ES2926002B2 - Method and system for locating ground faults on the alternating current side of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current - Google Patents
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Description
d e s c r ip c ió ndescription
Método y Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alternaMethod and System for locating ground faults on the alternating current side of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención se refiere a un método y un sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna. El método y el sistema de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención es capaz de localizar faltas a tierra en cualquier punto del lado de corriente alterna (AC) con la instalación en funcionamiento.The present invention relates to a method and system for locating ground faults on the alternating current side of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current. The ground fault location method and system object of the present invention is capable of locating ground faults at any point on the alternating current (AC) side with the installation in operation.
El método y sistema de localización de faltas a tierra según la presente invención es de particular utilidad en instalaciones eléctricas donde un lado de corriente alterna sea alimentado desde un lado de corriente continua (DC). La presente invención tiene aplicación, por ejemplo y sin carácter limitativo, en accionamientos de velocidad variable como coches eléctricos donde la máquina eléctrica del lado de corriente alterna es alimentada desde unas baterías en el lado de corriente continua a partir de un inversor.The ground fault location method and system according to the present invention is particularly useful in electrical installations where an alternating current side is fed from a direct current (DC) side. The present invention has application, for example and without limitation, in variable speed drives such as electric cars where the electric machine on the alternating current side is powered from batteries on the direct current side from an inverter.
Antecedentes de la invención y problema técnico a resolverBackground of the invention and technical problem to be solved
Cada vez más procesos tienen la necesidad de instalar sistemas eléctricos de potencia que permitan controlar accionamientos eléctricos de forma eficiente. Esto implica la presencia de convertidores que modulen la corriente alterna para una determinada operación.More and more processes have the need to install electrical power systems that allow to control electrical drives efficiently. This implies the presence of converters that modulate the alternating current for a certain operation.
Esta electrónica de potencia hace difícil la protección de los equipos, ya que los relés pueden verse afectados por la influencia de la corriente continua del bus de corriente continua del inversor en la medida de las variables eléctricas necesarias para su operación. Por lo que es necesario el uso de nuevas protecciones en este campo. This power electronics makes it difficult to protect the equipment, since the relays can be affected by the influence of the direct current of the direct current bus of the inverter to the extent of the electrical variables necessary for its operation. Therefore, it is necessary to use new protections in this field.
Por otro lado, no solamente es de vital importancia proteger instalaciones eléctricas con corriente continua y alterna, sino que también se requiere de un correcto diagnóstico de detección y localización de la falta, especialmente frente a faltas a tierra, que son el tipo de falta más común en sistemas eléctricos de potencia. Éstas se originan debido a un defecto en el aislamiento eléctrico que crea una corriente de derivación o fuga hacia tierra y puede retornar por otro punto del sistema que ya esté puesto a tierra previamente o por un punto que posteriormente cierre el circuito (por ejemplo, un contacto humano posterior a una primera falta).On the other hand, it is not only vitally important to protect electrical installations with direct and alternating current, but also requires a correct fault detection and location diagnosis, especially against ground faults, which are the most common type of fault. common in electrical power systems. These originate due to a defect in the electrical insulation that creates a shunt or leakage current to earth and can return through another point in the system that is already grounded previously or through a point that later closes the circuit (for example, a human contact after a first foul).
Actualmente, modelos de utilidad como el de ES 1257934 U permiten la detección de la falta en el bus de DC o en el lado de AC de un sistema DC/AC, sin embargo, no permite localizar el defecto en posición ni en resistencia de falta.Currently, utility models such as ES 1257934 U allow the detection of the fault on the DC bus or on the AC side of a DC/AC system, however, it does not allow locating the fault in position or in fault resistance. .
Otras invenciones como son las descritas en las patentes ES 2736412 B2 o ES 2758531 B2 sí que localizan la posición de los defectos en el lado de AC, pero presentan problemas de resolución en los extremos del lado del inversor o próximos al punto neutro de la carga del lado de AC, respectivamente.Other inventions, such as those described in patents ES 2736412 B2 or ES 2758531 B2, do locate the position of faults on the AC side, but present resolution problems at the extremes on the inverter side or close to the neutral point of the load. on the AC side, respectively.
Otras invenciones relevantes relativas a la localización de defectos en instalaciones AC/DC son las mostradas a continuación:Other relevant inventions related to the location of defects in AC/DC installations are those shown below:
- La patente EP 2856591 B1 muestra una invención para localizar faltas a tierra de alta resistencia de falta donde se limita la resistencia de defecto mediante una resistencia de puesta a tierra de alta impedancia y midiendo las corrientes en cada etapa de AC y DC, así como las tensiones se puede localizar donde se encuentra dicha falta, y;- The patent EP 2856591 B1 shows an invention to locate high-resistance ground faults where the fault resistance is limited by means of a high-impedance grounding resistance and measuring the currents in each AC and DC stage, as well as the tensions can be located where said lack is, and;
- La invención divulgada en EP 2860838 B1 pone a tierra mediante neutros artificiales y resistencias a tierra las distintas partes de un sistema AC/DC/AC. Después, mediante variaciones en las corrientes que circulan por estas resistencias en estado sano o en falta se localiza la falta. - The invention disclosed in EP 2860838 B1 grounds the different parts of an AC/DC/AC system by means of artificial neutrals and ground resistances. Later, by means of variations in the currents that circulate through these resistances in a healthy or faulty state, the fault is located.
Otra forma de localizar faltas a tierra es mediante métodos activos que recurren a la inserción de ondas pulsadas y observando su deformación antes y después de una falta a tierra (JP 4830376 B2) o instalando múltiples sensores de corriente diferenciales y estableciendo estrategias de disparo atendiendo a la casuística de la falta (US 8289664 B2).Another way of locating ground faults is through active methods that resort to the insertion of pulsed waves and observing their deformation before and after a ground fault (JP 4830376 B2) or installing multiple differential current sensors and establishing trip strategies according to the casuistry of the fault (US 8289664 B2).
Los sistemas y métodos señalados previamente utilizan un exceso de instrumentación de control para el diagnóstico del accionamiento, hacen circular corrientes por la red de tierras incluso en estado sano o solo detectan la falta en caso de haberla. Además, la resistencia de falta, que depende inversamente de la severidad de dicha falta, puede influir en el diagnóstico de forma negativa, provocando incluso la no operación durante el estado de falta por parte de las protecciones o de los equipos de diagnóstico.The previously indicated systems and methods use an excess of control instrumentation for the diagnosis of the drive, make currents circulate through the earth network even in a healthy state or only detect the fault if there is one. In addition, the fault resistance, which depends inversely on the severity of said fault, can influence the diagnosis in a negative way, even causing non-operation during the fault state by the protections or diagnostic equipment.
Por estos motivos, es de importancia disponer de nuevos métodos y sistemas de localización de faltas a tierra en el lado de AC de sistemas DC/AC que permitan un diagnóstico rápido, eficaz y económico de este tipo de faltas sin necesidad de recurrir a exceso de instrumentación o a métodos activos de diagnóstico.For these reasons, it is important to have new methods and systems for locating ground faults on the AC side of DC/AC systems that allow a fast, efficient and economical diagnosis of this type of fault without the need to resort to excess current. instrumentation or active diagnostic methods.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Con objeto de solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención se refiere a un método y a un sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna.In order to solve the aforementioned drawbacks, the present invention refers to a method and system for locating ground faults on the alternating current side of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current.
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC), objeto de la presente invención, es de especial aplicación en instalaciones eléctricas en donde la conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) se realiza mediante un inversor con transistores.The earth fault location system on the alternating current (AC) side of an electrical installation with conversion between direct current (DC) and alternating current (AC), object of the present invention, is of special application in electrical installations in where the conversion between direct current (DC) and alternating current (AC) is carried out by means of an inverter with transistors.
El sistema de localización de faltas a tierra comprende: The ground fault location system includes:
- un subsistema de puesta a tierra configurado para conectarse a un punto de un bus de corriente continua de la instalación eléctrica o a un punto del lado de corriente alterna de la instalación eléctrica; el subsistema de puesta a tierra comprende una resistencia de puesta a tierra y medios de medición de una caída de tensión (ugnd(t)) en dicha resistencia de puesta a tierra, y;- a grounding subsystem configured to be connected to a point on a direct current bus of the electrical installation or to a point on the alternating current side of the electrical installation; the grounding subsystem comprises a grounding resistance and means for measuring a voltage drop ( ugnd ( t)) in said grounding resistance, and;
- un módulo de media de tensiones fase-neutro que está conectado a cada una de las tres fases y al punto neutro del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, para la medida de las tensiones de fase (Uan, Ubn y Ucn) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica.- a phase-neutral voltage measurement module that is connected to each of the three phases and to the neutral point on the alternating current (AC) side of the electrical installation, for the measurement of phase voltages ( U an , U bn and U cn ) in each of the three phases on the alternating current (AC) side of the electrical installation.
De manera novedosa, el sistema de localización de faltas a tierra, objeto de la presente invención, comprende:In a novel way, the ground fault location system, object of the present invention, comprises:
- un módulo de media de frecuencias configurado para medir la frecuencia de conmutación (fk) de al menos uno de los transistores del inversor y para medir la frecuencia fundamental (6) de las corrientes y/o tensiones de fase en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica;- a frequency average module configured to measure the switching frequency ( fk) of at least one of the inverter transistors and to measure the fundamental frequency (6) of the phase currents and/or voltages in each of the three phases of the alternating current (AC) side of the electrical installation;
- un módulo de cálculo de fasores conectado al subsistema de puesta a tierra, al módulo de medida de frecuencias y al módulo de medida de tensiones fase-neutro donde el módulo de cálculo de fasores está configurado para calcular unos fasores de la tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra y unos fasores de las tensiones fase-neutro (Uan, Ubn y Ucn) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde los fasores se calculan de la siguiente manera:- a phasor calculation module connected to the grounding subsystem, the frequency measurement module and the phase-neutral voltage measurement module where the phasor calculation module is configured to calculate voltage phasors (ugnd( t)) in the grounding subsystem and phase-neutral voltage phasors ( U an, U bn and U cn ) in each of the three phases on the alternating current (AC) side of the electrical installation, where the phasors are calculated as follows:
donde: where:
a¡ : es la componente en filtro coseno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u; a¡ : is the cosine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u;
bj : es la componente en filtro seno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u ; bj : is the sine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u ;
N : es el número de muestras de la onda de tensión u; N : is the number of samples of the voltage wave u;
n : es el número de muestra instantánea de la onda de tensión u; n : is the instantaneous sample number of the voltage wave u;
LJj : es la amplitud del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; LJj : is the amplitude of the phasor at frequency “j” of the voltage wave u;
dj : es el ángulo del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; dj : is the angle of the phasor at frequency "j" of the voltage wave u;
de forma que se obtengan los fasores de tensión Ugnd en el subsistema de puesta a tierra para f i y fk y los fasores de las tensiones fase-neutro Uan, Ubn y Ucn para f i , fk- f i y fk+ f i ; so as to obtain the voltage phasors U gnd in the grounding subsystem for fi and f k and the phase-neutral voltage phasors U an , U bn and U cn for fi , f k - fi y f k + f i ;
- un módulo de determinación de fase con defecto a tierra conectado al módulo de cálculo de fasores, donde si la caída de tensión (ugnd{ t )) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica supera un valor umbral predeterminado, el módulo de determinación de fase con defecto a tierra está configurado para determinar que la fase con falta a tierra es aquella fase en la que se cumple:- an earth-fault phase determination module connected to the phasor calculation module, where if the voltage drop ( ugnd{ t )) in the grounding subsystem of the electrical installation exceeds a predetermined threshold value, the module The determination phase with ground fault is configured to determine that the phase with ground fault is the phase in which the following is true:
&in $ Qgnd % 180° &in $Qgnd % 180°
donde 8 gnd es el argumento del fasor de la tensión en el subsistema de puesta a tierra y 0in es el argumento del fasor de la tensión de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde la tensión de la fase con falta a tierra dispone de una diferencia de fase igual o sustancialmente igual a 180° respecto a la tensión en el subsistema de puesta a tierra;where 8 gnd is the phasor argument of the voltage in the grounding subsystem and 0in is the phasor argument of the voltage of the phase with ground fault on the alternating current (AC) side of the electrical installation, where the voltage of the phase with fault to ground has a phase difference equal to or substantially equal to 180° with respect to the voltage in the grounding subsystem;
- un módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra conectado al módulo de determinación de fase con defecto a tierra, donde el módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra está configurado para determinar la resistencia de falta a tierra, Rf , mediante: - an earth fault resistance calculation module connected to the earth fault phase determination module, where the earth fault resistance calculation module is configured to determine the earth fault resistance, Rf , using :
Rf Rgnd ' 
donde:where:
Rf. es el valor de la resistencia de falta a tierra; Rf. is the value of the earth fault resistance;
Rgnd: es el valor de la resistencia del subsistema de puesta a tierra; Rgnd: is the value of the resistance of the grounding subsystem;
Ugnd: es el valor del fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra, a la frecuencia de conmutación del inversor (fk); Ugnd : is the value of the voltage phasor in the grounding subsystem, at the switching frequency of the inverter (fk);
Un: es la tensión de la fase en falta donde el subíndice fk - fi y fk + fi indica las frecuencias de los fasores a aplicar, y; Un: is the voltage of the faulted phase where the subscript fk - fi and fk + fi indicates the frequencies of the phasors to be applied, and;
- un módulo de cálculo de la posición de falta a tierra conectado al módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra, donde el módulo de cálculo de la posición de falta a tierra está configurado para determinar la posición en donde se ha producido la falta a tierra, dentro de la fase en falta, mediante:- an earth fault position calculation module connected to the earth fault resistance calculation module, where the earth fault position calculation module is configured to determine the position where the fault has occurred to ground, within the faulted phase, by means of:
con fasores de frecuencia fundamental para su determinación.with fundamental frequency phasors for their determination.
De manera preferente, el sistema de localización de faltas a tierra comprende un módulo de emisión de alarma conectado al módulo de cálculo de la posición de falta a tierra, donde el módulo de emisión de alarma está configurado para generar una señal de alarma que comprende información acerca de la fase con falta a tierra, la resistencia de falta, R f, y la posición de la falta, x, dentro de la fase con falta a tierra.Preferably, the ground fault location system comprises an alarm emission module connected to the ground fault position calculation module, where the alarm emission module is configured to generate an alarm signal comprising information about the grounded phase, the fault resistance, R f , and the position of the fault, x, within the grounded phase.
Asimismo, de manera preferente, el módulo de emisión de alarma está configurado para enviar la señal de alarma a un dispositivo (ajeno a la presente invención) de monitorización y/o de protección, para la monitorización y/o para la activación de mecanismos de protección de la instalación eléctrica por parte de dicho dispositivo.Likewise, preferably, the alarm emission module is configured to send the alarm signal to a monitoring device (unrelated to the present invention). and/or protection, for monitoring and/or activation of protection mechanisms of the electrical installation by said device.
Tal y como ya sea ha comentado, la presente invención se refiere también a un método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC). El método está especialmente indicado para instalaciones eléctricas en donde la conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) se realice mediante un inversor con transistores.As already mentioned, the present invention also refers to a method for locating ground faults on the alternating current (AC) side of an electrical installation with conversion between direct current (DC) and alternating current (AC). . The method is especially indicated for electrical installations where the conversion between direct current (DC) and alternating current (AC) is carried out by means of an inverter with transistors.
El método de localización de faltas a tierra, objeto de la presente invención, comprende:The ground fault location method, object of the present invention, comprises:
- una etapa de medida de tensiones y frecuencias, para la medida de tensiones en un subsistema de puesta a tierra conectado a un bus de corriente continua de la instalación eléctrica o a un lado de corriente alterna de la instalación eléctrica, para la medida de las tensiones fase-neutro (uan(t) , u bn( t) y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica y para la medida de la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica, así como para la medida de la frecuencia de conmutación, fk, de los transistores del inversor, y la medida de la frecuencia fundamental, fi, en las corrientes y tensiones en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde si la medida de tensión, ugnd(t) , en el subsistema de puesta a tierra es mayor que un valor umbral predeterminado, el método comprende;- a voltage and frequency measurement stage, for voltage measurement in a grounding subsystem connected to a direct current bus of the electrical installation or to the alternating current side of the electrical installation, for voltage measurement phase-neutral ( uan ( t ) , u bn ( t ) and ucn ( t )) in each of the three phases on the alternating current (AC) side of the electrical installation and for measuring the voltage drop ( ugnd ( t)) in the grounding subsystem of the electrical installation, as well as for the measurement of the switching frequency, fk, of the inverter transistors, and the measurement of the fundamental frequency, fi, in the currents and voltages in each of the three phases of the alternating current (AC) side of the electrical installation, where if the measured voltage, ugnd ( t), in the grounding subsystem is greater than a predetermined threshold value, the method comprises ;
- una etapa de obtención de fasores, en donde se estiman los fasores complejos correspondientes a la caída de tensión, ugnd(t) , en el subsistema de puesta a tierra y a las tensiones fase-neutro (uan(t) , u bn( t) y ucn(t) ) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde los fasores se calculan de la siguiente manera: - a stage for obtaining phasors, where the complex phasors corresponding to the voltage drop, ugnd ( t) , in the grounding subsystem and to the phase-neutral voltages ( uan ( t) , ubn ( t ) are estimated ) and ucn ( t) ) in each of the three phases on the alternating current (AC) side of the electrical installation, where the phasors are calculated as follows:
donde:where:
ay : es la componente en filtro coseno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u;ay : is the cosine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u;
bj : es la componente en filtro seno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u ; bj : is the sine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u ;
N : es el número de muestras de la onda de tensión u; N : is the number of samples of the voltage wave u;
n : es el número de muestra instantánea de la onda de tensión u; n : is the instantaneous sample number of the voltage wave u;
LJj : es la amplitud del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; LJj : is the amplitude of the phasor at frequency “j” of the voltage wave u;
0 j : es el ángulo del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; 0 j : is the angle of the phasor at frequency “j” of the voltage wave u;
de forma que se obtengan los fasores de tensión Ugnd en el subsistema de puesta a tierra para f i y fk y los fasores de las tensiones fase-neutro Uan, Ubn y Ucn para f i , fk- f i y fk+ f i ; so as to obtain the voltage phasors U gnd in the grounding subsystem for fi and f k and the phase-neutral voltage phasors U an , U bn and U cn for fi , f k - fi y f k + f i ;
- una etapa de distinción de fase con falta a tierra, donde se determina la fase con falta a tierra como aquella fase en la que se cumple:- a phase distinction stage with a ground fault, where the phase with a ground fault is determined as the phase in which:
0ín $ 0gnd % 180° 0in $ 0gnd % 180°
donde 8 gnd es el argumento del fasor de la tensión en el subsistema de puesta a tierra y 0ín es el argumento del fasor de la tensión de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde la tensión de la fase con falta a tierra dispone de una diferencia de fase igual o sustancialmente igual a 180° respecto a la tensión en el subsistema de puesta a tierra; where 8 gnd is the phasor argument of the voltage in the grounding subsystem and 0in is the phasor argument of the voltage of the phase with ground fault on the alternating current (AC) side of the electrical installation, where the voltage of the phase with fault to ground has a phase difference equal to or substantially equal to 180° with respect to the voltage in the grounding subsystem;
- una etapa de obtención de la resistencia de falta a tierra, donde se determina la resistencia de falta a tierra, Rf, mediante:- a stage for obtaining the earth fault resistance, where the earth fault resistance, Rf, is determined by:
donde:where:
Rf. es el valor de la resistencia de falta a tierra; Rf. is the value of the earth fault resistance;
Rgnd: es el valor de la resistencia del subsistema de puesta a tierra; Rgnd : is the resistance value of the grounding subsystem;
Ugnd: es el valor del fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra, a la frecuencia de conmutación del inversor (fk); Ugnd : is the value of the voltage phasor in the grounding subsystem, at the switching frequency of the inverter (fk);
Un: es la tensión de la fase en falta donde el subíndice fk - fi y fk + fi indica las frecuencias de los fasores a aplicar, y; Un: is the voltage of the faulted phase where the subscript fk - fi and fk + fi indicates the frequencies of the phasors to be applied, and;
- una etapa de cálculo de la posición de la falta a tierra, donde se determina la posición en donde se ha producido la falta a tierra, dentro de la fase en falta, mediante:- a stage for calculating the ground fault position, where the position where the ground fault has occurred is determined, within the faulted phase, by means of:
con fasores de frecuencia fundamental para su determinación.with fundamental frequency phasors for their determination.
De manera preferente, el método de localización de faltas a tierra, objeto de la presente invención, comprende una etapa de emisión de alarma, en donde se genera una señal de alarma que comprende información acerca de la fase con falta a tierra, la resistencia de falta, R f, y la posición de la falta, x, dentro de la fase con falta a tierra. Preferably, the method for locating ground faults, object of the present invention, comprises an alarm emission stage, where an alarm signal is generated that includes information about the phase with ground fault, the resistance of fault, R f , and the position of the fault, x, within the grounded phase.
Asimismo, de manera preferente, el método de localización de faltas a tierra, objeto de la presente invención, comprende enviar la señal de alarma a un dispositivo (ajeno a la presente invención) de monitorización y/o de protección, para la monitorización y/o para la activación de mecanismos de protección de la instalación eléctrica por parte de dicho dispositivo.Likewise, preferably, the ground fault location method, object of the present invention, comprises sending the alarm signal to a monitoring and/or protection device (foreign to the present invention), for monitoring and/or or for the activation of protection mechanisms of the electrical installation by said device.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Se describen aquí de forma breve una serie de figuras, de ejemplos no limitativos, que ayudan a comprender mejor la invención:A series of figures are briefly described here, with non-limiting examples, which help to better understand the invention:
La Figura 1 muestra una posible configuración de una instalación AC/DC con el lado de AC a diagnosticar por la invención.Figure 1 shows a possible configuration of an AC/DC installation with the AC side to be diagnosed by the invention.
La Figura 2 muestra, según una posible forma de realización de la invención, el flujograma de las etapas o fases del método de localización de faltas a tierra.Figure 2 shows, according to a possible embodiment of the invention, the flowchart of the stages or phases of the ground fault location method.
La Figura 3a, la Figura 3b y la Figura 3c muestran un ejemplo práctico de diagnóstico de falta a tierra en el lado de AC de un sistema DC/AC a partir de una posible realización de la invención.Figure 3a, Figure 3b and Figure 3c show a practical example of ground fault diagnosis on the AC side of a DC/AC system from a possible embodiment of the invention.
Descripción detalladaDetailed description
Se procede a continuación a hacer una descripción de una posible aplicación de la invención, para una instalación eléctrica AC/DC, a modo de ejemplo no limitativo de una posible implementación del sistema y el método de la invención.A description of a possible application of the invention for an AC/DC electrical installation is provided below, as a non-limiting example of a possible implementation of the system and method of the invention.
En la Figura 1 se muestra una instalación eléctrica DC/AC formada por un bus de corriente continua (1) y un lado de corriente alterna (6) de frecuencia variable. Existen dos fuentes de corriente continua (2, 3) o baterías, conectadas en serie al bus de corriente continua (1): una primera fuente de corriente continua (2) y una segunda fuente de corriente continua (3). Ambas fuentes de corriente continua (2, 3) tienen igual valor, si bien la primera fuente de corriente continua (2) corresponde al polo positivo de generación de corriente continua y la segunda fuente de corriente continua (3) corresponde al polo negativo de generación de corriente continua. El punto del bus de corriente continua (1) situado entre ambas fuentes de corriente continua (2, 3) es accesible, por ejemplo, para la conexión de un subsistema de puesta a tierra (8), el cual comprende una resistencia de puesta a tierra y unos medios de medición de una caída de tensión (ugnd(t)) en dicha resistencia de puesta a tierra.Figure 1 shows a DC/AC electrical installation made up of a direct current bus (1) and an alternating current side (6) with variable frequency. There are two direct current sources (2, 3) or batteries, connected in series to the direct current bus (1): one first source of direct current (2) and a second source of direct current (3). Both sources of direct current (2, 3) have the same value, although the first source of direct current (2) corresponds to the positive pole of generation of direct current and the second source of direct current (3) corresponds to the negative pole of generation of direct current. The direct current bus point (1) located between the two direct current sources (2, 3) is accessible, for example, for the connection of a grounding subsystem (8), which includes a grounding resistor. ground and means for measuring a voltage drop (ugnd(t)) in said grounding resistance.
El bus de corriente continua (1) dispone de un condensador (4) y un inversor de seis pulsos con unos transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs) (5) que convierten la corriente continua en alterna. En el lado de corriente alterna (6) se sitúa una carga trifásica (por ejemplo, un motor) con sus impedancias de fase (7).The direct current bus (1) has a capacitor (4) and a six-pulse inverter with insulated gate bipolar transistors (IGBTs) (5) that convert direct current into alternating current. On the alternating current side (6) there is a three-phase load (for example, a motor) with its phase impedances (7).
Como ya se ha comentado, en el ejemplo de instalación eléctrica AC/DC de la Figura 1, el punto medio de las baterías se ha conectado a un subsistema de puesta a tierra (8) con conexión a tierra (9).As already mentioned, in the example of AC/DC electrical installation in Figure 1, the midpoint of the batteries has been connected to a grounding subsystem (8) with ground connection (9).
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende un módulo de media de tensiones (10) fase-neutro que está conectado a cada una de las tres fases y al punto neutro del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, para la medida de las tensiones de fase en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica. Así pues, el módulo de medida de tensiones (10) fase neutro está configurado para medir las tensiones de fase ( Uan, Ubn y The ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, comprises a phase-neutral voltage average module (10) that is connected to each of the three phases and to the neutral point of the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation, for the measurement of the phase voltages in each of the three phases of the alternating current (AC) side (6) electrical installation. Thus, the neutral phase voltage measurement module (10) is configured to measure the phase voltages ( Uan , Ubn and
Ucn) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica Ucn ) in each of the three phases on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende un módulo de medida de frecuencias (11) conectado a al menos uno de los transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs) (5) y configurado para medir la frecuencia de conmutación (fk) de los transistores así como la frecuencia fundamental (f i) (frecuencia del primer armónico) de las corrientes y/o tensiones de fase en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica.The ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, comprises a frequency measurement module (11) connected to at least one of the insulated gate bipolar transistors (IGBTs) (5) and configured to measure the frequency switching frequency ( fk) of the transistors as well as the fundamental frequency ( fi ) (frequency of the first harmonic) of the phase currents and/or voltages in each of the three phases on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation.
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende también un módulo de cálculo de fasores (12) conectado al subsistema de puesta a tierra (8), al módulo de medida de frecuencias (11) y al módulo de medida de tensiones (10) fase-neutro. El módulo de cálculo de fasores (12) está configurado para calcular unos fasores de la tensión (ugnd(t) ) en el subsistema de puesta a tierra (8) y unos fasores de las tensiones fase-neutro ( Uan, Ubn y Ucn) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, donde los fasores se calculan de la siguiente manera:The ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, also comprises a phasor calculation module (12) connected to the commissioning subsystem. to earth (8), to the frequency measurement module (11) and to the phase-neutral voltage measurement module (10). The phasor calculation module (12) is configured to calculate voltage phasors ( ugnd ( t)) in the grounding subsystem (8) and phase-neutral voltage phasors ( Uan , Ubn and Ucn ) . in each of the three phases on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation, where the phasors are calculated as follows:
Donde:Where:
a¡ : es la componente en filtro coseno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u. a¡ : is the cosine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u.
bj : es la componente en filtro seno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u. bj : is the sine filter component of the wave for a given frequency “j” in a voltage wave with instantaneous values u .
N : es el número de muestras de la onda u. N : is the number of samples of the u wave.
n : es el número de muestra instantánea de la onda u. n : is the instantaneous sample number of wave u.
Új : es la amplitud del fasor a frecuencia “j” de la onda u. Új : is the amplitude of the phasor at frequency “j” of wave u.
d¡ : es el ángulo del fasor a frecuencia “j” de la onda u. d¡ : is the angle of the phasor at frequency "j" of wave u.
de forma que se obtengan los fasores de tensión Ugnd en el subsistema de puesta a tierra (8) para f i y fk y los fasores de las tensiones fase-neutro Uan, Ubn y Ucn para f i , fk -f i y fk f i. so as to obtain the voltage phasors U gnd in the grounding subsystem (8) for fi and f k and the phase-neutral voltage phasors U an, U bn and U cn for fi , f k - f i and f k f i.
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende también un módulo de determinación de fase con defecto a tierra (13) conectado al módulo de cálculo de fasores (12) y configurado para determinar, en caso de existir una falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, en cuál de las tres fases de la carga se ha producido la falta a tierra. El módulo de determinación de fase con defecto a tierra (13) está configurado para determinar que la fase con falta a tierra es aquella fase en la que se cumple:The ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, also comprises a phase determination module with ground fault (13) connected to the phasor calculation module (12) and configured to determine, in the event of a ground fault on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation, in which of the three phases of the load has been produced the ground fault. The ground fault phase determination module (13) is configured to determine that the ground fault phase is the phase in which the following is true:
Sin $ Sgnd % 180° Sin $ Sgnd % 180°
donde 0gnd es el argumento del fasor de la tensión en el subsistema de puesta a tierra (8) y din es el argumento del fasor de la tensión de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica. La tensión de la fase con falta a tierra dispone de una diferencia de fase igual o sustancialmente igual a 180° respecto a la tensión en el subsistema de puesta a tierra (8).where 0gnd is the phasor argument of the voltage in the grounding subsystem (8) and din is the phasor argument of the voltage of the ground-faulted phase on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation. The phase voltage with a ground fault has a phase difference equal to or substantially equal to 180° with respect to the voltage in the grounding subsystem (8).
Una vez se sabe cuál es la fase con defecto a tierra se supone que las tensiones de faseneutro no varían en caso de falta si el dispositivo de puesta a tierra es de alta impedancia (aquella que limite la corriente de falta al menos hasta un máximo de 50 mA). Sin embargo, la fase en falta queda dividida en dos tensiones, aguas arriba de la falta y aguas debajo de la falta de forma que:Once the phase with a ground fault is known, it is assumed that the phase-neutral voltages do not vary in the event of a fault if the grounding device is of high impedance (that which limits the fault current to at least up to a maximum of 50mA). However, the faulted phase is divided into two voltages, upstream of the fault and downstream of the fault in such a way that:
j¿#n j¿#n !¿ in ~ !¿ in!¿ in ~ !¿ in
donde: where:
Um : es la tensión desde el terminal del inversor hasta el punto de falta de la fase en falta, o x- Um . Um : is the voltage from the inverter terminal to the fault point of the faulted phase, or x- Um .
Um : es la tensión desde el punto de falta hasta el punto neutro de la fase en falta, o (1-x) ■ Uin. Um : is the voltage from the fault point to the neutral point of the faulted phase, or (1-x) ■ Uin .
Aplicando la segunda ley de Kirchoff al circuito de falta (aquel circuito que encierra la corriente de falta) se tiene que:Applying Kirchoff's second law to the fault circuit (that circuit that encloses the fault current) we have:
M in = —n - f + Ugnd Min = —n - f + Ugnd
Con Uf siendo la caída de tensión en la resistencia de falta, que se relaciona con Ugnd mediante la corriente de falta, que es la misma en ambas resistencias:With Uf being the voltage drop across the fault resistor, which is related to Ugnd by the fault current, which is the same across both resistors:
De estas dos expresiones y sabiendo que Um está en contrafase con Ugnd, se obtiene que:From these two expressions and knowing that Um is in antiphase with Ugnd, it is obtained that:
Donde x es la posición de falta indicada en tanto por uno, donde 1 corresponde con terminales del inversor y 0 con el punto neutro de la carga.Where x is the fault position indicated by one, where 1 corresponds to the inverter terminals and 0 to the neutral point of the load.
O despejando Rf, se obtiene que:Or clearing Rf, it is obtained that:
Así pues, el sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende también un módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra (14) conectado al módulo de determinación de fase con defecto a tierra (13). El módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra (14) está configurado para determinar la resistencia de falta a tierra, Rf.Thus, the ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, the object of the present invention, also includes a module for calculating the ground fault resistance (14) connected to the earth fault phase determination module (13). The earth fault resistance calculation module (14) is configured to determine the earth fault resistance, Rf.
Para el cálculo de la resistencia de defecto o resistencia de falta a tierra, Rf , se aplican los fasores correspondientes a la frecuencia de conmutación, donde la posición del defecto no influye en el circuito de falta ya que se trata de una componente de secuencia cero, pero sí que lo hace Rf, que atenúa la señal de Ugndya que esta resistencia hace de divisor de tensión con el subsistema de puesta a tierra (8). Comparando la componente de conmutación de Un y la de Ugnd, se puede ver cuánto se ha atenuado dicha componente debido al efecto de Rf. Sin embargo, Un no tiene armónico de conmutación fase-neutro porque se anula con los disparos del resto de ramas. El resultado de la convolución de las frecuencias f f y fk+fi según el teorema de Leblanc hacen posible dicho cálculo, de tal forma que se obtiene la expresión:To calculate the fault resistance or earth fault resistance, R f , the phasors corresponding to the switching frequency are applied, where the position of the fault does not influence the fault circuit since it is a sequence component zero, but Rf does, which attenuates the Ugnd signal since this resistor acts as a voltage divider with the grounding subsystem (8). By comparing the switching component of Un and that of Ugnd, it can be seen how much this component has been attenuated due to the effect of Rf. However, Un does not have a phase-neutral commutation harmonic because it is canceled with the trips of the rest of the branches. The result of the convolution of the frequencies ff and fk+fi according to Leblanc's theorem make this calculation possible, in such a way that the expression is obtained:
donde:where:
R f : es el valor de la resistencia de falta a tierra; R f : is the value of the earth fault resistance;
Rgnd : es el valor de la resistencia de puesta a tierra; R gnd : is the value of the grounding resistance;
Ugnd : es el valor del fasor de tensión de puesta a tierra, a la frecuencia de conmutación del inversor (subíndice fk); U gnd : is the value of the grounding voltage phasor, at the switching frequency of the inverter (subindex fk);
Un : es la tensión de la fase en falta donde el subíndice fk - f i y fk + f i indica las frecuencias de los fasores a aplicar. U n : is the voltage of the faulted phase where the subscript f k - fi and f k + f i indicates the frequencies of the phasors to be applied.
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende también un módulo de cálculo de la posición de falta a tierra (15) conectado al módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra (14). El módulo de cálculo de la posición de falta a tierra (15) está configurado para determinar la posición en donde se ha producido la falta a tierra, dentro de la fase en falta.The ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, also includes a module for calculating the ground fault position (15). connected to the earth fault resistance calculation module (14). The ground fault position calculation module (15) is configured to determine the position where the ground fault has occurred, within the faulted phase.
Para el cálculo de la posición de falta a tierra dentro de la fase en falta, se aplica la ecuación: For the calculation of the ground fault position within the faulted phase, the equation is applied:
con fasores de primer armónico para su estimación.with first harmonic phasors for its estimation.
Por último, el sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende también un módulo de emisión de alarma (16) conectado al módulo de cálculo de la posición de falta a tierra (15). El módulo de emisión de alarma (16) está configurado para enviar al menos la información de la fase con defecto o falta a tierra, la resistencia de falta, R f , y la posición de la falta, x, dentro de la fase con falta a tierra, a dispositivos ajenos a la invención encargados de proteger y monitorizar la instalación eléctrica DC/AC.Finally, the ground fault location system on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current, object of the present invention, also comprises an alarm emission module (16) connected to the Earth fault position calculation module (15). The alarm emission module (16) is configured to send at least the information of the phase with fault or fault to earth, the fault resistance, R f , and the position of the fault, x, within the phase with fault to ground, to devices unrelated to the invention in charge of protecting and monitoring the DC/AC electrical installation.
La Figura 2 muestra un diagrama de bloques con las fases o etapas de una posible forma de realización del método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna.Figure 2 shows a block diagram with the phases or stages of a possible embodiment of the ground fault location method on the alternating current side (6) of an electrical installation with conversion between direct current and alternating current.
Así pues, el método de localización de faltas a tierra propuesto para una posible realización de la invención consta de una primera etapa de medida de tensiones y frecuencias (17), para la medida de tensiones entre los terminales del subsistema de puesta a tierra (8) y la medida de tensiones fase-neutro de cada fase del lado de corriente alterna (AC) (6), para la obtención de las tensiones fase-neutro (uan(t) , u bn( t) y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica y la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica, así como para la medida de la frecuencia de conmutación, k de los transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs) (5) del inversor, y la medida de la frecuencia fundamental o de primer armónico, fi, en las corrientes y tensiones en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica.Thus, the ground fault location method proposed for a possible implementation of the invention consists of a first voltage and frequency measurement stage (17), for the measurement of voltages between the terminals of the grounding subsystem (8 ) and the measurement of the phase-neutral voltages of each phase on the alternating current (AC) side (6), to obtain the phase-neutral voltages ( uan ( t ) , ubn ( t ) and ucn ( t )) in each of the three phases of the alternating current side (AC) (6) of the electrical installation and the voltage drop ( ugnd ( t)) in the grounding subsystem (8) of the electrical installation, as well as for the measurement of the switching frequency, k of the insulated gate bipolar transistors (IGBTs) (5) of the inverter, and the measurement of the fundamental or first harmonic frequency, fi, in the currents and voltages in each of the three phases on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation.
Si la medida de tensión, ugnd(t) , en el subsistema de puesta a tierra (8) es mayor que un valor umbral predeterminado, se inicia el proceso de localización de la falta a tierra. If the voltage measurement, ugnd ( t), in the grounding subsystem (8) is greater than a predetermined threshold value, the ground fault location process begins.
Una vez iniciado el proceso de localización de la falta a tierra, se procede a una segunda etapa de obtención de fasores (18) en donde se estiman los fasores complejos correspondientes a la caída de tensión, ugnd(t), en el subsistema de puesta a tierra (8) y a las tensiones fase-neutro (uan(t) , u bn( t) y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica. En esta etapa, se calculan los fasores de tensión Ugnd, Uan, Ubn y Ucn para las distintas frecuencias, f i , f f fk y fk+ f i . Once the process of locating the ground fault has begun, a second stage of obtaining phasors (18) is carried out, where the complex phasors corresponding to the voltage drop, ugnd(t), in the commissioning subsystem are estimated. to ground (8) and to the phase-neutral voltages ( uan ( t) , u bn ( t) and ucn ( t)) in each of the three phases on the alternating current (AC) side (6) of the electrical installation . At this stage, the voltage phasors Ugnd, Uan , Ubn and Ucn are calculated for the different frequencies, fi , ff fk and fk + fi .
Tras la etapa de obtención de fasores (18), se pasa a una etapa de distinción de fase con falta a tierra (19), donde la fase con falta tendrá una diferencia angular de alrededor de 180° eléctricos entre fasor fase-neutro y el fasor propio del subsistema de puesta a tierra (8).After the stage of obtaining phasors (18), there is a phase distinction stage with a ground fault (19), where the phase with a fault will have an angular difference of around 180° electrical between the phase-neutral phasor and the own phasor of the grounding subsystem (8).
Tras las etapa de distinción de fase con falta a tierra (19) y una vez se sabe cuál es la fase con falta a tierra, se pasa a una etapa de obtención de la resistencia de falta a tierra (20). Se utilizan los valores de Um ( fk- f i ) y U f + f i ) en conjunto con el de U g n f ) para estimar la resistencia de falta, R f . After the stage of phase distinction with ground fault (19) and once it is known which is the phase with ground fault, it goes to a stage of obtaining the ground fault resistance (20). The values of Um ( fk - fi ) and U f + fi ) are used in conjunction with that of U gnf ) to estimate the fault resistance, R f .
Tras la etapa de obtención de la resistencia de falta a tierra (20), se pasa a una etapa de cálculo de la posición de la falta a tierra (21). Con el valor de R f , se estima la posición de falta utilizando los fasores a frecuencia fundamental, f i , de la tensión fase-neutro de la fase en falta y con Ugnd. After the stage of obtaining the ground fault resistance (20), a stage of calculating the position of the ground fault (21) is passed. With the value of R f , the fault position is estimated using the phasors at fundamental frequency, fi , of the phase-neutral voltage of the faulted phase and with Ugnd .
Finalmente, tras la etapa de cálculo de la posición de la falta a tierra (21), se pasa a una etapa de emisión de alarma (22). En esta etapa, se envía una alarma a dispositivos de seguridad y/o protección de la instalación eléctrica, ajenos a la invención, donde dicha alarma comprende al menos la información de la fase en falta, de la resistencia de falta, R f , y de la posición, x, de la falta a tierra dentro de la fase en falta.Finally, after the stage of calculating the position of the ground fault (21), there is a stage of issuing an alarm (22). In this stage, an alarm is sent to safety and/or protection devices of the electrical installation, unrelated to the invention, where said alarm includes at least the information on the faulty phase, the fault resistance, R f , and of the position, x, of the ground fault within the faulted phase.
Finalmente, la Figura 3a, la Figura 3b y la Figura 3c muestran un ejemplo numérico experimental de una falta a tierra en un sistema DC/AC de 140 kW. En este sistema se pone en el punto medio del bus de corriente continua (1) un subsistema de puesta a tierra (8) con una resistencia de puesta a tierra de Rgnd = 4700 Q y se realiza una falta en terminales del inversor de la fase “a” (x = 100%). En la parte superior, se muestran los registros temporales para 40 ms de las tensiones fase-neutro y Ugnd de dicho sistema. Una vez se llevan a cabo las etapas correspondientes se estipula que la fase con defecto es la fase “a” al estar a 180.72° respecto Ugnd. Realizando el cálculo de los fasores para el armónico fundamental (50 Hz) se tiene que Uan( 50 Hz) = 126.407 V y Ugnd(soHz) = 87.2083 V. Para las componentes convolutivas de la frecuencia de conmutación (5000 Hz) se tiene que Uan(4950Hz) = 40.4459 V y Uan(sosoHz) = 37.2545 V y Ugnd(skHz) = 106.209 V. Por lo tanto, la resistencia de falta es de:Finally, Figure 3a, Figure 3b and Figure 3c show an experimental numerical example of a ground fault in a 140 kW DC/AC system. In this system, a grounding subsystem (8) is placed at the midpoint of the direct current bus (1) with a grounding resistance of Rgnd = 4700 Q and a fault is made on the inverter terminals of phase “a” (x = 100%). In the upper part, the temporary records for 40 ms of the phase-neutral voltages and Ugnd of said system are shown. Once the corresponding stages are carried out, it is stipulated that the phase with defect is phase "a" as it is at 180.72° with respect to Ugnd. Calculating the phasors for the fundamental harmonic (50 Hz), we have that Uan ( 50 Hz) = 126.407 V and Ugnd ( soHz) = 87.2083 V. For the convolutional components of the switching frequency (5000 Hz) we have that Uan ( 4950Hz) = 40.4459 V and Uan ( sosoHz) = 37.2545 V and Ugnd ( skHz) = 106.209 V. Therefore, the fault resistance is:
Y con dicho valor, la posición se estima como:And with said value, the position is estimated as:
Los errores relativos resultantes de este ensayo son, por lo tanto, -5.35% para la estimación de Rf y 0.94% para la posición de la falta.The relative errors resulting from this test are therefore -5.35% for the Rf estimate and 0.94% for the fault position.
Las aplicaciones del sistema y el método de la invención se orientan preferentemente a instalaciones DC/AC como pueden ser los sistemas eléctricos de potencia instalados en coches eléctricos u otros accionamientos eléctricos que funcionan alimentados a partir de baterías u otras fuentes de corriente continua y que alberguen una etapa de inversión de corriente o en sistemas AC/DC/AC como por ejemplo aerogeneradores o accionamientos eléctricos de frecuencia variable conectados a la red mediante convertidor e inversor. The applications of the system and the method of the invention are preferably oriented to DC/AC installations, such as electrical power systems installed in electric cars or other electrical drives that work from batteries or other direct current sources and that house a current reversal stage or in AC/DC/AC systems such as wind turbines or variable frequency electrical drives connected to the grid by means of a converter and inverter.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2926002 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20221020 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2926002 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20230404 |