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Method and system for detecting ground faults in the stator of a synchronous machine (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.2953458.A1
Fecha publicacion
13/11/2023
Numero solicitud
ES20230030304
Fecha presentacion
17/04/2023

En detalle

Resumen

Method and system (100) for detecting ground faults in the stator (200) of a synchronous machine, based on the measurement of an electrical signal at the output of the machine from which the frequency values ("f" are extracted).) and operating voltage (U) for self-adjustment of a protection function in real time with the machine in operation. With the neutral point (201) of the stator winding (200) of the machine being grounded through a grounding impedance (301) or through a grounding transformer (303), a grounding function is used. current or voltage protection. The electrical magnitude associated with the grounding system is subjected to a prior filtering that is self-adjusted, according to the measured operating frequency, and whose activation threshold (Ik, Uk, I'k, U'k) is self-adjusted according to the level of operating voltage measured. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 1. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que conecta un punto neutro (201) del devanado del estátor (200) de la máquina síncrona a una puesta a tierra (302), donde el sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona está caracterizado por que comprende: - un primer dispositivo de medición (101) configurado para medir una tensión en el estátor (200) de la máquina síncrona; - un segundo dispositivo de medición (102) configurado para medir una magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300); - un módulo de obtención de un valor de frecuencia (103), conectado al primer dispositivo de medición (101) y configurado para obtener el valor de frecuencia, “f” , instantánea de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101); - un módulo de obtención de un valor pico (104), conectado al primer dispositivo de medición (101) y configurado para obtener el valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101); - un módulo de obtención de una componente de frecuencia (105), conectado al módulo de obtención de un valor de frecuencia (103) y al segundo dispositivo de medición (102) y configurado para obtener un valor de una componente de frecuencia “f” de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300), donde dicha frecuencia “f” es la frecuencia instantánea de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101); - un módulo de obtención de un valor umbral (106), conectado al módulo de obtención de un valor pico (104) y configurado para obtener un valor umbral dependiente del valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101), y; - un módulo de comparación (107), conectado al módulo de obtención de un valor umbral (106) y al módulo de obtención de una componente de frecuencia (105), donde el módulo de comparación (107) está configurado para comparar el valor de la componente de frecuencia “f” de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) con el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106); donde el módulo de comparación (107) está configurado para emitir una señal de alarma y/o una señal de disparo de sistemas auxiliares de protección de la máquina síncrona en caso de determinar que el valor de la componente de frecuencia “f” de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) sea mayor que el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106). 2. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 1, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende una impedancia de puesta a tierra (301) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302) ,caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) y medida por el segundo dispositivo de medición (102) es una corriente eléctrica que circula por la impedancia de puesta a tierra (301) y donde el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106) es un valor umbral de corriente, Ik, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101). 3. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 1, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende una impedancia de puesta a tierra (301) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302) ,caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) y medida por el segundo dispositivo de medición (102) es una caída de tensión en la impedancia de puesta a tierra (301) y donde el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106) es un valor umbral de tensión, Uk, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101). 4. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 1, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende un transformador (303) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302), y donde el devanado secundario (303’) del transformador (303) tiene y/o está conectado a una impedancia de devanado secundario (304),caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) y medida por el segundo dispositivo de medición (102) es una corriente eléctrica que circula por la impedancia de devanado secundario (304) y donde el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106) es un valor umbral de corriente, I’k, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101). 5. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 1, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende un transformador (303) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302), y donde el devanado secundario (303’) del transformador (303) tiene y/o está conectado a una impedancia de devanado secundario (304),caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) y medida por el segundo dispositivo de medición (102) es una caída de tensión en la impedancia de devanado secundario (304) y donde el valor umbral obtenido por el módulo de obtención de un valor umbral (106) es un valor umbral de tensión, U’k, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida por el primer dispositivo de medición (101). 6. Sistema (100) de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadopor que la tensión en el estátor (200) de la máquina síncrona medida por el primer dispositivo de medición (101) es una tensión entre dos fases del devanado del estátor (200). 7. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que conecta un punto neutro (201) del devanado del estátor (200) de la máquina síncrona a una puesta a tierra (302), donde el método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona estácaracterizadopor que comprende: - medir una tensión en el estátor (200) de la máquina síncrona; - medir una magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300); - obtener el valor de frecuencia, T , instantánea de la tensión medida en el estátor (200); - obtener el valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200); - obtener un valor de una componente de frecuencia T de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300), donde dicha frecuencia T es la frecuencia instantánea de la tensión medida por en el estátor (200); - obtener un valor umbral dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200); - comparar el valor de la componente de frecuencia “f” de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) con el valor umbral obtenido y dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200), y; - determinar que se ha producido una falta a tierra en el estátor (200) de la máquina síncrona si el valor de la componente de frecuencia “f” de la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) es mayor que el valor umbral obtenido y dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200). 8. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 7, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende una impedancia de puesta a tierra (301) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302) ,caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) es una corriente eléctrica que circula por la impedancia de puesta a tierra (301) y donde el valor umbral obtenido es un valor umbral de corriente, Ik, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200). 9. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 7, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende una impedancia de puesta a tierra (301) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302) ,caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) es una caída de tensión en la impedancia de puesta a tierra (301) y donde el valor umbral obtenido es un valor umbral de tensión, Uk, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200). 10. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 7, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende un transformador (303) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302), y donde el devanado secundario (303’) del transformador (303) tiene y/o está conectado a una impedancia de devanado secundario (304),caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) es una corriente eléctrica que circula por la impedancia de devanado secundario (304) y donde el valor umbral obtenido es un valor umbral de corriente, I’k, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200). 11. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según la reivindicación 7, adecuado para una máquina síncrona vinculada a un sistema de puesta a tierra (300) que comprende un transformador (303) entre el punto neutro (201) del devanado del estátor (200) y la puesta a tierra (302), y donde el devanado secundario (303’) del transformador (303) tiene y/o está conectado a una impedancia de devanado secundario (304),caracterizadopor que la magnitud eléctrica asociada al sistema de puesta a tierra (300) es una caída de tensión en la impedancia de devanado secundario (304) y donde el valor umbral obtenido es un valor umbral de tensión, U’k, dependiente del valor pico, U, de la tensión medida en el estátor (200). 12. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11,caracterizadopor que la tensión medida en el estátor (200) de la máquina síncrona es una tensión entre dos fases del devanado del estátor (200). 13. Método de detección de faltas a tierra en el estátor (200) de una máquina síncrona según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11,caracterizadopor que comprende emitir una señal de alarma y/o una señal de disparo de sistemas auxiliares de protección de la máquina síncrona en caso de determinar que se ha producido una falta a tierra en el estátor (200) de la máquina síncrona.

Etiquetas

Inventores
Mahtani Mahtani Kumar VijayGuerrero Granados José ManuelRodriguez Pajaron PabloFernandez Beites LuisPlatero Gaona Carlos Antonio
Solicitantes
Universidad Politécnica de Madrid
Clasificacion ipc
G01R 31/ 52 A I
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