СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ ВВОДОВ ДЛЯ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
METHOD AND DEVICE FOR MONITORING CAPACITOR INPUTS FOR AC NETWORK

Изобретение касается способа и устройства для контроля конденсаторных вводов для трехфазной сети переменного тока.
Далее формулировка вида «A привязано к B» соответствует формулировке вида «A соединено с B», формулировка вида «A соединено с B» включает в себя значения «A непосредственно электропроводящим образом соединено с B» и «A опосредствованно, то есть через C, электропроводящим образом соединено с B», и формулировке вида «A подключено к B» имеет значение «A непосредственно электропроводящим образом соединено с B».
Электрические приборы для сетей переменного тока, такие как, например, силовые трансформаторы и дроссели, обычно подключены к сетевым проводам сети переменного тока при помощи конденсаторных вводов. Известно, что эти конденсаторные вводы контролируются таким образом, что при эксплуатации проверяются их емкости и коэффициенты потерь. На практике измеренные при эксплуатации измеряемые значения емкостей и коэффициентов потерь контролируемых конденсаторных вводов часто отличаются от тех измеряемых значений, которые были найдены при заводской проверке вскоре после их изготовления. Тогда эти отличия затрудняют аналитическую обработку измеренных для контроля при эксплуатации измеряемых значений или, соответственно, их сравнение с предельными значениями или значениями допуска.
Итак, поясняются причины этих отличий. Заводская проверка конденсаторного ввода выполняется, как правило, у изготовителя в относительно маленьком масляном резервуаре, в то время как при эксплуатации она происходит в масляной емкости гораздо большего размера, например, в масляном баке силового трансформатора. Это изменение окружающей среды измерения вызывает у одного и того же проверяемого объекта различные емкости рассеяния и различные измеряемые значения. Заводская проверка конденсаторного ввода происходит чаще всего при температуре помещения, в то время как при эксплуатации он подвержен действию существенно более высокой эксплуатационной температуры, которая составляет по меньшей мере 50°C. Поэтому зависящая от температуры характеристическая величина, в частности коэффициент потерь, заметно изменяется. Конденсаторный ввод при заводской проверке проверяется непосредственно после изготовления, в то время как после встраивания в электрический прибор вначале он может испытывать негативное воздействие сопровождающих эксплуатацию стрессовых факторов. Так, например, образовавшийся на наружной оболочке слой загрязнения решающим образом влияет на измеряемое значение коэффициента потерь.
DE 195 19 230 C1 описывает способы контроля и систему контроля для конденсаторного ввода для высоких напряжений, которая между своими конденсаторными вкладками имеет отвод для частичного напряжения. При этом способе предусмотрено, что частичное напряжение подают на регистрирующее устройство, которое контролирует частичное напряжение на изменение, что сохраняют в памяти изменения частичного напряжения и информацию об их времени, что определяют временной интервал между по меньшей мере двум изменениями, и что генерируют сигнал ошибки, соответствующий частоте изменения частичного напряжения. Это устройство включает в себя регистрирующее устройство, в котором частичное напряжение контролируется на изменение, память, в которую закладываются изменения частичного напряжения и информация об их времени, вычислительное звено, с помощью которого определяют временной интервал между по меньшей мере двумя изменениями, и средства для создания сигнала ошибки, при этом генерируют сигнал ошибки, пропорциональный частоте изменения частичного напряжения. Отвод через измерительный ввод посредством измерительного провода подведен к регистрирующему устройству. Отвод позволяет получить частичное напряжение, которое соответствует модели высокого напряжения, действующего во внутренней области конденсаторного ввода.
Так как высокое напряжение, действующее при этом известном способе контроля и этой известной системе на конденсаторном вводе, сказывается на измерительных сигналах и может сильно колебаться, регистрируемые на отводе измеряемые значения могут сильно колебаться. Таким образом, надежный контроль конденсаторного ввода не обеспечен.
DE 100 37 432 A1 описывает способ и устройство для контроля конденсаторного ввода, на который подается электрическое эксплуатационное напряжение, у которого электрически проводящей вкладкой образован делитель напряжения. При этом способе предусмотрено, что с помощью соединенного с вкладкой измерительного отвода и с помощью потенциала земли регистрируется и сохраняется в памяти по меньшей мере одно измеряемое значение некоторой электрической измеряемой величины, при этом после регистрации указанного по меньшей мере одного измеряемого значения полное сопротивление между измерительным отводом и потенциалом земли изменяется, и с помощью измерительного отвода и потенциала земли регистрируется и сохраняется в памяти по меньшей мере одно значение получающегося при этом измеряемого сигнала, при этом временной интервал между моментом времени регистрации указанного одного измеряемого значения и моментом времени регистрации значения сигнала выбран таким образом, чтобы произошедшими при известных обстоятельствах между этими двумя моментами времени изменениями эксплуатационного напряжения можно было пренебречь, при этом из измеряемого значения и значения сигнала путем составления частного определяют некоторая характеристическая величина, который сравнивается с заданным номинальным значением, и при этом при отличии этой характеристической величины от заданного номинального значения генерируют оповестительный сигнал, указывающий на дефект конденсаторного ввода. У этого устройства предусмотрен соединенный с вкладкой измерительный отвод, который соединен с измерительным устройством для регистрации некоторой электрической измеряемой величины, при этом имеющееся между измерительным отводом и потенциалом земли полное сопротивление содержит систему полного сопротивления, которая укомплектована переключательным устройством. Эта система полного сопротивления имеет постоянное полное сопротивление, которое через переключательное устройство может подключаться к измерительному отводу и может отсоединяться от измерительного отвода. Переключательное устройство соединено с устройством управления. Для контроля конденсаторного ввода система полного сопротивления сначала определяют в первом состоянии измерения, при котором переключательное устройство разомкнуто и постоянное полное сопротивление не соединено с измерительным отводом. В этом первом состоянии измерения в первый момент времени регистрируется измеряемое значение некоторой электрической измеряемой величины и сохраняется в памяти в измерительном устройстве. Эта измеряемая величина представляет собой здесь электрическое напряжение, действующее на измерительном отводе относительно потенциала земли. В этом состоянии измерения системы полного сопротивления полное сопротивление образуется параллельной схемой емкости и внутреннего сопротивления измерительного прибора. Полное сопротивление в этом состоянии измерения называется неизменным полным сопротивлением. После регистрации измеряемой величины система полного сопротивления приводится во второе состояние измерения. Для этого устройство управления, управляемое переключательным устройством, приводится в замкнутое состояние. При этом постоянное полное сопротивление теперь электрически проводящим образом соединено с измерительным отводом. Итак, полное сопротивление образуется из параллельной схемы емкости, внутреннего сопротивления измерительного устройства и постоянного полного сопротивления. В этом втором состоянии измерения теперь во второй момент времени с помощью измерительного устройства регистрируется и тоже сохраняется в памяти значение получающегося измерительного сигнала. Измерительный сигнал представляет собой действующее на измерительном отводе электрическое напряжение относительно потенциала земли. Полное сопротивление в этом втором состоянии измерения называется измененным полным сопротивлением.
Так как при этом известном способе и этом известном устройстве действующее на конденсаторном вводе эксплуатационное напряжение сказывается на измерительных сигналах и может сильно колебаться, регистрируемые на отводе измеряемые значения могут сильно колебаться. Таким образом, надежный контроль конденсаторного ввода не обеспечен.
DE 36 01 934 C2 описывает постоянно контролируемую систему конденсаторных вводов у больших трансформаторов в сетях трехфазного тока. Эта система конденсаторных вводов включает в себя три конденсаторных ввода, каждый из которых состоит из каркаса обмотки, имеющего заделанные конденсаторные вводы. Эта система конденсаторных вводов включает в себя по одному измерительному разъему, который соединен с последней наружной обкладкой конденсатора. Эта система конденсаторных вводов включает в себя наружную емкость фланца между последней наружной обкладкой конденсатора и заземленным фланцем каждого ввода. У этой системы конденсаторных вводов предусмотрено, что измерительные разъемы указанных трех конденсаторных вводов соединены каждый через подстроечный конденсатор с искусственной точкой звезды, которая может настраиваться на потенциал земли, при этом между этой искусственной точкой звезды и потенциалом земли расположено измерительное устройство. Предусмотрено, что измерительное устройство соединено с выключающим устройством, которое при изменении емкости конденсаторных обкладок отключает всю систему.
US 4 757 263 A описывает, что для контроля изолирующих свойств высоковольтных вводов определяются значения емкости.
WO 2015 071 253 A1 описывает способ и устройство для контроля конденсаторных вводов для трехфазной сети переменного тока, при этом каждый конденсаторный ввод имеет провод, который соединен с одним из сетевых проводов сети переменного тока, и электропроводящую обкладку, которая окружает этот провод. Этот способ включает в себя этапы, в которых
– для каждого конденсаторного ввода находятся наибольшая емкость и наименьшая емкость;
– на каждом конденсаторном вводе регистрируется и/или измеряется измеряемое напряжение, приложенное между соответствующей обкладкой и потенциалом массы;
– для каждого конденсаторного ввода рассчитывается фактическая емкость, которая зависит от соответствующего измеряемого напряжения, соответствующей наименьшей емкости, а также от измеряемого напряжения, наименьшей емкости и наибольшей емкости одного из других конденсаторных вводов;
– для каждого конденсаторного ввода соответствующая наибольшая емкость сравнивается с соответствующей фактической емкостью;
– генерируют контрольный сигнал, который зависит от результатов сравнений емкости.
В этом известном способе и в этом известном устройстве наибольшие емкости конденсаторных вводов, а также их фактические емкости при эксплуатации сравниваются друг с другом. Если фактическая емкость изменяется, можно делаться заключение о повреждении соответствующего конденсаторного ввода.
В этой связи изобретение предлагает объекты независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение предлагает по первому аспекту способ контроля конденсаторных вводов для сети переменного тока, причем
–сеть переменного тока имеет первую, вторую и третью фазу и включает в себя:
– первый сетевой провод, с которым соотнесены первая фаза и первый конденсаторный ввод и к которому приложено первое сетевое напряжение,
– второй сетевой провод, с которым соотнесены вторая фаза и второй конденсаторный ввод и к которому приложено второе сетевое напряжение,
– третий сетевой провод, с которым соотнесены третья фаза и третий конденсаторный ввод к которому приложено третье сетевое напряжение,
– каждый из этих конденсаторных вводов включает в себя
– провод, который соединен с соответствующим сетевым проводом,
– электропроводящую обкладку, которая окружает этот провод;
– для каждой из этих фаз
– в предопределенный начальный момент времени для характеристической величины, характерной для соответствующего конденсаторного ввода, определяют соответствующее характеристическое значение;
– после этого или по истечении предопределенного промежутка времени или в предопределенный более поздний момент времени tn после начального момента времени для этой характеристической величины определяют соответствующее нормированное характеристическое значение в зависимости от соответствующего значения и/или от по меньшей мере одного из остальных характеристических значений;
– проверяется, изменилось ли это нормированное характеристическое значение недопустимым образом.
У трехфазной сети переменного тока термин «соседний» определен с точки зрения предопределенного направления вращения соответствующей векторной системы, например, таким образом, что вторая фаза B является соседней для первой фазы A, третья фаза C для второй фазы B, а первая фаза A для третьей фазы C.
Изобретение предлагает по второму аспекту устройство для контроля конденсаторных вводов для сети переменного тока, причем
– эта сеть переменного тока имеет первую, вторую и третью фазу и включает в себя:
– первый сетевой провод, с которым соотнесены первая фаза и первый конденсаторный ввод и к которому приложено первое сетевое напряжение,
– второй сетевой провод, с которым соотнесены вторая фаза и второй конденсаторный ввод и к которому приложено второе сетевое напряжение,
– третий сетевой провод, с которым соотнесены третья фаза и третий конденсаторный ввод и к которому приложено третье сетевое напряжение;
– каждый из этих конденсаторных вводов включает в себя:
– провод, который соединен с соответствующим сетевым проводом;
– электропроводящую обкладку, которая окружает этот провод;
– устройство включает в себя:
– устройство аналитической обработки, которое связано с конденсаторными вводами;
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно для каждой из этих фаз
– в предопределенный начальный момент времени t0 для характеристической величины, которая является характерной для соответствующего конденсаторного ввода, может определять соответствующее характеристическое значение;
– после этого или по истечении предопределенного промежутка времени или в некоторый или указанный предопределенный более поздний момент tn времени после начального момента времени t0 может определять для этой характеристической величины соответствующее нормированное характеристическое значение в зависимости от соответствующей характеристической величины и/или от по меньшей мере одной из остальных характеристических величин;
– может проверять, изменилось ли это нормированное характеристическое значение недопустимым образом.
Изобретение обеспечивает возможность лучшего контроля конденсаторных вводов. Потому что нормированное характеристическое значение по сравнению с более поздним характеристическим значением заметно слабее зависит от различий между окружающей средой измерения при заводской проверке и окружающей средой измерения при эксплуатации, а также от соответствующей окружающей среды при эксплуатации.
Каждый конденсаторный ввод может быть выполнен по потребности любым образом и, например, иметь по меньшей мере одну дополнительную обкладку, которая расположена, в частности, между указанной одной обкладкой и проводом, так что эта одна обкладка представляет собой крайнюю наружную обкладку.
Определение характеристического значения  может осуществляться по потребности любым образом, например, на по меньшей мере одном из сетевых проводов и/или на по меньшей мере одной из обкладок и/или путем измерения, предпочтительно на неповрежденном или не имеющем дефектов конденсаторном вводе, или браться из технического паспорта конденсаторного ввода или устанавливаться на некоторое опытное значение или перениматься из более раннего процесса выполнения способа. Альтернативно или дополнительно определение по меньшей мере одного характеристического значения  может осуществляться, например, перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одного из других характеристических значений и/или перед или после или одновременно с регистрацией по меньшей мере одного напряжения.
Изменение является недопустимым, например, тогда, когда оно превышает предопределенную величину или предельное значение или значение допуска.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что контрольный сигнал генерируют в зависимости от результатов этой проверки.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Контрольный сигнал может быть выполнен по потребности любым образом, например, как акустический и/или оптический и/или электрический сигнал.
После создания контрольного сигнала предпочтительно осуществляется новый или следующий или другой процесс выполнения способа.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– для каждой из этих фаз
– в некоторый или предопределенный более поздний момент времени tn после начального момента времени t0 для указанной характеристической величины определяют соответствующее более позднее характеристическое значение;
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего более позднего характеристического значения  и/или от по меньшей мере одного из остальных более поздних характеристических значений.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– для каждой из этих фаз
– в некоторый или начальный момент времени для опорного напряжения определяют соответствующее начальное значение опорного напряжения;
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего начального значения опорного напряжения и/или от по меньшей мере одного из остальных начальных значений опорного напряжения.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что каждое опорное напряжение зависит от соответствующего сетевого напряжения.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– каждое опорное напряжение представляет собой соответствующее сетевое напряжение.
– для каждой из этих фаз
– в начальный момент времени регистрируется сетевое напряжение и определяют соответствующее начальное значение сетевого напряжения;
– начальное значение сетевого напряжения образует соответствующее начальное значение опорного напряжения.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– с первым сетевым проводом соотнесен первый параллельный конденсаторный ввод;
– со вторым сетевым проводом соотнесен второй параллельный конденсаторный ввод;
– с третьим сетевым проводом соотнесен третий параллельный конденсаторный ввод;
– каждый из этих параллельных конденсаторных вводов включает в себя:
– провод, который соединен с соответствующим сетевым проводом,
– электропроводящую обкладку, которая окружает этот провод;
– каждое опорное напряжение представляет собой параллельное напряжение обкладки, приложенное между обкладкой и потенциалом массы соответствующего параллельного конденсаторного ввода;
– для каждой из этих фаз
– в начальный момент времени регистрируется параллельное напряжение обкладки и определяют соответствующее начальное значение параллельного напряжения обкладки;
– начальное значение параллельного напряжения обкладки образует соответствующее начальное значение опорного напряжения.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Эти параллельные конденсаторные вводы имеются, например, для подключения дополнительно к первому электрическому прибору, который подключен к трем фазам через эти три конденсаторных ввода, второго электрического прибора, который называется здесь также параллельным прибором, параллельно этому первому прибору к этим трем фазам.
Так как значения параллельных напряжений обкладки представляют собой начальные значения опорных напряжений, можно обойтись без регистрации сетевых напряжений. Это ведет к экономии затрат, а также облегченному техническому обслуживанию и профилактическому обслуживанию, так как должно применяться меньшее количество приборов.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что для каждой из этих фаз опорное напряжение представляет собой постоянное напряжение, для которого предопределяется соответствующее значение постоянного напряжения.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что значения постоянного напряжения равны значению номинального напряжения сети переменного тока.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– для каждой из этих фаз
– в некоторый или начальный момент времени регистрируется напряжение обкладки, приложенное между соответствующей обкладкой и потенциалом массы, и определяют соответствующее начальное значение напряжения обкладки;
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего начального значения напряжения обкладки и/или от по меньшей мере одного из остальных начальных значений напряжения обкладки.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Регистрация по меньшей мере одного напряжения обкладки может по потребности осуществляться любым образом, например, перед или после или предпочтительно одновременно с регистрацией по меньшей мере одного из других напряжений обкладки и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одного характеристического значения .
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– измерительное устройство связано с этими обкладками и для каждой из этих фаз может регистрировать напряжение обкладки, приложенное между соответствующей обкладкой и потенциалом массы;
– для каждой из этих фаз
– наружный конденсатор образован соответствующей обкладкой и потенциалом массы или электропроводящим фланцем, который закреплен на наружной поверхности соответствующего конденсаторного ввода и лежит на потенциале массы;
– конденсатор наименьшего напряжения образован параллельной схемой, которая включает в себя измерительное устройство и наружный конденсатор;
– в некоторый или начальный момент времени для наименьшей емкости конденсатора наименьшего напряжения определяют соответствующее значение наименьшей емкости;
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего значения наименьшей емкости и/или от по меньшей мере одного из остальных значений наименьшей емкости.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Наименьшая емкость для каждого конденсаторного ввода может быть определена по потребности любым образом, например, как емкость параллельной схемы, которая имеет измерительное устройство и наружный конденсатор, образующийся соответствующей крайней наружной обкладкой и потенциалом массы или соответствующей крайней наружной обкладкой и электропроводящим фланцем. Обычно наименьшие емкости составляют от 1 до 5 мкФ, но они могут также по потребности иметь другие значения и составлять, например, от 0,1 мкФ до 50 мкФ или от 0,2 мкФ до 20 мкФ или от 0,5 мкФ до 10 мкФ. Альтернативно или дополнительно каждая из этих наименьших емкостей и по меньшей мере одна из других наименьших емкостей могут быть равными или неравными. Например, эти наименьшие 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.
Определение наименьшей емкости может по потребности осуществляться любым образом, например, путем измерения, предпочтительно на неповрежденном или не имеющем дефектов конденсаторном вводе, или браться из технического паспорта конденсаторного ввода или устанавливаться на некоторое опытное значение или перениматься из более раннего процесса выполнения способа. Альтернативно или дополнительно определение по меньшей мере одного значения наименьшей емкости может осуществляться, например, перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одного из других значений наименьшей емкости и/или перед или после или одновременно с определением по меньшей мере одного значения наибольшей емкости и/или перед или после или одновременно с регистрацией по меньшей мере одного напряжения обкладки.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– для каждой из этих фаз
– конденсатор наибольшего напряжения образован соответствующей обкладкой и проводом;
– соответствующая характеристическая величина наибольшей емкости соответствующего конденсатора наибольшего напряжения и соответствующее характеристическое значение представляет собой соответствующее значение наибольшей емкости.
Наибольшая емкость для каждого конденсаторного ввода может быть определена по потребности любым образом, например, как емкость конденсатора, который образуется соответствующей обкладкой и соответствующим проводом и называется здесь конденсатором наибольшего напряжения. Обычно наибольшие емкости составляют от 200 до 600 пФ.
Если конденсаторный ввод имеет по меньшей мере одну дополнительную обкладку, то наибольшая емкость может быть определена, например, также как емкость последовательной схемы, которая имеет конденсаторы, образующиеся каждый двумя соседними обкладками, а также конденсатор, образующийся крайней внутренней из дополнительных обкладок и проводом, и здесь также называющийся конденсатором наибольшего напряжения.
Предпочтительно значения наибольшей емкости сравниваются с найденными в более поздний момент времени при эксплуатации нормированными значениями наибольшей емкости. Если нормированное значение наибольшей емкости изменяется, можно сделать заключение о повреждении соответствующего конденсаторного ввода.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– в некоторый или более поздний момент времени tn для каждой из этих фаз
– регистрируется напряжение обкладки, в частности при помощи измерительного устройства, и определяют соответствующее более позднее значение напряжения обкладки;
– нормированное значение наибольшей емкости первого конденсаторного ввода (2a) рассчитывается по следующей формуле:
,
где
,
при этом Ka представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое первое корректировочное значение; и/или
– нормированное значение наибольшей емкости второго конденсаторного ввода (2b) рассчитывается по следующей формуле:
,
где
,
при этом Kb представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое второе корректировочное значение; и/или
– нормированное значение наибольшей емкости третьего конденсаторного ввода (2b) рассчитывается по следующей формуле:
,
где
,
при этом Kc представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое третье корректировочное значение;
– Ba, Bb и Bc – первое, второе и третье значение наименьшей емкости;
– Ca, Cb и Cc – первое, второе и третье значение наибольшей емкости;
– Ra(t0), Rb(t0) и Rc(t0) – первое, второе и третье начальное значение опорного напряжения;
– Va(tn), Vb(tn) и Vc(tn) – первое, второе и третье более позднее значение напряжения обкладки.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– выполняется Ka=1; или
– выполняется Ka=Rb(tn)/Ra(tn), при этом
– Ra(tn) – более позднее первое значение опорного напряжения, которое определяют в некоторый или более поздний момент времени tn для первого опорного напряжения, соотнесенного с первой фазой;
– Rb(tn) – более позднее второе значение опорного напряжения, которое определяют в этот более поздний момент времени tn для второго опорного напряжения, соотнесенного со второй фазой, соседней с первой фазой;
и/или при этом
– выполняется Kb=1; или
– выполняется Kb=Rc(tn)/Rb(tn), при этом
– Rb(tn) – более позднее второе значение опорного напряжения, которое определяют в некоторый или более поздний момент времени tn для второго опорного напряжения, соотнесенного со второй фазой;
– Rc(tn) – более позднее третье значение опорного напряжения, которое определяют в этот более поздний момент времени tn для третьего опорного напряжения, соотнесенного с третьей фазой, соседней со второй фазой;
и/или при этом
– выполняется Kc=1; или
– выполняется Kc=Ra(tn)/Rc(tn), при этом
– Rc(tn) – более позднее третье значение опорного напряжения, которое определяют в некоторый или более поздний момент времени tn для третьего опорного напряжения, соотнесенного с третьей фазой;
– Ra(tn) – более позднее первое значение опорного напряжения, которое определяют в этот более поздний момент времени tn для первого опорного напряжения, соотнесенного с первой фазой, соседней с третьей фазой.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Корректировочное значение, для которого выполняется вторая альтернатива, то есть частное двух сетевых напряжений, позволяет получить или делает возможной автоматическую корректировку и/или автоматическую компенсацию асимметрий и/или отличий между этими двумя сетевыми напряжениями. Благодаря этому может достигаться еще более точный расчет соответствующего более позднего значения наибольшей емкости.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что при проверке соответствующее нормированное характеристическое значение сравнивается с соответствующим характеристическим значением.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– определяются значения CA > 0, CB > 0, CC > 0 допуска для сравнений характеристического значения ;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что конденсаторные вводы находятся в исправном состоянии.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Таким образом, после определения значений допуска в проверочном этапе аналитически обрабатываются сравнения характеристического значения , что здесь называется также аналитической обработкой, и генерируют контрольный сигнал, зависящий от результата этой первой аналитической обработки.
Каждое из этих значений CA, CB, CC допуска может по потребности 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% соответствующего характеристического значения Ca, Cb, Cc  или некоторого среднего значения характеристических значений Ca, Cb, Cc . Это среднее значение может быть выбрано по потребности любым образом, например, как арифметическое среднее или геометрическое среднее или гармоническое среднее или квадратичное среднее. Каждое из этих значений допуска и по меньшей мере одно из других значений допуска могут быть равными или неравными.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что в ином случае генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере один конденсаторный ввод находится в неисправном состоянии.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Таким образом, этот контрольный сигнал генерируют, если первая аналитическая обработка показывает, что проверяемый случай не имеет место быть.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– определяются значения CA > 0, CB > 0, CC > 0 допуска для сравнений характеристического значения ;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что выполняется
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере второй конденсаторный ввод находится в неисправном состоянии;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере третий конденсаторный ввод находится в неисправном состоянии;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере первый конденсаторный ввод находится в неисправном состоянии.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Таким образом, после определения значений допуска сравнения характеристических значений подвергаются аналитической обработке за четыре проверочных этапа, что здесь также называется второй аналитической обработкой, и генерируют зависящий от результата этой второй аналитической обработки контрольный сигнал. Каждый из этих проверочных этапов может по потребности осуществляться любым образом, например, перед или после или одновременно с по меньшей мере одним другим проверочным этапом.
Каждое из этих значений CA, CB, CC допуска может по потребности 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% соответствующего характеристического значения Ca, Cb, Cc  или некоторого среднего значения характеристических значений Ca, Cb, Cc . Это среднее значение может быть выбрано по потребности любым образом, например, как арифметическое среднее или геометрическое среднее или гармоническое среднее или квадратичное среднее. Каждое из этих значений допуска и по меньшей мере одно из других значений допуска могут быть равными или неравными. Если значения CA, CB, CC допуска уже были однажды определены, например, для первой или описанной ниже третьей аналитической обработки, то они могут предпочтительно перениматься также для этой второй аналитической обработки.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что в ином случае генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере два из этих конденсаторных вводов находятся в неисправном состоянии.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Таким образом, этот контрольный сигнал генерируют, если вторая аналитическая обработка показывает, что проверяемые случаи не имеют место быть.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– определяются значения CA > 0, CB > 0, CC > 0 допуска для сравнений характеристического значения ;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что выполняется
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что первый и третий конденсаторный ввод не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что второй и первый конденсаторный ввод не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект;
– если сравнения характеристического значения  показывают, что
, и , и ,
то генерируют контрольный сигнал, который указывает, что третий и второй конденсаторный ввод не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Таким образом, после определения значений допуска сравнения характеристических значений подвергаются аналитической обработке за три проверочных этапа, что здесь также называется третьей аналитической обработкой, и генерируют зависящий от результата этой третьей аналитической обработки контрольный сигнал. Каждый из этих проверочных этапов может по потребности осуществляться любым образом, например, перед или после или одновременно с по меньшей мере одним из других проверочных этапов.
Каждое из этих значений CA, CB, CC допуска может по потребности 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% соответствующего характеристического значения Ca, Cb, Cc  или некоторого среднего значения характеристических значений Ca, Cb, Cc . Это среднее значение может быть выбрано по потребности любым образом, например, как арифметическое среднее или геометрическое среднее или гармоническое среднее или квадратичное среднее. Каждое из этих значений допуска и по меньшей мере одно из других значений допуска могут быть равными или неравными. Если значения CA, CB, CC допуска уже были однажды определены, например, для первой или второй аналитической обработки, то они могут предпочтительно перениматься также для этой второй аналитической обработки.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– в некоторый промежуточный момент времени t1 перед определением нормированного характеристического значения , в частности в некоторый или начальный момент времени,
– для каждой из этих фаз регистрируется опорное напряжение и определяют соответствующее промежуточное значение опорного напряжения;
– эти промежуточные значения опорного напряжения сравниваются между собой;
– определение нормированных характеристических значений осуществляется, если эти сравнения показывают, что эти промежуточные значения опорного напряжения отличаются друг от друга не больше, чем на предопределенную величину.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Это сравнение сетевых напряжений позволяет определять момент времени, в который собственно контроль, а именно, определение и проверка нормированных характеристических значений и создание контрольного сигнала, является особенно предпочтительным и удобным, так как тогда его не затрудняют, ему не препятствуют и не делают совсем невозможным сетевые напряжения, отличающиеся друг от друга больше, чем на предопределенную величину. Тем самым достигается возможность лучше судить о состоянии конденсаторных вводов, независимо от колебаний или даже исчезновения сетевых напряжений, а также от допусков измерения при регистрации напряжений обкладки.
Регистрация по меньшей мере одного сетевого напряжении может осуществляться по потребности 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 наибольшей емкости и/или после или одновременно или предпочтительно перед определением по меньшей мере одной наименьшей емкости и/или после или одновременно или предпочтительно перед регистрацией по меньшей мере одного напряжения обкладки.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– эти сравнения напряжения осуществляются таким образом, что
– определяются значения RAB > 0, RBC > 0, RCA > 0 допуска в качестве соответствующей величины;
– проверяется, выполняется ли
и
и
;
– Ra(t1) – промежуточное значение опорного напряжения первой фазы;
– Rb(t1) – промежуточное значение опорного напряжения второй фазы;
– Rc(t1) – промежуточное значение опорного напряжения третьей фазы.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
Каждое из этих значений UAB, UBC, UCA допуска может по потребности определяться любым образом и, например, устанавливаться 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% номинального значения соответствующего сетевого напряжении Uae, Ube, Uce. Каждое из этих значений допуска и по меньшей мере одно из других значений допуска могут быть равными или неравными.
Каждое из этих корректировочных значений может быть выбрано по потребности любым. Если для корректировочных значений выбирается, например, соответственно первая альтернатива, то есть Ka=Kb=Kc=1, то предпочтительно сравнение напряжения должно было бы использоваться перед собственно контролем, и при этом также предпочтительно каждое из значений UAB, UBC, UCA допуска должно было бы устанавливаться скорее на 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% номинального значения соответствующего сетевого напряжения Uae, Ube, Uce. Если для корректировочных значений выбирается, например, соответственно вторая альтернатива, то есть Ka=Ub/Ua и Kb=Uc/Ub и Kc=Ua/Uc, то по потребности можно обойтись без сравнения напряжения перед собственно контролем, или сравнение напряжения может осуществляться перед собственно контролем, и при этом предпочтительно каждое из значений UAB, UBC, UCA допуска устанавливаться скорее на более высокое значение, которое, например, соответствует 2% или 3% или 4% или 5% или 7% или 10% или 15% или 20% или 25% или 30% или 40% или 50% номинального значения соответствующего сетевого напряжения Uae, Ube, Uce.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что при этих сравнениях напряжения эффективные (действительные) значения и/или пиковые значения и/или амплитуды опорных напряжений используются в качестве этих соответствующих значений опорного напряжения.
Предпочтительно устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно может это осуществлять.
В одном из вариантов осуществления изобретения специфицировано, что
– каждый из этих характеристических величин представляет собой коэффициент потерь соответствующего конденсаторного ввода.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что устройство включает в себя:
– первый преобразователь напряжения, который может соединяться с первым сетевым проводом;
– второй преобразователь напряжения, который может соединяться со вторым сетевым проводом;
– третий преобразователь напряжения, который может соединяться с третьим сетевым проводом;
– устройство аналитической обработки, которое связано с преобразователями напряжения и измерительным устройством;
при этом
– каждый из этих преобразователей напряжения для соответствующей фазы может регистрировать сетевое напряжение;
– каждое опорное напряжение представляет собой соответствующее сетевое напряжение;
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно для каждой из этих фаз
– в начальный момент времени t0 при помощи соответствующего преобразователя напряжения может регистрировать сетевое напряжение и определять соответствующее начальное значение сетевого напряжения;
– для каждой из этих фаз
– начальное значение сетевого напряжения образует соответствующее начальное значение опорного напряжения.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что
– с первым сетевым проводом соотнесен первый параллельный конденсаторный ввод;
– со вторым сетевым проводом соотнесен второй параллельный конденсаторный ввод;
– с третьим сетевым проводом соотнесен третий параллельный конденсаторный ввод;
– каждый из этих параллельных конденсаторных вводов включает в себя:
– провод, который соединен с соответствующим сетевым проводом,
– электропроводящую обкладку, которая окружает этот провод;
– устройство включает в себя:
– первый параллельный измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой первого параллельного конденсаторного ввода;
– второй параллельный измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой второго параллельного конденсаторного ввода;
– третий параллельный измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой третьего параллельного конденсаторного ввода;
– измерительное устройство, которое связано с параллельными измерительным адаптерами;
– измерительное устройство для каждой из этих фаз при помощи соответствующего параллельного измерительного адаптера может регистрировать параллельное напряжение обкладки, приложенное между соответствующей обкладкой и потенциалом массы;
– каждое опорное напряжение представляет собой соответствующее параллельное напряжение обкладки;
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно для каждой из этих фаз
– в начальный момент времени может регистрировать параллельное напряжение обкладки при помощи измерительного устройства и определять соответствующее начальное значение напряжения обкладки;
– для каждой из этих фаз
– начальное значение параллельного напряжения обкладки составляет соответствующее начальное значение опорного напряжения.
Эти параллельные конденсаторные вводы имеются, например, для подключения дополнительно к первому электрическому прибору, который подключен к трем фазам через эти три конденсаторных ввода, второго электрического прибора, который здесь также называется параллельным прибором, параллельно этому первому прибору к этим трем фазам. Так как эти значения параллельных напряжений обкладки представляют собой начальные значения опорных напряжений, можно обойтись без преобразователей напряжения для регистрации сетевых напряжений. Это ведет к экономии затрат, а также облегченному техническому обслуживанию и профилактическому обслуживанию, так как не должны применяться никакие измерительные приборы дополнительно к так или иначе необходимым измерительным адаптерам.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что устройство включает в себя:
– первый измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой первого конденсаторного ввода;
– второй измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой второго конденсаторного ввода;
– третий измерительный адаптер, который может соединяться с обкладкой третьего конденсаторного ввода;
– какое–либо или указанное измерительное устройство, которое связано с измерительными адаптерами;
при этом
– устройство аналитической обработки связано с измерительным устройством;
– измерительное устройство для каждой из этих фаз может при помощи измерительного адаптера регистрировать напряжение обкладки, приложенное между соответствующей обкладкой и потенциалом массы;
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно для каждой из этих фаз
– в некоторый или в начальный момент времени при помощи измерительного устройства может регистрировать напряжение обкладки и определять соответствующее начальное значение напряжения обкладки;
– для каждой из этих фаз
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего начального значения напряжения обкладки и/или от по меньшей мере одного из остальных начальных значений напряжения обкладки.
Предлагаемое устройство может быть выполнено по потребности любым образом и иметь, например, по меньшей мере одно другое измерительное устройство и/или по меньшей мере один другой измерительный адаптер и/или по меньшей мере один другой параллельный измерительный адаптер и/или по меньшей мере одно другое устройство аналитической обработки. Может быть, например, для каждого измерительного адаптера предусмотрено собственное измерительное устройство и/или собственное устройство аналитической обработки. Альтернативно измерительное устройство может быть выполнено как общее измерительное устройство для по меньшей мере двух или для всех измерительных адаптеров и/или для по меньшей мере двух или для всех параллельных измерительных адаптеров.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что
– для каждой из этих фаз
– наружный конденсатор образован соответствующей крайней наружной обкладкой и потенциалом массы или электропроводящим фланцем, который закреплен на наружной поверхности соответствующего конденсаторного ввода и лежит на потенциале массы;
– конденсатор наименьшего напряжения образован параллельной схемой, которая включает в себя измерительное устройство и соответствующий наружный конденсатор;
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно для каждой из этих фаз
– в некоторый или в начальный момент времени может определять для наименьшей емкости конденсатора наименьшего напряжения соответствующее значение наименьшей емкости;
– для каждой из этих фаз
– определение нормированного характеристического значения  дополнительно зависит от соответствующего значения наименьшей емкости и/или от по меньшей мере одного из остальных значений наименьшей емкости.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что
– устройство аналитической обработки выполнено таким образом, что оно в некоторый или более поздний для каждой из этих фаз
– может регистрировать напряжение обкладки, в частности при помощи измерительного устройства, и определять соответствующее более позднее значение напряжения обкладки;
– устройство (8) аналитической обработки выполнено таким образом, что оно рассчитывает нормированное значение наибольшей емкости первого конденсаторного ввода (2a) по следующей формуле:
,
где
,
при этом Ka представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое первое корректировочное значение; и/или
– устройство (8) аналитической обработки выполнено таким образом, что оно рассчитывает нормированное значение наибольшей емкости второго конденсаторного ввода (2b) по следующей формуле:
,
где
,
при этом Kb представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое второе корректировочное значение; и/или
– устройство (8) аналитической обработки выполнено таким образом, что оно рассчитывает нормированное значение наибольшей емкости третьего конденсаторного ввода (2c) по следующей формуле:
,
где
,
при этом Kc представляет собой предопределенное постоянное или варьируемое третье корректировочное значение;
– Ba, Bb и Bc – первое, второе и третье значение наименьшей емкости;
– Ca, Cb и Cc – первое, второе и третье значение наибольшей емкости;
– Ra(t0), Rb(t0) и Rc(t0) – первое, второе и третье начальное значение опорного напряжения;
– Va(tn), Vb(tn) и Vc(tn ) – первое, второе и третье более позднее значение опорного напряжения.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что каждый из этих преобразователей напряжения выполнен в виде емкостного преобразователя напряжения или индуктивного преобразователя напряжения или резистивного преобразователя напряжения.
Каждый преобразователь напряжения может быть выполнен по потребности любым образом и/или реализовываться или быть реализован посредством различных надлежащих принципов. Он может быть, например, индуктивным и/или емкостным и/или резистивным по конструкции и/или иметь индуктивные и/или емкостные и/или резистивные компоненты и/или конструктивные элементы. Предпочтительно он может иметь емкостной делитель напряжения, который имеет два конденсатора, включенные последовательно, и две катушки или обмотки, которые включены как трансформатор для индуктивного гальванического разделения.
Устройство аналитической обработки может быть выполнено по потребности любым образом, например, как общее устройство аналитической обработки для по меньшей мере двух или для всех измерительных устройств и/или для по меньшей мере двух или всех преобразователей напряжения. Альтернативно или дополнительно оно может, например, иметь устройство аналитической обработки наибольших значений и для каждой фазы собственное устройство аналитической обработки наименьших значений, которое соединено с принадлежащим соответствующей фазе измерительным устройством, принадлежащим соответствующей фазе преобразователем напряжения и устройством аналитической обработки наибольших значений.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что измерительное устройство включает в себя по меньшей мере один измерительный конденсатор и/или по меньшей мере одну измерительную катушку.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что
– измерительное устройство включает в себя:
– первую измерительную катушку, которая подключена к первому измерительному адаптеру;
– вторую измерительную катушку, которая подключена ко второму измерительному адаптеру;
– третью измерительную катушку, которая подключена к третьему измерительному адаптеру;
– индуктивности этих трех катушек неравны.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что эти три индуктивности находятся 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.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что
– измерительное устройство включает в себя:
– первый измерительный конденсатор, который подключен к первому измерительному адаптеру;
– второй измерительный конденсатор, который подключен ко второму измерительному адаптеру;
– третий измерительный конденсатор, который подключен к третьему измерительному адаптеру;
– емкости этих трех измерительных конденсаторов неравны.
В одном из вариантов осуществления предлагаемого устройства специфицировано, что эти три емкости находятся 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.
Емкость по меньшей мере одного из измерительных конденсаторов предпочтительно во много раз больше емкости соответствующего наружного конденсатора.
Обычно емкости измерительных конденсаторов составляют от 1 до 5 мкФ, но они могут также по потребности иметь другие значения и составлять, например, от 0,1 мкФ до 50 мкФ или от 0,2 мкФ до 20 мкФ или от 05 мкФ до 10 мкФ.
Емкости измерительных конденсаторов могут быть выбраны по потребности любым образом. Так, например, в случае, когда в каждой фазе измерительный адаптер подключен к собственному измерительному конденсатору, который соотнесен только с ним, и эти три измерительных конденсатора объединены в одно общее измерительное устройство или распределены на три собственных измерительных устройства, которые поставлены в соответствие измерительным адаптерам, емкости этих трех измерительных конденсаторов могут быть равны, или две из этих емкостей быть равны и неравны третьей емкости, или все три емкости быть неравны. Это аналогично относится к измерительным катушкам и их индуктивностям.
С помощью каждого из предлагаемых устройств может в качестве примера выполняться один из предлагаемых способов. Каждое из предлагаемых устройств в качестве примера может быть выполнено или служить для того, чтобы оно выполняло или могло выполнять из предлагаемых способов.
Пояснения к какому–либо из аспектов изобретения, в частности к отдельным признакам этого аспекта, относятся соответственно также аналогично к другим аспектам изобретения.
Далее варианты осуществления изобретения в качестве примера поясняются подробнее с помощью прилагаемых чертежей. Однако вытекающие из них отдельные признаки не ограничены отдельными вариантами осуществления, а могут объединяться или комбинироваться с описанными выше отдельными признаками или с отдельными признаками других вариантов осуществления. Подробности на чертежах должны толковаться только поясняющим, но не ограничивающим образом. Содержащиеся в пунктах формулы изобретения ссылочные обозначения никоим образом не должны ограничивать объем охраны изобретения, а ссылаются только на варианты осуществления, показанные на чертежах.
На чертежах показано на
фиг.1: один из вариантов осуществления устройства для контроля конденсаторных вводов для трехфазной сети переменного тока;
фиг.2: часть устройства фиг.1;
фиг.3: схема замещения для первого конденсаторного ввода фиг.2, имеющая конденсатор наименьшего напряжения и конденсатор наибольшего напряжения;
фиг.4: блок–схема одного из вариантов осуществления способа контроля конденсаторных вводов для трехфазной сети переменного тока;
фиг.5: второй вариант осуществления устройства.
На фиг.1 схематично изображен первый вариант осуществления устройства 1 для контроля конденсаторных вводов 2a, 2b, 2c для трехфазной сети переменного тока, которая в качестве примера имеет три фазы A, B, C. Конденсаторные вводы 2a, 2b, 2c в этом варианте осуществления принадлежат электрическому прибору (не изображено) для сети переменного тока, который здесь в качестве примера представляет собой высоковольтный трансформатор. Такие конденсаторные вводы 2a, 2b, 2c применяются, например, при высоких напряжениях в диапазоне от нескольких кВ до нескольких 1000 кВ. Сеть переменного тока представляет собой здесь в качестве примера высоковольтную сеть. Каждый из трех конденсаторных вводов 2a, 2b, 2c соотнесен с одной из трех фаз A, B, C сети переменного тока и имеет провод 4, который соединен с соответствующим сетевым проводом 5a, 5b, 5c сети переменного тока, и несколько электропроводящих обкладок, которые окружают провод 4 в несколько слоев и из которых изображена только крайняя наружная обкладка 3.
Устройство 1 имеет устройство 8 аналитической обработки, а также для каждой фазы A, B, C измерительное устройство 7 и измерительный адаптер 6, который соединен с обкладкой 3 принадлежащего соответствующей фазе конденсаторного ввода 2a, 2b, 2c. Каждый измерительный адаптер 6 соединен с соответствующим измерительным устройством 7 для регистрации первой электрической измеряемой величины для соответствующей фазы A, B, C. Эти первые измеряемые величины представляют собой здесь электрические напряжения, которые действуют каждое на описанном ниже и показанном на фиг.3 конденсаторе Ja, Jb, Jc соответствующей фазы A, B, C и здесь называются также напряжениями Va, Vb, Vc обкладки. Устройство 8 аналитической обработки соединено с каждым измерительным устройством 7 для передачи напряжений Va, Vb, Vc обкладки устройству 8 аналитической обработки и образует при этом одно общее устройство 8 аналитической обработки для всех измерительных устройств 7.
В этом варианте осуществления устройство 1 имеет, кроме того, для каждой фазы A, B, C преобразователь 9a, 9b, 9c напряжения, который соединен с соответствующим сетевым проводом 5a, 5b, 5c для регистрации электрической измеряемой величины для соответствующей фазы A, B, C. Эти вторые измеряемые величины представляют собой здесь электрические напряжения, которые действуют каждое на соответствующем сетевом проводе 5a, 5b, 5c и потенциале 13 массы и здесь называются также сетевыми напряжениями Ua, Ub, Uc. Устройство 8 аналитической обработки соединено с каждым преобразователем 9a, 9b, 9c напряжения для передачи сетевых напряжений Ua, Ub, Uc устройству 8 аналитической обработки и образует при этом одно общее устройство 8 аналитической обработки для всех преобразователей 9a, 9b, 9c напряжения.
Устройством 1 создается возможность учета с помощью устройства 8 аналитической обработки при контроле конденсаторных вводов 2a, 2b, 2c асимметрий и/или колебаний сетевых напряжений Ua, Ub, Uc на сетевых проводах 5a, 5b, 5c.
На фиг.2 более детально изображена первая часть устройства 1, которая поставлена в соответствие первой фазе A. Этой первой части аналогично соответствуют поставленная в соответствие второй фазе B вторая часть (не изображено) и поставленная в соответствие третьей фазе C третья часть (не изображено) устройства 1, так что рассуждения и пояснения к первой части соответственно относятся также аналогично к этим двум другим частям.
Первый конденсаторный ввод 2a имеет изолятор 11, через внутреннюю область которого проведен провод 4. Этот провод своим верхним концом контактирует с соответствующим первым сетевым проводом 5a, а своим нижним концом здесь с обмоткой (не изображено) высоковольтного трансформатора. В изолятор 11 заделаны электропроводящие обкладки, которые здесь обозначены только крайней наружной обкладкой 3 и с электрической точки зрения образуют последовательную схему конденсаторов. Эта последовательная схема имеет конденсаторы, которые образуются каждый двумя соседними обкладками, а также конденсатор, который образуется не показанной здесь крайней внутренней обкладкой и проводом 4. Эта последовательная схема конденсаторов между крайней наружной обкладкой 3 и проводом 4 образует в схеме замещения для каждого конденсаторного ввода 2a, 2b, 2c, соответствующий конденсатор Ka, Kb, Kc наибольшего напряжения, который называется наибольшей емкостью Ca, Cb, Cc.
На конденсаторном вводе 2a расположен электропроводящий фланец 12, который лежит на потенциале земли или потенциале 13 массы. Этот фланец 12 служит для крепления и/или фиксации конденсаторного ввода 2a. Крайняя наружная обкладка 3 образует с фланцем 12 и потенциалом 13 массы в схеме замещения для каждого конденсаторного ввода 2a, 2b, 2c, соответствующий наружный конденсатор La, Lb, Lc, имеющий емкость.
Измерительный адаптер 6 пронизывает изолятор 11 и создает электропроводящее соединение с крайней наружной обкладкой 3. Электрически проводящим образом он соединен через соответствующее измерительное устройство 7 с устройством 8 аналитической обработки, чтобы иметь возможность регистрировать напряжение Va обкладки и передавать устройству 8 аналитической обработки. В этом варианте осуществления каждое измерительное устройство 7 имеет измерительный конденсатор Ma, Mb, Mc, который включен на потенциал 13 массы. Оно может по потребности дополнительно иметь не изображенный искровой промежуток, который включен параллельно к соответствующему измерительному конденсатору Ma, Mb, Mc, и/или защиту 7' от перенапряжения, которая включена параллельно соответствующему измерительному конденсатору Ma, Mb, Mc.
Устройство 8 аналитической обработки через первый преобразователь 9a напряжения электрически проводящим образом соединено с сетевым проводом 5a. Посредством этого соединения регистрируется напряжение Ua, приложенное между сетевым проводом 5a и потенциалом 13 массы. В этом варианте осуществления преобразователь 9a напряжения выполнен в виде емкостного преобразователя напряжения и имеет емкостной делитель напряжения, который имеет два последовательно включенных конденсатора K1, K2, и две катушки или обмотки W1, W2, которые включены как трансформатор для индуктивного гальванического разделения.
Это устройство 1 предназначено и/или может быть выполнено таким образом, чтобы выполнять способ контроля конденсаторных вводов для трехфазной сети переменного тока. Варианты осуществления такого способа описываются ниже.
На фиг.3 для первой фазы A схематично изображена схема замещения из соответствующего первого конденсатора Ja наименьшего напряжения и соответствующего первого конденсатора Ka наибольшего напряжения. Параллельная схема, которая имеет соответствующий первый измерительный конденсатор Ma и соответствующий первый наружный конденсатор La, образует первый конденсатор Ja наименьшего напряжения, имеющий первую наименьшую емкость Ba. Поэтому эта первая наименьшая емкость Ba может легко рассчитываться по известной формуле для последовательной схемы конденсаторов из емкости первого измерительного конденсатора Ma и емкости первого наружного конденсатора La. По потребности параллельная схема вместо первого измерительного конденсатора Ma может иметь полное соответствующее измерительное устройство 7 и/или дополнительно устройство 8 аналитической обработки, так что тогда первая наименьшая емкость Ba должна рассчитываться из полного сопротивления измерительного устройства 7, емкости первого наружного конденсатора La и полного сопротивления устройства 8 аналитической обработки.
Первое напряжение Va обкладки действует, как упомянуто выше, на первом конденсаторе Ja наименьшего напряжения и снимается на соединительном проводе или в месте соединения между первым конденсатором Ja наименьшего напряжения и первым конденсатором Ka наибольшего напряжения и соотнесено с потенциалом 13 массы. Первое сетевое напряжение Ua спадает на последовательной схеме из первого конденсатора Ka наибольшего напряжения и первого конденсатора Ja наименьшего напряжения.
На фиг.4 и фиг.5 схематично изображена блок–схема одного из вариантов осуществления способа контроля конденсаторных вводов 2a, 2b, 2c для сети переменного тока, которая в качестве примера имеет три фазы A, B, C. Этот способ может, например, выполняться указанным и/или при помощи первого варианта осуществления указанного устройства 1 фиг.1.
В этом варианте осуществления способ имеет следующие этапы, которые поясняются со ссылкой на устройство 1 и фиг.1 и фиг.2.
Этап 201 (фиг.4): начало способа.
Этап 202: этот этап устанавливает начальный момент времени t0. Для каждой из этих фаз A, B, C с помощью устройства 8 аналитической обработки для наибольшей емкости определяют соответствующее значение Ca, Cb, Cc наибольшей емкости и для наименьшей емкости определяют соответствующее начальное значение Ba, Bb, Bc наименьшей емкости. Для каждой из этих фаз A, B, C при помощи соответствующего измерительного адаптера 6 и соответствующего измерительного устройства 7 регистрируется напряжение обкладки и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее начальное значение Va(t0), Vb(t0), Vc(t0) напряжения обкладки. Для каждой из этих фаз A, B, C при помощи соответствующего преобразователя 9a, 9b, 9c напряжения регистрируется сетевое напряжение и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее начальное значение Ua(t0), Ub(t0), Uc(t0) сетевого напряжения.
В этом варианте осуществления эти значения Ba, Bb, Bc, Ca, Cb, Cc емкости заложены как постоянные значения в памяти устройства 8 аналитической обработки, и эти значения Ca, Cb, Cc наибольшей емкости образуют начальные характеристического значения , эти сетевые напряжения – опорные напряжения, а эти начальные значения Ua(t0), Ub(t0), Uc(t0) сетевого напряжения – начальные значения Ra(t0), Rb(t0), Rc(t0) опорного напряжения.
Этап 203: Для каждой из этих фаз A, B, C с помощью устройства 8 аналитической обработки рассчитывается коэффициент Na, Nb, Nc нормирования по следующим формулам:
для i=a, b, c.
После этого осуществляется переход к этапу 102.
Этап 102(фиг.5): цель для перехода от этапа 204.
Этап 103: этот этап устанавливает промежуточный момент времени t1, который лежит c предопределенным промежутком времени после начального момента времени t1. Для каждой из этих фаз A, B, C при помощи соответствующего преобразователя 9a, 9b, 9c напряжения регистрируется сетевое напряжение и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее промежуточное значение Ua(t0), Ub(t0), Uc(t0) сетевого напряжения.
Этап 104: определяются значения RAB > 0, RBC > 0, RCA > 0 допусков. Эффективные значения сетевых напряжений используются в качестве соответствующих промежуточных значений Ua(t1), Ub(t1), Uc(t1) сетевого напряжения.
В этих вариантах осуществления эти промежуточные сетевые напряжения образуют промежуточные опорные напряжения, а эти промежуточные значения Ua(t1), Ub(t1), Uc(t1) сетевого напряжения – промежуточные значения Ra(t1), Rb(t1), Rc(t1) опорного напряжения.
При сравнении напряжения проверяется, выполняется ли
, и
, и
.
Если да, то это означает, что сравнение напряжения показало, что сетевые напряжения отличаются друг от друга не больше, чем на предопределенную величину. В этом случае выполняется этап 106.
Если нет, то это означает, что сравнение напряжения показало, что сетевые напряжения отличаются друг от друга больше, чем на предопределенную величину. В этом случае выполняется этап 105.
Этап 105: генерируют предупреждающий сигнал, который указывает на короткое замыкание в сети переменного тока и/или слишком сильную или избыточную асимметрию сетевых напряжений. После этого осуществляется переход к этапу 103.
Этап 106: этот этап устанавливает более поздний момент времени tn, который лежит с предопределенным промежутком времени после начального момента времени t0 и с c предопределенным промежутком времени после промежуточного момента времени t1. Для каждой из этих фаз A, B, C при помощи соответствующего преобразователя 9a, 9b, 9c напряжения регистрируется сетевое напряжение и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяет соответствующее более позднее значение Ua(tn), Ub(tn), Uc(tn) сетевого напряжения. Для каждой из этих фаз A, B, C при помощи соответствующего измерительного адаптера 6 и измерительного устройства 7 регистрируется напряжение обкладки и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее более позднее значения напряжения обкладки.
В этом варианте осуществления эти более поздние значения Ua(tn), Ub(tn), Uc(tn) сетевого напряжения образуют более поздние значения Ra(tn), Rb(tn), Rc(tn) опорного напряжения.
Для каждой из этих фаз A, B, C с помощью устройства 8 аналитической обработки рассчитывается варьируемое корректировочное значение Ka, Kb, Kc по следующей формуле:
для i=a, b, c и j=b, c, a.
Для каждой из этих фаз A, B, C с помощью устройства 8 аналитической обработки рассчитывается нормированное значение наибольшей емкости по следующей формуле:
для i=a, b, c и j=b, c, a.
В этом варианте осуществления эти нормированные значения Ca'(tn), Cb'(tn), Cc'(tn) наибольшей емкости образуют нормированные характеристического значения .
Этап 107: для каждой из этих фаз A, B, C нормированное характеристическое значение сравнивается с соответствующим характеристическим значением.
В этом варианте осуществления определяются значения CA > 0, CB > 0, CC > 0 допусков для сравнений характеристического значения . Сравнения емкости осуществляются таким образом, что сначала проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 108. Если нет, выполняется этап 109.
Этап 108: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что конденсаторные вводы 2a, 2b, 2c находятся в исправном состоянии. После этого осуществляется переход к этапу 103.
Этап 109: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 110. Если нет, выполняется этап 111.
Этап 110: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере второй конденсаторный ввод 2b находится в неисправном состоянии. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 111: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 112. Если нет, выполняется этап 113.
Этап 112: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере третий конденсаторный ввод 2c находится в неисправном состоянии. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 113: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 114. Если нет, выполняется этап 115.
Этап 114: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере первый конденсаторный ввод 2a находится в неисправном состоянии. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 115: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере два конденсаторных ввода не находятся в исправном состоянии.
Этап 116: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 117. Если нет, выполняется этап 118.
Этап 117: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что первый и третий конденсаторный ввод 2a, 2c не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 118: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 119. Если нет, выполняется этап 120.
Этап 119: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что второй и первый конденсаторный ввод 2b, 2a, не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 120: сравнения емкости осуществляются, кроме того, таким образом, что проверяется, выполняется ли
, и , и .
Если да, выполняется этап 121. Если нет, выполняется этап 122.
Этап 121: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что третий и второй конденсаторный ввод 2c, 2b, не находятся в исправном состоянии и имеют одинаковый дефект. После этого осуществляется переход к этапу 122.
Этап 122: генерируют контрольный сигнал, который указывает, что по меньшей мере два конденсаторных ввода не находятся в исправном состоянии и имеют неодинаковый дефект. После этого способ заканчивается или по потребности осуществляется переход к этапу 103.
На фиг.6 схематично изображен второй вариант осуществления устройства 1. Этот вариант осуществления похож на первый вариант осуществления, так что далее подробнее поясняются, прежде всего, различия.
Этот вариант осуществления предназначен, например, для сети переменного тока, которая дополнительно к первому электрическому прибору, подключенному к трем фазам A, B, C через три конденсаторных ввода 2a, 2b, 2c, включает в себя второй электрический прибор (не изображено), подключенный в этим трем фазам параллельно первому прибору и здесь называемый также параллельным прибором. Этот параллельный прибор подключен к трем сетевым проводам 5a, 5b, 5c аналогично перовому прибору через три собственных конденсаторных ввода 2a', 2b', 2c', которые здесь называются также параллельными конденсаторными вводами.
В этом варианте осуществления отсутствуют преобразователи 9 напряжения, и устройство 1 включает в себя вместо этого для каждой из трех фаз A, B, C параллельный измерительный адаптер 6', который соединен с обкладкой 3 соответствующего параллельного конденсаторного ввода 2a', 2b', 2c', а также измерительное устройство 7, которое связано с соответствующим параллельным измерительным адаптером 6' и устройством 8 аналитической обработки. При этом устройство 8 аналитической обработки образует одно общее устройство 8 аналитической обработки для всех шести измерительных устройств 7.
Каждое из этих измерительных устройств 7 выполнено таким образом, что оно может регистрировать для соответствующей фазы A, B, C параллельное напряжение Va', Vb', Vc' обкладки, приложенное между обкладкой 3 соответствующего параллельного конденсаторного ввода 2a', 2b', 2c' и потенциалом 13 массы, при помощи соответствующего параллельного измерительного адаптера 6'. Устройство 8 аналитической обработки выполнено таким образом, что для каждой из этих фаз в начальный или более поздний момент времени при помощи соответствующего измерительного устройства 7 оно может регистрировать параллельное напряжение обкладки и определять соответствующее начальное или более позднее значение напряжения обкладки, которое образует соответствующее начальное или более позднее значение опорного напряжения.
То есть в этом варианте осуществления каждое опорное напряжение представляет собой соответствующее параллельное напряжение обкладки. Так как при этом значения параллельного напряжения обкладки образуют значения опорного напряжения, можно обойтись без регистрации сетевых напряжений.
Этот второй вариант осуществления устройства 1 фиг.6 может, например, выполнять второй вариант осуществления способа. Этот вариант осуществления похож на первый вариант осуществления, так что далее подробнее поясняются, прежде всего, различия.
В этом варианте осуществления в этапе 202 для каждой из этих фаз A, B, C регистрируется не сетевое напряжение, а при помощи соответствующего параллельного измерительного адаптера 6' и измерительного устройства 7 регистрируется параллельное напряжение обкладки, и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее начальное значение Va'(t0), Vb'(t0), Vc'(t0) параллельного напряжения обкладки. Таким образом, эти параллельные напряжения обкладки образуют опорные напряжения, а эти начальные параллельные значение напряжения обкладки – начальные значения Ra(t0), Rb(t0), Rc(t0) опорного напряжения.
В этом варианте осуществления в этапе 103 для каждой из этих фаз A, B, C регистрируется не сетевое напряжение, а при помощи соответствующего параллельного измерительного адаптера 6' и измерительного устройства 7 регистрируется параллельное напряжение обкладки, и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее начальное значение Va'(t), Vb'(t), Vc'(t) параллельного напряжения обкладки.
В этом варианте осуществления в этапе 104 значения Ua(t), Ub(t), Uc(t) сетевого напряжения заменяются этими значениями Va'(t), Vb'(t), Vc'(t) параллельного напряжения обкладки.
В этом варианте осуществления в этапе 106 для каждой из этих фаз A, B, C регистрируется не сетевое напряжение, а при помощи соответствующего параллельного измерительного адаптера 6' и измерительного устройства 7 регистрируется параллельное напряжение обкладки, и с помощью устройства 8 аналитической обработки определяют соответствующее более позднее значение Va'(tn), Vb'(tn), Vc'(tn) параллельного напряжения обкладки. Таким образом, эти более поздние значения Va'(tn), Vb'(tn), Vc'(tn) параллельного напряжения обкладки образуют более поздние значения Ra(tn), Rb(tn), Rc(tn) опорного напряжения.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Устройство для контроля конденсаторных вводов
2a, 2b, 2c Первый/второй/третий контролируемый конденсаторный ввод
2a‘, 2b‘, 2c‘ Первый/второй/третий параллельный конденсаторный ввод
3 Обкладка от 2, 2'
4 Провод от 2, 2'
5a, 5b, 5c Первый/второй/третий сетевой провод
6 Измерительный адаптер
6' Параллельный измерительный адаптер
7 Измерительное устройство
7' Защита от перенапряжения
8 Устройство аналитической обработки
9a, 9b, 9c Первый/второй/третий преобразователь напряжения
11 Изолятор
12 Фланец
13 Потенциал массы
A/B/C Первая/вторая/третья фаза
Ja/Jb/Jc Первый/второй/третий конденсатор наименьшего напряжения
K1, K2 Конденсаторы в 9
Ka/Kb/Kc Первый/второй/третий конденсатор наибольшего напряжения
La/Lb/Lc Первый/второй/третий наружный конденсатор
Ma/Mb/Mc Первый/второй/третий измерительный конденсатор
W1, W2 Обмотки в 9
Ba/Bb/Bc Значение наименьшей емкости Ja/Jb/Jc
Ca/Cb/Cc Значение наибольшей емкости Ka/Kb/Kc, характеристическое значение для A/B/C
Ca'/Cb'/Cc' Нормированное значение наибольшей емкости Ka/Kb/Kc,нормированное характеристическое значение для A/B/C
CA/CB/CC Значение допуска для A/B/C
Ka/Kb/Kc Корректировочное значение для A/B/C
Ra/Rb/Rc Первое/второе/третье опорное напряжение
Rae/Rbe/Rce Эффективное значение Na/Nb/Nc
t0/t1/tn Начальный момент времени/промежуточный/более поздний момент времени
Ua/Ub/Uc Первое/второе/третье напряжение сети
Uae/Ube/Uce Эффективное значение Ua/Ub/Uc
UAB/UBC/UCA Значение допуска для A/B/C
Va/Vb/Vc Первое/второе/третье напряжение обкладки 2
Va'/Vb'/Vc' Первое/второе/третье параллельное напряжение обкладки 2'