Разработка и исследование схемы измерения тока утечки при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением

ЦЕЛЬ. При разработке источников испытательного напряжения на постоянном токе для оценки качества изоляции высоковольтного электрооборудования стоит задача измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи авторами предложено техническое решение измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением, в котором используются прецизионный резистор, изолирующий усилитель, двухканальный операционный с однополярным питанием, усилитель с нулевым дрейфом напряжения и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) микроконтроллера.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье в ходе исследования стенда схемы измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением создан опытно-промышленный образец, позволяющий производить измерения значения тока утечки в пределах от 10 мкА до 1000 мкА. Применение разработанной схемы измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением, позволяет производить вычисление постоянной составляющей сигнала напряжения из переменного сигнала и в реальном масштабе времени, и, следовательно, оперативно контролировать ток в высоковольтных цепях для постоянного мониторинга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, внедрение данного образца позволит на его базе создавать ряд цифровых измерительных микроамперметров, позволяющих производить измерение тока утечки в высоковольтных испытательных установках для испытания изоляции объектов с большой ёмкостью (от 1 нФ до 200 нФ), в диапазоне измерения тока утечки от

10 мкА до 1000 мкА. Полученные результаты могут быть использованы в технике высокого напряжения для исследования схем измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением.

1. Козлов В.К., Киржацких Е.Р. Автономный емкостной источник питания для устройств измерения параметров воздушной линии электропередачи // Известия высших учебных заведений. Проблемыэнергетики. 2017. Т. 19. № 3-4. С. 63.

2. Мугалимов Р.Г., Мугалимова А.Р., Калугин Ю.А., и др. Методика диагностики и идентификации неисправностей обмоток асинхронного двигателя в режиме его функционирования // Электротехнические системы и комплексы. 2018. №3(40). С. 70-78.

3. Малёв Н.А., Мухаметшин А.И., Погодицкий О.В., и др. Экспериментально- аналитическая идентификация математической модели электромеханического преобразователя постоянного тока с применением метода наименьших квадратов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 113-122.

4. Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version EN 50160:2010/A1:2015, 7 c. Available at: URL https://www.en-standard.eu/din-en-50160-a3-merkmale-derspannung-in-offentlichenelektrizitatsversorgungsnetzen-deutsche-und-englische-fassung-en-50160-2010-pra3-2017/. Accessed to 20.12.2018.

5. Суслов К.В., Солонина Н.Н., Герасимов Д.О. Современные подходы к оценке качества электрической энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 7-8. С. 85-93.

6. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В., Кириллов Р.В. Выбор схемы ВИУ для работы в резонансном режиме // I Междунар. науч.-техн. конф.: сб. науч. тр. Уфа: УГНТУ. 2013. С. 209–215.

7. IEC 61000-2-2: Electromagnetic Compatibility (EMC); Pt 2-2: Enviroment – Conpatibility levels for low-freguency conducted disturbances and Signaling in public low-voltage power supple sistems. 2000. 29 p.]. Available at: URL https://webstore.iec.ch/publication/4229. Accessed to 20.12.2018.

8. Конесев, С.Г. Мухаметшин А.В., Хазиева Р.Т., и др. Новые схемотехнические решения резонансной высоковольтной испытательной установки // Инновационные направления развития электропривода, электротехнологий и электрооборудования: межвуз. сб. науч. тр. Уфа: УГНТУ. 2012. С. 178-183.

9. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В. Оценка влияния параметров изоляции высоковольтного оборудования на режимы работы испытательной установки // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2015. № 2. Режим доступа: www.science-education.ru/122-20794 – 07.08.2015.

10. Мухаметова Л.Р., Ахметова И.Г., Стриелковски В. Инновации в области хранения энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 41-47.

11. Конесев, С.Г., Мухаметшин А.В. Математическое моделирование резонансных режимов испытательной установки // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2015. № 3. С. 51-55.

12. Bandara K., Ekanayake C., Saha T., et al. Performance of Natural Ester as a Transformer Oil in Moisture-Rich Environments. Energies. 2016. V. N. 4. P. 258.

13. Patsch R. Dielectric Diagnostics of Power Transformers and Cables - Return Voltage Measurements, Theory and Practical Results. VDE High Voltage Technology 2018; ETG- Symposium.

14. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В., Конев А.А. Исследование режимов работы дросселя резонансной испытательной установки // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. Т. 12. № 3.

15. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В. Компактная испытательная установка для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением Пат. 132213 РФ, МПК G01R. № 2013108529; заявл. 10.09.13. Бюл. №25.

16. Конесев Г,. Мухаметшин А.В, Конев А.А., и др. Установка для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением. Пат. 2662952 РФ, МПК G01R. № 2017130067; заявл. 24.08.17. Бюл. №22.

17. Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Анализ стабилизационных свойств индуктивно- емкостных преобразователей при различных способах подключения гибридных электромагнитных элементов // Электротехнические системы и комплексы. 2017. №1(34). С. 49-55. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-1(34)-49-55.

18. Данилов А. Современные промышленные датчики тока // Современная электроника. 2004. №1. С.26-28.

19. Мухаметшин А.В., Мухаметшин Е.В. Установка для испытания средств защиты. Пат. 156457 РФ, МПК G01R. № 201524718; заявл. 23.06.15. Бюл. №31.

20. Shahmaev IZ, Gaisin BM, Shiryaev ОV. A new method of taking management decisions at designing and developing electric power systems. 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) pp. 1-3.

21. Mudiraj A.N. Improvement of Power Quality by mitigating harmonics in single phase AC distribution // 2016 International Conference on Automatic Control and Dynamic Optimization Techniques (ICACDOT). 2016. P. 83-88.

22. Антонов А.И. Исследование уровня электромагнитных помех в сети 10/0,4 кВ с силовыми трансформаторами различной мощности при несимметричном характере нагрузки // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 9- 10. С. 65-76.

23. Rajasekhar A.N.V.V., Babu M.N. Harmonics reduction and power quality improvement by using DPFC / 2016 International Conference on Electrical, Electronics, and Optimization Techniques (ICEEOT). 2016. P. 1754-1758.

24. Akdeniz E., Bagriyanik M. A knowledge-based decision support algorithm to reduce the impact of transmission system vulnerabilities. International Journal of Electric Power and Energy Systems. 2016. V. 78. pp. 436-444.