Resumen
System and method for locating earth faults in electrical windings. Method and system for locating earth faults in electrical windings based on the analysis of the frequency response of the electrical winding feeding in the forward and reverse directions and subsequent treatment of the resonance frequencies of the system (fR1 and fR2) in a device that compares these with a database of curves from previous tests and that allows locating the fault in fault loop number (n) and fault resistance (Rf). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Método de localización de faltas a tierra en arrollamientos eléctricos, caracterizado por que comprende las siguientes etapas: • calcular (15) un ángulo de una función de transferencia en alimentación directa r t (/), como r t ( /) = 0y2t( /) - 0y i(/), para lo cual0Ü2t(f)YOuiiDse calculan con las siguientes sub-etapas: • aplicar una tensión de entrada “Ui” con el ángulo 0y i( /) a frecuencia variable T en alimentación directa sobre unos extremos de un arrollamiento eléctrico; • medir la tensión de salida “U2” y el ángulo 0y2t( /) de la tensión de salida “U2” sobre una resistencia conectada entre uno de los extremos del arrollamiento eléctrico y tierra; • calcular (16) un ángulo de una función de transferencia en alimentación inversatb(f),como<t &( / )>=0Ü2b(f) - ^ ( Z ) , para lo cualdÜ2b( /) y 0y i( /) se calculan con las siguientes sub-etapas: • aplicar una tensión de entrada “Ui” con el ángulo 0y i( /) a frecuencia variable “f” en alimentación inversa sobre los extremos del arrollamiento eléctrico; • medir la tensión de salida “U2” y el ángulodÜ2b(f) de la tensión de salida “U<2>” sobre una resistencia conectada entre el otro extremo del arrollamiento eléctrico y tierra; • calcular (17) una frecuencia de resonancia fR modificando la frecuencia f hasta quezt(f)sea cero; • comparar (18) la frecuencia de resonancia fR con una frecuencia de resonancia fRh predeterminada (y correspondiente al arrollamiento eléctrico sin fallo); • calcular (20) una frecuencia de resonancia directa fR1 modificando la frecuencia f hasta quert ( /) sea cero; y calcular (21) una frecuencia de resonancia inversa fR2 modificando la frecuencia f hasta quezb(f)sea cero; • calcular (22) unas resistencias de defecto Rf (fR1) para la frecuencia de resonancia directa fR1 para cada espira "n”, y unas resistencias de defecto Rf (fR2) para la frecuencia de resonancia inversa fR2 para cada espira complementaria "N-n+1” mediante una casación de curvas modelo previamente calculadas que relacionan para cada espira "n” con defecto del arrollamiento eléctrico, una frecuencia de resonancia con una resistencia de defecto; • calcular (23) la resistencia de defecto Rf como una cualquiera de las resistencias de defecto seleccionadas entre Rf (fR1) y Rf (fR2) para las que se cumple que: <img class="EMIRef" id="679234079-imgf000019-0001" /> siendo: Rf(fR1,n): es la resistencia de defecto calculada para la curva de la espira n de un arrollamiento eléctrico a una frecuencia de resonancia a alimentación directa; Rf(fR2,N-n+1): es la resistencia de defecto calculada para la curva de la espira complementaria a n de un arrollamiento eléctrico a una frecuencia de resonancia a alimentación inversa; Tol: es un valor de tolerancia predeterminado; • calcular (24) la espira con defecto "n” a partir de la casación de curvas anterior una vez conocido el valor de la resistencia de defecto Rf y teniendo en cuenta que la relación Rf(fR1,n) es única. 2. Método de localización de faltas a tierra en arrollamientos eléctricos, según la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa de comparar la frecuencia de resonancia fR con una frecuencia de resonancia fRh predeterminada adicionalmente comprende emitir (19) una señal de aviso cuando la frecuencia de resonancia fR es igual a la frecuencia de resonancia fRh predeterminada. 3. Método de localización de faltas a tierra en arrollamientos eléctricos, según la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa de comparar la frecuencia de resonancia fR con una frecuencia de resonancia fRh predeterminada adicionalmente comprende emitir (26) una señal de aviso cuando la frecuencia de resonancia fR es diferente a la frecuencia de resonancia fRh predeterminada. 4. Sistema de localización de faltas a tierra en arrollamientos eléctricos, caracterizado por que comprende: • un equipo de medida de respuesta en frecuencia (1) conectable a un arrollamiento eléctrico (2) configurado para alimentar el arrollamiento eléctrico con alimentación directa e inversa; el equipo de medida de respuesta en frecuencia (1) a su vez comprende: o un dispositivo (3) de inyección de tensión de entrada "U1” con ángulo 0y i( /) a frecuencia variable “f” configurado para llevar a cabo una alimentación sobre los extremos de un arrollamiento eléctrico (2); y, o un equipo de medida (4, 12) de una tensión de salida “U2” con ángulo0Uzt(f)sobre una resistencia de valor predeterminado, donde la resistencia está conectada entre un extremo del arrollamiento eléctrico y tierra; • un subsistema de extracción de frecuencia de resonancia (5) configurado para: o calcular un ángulo de una función de transferencia en alimentación directa r t ( /) y un ángulo de una función de transferencia en alimentación inversazh(f)\ <img class="EMIRef" id="679234079-imgf000020-0002" /> <img class="EMIRef" id="679234079-imgf000020-0001" /> donde: <T>t: es el ángulo de la función de transferencia en alimentación directa; <T>b: es el ángulo de la función de transferencia en alimentación inversa; 0U1: es el ángulo de la tensión de inyección; 0U2t: es el ángulo de la tensión de salida de alimentación directa; 0U2b: es el ángulo de la tensión de salida de alimentación inversa; f: es la frecuencia de inyección de tensión en la entrada; o calcular una frecuencia de resonancia fR modificando la frecuencia f hasta que r t ( /) sea cero; o comparar la frecuencia de resonancia fR con una frecuencia de resonancia fRh predeterminada (y correspondiente al arrollamiento eléctrico sin fallo); o calcular una frecuencia de resonancia directa fR1 modificando la frecuencia f hasta que it ( f) sea cero; y calcular una frecuencia de resonancia inversa fR2 modificando la frecuencia f hasta quezb(f)sea cero; un subsistema de comparación con curvas modelo de resistencia de defecto frente a frecuencia de resonancia (6) configurado para calcular unas resistencias de defecto Rf (fR1) para la frecuencia de resonancia directa fR1 para cada espira "n”, y unas resistencias de defecto Rf (fR2) para la frecuencia de resonancia inversa fR2 para cada espira complementaria "N-n+1” mediante una casación de curvas modelo previamente calculadas que relacionan para cada espira "n” con defecto del arrollamiento eléctrico, una frecuencia de resonancia con una resistencia de defecto; un subsistema de cálculo de la espira de defecto y la resistencia de defecto (7), el cual está configurado para: o calcular la resistencia de defecto Rf como una cualquiera de las resistencias de defecto seleccionadas entre Rf (fR1) y Rf (fR2) para las que se cumple que: <img class="EMIRef" id="679234079-imgf000021-0001" /> siendo: Rf(fR1,n): es la resistencia de defecto calculada para la curva de la espira n de un arrollamiento eléctrico a una frecuencia de resonancia a alimentación directa; Rf(fR2,N-n+1): es la resistencia de defecto calculada para la curva de la espira complementaria a n de un arrollamiento eléctrico a una frecuencia de resonancia a alimentación inversa; Tol: es un valor de tolerancia predeterminado; o calcular la espira con defecto "n” a partir de la casación de curvas anterior una vez conocido el valor de la resistencia de defecto Rf y teniendo en cuenta que la relación Rf(fR1,n) es única. 5. Sistema de localización de faltas a tierra en arrollamientos eléctricos, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un dispositivo de emisión de aviso (8) de falta/sano del arrollamiento eléctrico.
