ES3021808B2 - Metodo y sistema de deteccion y localizacion de faltas a tierra en sistemas de corriente continua con convertidores electronicos dc/dc - Google Patents
Metodo y sistema de deteccion y localizacion de faltas a tierra en sistemas de corriente continua con convertidores electronicos dc/dcInfo
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Description
DESCRIPCIÓN
MÉTODO Y SISTEMA DE DETECCIÓN Y LOCALIZACIÓN DE FALTAS A
TIERRA EN SISTEMAS DE CORRIENTE CONTINUA CON CONVERTIDORES
ELECTRÓNICOS DC/DC
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método y sistema de detección y localización de faltas a tierra en sistemas de corriente continua con al menos un convertidor electrónico DC/DC capaz de detectar dichas faltas a tierra y discernir si la falta se encuentra en el polo positivo, negativo o en un punto medio de dicho/s convertidor/es electrónico/s.
El método y sistema de la presente invención es de particular relevancia en sistemas de corriente continua con DC/DC como pueden ser, sin carácter limitativo de la invención, dispositivos tipo “DCCrowbaf/“DC Chopper’o de disipación de potencia dentro de sistemas eléctricos aerogeneradores o tracción ferroviaria eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Con el objetivo de optimizar los flujos de corriente eléctrica en sistemas de corriente continua (DC), como pueden ser realizar el seguimiento del punto de máxima potencia de paneles solares, controlar la carga y descarga de unas baterías, o frenar eléctricamente mediante una resistencia de frenado tipocrowbaren DC, los convertidores DC/DC son comúnmente utilizados.
Con estos convertidores y mediante la rápida apertura y cierre de elementos semiconductores relacionados permiten cortocircuitar o conectar partes de circuito para manipular el paso de la corriente y poder mantener la operación global en valores medios o eficaces equivalentes a los valores óptimos.
Sin embargo, el uso de estos sistemas conlleva también a posibles fallos principalmente de aislamiento ya que la conmutación de los elementos semiconductores produce gradientes de tensión elevados que deterioran dicho aislamiento de forma acelerada. Por ello, es necesario sistemas de diagnóstico y protección frente a faltas a tierra provocados principalmente por este fenómeno.
El estado de la técnica de sistemas y métodos que diagnostican y protegen faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores es extenso. Algunas técnicas conocidas, son las siguientes:
La patente norteamericana US 9753069 B2 se refiere a un Sistema de inyección de corriente continua entre tierra y el sistema a proteger para detectar faltas de aislamiento respecto a tierra. Monitorizando la corriente que se filtra por las capacidades parásitas se puede medir la resistencia de aislamiento inyectando pulsos de corriente y con una inyección de corriente fija se mide la resistencia de aislamiento. Sin embargo, los métodos de inyección de corriente necesitan equipos muy robustos, sobre todo en alta tensión, lo que implica un coste muy elevado de los mismos.
Otros métodos de detección de faltas a tierra se centran en el uso de puntos medios DC artificiales construidos a partir de condensadores o resistencia de alto valor que permiten poner a tierra el sistema con convertidores. Por ejemplo, en la patente europea EP 2256506 B1, se introduce un generador de pulsos de tensión que permite extraer también las condiciones de capacidad y resistencia de aislamiento respecto a tierra, pero que tiene las mismas desventajas que las anteriormente comentadas invenciones.
La publicación de patente europea EP-3726712 A1) propone un ingenioso sistema de conmutaciones que realiza by-pass de los distintos convertidores DC/DC. El convertidor en falta se detecta como el convertidor que cuando es puenteado extingue el defecto. El defecto es medido mediante un sistema que comprende una fuente de tensión y otra de corriente por convertidor y que detecta variaciones respecto a su estado de inyección normal.
Por otro lado, métodos de diagnóstico de faltas a tierra utilizan únicamente elementos pasivos para su diagnóstico se basan principalmente en el análisis de respuesta en frecuencia de la corriente que retorna por el punto instalado a tierra o en la tensión en una impedancia que limita la corriente de defecto. Un ejemplo de dicha técnica es lo descrito en la patente española ES 2798348 B2, en la que con una impedancia de alto valor en el punto neutro de un transformador de alimentación principal y el análisis de sus componentes armónicas mediante una transformada rápida de Fourier (FFT) en la tensión de dicha impedancia consigue detectar la zona con detecto. Sin embargo, dentro de la zona DC, aunque es capaz de discriminar la barra con defecto, no es capaz de detectar faltas en DC si existiese un convertidor DC/DC conectado en dichas barras.
Finalmente, la patente española "ES 2869451 B2 propone la conmutación de al menos tres interruptores situados en distintas partes de un sistema de corriente continua y permite la detección de faltas a tierra en el interior de baterías o paneles solares mediante el estudio de la variación de la tensión en una impedancia de puesta a tierra entre la posición de conmutación, pero no estudia el caso de englobar convertidores DC/DC en el sistema propuesto.
Como ninguna de las invenciones previas es capaz de detectar faltas a tierra en convertidores DC/DC, ya que se centran en encontrar el polo en falta (positivo o negativo) dentro de las barras DC. Por lo que es necesario proporcionar a dicho estado de la técnica de invenciones capaces de cubrir esta parte del sistema frente a faltas de aislamiento a tierra de forma eficaz y económica.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención soluciona los problemas que presenta el estado de la técnica comentado anteriormente proporcionando un sistema y un método que requieren pocos parámetros para detectar faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC.
La invención permite localizar la zona de corriente continua con falta a tierra (defecto de aislamiento entre un conductor y tierra/chasis o cualquier otro punto ajeno al circuito eléctrico) que se da por desgaste temporal del aislamiento en la zona de corriente continua de un convertidor electrónico de potencia. La novedad consiste en que el método y sistema es capaz de distinguir si la falta se encuentra en el positivo de dicha zona, en el negativo o en el "chopper” de potencia o DC/DC. La invención permite dicha detección y localización de la zona en falta con el sistema en funcionamiento.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un sistema de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC con el sistema en funcionamiento, que dispone de los siguientes subsistemas:
- Una impedancia de puesta a tierra en al menos un punto neutro o medio de DC del sistema a monitorizar;
- Un subsistema de medida de tensión en la impedancia de puesta a tierra;
- Y un subsistema de detección de faltas a tierra en el sistema con convertidores que mide la tensión en la impedancia de puesta, detecta faltas a tierra si esta medida excede un valor umbral preestablecido y distingue la zona en falta entre zona de corriente alterna o corriente continua.
El sistema se caracteriza porque comprende al menos los siguientes subsistemas:
- Un subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona de DC, que distingue cuando la falta se ha producido en dicha zona DC analizando la componente de corriente continua del resultado del análisis en el dominio de la frecuencia y que adicionalmente emite a su vez una orden de comprobación de la subzona con falta a tierra dentro de la zona DC.
- Un subsistema de actuación sobre al menos un convertidor DC/DC involucrado en la zona DC afectada que varía el estado del convertidor con respecto al que dispone cuando se detecta la falta a tierra entre conducción o no conducción de la corriente eléctrica por él.
- Un subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona de dicho convertidor basado en el análisis de la variación de polaridad de la tensión medida en la impedancia de puesta a tierra;
- Un subsistema de estimación de severidad del defecto que estima la severidad de la falta a tierra como un parámetro inversamente proporcional que es la resistencia de falta, calculada como:
Donde:
Rf = valor real de la impedancia de falta a tierra;
Rgnd = valor real de la impedancia de puesta a tierra;
R<1,2>= valor real de la impedancia utilizada para construir el neutro o punto medio artificial si lo hubiese.
Ugnd = tensión en la impedancia de puesta a tierra;
Udc = tensión entre barras positiva y negativa de la zona de DC.
- Un subsistema de emisión de alarma con al menos la información de la posición del defecto y de la resistencia de falta del mismo a dispositivos externos a la invención.
En una realización preferente, el sistema además comprende:
- un convertidor de corriente alterna en corriente continua AC/DC;
- un convertidor de corriente continua en corriente alterna DC/AC;
- donde la zona de DC tiene una línea de conexión de polaridad positiva y una línea de conexión de polaridad negativa, donde las líneas de conexión positiva y negativa conectan la salida del convertidor de corriente alterna en corriente continua AC/DC, con la entrada del convertidor de corriente continua en corriente alterna DC/AC;
- y que además comprende dos resistencias de igual valor conectadas en serie entre las líneas de conexión positiva y negativa, y donde la impedancia de puesta a tierra está conectada entre la conexión central entre las dos resistencias y tierra,
- y donde el convertidor DC/DC es un "chopper” de potencia que incluye un dispositivo semiconductor de conmutación y una resistencia, ambos conectados en serie entre las líneas de conexión positiva y negativa.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC que dispone de las siguientes etapas:
- Una etapa de medida de tensión y/o corriente en una impedancia de puesta a tierra,Ugnd,y tensión en barras de la zona DC,Udc.
- Y una etapa de comprobación de falta a tierra que se basa en el análisis en el dominio de la frecuencia de la onda de tensión en la impedancia de puesta a tierra, Ugnd. Cuando se excede un cierto valor umbral de ajuste establecido, esta etapa se lleva a cabo.
El método se caracteriza porque comprende al menos las siguientes etapas:
- Una etapa de comprobación de zona DC en falta que se basa en el análisis de la magnitud de armónico de corriente continua o armónico "cero” de Ugnd y en su polaridad(Ugndo).
- Una etapa de actuación sobre al menos un convertidor DC/DC instalado en la zona DC en falta que hace variar el estado de conducción de la corriente del mismo respecto al que estaba cuando sucedió la falta.
- Una segunda etapa de medida de tensiones Ugnd y Udc una vez el estado de conducción del convertidor ha cambiado.
- Una etapa de comprobación de falta en el convertidor DC/DC que vuelve a obtener el valor deUgndopara esta segunda etapa de medida de tensiones y la compara con el resultado previo de la misma magnitud. Si la medida ha experimentado un cambio en su polaridad entre antes y después de la actuación sobre el convertidor DC/DC, entonces la falta se haya en el convertidor DC/DC si no, la falta se encuentra en el polo con polaridad inversa al signo de la tensión medida.
- Una etapa de estimación de severidad de defecto que estima la severidad de la falta a tierra como un parámetro inversamente proporcional que es la resistencia de falta, calculada como:
Donde:
Rf = valor real de la impedancia de falta a tierra;
Rgnd = valor real de la impedancia de puesta a tierra;
R<1,2>= valor real de la impedancia utilizada para construir el neutro o punto medio artificial si lo hubiese.
Ugnd = tensión en la impedancia de puesta a tierra;
Udc = tensión entre barras positiva y negativa de la zona de DC.
- Una etapa de emisión de alarma con al menos la información de la posición del defecto y de la resistencia de falta del mismo a dispositivos externos a la invención.
En otra realización de la invención, el método de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC puede analizar las componentes armónicas de Ugnd con la Transformada Rápida de Fourier (FFT) u otra herramienta equivalente.
BREVE DESCRIPICIÓN DE LAS FIGURAS
Se describen aquí de forma breve una serie de figuras, de ejemplos no limitativos, que ayudan a comprender mejor la invención:
La figura 1 muestra una posible configuración del sistema de la invención para un accionamiento de velocidad variable conectado a la red eléctrica
La figura 2 muestra el conjunto de procesos y señales dentro de un subsistema maestro de una posible realización de la invención.
La figura 3 muestra el flujograma de las etapas propias de una posible realización de la invención.
La figura 4 muestra un registro de tensiones en la impedancia de puesta a tierra variando la conmutación del convertidor DC/DC para disipación de energía de la figura 1.
REFERENCIAS NUMÉRICAS DE LAS FIGURAS
(1) Red eléctrica AC;
(2) Convertidor AC/DC;
(3) Zona de DC;
(4) Convertidor DC/AC;
(5) Máquina eléctrica;
(6) Condensador;
(7) Conmutador;
(8) Resistencia de disipación de energía;
(9) Falta a tierra;
(10) Impedancias de punto medio artificial;
(11) Voltímetro;
(12) Impedancia de puesta a tierra;
(13) Sistema maestro de diagnóstico de faltas a tierra;
(14) Señal de tensión en la impedancia de puesta a tierra;
(15) Señal de actuación;
(16) Señal de tensión en barras de DC;
(17) Señal de alarma;
(18) Subsistema de comprobación de falta a tierra en zona de DC;
(19) Subsistema de actuación sobre el convertidor DC/DC;
(20) Subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona del convertidor DC/DC;
(21) Subsistema de estimación de severidad del defecto;
(22) Subsistema de emisión de señal de alarma;
(23) Etapa de medida de tensiones;
(24) Etapa de comprobación de falta a tierra;
(25) Etapa de comprobación de zona DC en falta;
(26) Etapa de actuación sobre el convertidor DC/DC;
(27) Etapa de medida de tensiones II;
(28) Etapa de comprobación de falta en el convertidor DC/DC;
(29) Etapa de estimación de severidad de falta;
(30) Etapa de emisión de alarma;
(31) Indicio de falta a tierra en zona DC en el registro de tensión de la impedancia de puesta a tierra;
(32) Indicio de falta a tierra en la zona del convertidor DC/DC en el registro de tensión de la impedancia de puesta a tierra.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FIGURAS Y REALIZACIONES PREFERENTES
A continuación, se procede a describir de forma más detallada las figuras introducidas previamente, las cuales se tratan de realizaciones preferentes no limitativas de la invención.
La figura 1 muestra un ejemplo de sistema con convertidores y convertidores DC/DC conectado a la red eléctrica (1). Este ejemplo puede asemejarse a la conexión de un aerogenerador a la red. Desde la red eléctrica (1) se instala un primer convertidor AC/DC (2) que rectifica la corriente a una zona de corriente continua (3) y desde donde con un segundo convertidor DC/AC (4) invierte la corriente a las condiciones de funcionamiento necesarias en la máquina eléctrica (5). En la zona de DC (3), un condensador (6) es el encargado de mantener la tensión en barras, mientras que un conmutador (7), donde se mide tensión entre sus terminales con un voltímetro (11), y una resistencia de disipación de energía (8) actúan a modo decrowbar,frenado eléctrico o disipación de energía a modo de convertidor DC/DC. El conmutador (7) está implementado mediante un transistor de potencia con su correspondiente diodo conectado en antiparalelo. En estecrowbar,en un determinado instante, ocurre una falta a tierra (9). Esta falta a tierra se debe detectar gracias al efecto de retorno de la corriente de falta. Para ello, se necesita un segundo punto de puesta a tierra, en este caso instalado mediante dos impedancias de punto medio artificial (10) idénticas, por lo que de su punto intermedio se puede conectar una impedancia de puesta a tierra (12).
En la impedancia de puesta a tierra (12), generalmente usada para limitar los valores de corriente de falta a valores bajos con los que el sistema pueda seguir funcionando en régimen permanente con una primera falta a tierra, se registra la tensión entre sus terminales y la señal de tensión (14) en la impedancia de puesta a tierra se envía a un sistema maestro de diagnóstico de faltas a tierra (13).
En este subsistema maestro no solo la señal de tensión (14) es registrada, si no que se recogen y envían señales de actuación (15) sobre el conmutador (7) y tensión en barras de DC (16) y de alarma (17) en caso de falta a tierra (9).
La figura 2 muestra una posible organización de los subsistemas que componen el sistema maestro de diagnóstico de faltas a tierra (13). Inicialmente, el sistema maestro (13) recoge la señal de tensión (14) en la impedancia de puesta a tierra que analiza dicha tensión en el dominio de la frecuencia con herramientas como la Transformada Rápida de Fourier (FFT). El sistema de la invención se activa al detectar una tensión en corriente continua en un subsistema de comprobación de falta a tierra (18) en zona de DC, lo que implica que la falta se ha producido en barras de DC (3). En este caso, se valoran dos posibilidades, que la tensión DC calculada sea positiva, lo que implica una falta en el polo negativo, y viceversa. En el caso de que se dé una falta en el polo negativo, existe la posibilidad de que el fallo se dé en el convertidor DC/DC si este no está actuando y viceversa, por lo que se envía una señal de actuación (15) al convertidor que hace variar el estado de conmutación del conmutador (7). Esto se realiza en un subsistema de actuación sobre el convertidor DC/DC (19). En ese momento, se registra también la tensión en barras DC (16) y se vuelve a registrar la tensión en la impedancia de puesta a tierra (14) con la intención de observar variaciones en su polaridad con respecto al anterior caso. El Subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona del convertidor DC/DC (20) es el encargado de observar dichas variaciones de tensión (14). Posteriormente, se estima la severidad del defecto con el registro de tensión (14) y (15) en un subsistema de estimación de severidad del defecto (21), que requiere también de la información del valor de la impedancia de puesta a tierra y del valor de la impedancia delcrowbaru impedancia equivalente aguas abajo del convertidor DC/DC que corresponda. Finalmente, se emite una señal de alarma (17) mediante un subsistema de emisión de alarma (22) que aporta al menos la información sobre la falta a tierra en posición y severidad a equipos externos a la invención.
La figura 3 muestra el flujograma de etapas de una posible realización de un método de la invención. Primeramente se lleva a cabo una etapa de medida de tensiones (23) en la impedancia de puesta a tierra (12) y en el voltímetro (11). La tensión en la impedancia de puesta a tierra,Ugnd,se introduce en una etapa de comprobación de faltas a tierra (24), donde si el valor deUgndes mayor que el de cierto umbral ajustado por el usuario acorde al nivel de sensibilidad deseado se procede a una etapa de comprobación de zona DC en falta (25), donde se extrae la componente de corriente continua calculada como la componente cero del espectro armónico producido al calcular la FFT de dicha onda. Si la onda de tensión tiene componente de DC la falta se encuentra en dicha zona, y si no la falta es externa (puede encontrarse en cualquier zona de corriente alterna del sistema. La emisión de alarma es externa (30.a)). Para detectar si la falta se encuentra en el convertidor DC/DC, se envía una señal de actuación (15) en una etapa de actuación sobre el convertidor DC/DC (26). Se vuelve a medir la tensiónUgndy también la tensión en barras de DC,Udc,mediante un voltímetro (11) y sus medidas se recogen en una etapa de medidas de tensiones II (27). En una posterior etapa de comprobación de falta en el convertidor DC/DC (28) se evalúa siUgndha experimentado cambio de signo en corriente continua entre las lecturas de las etapas (23) y (27). En caso afirmativo, la falta se encontrará en el convertidor DC/DC (emisión de alarma (30.c)), mientras que en caso negativo la falta se dará en la barra DC cuya polaridad sea opuesta a la componente de DC de Ugnd (emisión de alarma (30.b)). Finalmente se procede a una etapa de estimación de severidad de falta que estima dicha severidad como:
donde:
R f: es el valor de la resistencia de falta (inverso a la severidad de defecto).Rgnd: es el valor real de la impedancia de puesta a tierra (12).
R i ,2: es el valor real de cualquiera de las dos impedancias que conforman el punto medio artificial (10).
Finalmente, una alarma es emitida con al menos la información sobre la posición del defecto y su severidad, con el valor deRf,a equipos y métodos externos de actuación sobre el sistema eléctrico monitorizado en una etapa de emisión de alarma (30).
La figura 4 muestra un ejemplo didáctico de registro de tensión en Ugnd para una falta en el convertidor DC/DC de un sistema como el mostrado en la Fig. 1. La medida de tensiónUdces de 650 V estables controlados por el convertidor (2) y la impedancia de puesta a tierra es de 4.7 kü resistivos al igual que las impedancias de punto medio artificial (10). La medida deUgndse monitoriza continuamente. Ent= 0.2s se registra el primer indicio de falta a tierra (31) porqueUgndya no es nula, y adquiere un valor de corriente continua de 88.15 V. En este caso, como tiene componente de DC ent= 0.4s se conmuta el convertidor DC/DC y la tensiónUgndexperimenta un cambio de signoUgnd= -89.1056 V, lo que es un indicio de falta a tierra en la zona del convertidor DC/DC en el registro de tensión de la impedancia de puesta a tierra (32). Finalmente, la severidad del defecto es estimada, acorde a la ecuación comentada en la figura 3, comoRf= 10.2781 kü.
Claims (6)
- REIVINDICACIONES 1. Sistema de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC con el sistema en funcionamiento, que dispone de los siguientes subsistemas: - una impedancia de puesta a tierra en al menos un punto neutro o medio de DC del sistema a monitorizar; - un subsistema de medida de tensión en la impedancia de puesta a tierra; - y un subsistema de detección de faltas a tierra en el sistema con convertidores que mide la tensión en la impedancia de puesta, detecta faltas a tierra si esta medida excede un valor umbral preestablecido y distingue la zona en falta entre zona de corriente alterna o corriente continua, caracterizado porquecomprende al menos los siguientes subsistemas: - un subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona de DC, que distingue cuando la falta se ha producido en dicha zona DC analizando la componente de corriente continua del resultado del análisis en el dominio de la frecuencia y que adicionalmente emite a su vez una orden de comprobación de la subzona con falta a tierra dentro de la zona DC; - un subsistema de actuación sobre al menos un convertidor DC/DC conectado en la zona DC afectada que varía el estado del convertidor con respecto al que dispone cuando se detecta la falta a tierra entre conducción o no conducción de la corriente eléctrica por él; - un subsistema de comprobación de falta a tierra en la zona de dicho convertidor basado en el análisis de la variación de polaridad de la tensión medida en la impedancia de puesta a tierra.
- 2. Sistema de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC, según la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: - un subsistema de estimación de severidad del defecto que estima la severidad de la falta a tierra como un parámetro inversamente proporcional que es la resistencia de falta, calculada como:donde: Rf= valor real de la impedancia de falta a tierra; Rgnd= valor real de la impedancia de puesta a tierra; R1,2= valor real de la impedancia utilizada para construir el neutro o punto medio artificial si lo hubiese; Ugnd= tensión en la impedancia de puesta a tierra; Udc= tensión entre barras positiva y negativa de la zona de DC, y - un subsistema de emisión de alarma con al menos la información de la posición del defecto y de la resistencia de falta del mismo.
- 3. Sistema de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque además comprende: - un convertidor de corriente alterna en corriente continua AC/DC; - un convertidor de corriente continua en corriente alterna DC/AC; - donde la zona de DC tiene una línea de conexión de polaridad positiva y una línea de conexión de polaridad negativa, donde las líneas de conexión positiva y negativa conectan la salida del convertidor de corriente alterna en corriente continua AC/DC, con la entrada del convertidor de corriente continua en corriente alterna DC/AC; - y que además comprende dos resistencias de igual valor conectadas en serie entre las líneas de conexión positiva y negativa, y donde la impedancia de puesta a tierra está conectada entre la conexión central entre las dos resistencias y tierra, - y donde el convertidor DC/DC incluye un dispositivo semiconductor de conmutación y una resistencia conectados en serie entre las líneas de conexión positiva y negativa.
- 4. Método de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC que dispone de las siguientes etapas: - una etapa de medida de tensión y/o corriente en una impedancia de puesta a tierra,Ugnd,y tensión en barras de la zona DC,Udc; - y una etapa de comprobación de falta a tierra que se basa en el análisis en el dominio de la frecuencia de la onda de tensión en la impedancia de puesta a tierra, Ugnd, de modo que cuando se excede un cierto valor umbral de ajuste establecido, esta etapa se lleva a cabo; quese caracteriza porquecomprende al menos las siguientes etapas: - una etapa de comprobación de zona DC en falta que se basa en el análisis de la magnitud de armónico de corriente continua o armónico "cero” de Ugnd y en su polaridad(Ugndo); - una etapa de actuación sobre al menos un convertidor DC/DC instalado en la zona DC en falta que hace variar el estado de conducción de la corriente del mismo respecto al que estaba cuando sucedió la falta; - una segunda etapa de medida de tensiones Ugnd y Udc una vez el estado de conducción del convertidor ha cambiado, - una etapa de comprobación de falta en el convertidor DC/DC que vuelve a obtener el valor deUgnd0para esta segunda etapa de medida de tensiones y la compara con el resultado previo de la misma magnitud. Si la medida ha experimentado un cambio en su polaridad entre antes y después de la actuación sobre el convertidor DC/DC, entonces la falta se haya en el convertidor DC/DC si no, la falta se encuentra en el polo con polaridad inversa al signo de la tensión medida.
- 5. Método de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC, según la reivindicación 3, que además comprende: - una etapa de estimación de severidad de defecto que estima la severidad de la falta a tierra como un parámetro inversamente proporcional que es la resistencia de falta, calculada como:donde: Rf= valor real de la impedancia de falta a tierra; Rgnd= valor real de la impedancia de puesta a tierra; R1,2= valor real de la impedancia utilizada para construir el neutro o punto medio artificial si lo hubiese. Ugnd= tensión en la impedancia de puesta a tierra; Udc= tensión entre barras positiva y negativa de la zona de DC; y - una etapa de emisión de alarma con al menos la información de la posición del defecto y de la resistencia de falta del mismo.
- 6. Método de detección de faltas a tierra en sistemas eléctricos con convertidores DC/DC capaz de discriminar faltas en barras de DC o en convertidores DC según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la etapa de comprobación de zona DC en falta basa su análisis en el dominio de la frecuencia en herramientas con la Transformada Rápida de Fourier o equivalentes.
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| ES2934620B2 (es) * | 2022-10-31 | 2023-09-22 | Univ Madrid Politecnica | Sistema y método de localización de faltas a tierra en una instalación eléctrica de corriente continua y corriente alterna con convertidor modular multinivel |
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2023
- 2023-11-24 ES ES202330974A patent/ES3021808B2/es active Active
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Legal Events
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| FG2A | Definitive protection |
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