бюл. № 1.

19. Синегубов А.П. Анализ средств контроля сопротивления изоляции электроэнергетических систем постоянного тока/ Синегубов А.П.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2015. № 1 (537). С. 61-65.

20. Синегубов А.П. Исследование электромагнитного преобразователя тока утечки системы контроля сопротивления изоляции/ Синегубов А.П.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2013. № 1. С. 72-74.

21. Синегубов А.П. Метод измерения электрической ёмкости полюсов сети оперативного постоянного тока в рабочем режиме/ Синегубов А.П.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2012. № 2. С. 79-81.

22. Засыпкин A.C. Характеристики срабатывания устройства контроля изоляции сети оперативного постоянного тока/ Засыпкин A.C., Синегубов А.П., Нечепуренко O.C.II Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2006. №6. С. 27-31.

23. Синегубов А.П. Построение преобразователя тока утечки для устройств селективного контроля сопротивления изоляции электроэнергетических систем постоянно-переменного тока/ Синегубов А.П., Портянников A.B.// Техническая электр-одинамика. 1989. № 2. С. 94.

24. Пат. 2011999 РФ, МПК G01R 27/18. Способ измерения эквивалентного сопротивления изоляции электрической сети / Пикулин Г.Е., Осетров B.C., Меланьин Е.И. Опубл. 30.04.1994.

25. Пат. 2044324 РФ, МПК G01R 27/18. Способ определения сопротивления изоляции электрических сетей / Осетров B.C., Пикулин Г.Е. -Опубл. 20.09.95.

26. Лачин В.И. Повышение быстродействия устройств контроля параметров

инерционных объектов / В.И. Лачин, К.Ю. Соломенцев, B.C. Федий // Изв.

вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2007. -Спецвып. -С. 153-155.

175

27. Лачин В.И. Контроль сопротивления изоляции электрических сетей любого рода тока / В.И. Лачин и др. // Проблемы энергосбережения и технической диагностики энергетического оборудования: сб. тр. науч.-практ. конф., г. Ростов н/Д, 15 февр. 2007 г. - Ростов н/Д: ВЦ

28. Иванов Е.А. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей / Е.А.Иванов,В.И. Лачин, А.К.Малина. -«ВертолЭкспо», 2007. - С. 42 -44.

29. Пат. 2101716 РФ, МПК G01R 27/02. Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции / Серебряков А.С. - Опубл. 10.01.1998, Бюл. № 3.

30. Серебряков А.С. Новый способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции тяговых двигателей / А. С. Серебряков // Наука и техника транспорта. 2003. - №1. - с. 61-67.

31. Серебряков А.С. Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции / А.С.Серебряков // Электричество. - 1999. - №5. -с. 40-43.

32. Пат. 2490652 РФ, МПК G01R 27/02. Устройство для контроля качества электрической изоляции / Серебряков А.С., Семенов Д.А. - Опубл. 20.08.2013.

33. Лачин В.И. Методы и устройства измерения сопротивления изоляции электроэнергетических объектов и их классификация / В.И. Лачин, К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи, И.Г. Балабан // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2015. - № 1

34. Schleif F.R. Corrections for Dielectric Absorption in High Voltage D-C Insulation Tests / F.R.Schleif// AIEE Transactions. - 1956. - Vol. 75. - pt. 111

35. Curdts E. B. Insulation Testing by D-C Methods / E. B. Curdts. - 1958, reprinted in 1964 in Biddle Technical Publication 22T1.

36. A.c. 1737363 СССР, МКИ G01R 27/18. Опубл. 1992. Бюл. № 20.

37. Soma К., Aihara M., Kataoka Y. Diagnostic method for power cable insulation / Soma K., Aihara M., Kataoka Y // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1986.-Vol. EI-21, №6

38. Семенов, Д.А. Устройство с микропроцессорным управлением для диагностики изоляции электрооборудования / Д.А. Семенов // Вестник-Княгинино, 2012. -Вып. 8(15)

39. Серебряков, A.C. Тестовая диагностика корпусной изоляции распределительных трансформаторов АПК / A.C. Серебряков, Д.А. Семенов // Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. - Н. Новгород, 2011. - №4 (91). - С. 191 -197.

40. Семенов, Д.А. Мониторинг изоляции трансформаторов в процессе эксплуатации / Д.А. Семенов // Вестник НГИЭИ, выпуск 8 (15). - Княгинино, 2012.

41. Серебряков, A.C. Определение параметров схемы замещения корпусной изоляции тяговых электродвигателей / A.C. Серебряков // Электротехника. -2009.-N 5.-С. 40- 45.

42. Серебряков, A.C. Новое устройство для контроля качества электрической изоляции / A.C. Серебряков, Д.А. Семенов // Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. - Н. Новгород, 2013. -№1 (98). -С.203-208.

43. Пат. 2373546 РФ, МПК G01R 31. Способ определения состояния и ресурса изоляции / Зенова Е.В., Чернышев В.А., Чернов В.А.- Опубл. 20.11.2009.

44. Пат. 2491561 РФ, МПК G01R 31/02. Способ определения состояния и ресурса изоляционной системы электрооборудования / Чернышев В.А., Зенова Е.В., Кисляков М.А., Карпеченков Н.Д., Чернов В.А.- Опубл. 27.08.2013.

45. Зенова Е.В. Формирование обобщенного индекса поляризации как параметра контроля состояния изоляционных промежутков //

Электротехника/Е.В.Зенова, В.А.Чернышев,А.М. Тагаченков, М.А. Кисляков// Электротехника. - 2010. - N 11. - С. 48-52.

46. Чернышев В.А. Контроль качества изоляционных промежутков электротехнического оборудования при эксплуатации / В.А.Чернышев, Е.В. Зенова// Электротехника. -2010.-N11.-С. 22-2.

47. Пат. 2136011 РФ, МПК G01R 31/02. Способ определения активной и емкостной составляющих сопротивления изоляции фаз сети относительно земли / Лапченков К.В., Сидоров А.И. - Опубл. 27.08.99.

48. Пат 2125271 РФ, МПК G01R 27/18. Способ контроля изоляции в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью / Мусин А.Х., Мусин М.А. - Опубл. 20.01.99.

49. Авдеев Б.Я. Основы метрологии и электрические измерения: учебник для вузов /Б.Я.Авдеев, Е.М. Антонюк, Е. М. Душин и др.; под ред. Е.М. Душина - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.-480с.

50. Сергеев А. Г., Крохин В. В. Метрология: учеб.пособие для вузов / А. Г.Сергеев, В. В. Крохин. - М.: Логос, 2001. - 408с.

51. Пат. 2310873 РФ, МПК G01R 27/18. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей/ В.И.Лачин, Кильдияров A.B., К.Ю. Соломенцев, Иванов Е.А. - Опубл. 20.11.07, Бюл. № 32.

52. Пат. 2138117 РФ, МПК НОЗ F 3/217. Усилитель с адаптивной широтно -импульсной модуляцией / В.И.Лачин, К.Ю. Соломенцев, Малина А.К. -Опубл. 20.09.99, Бюл. № 1.

53. Пат. 60225 РФ, МПК G01R 27/16. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей / В.И. Лачин, Кильдияров A.B., К.Ю. Соломенцев, Иванов Е.А. - Опубл. 10.01.07, Бюл. № 1.

54. Лачин В.И. Быстродействующий метод контроля параметров электроэнергетических объектов постоянного тока/ В.И.Лачин, К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2013. -№4. - С. 11-16.

55. Соломенцев К.Ю. Анализ метода ускоренного измерения сопротивления изоляции электроэнергетических объектов / К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи и др. // Моделирование. Теория, методы и средства : материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 27 февр. 2013 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2013. - С. 58-59

56. Лачин В.И. Влияние токов абсорбции на измерение сопротивления изоляции/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи // Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения : материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 23 апр. 2013 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2013. - С. 31-33

57. Лачин В.И. Ускоренный метод контроля параметров электроэнергетических объектов постоянного тока/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-26 : сб. тр. XXVI Междунар. науч. конф., [Н. Новгород, 27-30 мая 2013 г.] : в 10 т. / Саратов, гос. техн. ун-т. - Н. Новгород : Нижегород. гос. техн. ун-т, 2013. - Т. 10. Секц. 12. - С. 71

58. Лачин В.И. Анализ быстродействующего метода измерения установившегося значения тока утечки в электрических проводниках/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи и др. // Студенческая научная весна - 2014 : материалы регион, науч.-техн. конф. (конкурса науч.-техн. работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Рост, обл., 24-25 мая 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ) ; Отв.ред. О. А. Кравченко. -Новочеркасск : ЮРГТУ, 2014. - С. 96-97

59. Лачин В.И. Интеллектуальное устройство измерения сопротивления изоляции/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи и др. // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике : материалы 14-ой Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 14 марта 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 10-12

60. Лачин В.И. Особенности подключения измерительного преобразователя сопротивления изоляции к контролируемой сети/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев // Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 19 окт. 2007 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - С. 19-22.

61. Лачин В.И. Влияние тока абсорбции на процесс измерения сопротивления изоляции/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2013. - № 6. - С. 32-35.

62. Соломенцев К.Ю. Исследование особенностей измерения сопротивления изоляции электрических сетей/ Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи, Греховодов Д.С // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 мая 2013 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2013. - С. 51-53

63. Егоров А. Е. Исследование устройств и систем автоматики методом планирования эксперимента эксперимента /А. Е. Егоров, Г.Н. Азаров, A.B. Коваль; Под ред. В. Г. Воронова. -Изд-во при Харьк. ун-те. -X.: Вищашк.,1986,- 240 с.

64. Богородицкий Н. П. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. /Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. - 7-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 304 с.

65. Лачин В.И. Интеллектуальный измеритель параметров электроэнергетических объектов / Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи // Микро- и нанотехнологии в электронике. Материалы VI Международной научнотех-нической конференции — Нальчик: Каб.-Балк. ун-т., 2014. С. 375-379

66. Нгуен Куок Уи. Стенд для исследования параметров ферромагнитных материалов/ Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи, Рассохина А.Б // Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и

180

схемотехника, теория и вопросы применения : материалы XII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 23 апр. 2012 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2012. - С. 24-25

67. Лачин В.И. Метод ускоренного измерения сопротивления изоляции электроэнергетических объектов на основе экстраполяции тока абсорбции/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи и др.// Современные энергетические системы и комплексы и управление ими : материалы XII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 июня 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ, 2014. - С. 27-29

68. Лачин В.И. Устройство измерения сопротивления изоляции и емкости электрических сетей/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи и др.// Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения : материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 апр. 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ) ; ред. кол.: В.И. Лачин, A.B. Седов. - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 27-30.

69. Лачин В.И. Сравнительный анализ математических моделей аппроксимации тока абсорбции/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи и др. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2015. - № 2

70. Лачин В.И. Алгоритм работы устройства ускоренного измерения сопротивления с учетом токов абсорбции/ В.И. Лачин В.И., К.Ю. Соломенцев, Нгуен Куок Уи и др.// Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы 15-ой Междунар. науч-практ. конф., г.Новочеркасск, 12 дек. 2014г./ Юж.-Рос. гос. НПИ- Новочеркасск: ЮРГПУ, 2015.

71. Лачин В.И. Повышение быстродействия метода измерения сопротивления изоляции за счет учета токов абсорбции/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи и др.// Теория, методы и средства измерений, контрля и диагностики: материалы 15-ой Междунар. науч-практ.

конф., г.Новочеркасск, 26 сент. 2014г./ Юж.-Рос. гос. НПИ- Новочеркасск: ЮРГПУ, 2015.-С 28-29.

72. Лачин В.И. Экстраполяционный метод измерения сопротивления изоляции с учетм токов абсорбции/ Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи и др.// XXVII Международная научная конференция "Математические методы в технике и технологиях" (г. Тамбов, 2014 г.).

73. Ходасевич Г.Б. Планирование эксперимента/ Г.Б.Ходасевич. - Санкт-петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций Им. Проф. М.А. Бонч-Бруевича. http://opds.sut.rU/old/electronic_manuals/pe/index.htm#z4

74. A.C. 1074829 СССР, МКИ G01R 27/18. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей и устройство для его осуществления / Г. Е. Пикулин, В. С. Осетров. - 3514492/18-21 ;заявл. 24.11.82 ; опубл. 22.02.84, Бюл. № 7

75. A.C. СССР, № 118 896, МКИ G01R 17/10. Измерительный преобразователь сопротивления изоляции сетей постоянного тока / М. В. Балакирев [и др.]. - 2146648/21 ;заявл. 23.06.75 ; опубл. 21.01.77, Бюл. № 41

76. Пат. 149247 РФ, МПК G01R 27/00. Устройство измерения сопротивления изоляции электрических сетей// Лачин В.И., Соломенцев К.Ю., Нгуен Куок Уи, Балабан И.Г. - Опубл. 27.12.2014, Бюл. № 36.

77. Пат. 2321008 РФ, МПК G01R 27/16. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей (варианты)/ Лачин В.И., Кильдияров A.B., Соломенцев К.Ю., Иванов Е.А. - Опубл. 27.03.2008, Бюл. № 9.

78. Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах: Возникновение и методы выявления дефектов/ В.Б. Кулаковский. -М.: Энергоиздат, 1981. -256 е., ил.

79. Арайс Р.Ж. Сталтманис И. О. Испытания и измерения в электросетях 0,4 -20 КВ. / Р.Ж. Арайс, И. О. Сталтманис. -М.: Энергия, 1979.- 104 е., ил.- (Б-ка электромонтера; Вып. 484).

80. Демиденко Б.З. Оптимизация и регрессия / Б.З. Демиденко. — М.: Наука.

Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 296 с. - ISBN 5-02-014093-7.

182

81. Калантаров П.Jl., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга / П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин. -3-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. -488 е.: ил.

82. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения/ П.М. Сви. - М.: Энергоатомиздат, 1992.- 240 е.: ил.

83. Новицкий И.Г., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений/ И.Г. Новицкий, И.А. Зограф. -2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингд. отд-ние 1991.-304 е.: ил. ISBN 5-283-04513-7.

84. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений/ Ю.В. Линник// Государственное издательство физико-математической литературы. Москва 1958.

85. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений/ А.Н. Зайдель. -Изд. 3-е, испр. и доп. - Изд-во "Наука",Ленингр. отд., Л. 1 - 96, 1968

86. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник/ И.Гайдышев. - СПБ: Питер, 2001- 752 е.: пл. ISBN 5-318-00220-Х

87. Гультяев А.К. Визуальное моделирование в среде MATLAB/ А.К. Гультяев. - СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

88. Маркин Н. С. Основы теории обработки результатов измерений. Учебное пособие для средних специальных учебных заведений / Н. С. Маркин.- М.: Издательство стандартов, 1991 - 176с., ил.

89. Румшиский Л.З.. Математическая обработка результатов эксперимента/ Л.З. Румшиский. - Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1971. -192 е., с ил.

90. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений/ Е.И. Пустыльник ; Ред. Овчинникова И.М. - Главная редакция физико-математической литературы. - Москва: изд-во «Наука», 1968. -288с., с ил л.

91. Спирин H.A., Лавров В.В. Методы планирования и обработки результатов

инженерого эксперимента: Конспект лекций (отдельные главы из учебника

183

для вузов)/ H.A. Спирин, В.В. Лавров ; Под общ. ред. Спирина H.A. Екатеринбург. ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.-257 с.

92. Третьяк Л.Н. Обработка результатов наблюдений: Учебное пособие/ Л.Н. Третьяк. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 171 с.

93. Князев Б.А., Черкасский B.C. Начала обработки экпериментальных данных. Электронный учебник и программа обработки данных для начинающих: Учебное пособие / Б.А. Князев, B.C. Черкасский. // Новосиб, 1996. 93с.

94. Светозаров В.В. Основы статистической обработки результатов измерений. Учебное пособие/ В.В. Светозаров - М.: Изд. МИФИ, 2005, -40 с.

95. Фаддеев М.А. Элементарная обработка результатов эксперимента: Учебное пособие / М.А. Фаддеев. // Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2002. 108 с.

96. Fisher R.A., Sc. D., F.R.S. Statistical methods for research workers/ R.A.Fisher, D. Sc., F.R.S . Edinburgh Tweeddale Court. Oliver and Boys -London: 98 Great Russel Street, W. C.- 1954.

97. A.c. 1742739 СССР, МКИ G 01 R 19/20. Устройство для измерения постоянного тока / Лачин В.И., Малина А.К., Соломенцев К.Ю., Иванов Е.А., Холодков В.П. и др. - Опубл. 23.06.92, Бюл. № 23.

98. A.c.1580294 СССР, МКИ G01R 27/18. Способ определения места снижения сопротивления изоляции / Тюгай С.Ч., Иванов Е.А., Ребров В.М. и др. - Опубл. 1990, Бюл. № 27.

99. Соломенцев К.Ю., Ходарев О.Н. Универсальный стенд для испытаний ХИТ / К.Ю. Соломенцев, О.Н. Ходарев // Литиевые источники тока: материалы VI Междунар. конф., г. Новочеркасск, 19-20 сент. 2000г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: Набла, 2000. - С. 155-156.

100. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов/ Ф.А.Лихачев. -М.: Энергия, 1971. -С. 24-26.

101. Лачин В.И. Информационно-измерительная система контроля

сопротивления изоляции в ЭЭС / В.И.Лачин, А.К. Малина, К.Ю. Соломенцев

184

// Проблемы технической диагностики в задачах обеспечения и повышения эксплуатационной надежности судовых технических средств : тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - JI. : Судостроение, 1991. - С. 82-83.

102. Пат. 2028634 РФ, МПК G01R 27/18. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей переменного тока со статическими преобразователями и устройство для его осуществления / Лебедев B.C., Мокрушин A.M., Раскин С.И. - Опубл. 09.02.95.

103. Пат. 2230333 РФ, МПК G01R 27/18. Способ определения параметров изоляции кабельной сети с изолированной нейтралью / Максимов Ю.Я., Локтионов А.П. - Опубл. 10.06.2004.

104. Пат. 2282860 РФ, МПК G01R 27/18. Устройство контроля сопротивления изоляции незаземленных разветвленных электрических сетей под рабочим напряжением / Галка В.Л., Лазаревский H.A., Александров В.П., Калашников Н.С., Плазовская Т.Н. - Опубл. 27.08.2006.

105. Пат. 2144679 РФ, МПК G01R 27/18. Способ контроля сопротивления изоляции и защиты электрической сети / Малафеев С.И., Мамай B.C., Серебренников H.A., Фролкин В.Г. - Опубл. 20.01.2000.

106. Пат. 57017 РФ, МПК G01R 27/16. Устройство для измерения емкости сети / Лачин В.И., Кильдияров A.B., Соломенцев К.Ю., Иванов Е.А. - Опубл. 27.09.2006, Бюл. № 27.

107. Елсуков B.C. Анализ устойчивости автоматического устройства контроля сопротивления изоляции электрических сетей/ В.С.Елсуков, В.И. Лачин, К.Ю. Соломенцев // Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 19 окт. 2007 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - С. 16-19.

108. Лачин В.И. Электроника: учеб. пособие/ В.И.Лачин, Н.С. Савелов. - 5-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д: Феникс, 2005 - 704 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Акты внедрения результатов диссертационной работы и протоколы испытаний

вне фения ре5\ 1ыи юв кап типа i ской uttLv.pi m ш Hi ven Клок ^ i

PtívibidiM цаччиих ulc ie ювании ii риработк выношенные III Клок \ii и иосвящеипыо ра'рабоже и net ic иш шию быефо теиетлюшето \crpoMciBd намерения н кошро 1я tonpoiпвпенпя и«>1яции пс1аро)нер1егнчеегчИ\ обьеыов пре шопиакися .ч исио иновлиию (МО «ílpiióopotipoine [ьныи чво i «ВИЬРЧОР при рафюож«. новых vcipoiíciB КОШрОЧЯ tonpoi ПН ! С i Ш Я ¡НО 1ЯШ1И

В тисеерыционно.! работе проно ипея ret ie юванне в шяния юков абсорбции конденсаторов и ей ювы\ кабс юи но процесс шмеренил сопршивления шопяшш О ша из основных 11 ич pti пемыч в uictepiaiu-Hi наира» ic.ua на \u<opauv и'Мс.хпия coi por ib ^ шя iho ышж в м. ювп«\ коги ток абсорбции соизмерил] с юном vkmkm и к)1яцшо Например

KOI ia сопрогив юпие ¡но тяции составляет е шпицы \Юм i емкое ib конфопирхемот обьскы состав гясгсошп мкФ

Прет южен новып мою i и$мсрения сопротивтения (полиции позволяющий лвс тмин» шапгнон измеряемых сонротчвпений iho [яции при па 1ИЧИИ бо iьших емкое ui ко i1 г о шрлсмо. о обьск а оикки icübi'O зем ш причел! в )с ювиях koi «а нспитычемые конкнечгорн имеют бо ibiuiK токи абсорбции Meto i Основан на машм пическое обработке ре л штатов измерения с примсни-исл> -»ьс фапояярии

\ I Ш Р/КД \К)

Гепера 1ьчь и шрекюр 4 ОАО <d 1риборос фои ie п-нып

А k 1

Предложенный меюд реализован в чстропстве для измерения сопротивления изоляции и емкое 1 и электроэмсртических объектов, в частноеш электрических сетей любого рола юка. находящихся под рабочим напряжением или обесточенных. Алгоритм рабоил сос!авлен 1аким образом, что при ма 1ых емкостях экстраполяция не используется, а при больших емкостях авгомашчески задействует с я математический аппарат экстраполяции, обеспечивающий ускорение измерений Диапазон измеряемых сопро] ивлений изоляции 01 и до 5 .МОм Время измерительною цикла 20 с. погрешность не превышае1 10% Диана юн емкостей обьекга относительно земли 01 0 до 300 мкф.