Анализ погрешности метода определения активной проводимости изоляции в несимметричной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 в Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.311

АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ В НЕСИММЕТРИЧНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Б.Б. Утегулов, А.Б. Утегулов, А.Б. Уахитова, С.Т. Амургалинов

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Выполнение арифметических действий определения активной проводимости изоляции в несимметричной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В содержат погрешность. Поэтому требуется произвести анализ погрешности. Производится анализ погрешности путем определения случайной относительной среднеквадратичной погрешности. При анализе погрешности необходимо учитывать влияние величины вводимой активной дополнительной проводимости. Анализ относительной среднеквадратичной погрешности определения параметров изоляции учитывает класс точности измерительных приборов.

На основе проведенного анализа погрешности определяются границы изменения величины напряжения фазы относительно земли в зависимости от изменения величины вводимой дополнительной проводимости между измеряемой величиной напряжения фазы электрической сети относительно земли, где погрешности определения искомых величин лежат в области допустимых пределах. При этом обеспечивается безопасность производства работ при эксплуатации трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В на горных предприятиях.

Анализ погрешности разработанного метода определения активной проводимости изоляции в несимметричной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В производится с использованием основных положений теории ошибок и теоретических основ электротехники [1].

Определяем случайную относительную среднеквадратичную погрешность для активной проводимости изоляции сети напряжением до 1000 В, по полученной математической зависимости

'зи1 3 ч и] (^-л/3^)2

-1

,1 ЦщУ.-т/зЦф.Ъх

(1)

108

№1, 2010 г.

где

и, и

фО

Цфо1 §1

- величины, получаемые прямыми измерениями для косвенного определения активной проводимости изоляции сети.

Случайная относительная среднгквадратичная погрешность метода при определение активной проводимости изоляции в несимметричной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В определяется из выражения:

8 =^ = 1 ' А 5

Ж

Л у

А и: +

дил

\2

дил

\2

(2)

АШ

9g.9g.9g. дg где див'диф0'диф&1'д81

-частные производные функции g =f (И, Ифо, Ифо, 1,

Аил, АИфо, АЦ.1, - абсолютные погрешности прямых измерений величин Ц, Ц

Ц.1, которые определяются следующими выражениями:

фо

Дил=илДил.; Диф0

: ифодифо*;

диф01 = иф01диф01.; = ё1Дё1.

(3)

Для определения погрешности измерительных приборов принимаем, что Аил*=Аифо=АИфо1=Аи*, где АИ* - относительная погрешность измерительных цепей напряжения; Аg1*=АR,-1 - относительная погрешность измерительного прибора, измеряющего сопротивление вводимой дополнительной проводимости.

Определяем частные производные функции g=f(Uл, Ц^ Ифо1, g1) по переменным

ил, Цфо, Цфо1, gl:

109

зи„

(и.-л/зи^)3 и3п

би|0иф01(ил-7зиф0)б1

зи^,

и2 (и,-л/зиф0)

98

Щ

фо

фо '

и„

гиди^-и^)

2и^(ифо-ифо1) бифоифо1(ил-Узифо)ё1

и2 (ил -л/ЗИф,,)3

зи;

фо

Зи;

фо

[ и2 (ил-л/зиф0):

—1

2ил(ифо-ифо1)

>/зифо1(ифо -и фоЫ ~ ифо1 (ил - л/зи^)

81

ои,

фо!

зи;

фо

ЗИ;

фо

и2 (и.-л/зи^У

ж

и2 (ил -л/зиф,,)

дё _ Цфо ~ ^ЦфЦф0 + 2ЦфЦф0 - ЦфЦф0 - Ц^

дёо 2и1(иф-ифо)1

2ил(иф0-иф,,!)2 (Цлифо-л/зи^)ё1

' ги^-иф,,,)2

ифо1(ил~^ифо) .

2ил(ифо-ифо1)2 '

(4)

Определяем случайную относительную среднеквадратичную погрешность активной проводимости изоляции фаз относительно земли в несимметричной электрической сети, путем решения уравнения (2), подставив в него значения частных производных уравнения (4) и значения частных абсолютных погрешностей (3), при этом полагая, что Аи*=АЯ,-1=А.

Тогда получим

(и^-и^)

Ки.-Яи^У-и^шЦи^- ' -зи^-иЦи.-Яи^х

\и.и+уи*. к х'

-и'ли.-Яи^)2]

мЪ^-ф.-Яи^+Яи^зиЪ* ' х(и„-Яи^)2 -зи1и2л-иЦи.-Яи^)2]

-+1+

(5)

(и,-Яи^зиЦи,-Яи^)2 --ш1и2-и2(ия-4зи.)2]

Уравнение (5) выразим в относительных единицах:

110

№1, 2010 г.

и.

[(l-C,)3-Y\2Ul(U, - UJ- 2

3 -[/.[(С/,-I)3 (С/.+1)- -ul}-

{l-£/,)(£/.-UJ[(U. -1 )\U. +l)-t/.2]}

+1+

2U?[l-(l-U,f] + U.[(U.-lf(U. +1 )-игА

{\-ижи.-\)\и.+\)-и1}

где и =Н*5.;

ил -1 ил

На основе полученных математических уравнений случайных относительных среднеквадратичных погрешностей определения активной проводимости изоляции фаз электрической сети относительно земли строим зависимости изменения погрешности от функций изменения напряжения и от величины вводимой активной дополнительной проводимости, при использовании измерительных приборов с классом точности 0,5 (рис.1):

= /(£/.,£/,.)

8 А .

Математические зависимости относительных среднеквадратичных погрешностей активной проводимостей изоляции фаз электрической сети с изолированной нейтралью (рис. 1) характеризуют изменение погрешности в зависимости от

величины активной дополнительной проводимости g1, которая вводится между фазой электрической сети и землей.

о 0,2 0,4 0,6 0,8 и.

U»! = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 Рисунок 1 - Относительные среднеквадратичные погрешности определения активной проводимости изоляции сети напряжением до 1000 В.

При определении активной проводимости изоляции фаз электрической сети относительно земли, (рис. 1) подбирается активная дополнительная проводимость gj,

чтобы U* = 0,2 - 0,8, при Uj* = 0,1 - 0,5, тогда погрешность нг превышает 20,0 % при использовании измерительных приборов кл. точности 1.0.

111

Следует отметить, что при использовании измерительных приборов с кл. точности 0.5, погрешности определения eg— активной проводимости изоляции уменьшается в два раза, что позволяет получить более достоверные данные при определении параметров изоляции по разработанным методам.

Разработанный метод определения активной проводимости изоляции сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В обеспечивает удовлетворительную точность при определении параметров изоляции, а также простоту и безопасность производства работ в действующих электроустановках напряжением до 1000 В

ЛИТЕРАТУРА

1. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. - 3-е изд. - Ленинград: Наука, 1968, с. 97.

Туйшдеме

Осы жумыста электротехника теориялыц негiздердiц жэне негiзгi жайларыныц теория цателерi бойынша кернеуi 1000 В дейт бейтарабы оцшауланган симметриялыц емес торапта оцшаулама активтi вттзгштж аныцтау эдiсiнiц цателîk талдауы кврсетшген. Бул adic оцшаулама параметiрiн аныцтау кезшде цанагаттанарлыц дэлдкт цамсыздандырады, царапайымдылыгын жэне кернеуi 1000 В дейт эрекеттегi электрцрыдыреыларда жумыстарды жург1зу цауппсЬдтн цамтамасыз етеди

Resume

In work made analysis of inaccuracy of developping method of determination of active conductivity to insulation in asymmetrical network with insulated neutral by the voltage before 1000 V with using the main positions of theory of mistakes and theoretical основ electrical engineering. According to tinned data a method ensures satisfactory accuracy at determination of parameters to insulation, as well as simplicity and safety of construction in acting electrical installation by voltage before 1000 V

112