Схема измерений.
Емкость и tgδ изоляции этим методом определяются расчетом по результатам измерения мощности диэлектрических потерь и тока через изоляцию.
Цепи напряжения ваттметровой схемы (рис. 31) питаются от вторичной обмотки рабочего TH подстанции TV, а в токовые цепи через согласующий трансформатор тока ТА подается контролируемый ток. Согласующий трансформатор необходим также для развязки цепей заземления объекта и TV.
Фазосдвигающие элементы для компенсации систематической погрешности, вызванной угловой погрешностью TV и ТА, в рассматриваемую схему не введены с целью упрощения методики измерений; эта погрешность исключается из результатов измерений путем внесения соответствующей поправки [36].
Результаты измерений диэлектрических характеристик рассчитываются по формулам
(36)
где Р2, I2 и U2 — соответственно показания ваттметра, амперметра и вольтметра; Κ1 и Кu — коэффициенты трансформации ТА и TV соответственно; ω — угловая частота напряжения сети.
При выводе этих формул приняты допущения: измеряются малые значения tgδ, а в ТА и TV отсутствуют угловые сдвиги.
Погрешности измерения.
Систематические погрешности измерения вызываются током влияний Iвл и угловыми погрешностями ТТ и TH (рис. 32). Из векторной диаграммы следует, что измеренная мощность
(37)
где ψ=α+β+γ — суммарный сдвиг фаз из-за влияющих факторов.
С учетом малости углов δ и ψ из (37) следует
Для исключения систематической погрешности необходимо или ввести в схему измерения устройство для создания углового сдвига, равного φ, или исключить из результатов измерения поправку, равную tgφ.
Рис. 31. Ваттметровая схема для измерения емкости и tgδ изоляция при рабочем напряжении [36]:
W— ваттметр Д542; А—амперметр Э59; V— вольтметр Э59
Рис. 32. Векторная диаграмма ваттметровой схемы
Угловые погрешности TH зависят от нагрузки цепей релейной защиты, поэтому поправка или угловой сдвиг должны определяться для ряда типовых схем РУ. Можно обойтись одной поправкой, проводя повторные измерения всегда при одной схеме РУ.
Результаты измерений tgδ изоляции нескольких вводов и ТТ на 330 кВ под рабочим напряжением, проведенных по схеме на рис. 31, после введения упомянутой поправки в среднем отличались от данных измерений мостовой схемой при напряжении 10 кВ на ∆tgδ=2-10-3. Результаты измерения емкости изоляции обоими методами практически совпали. Подобную точность измерений для целей эксплуатационного контроля следует считать вполне достаточной.
Случайная составляющая погрешности измерения рассматриваемым методом практически совпадает с соответствующей составляющей погрешности измерения под рабочим напряжением мостовым методом.
