Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión, entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) mediante un inversor con transistores, donde el sistema comprende: - un subsistema de puesta a tierra (8) configurado para conectarse a un punto de un bus de corriente continua (1) de la instalación eléctrica o a un punto del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, donde el subsistema de puesta a tierra (8) 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; - 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(Uan, UbnyUcn)en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica; donde el sistema de localización de faltas a tierra estácaracterizadopor que comprende: - un módulo de media de frecuencias (11) 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) (6) de la instalación eléctrica; - 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 donde 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, UbnyUcn)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: <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000021-0001" /> donde: a¡ :es la componente en filtro coseno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u; bj: es la componente en filtro seno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneosu; N: es el número de muestras de la onda de tensión u; n: es el número de muestra instantánea de la onda de tensión u; LJj: es la amplitud del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; dj: es el ángulo del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; de forma que se obtengan los fasores de tensiónUgnden el subsistema de puesta a tierra (8) parafiyfky los fasores de las tensiones fase-neutroUan, UbnyUcnparafi, fk-fiyfk+fi; - un módulo de determinación de fase con defecto a tierra (13) conectado al módulo de cálculo de fasores (12), donde si la caída de tensión(ugnd(t))en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica supera un valor umbral predeterminado, 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: <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000021-0002" /> donde0gndes el argumento del fasor de la tensión en el subsistema de puesta a tierra (8) y6ines 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, 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 (8); - un módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra (14) conectado al módulo de determinación de fase con defecto a tierra (13), donde el módulo de cálculo de la resistencia de falta a tierra (14) está configurado para determinar la resistencia de falta a tierra, R/, mediante: 2 ' ( —¿n(/fc-/i) - in(/fc+/!)) R/ Rgnd ' - gnd(/ fc;) <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000022-0001" /> donde: Rf.es el valor de la resistencia de falta a tierra; Rgnd: es el valor de la resistencia del subsistema de puesta a tierra (8); Ugnd: es el valor del fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra (8), a la frecuencia de conmutación del inversor (k); Un:es la tensión de la fase en falta donde el subíndicefk-fiyfk+fiindica las frecuencias de los fasores a aplicar, y; - 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), donde 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, mediante: _ - gnd(/i;> <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000022-0002" /> — ¿n(/1) con fasores de frecuencia fundamental para su determinación. 2. Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) según la reivindicación 1,caracterizadopor que comprende un módulo de emisión de alarma (16) conectado al módulo de cálculo de la posición de falta a tierra (15) , donde el módulo de emisión de alarma (16) está configurado para generar una señal de alarma que comprende información acerca de la fase con falta a tierra, la resistencia de falta,Rf ,y la posición de la falta, x, dentro de la fase con falta a tierra. 3. Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) según la reivindicación 2,caracterizadopor que el módulo de emisión de alarma (16) está configurado para enviar la señal de alarma a un dispositivo 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. 4. Método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) mediante un inversor con transistores,caracterizadopor que comprende: - una etapa de medida de tensiones y frecuencias (17) para la medida de tensiones en un subsistema de puesta a tierra (8) conectado a un bus de corriente continua (1) de la instalación eléctrica o a un lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, para la medida de las tensiones fase-neutro(uan(t), ubn(t)yucn(t))en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica y para la medida de 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,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) (6) de la instalación eléctrica, donde si la medida de tensión,ugnd(t),en el subsistema de puesta a tierra (8) es mayor que un valor umbral predeterminado, el método comprende; - una 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), ubn(t) yucn(t))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: <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000024-0001" /> donde: a¡: es la componente en filtro coseno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneos u; bj: es la componente en filtro seno de la onda para una frecuencia “j” determinada en una onda de tensión con valores instantáneosu; N: es el número de muestras de la onda de tensión u; n: es el número de muestra instantánea de la onda de tensión u; LJj: es la amplitud del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; dj: es el ángulo del fasor a frecuencia “j” de la onda de tensión u; de forma que se obtengan los fasores de tensiónUgnden el subsistema de puesta a tierra (8) parafiyfky los fasores de las tensiones fase-neutroUan, UbnyUcnparafi, fk-fiyfk+fi; - una etapa de distinción de fase con falta a tierra (19), donde se determina la fase con falta a tierra como aquella fase en la que se cumple: <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000024-0002" /> donde9gndes el argumento del fasor de la tensión en el subsistema de puesta a tierra (8) y6ines 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, 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 (8); - una etapa de obtención de la resistencia de falta a tierra (20), donde se determina la resistencia de falta a tierra,Rr ,mediante: R(Rgn donde: Rf.es el valor de la resistencia de falta a tierra; Rgnd'.es el valor de la resistencia del subsistema de puesta a tierra (8); Ugnd: es el valor del fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra (8), a la frecuencia de conmutación del inversor (k); Un. es la tensión de la fase en falta donde el subíndicefk-fiyfk+fiindica las frecuencias de los fasores a aplicar, y; - una etapa de cálculo de la posición de la falta a tierra (21), donde se determina la posición en donde se ha producido la falta a tierra, dentro de la fase en falta, mediante: <img class="EMIRef" id="1aae90aa-8c71-464a-bfb8-ab8cb86fc6eb-imgf000025-0002" /> con fasores de frecuencia fundamental para su determinación. 5. Método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) según la reivindicación 4,caracterizadopor que comprende una etapa de emisión de alarma (22), en donde se genera una señal de alarma que comprende información acerca de la fase con falta a tierra, la resistencia de falta,Rf , y la posición de la falta, x, dentro de la fase con falta a tierra. 6. Método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) según la reivindicación 5,caracterizadopor que comprende enviar la señal de alarma a un dispositivo 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.
