Metodo di divisione di frequenza per la misurazione dei parametri di isolamento tra rete e terra

Il metodo di divisione della frequenza permette la misurazione dei parametri rete-terra iniettando un segnale di corrente ad una frequenza diversa nel lato delta aperto del trasformatore di tensione (PT).

Questo metodo è applicabile ai sistemi non collegati a terra; tuttavia, quando si misurano i parametri rete-terra di un sistema in cui il punto neutro è collegato a terra tramite un avvolgimento soppressore d'arco, l'avvolgimento soppressore d'arco deve essere preventivamente disconnesso. Il suo principio di misurazione è mostrato nella Figura 1.

Come mostrato nella Figura 1, quando una corrente ad una frequenza diversa viene iniettata dal lato delta aperto del PT, viene indotta una corrente zero-sequence sul lato ad alta tensione del PT. Poiché questa corrente zero-sequence ha la stessa ampiezza e direzione nelle tre fasi, non può fluire attraverso il lato di alimentazione o il lato carico e può formare un circuito solo attraverso il PT e la capacità di terra. Pertanto, lo schema della Figura 1 può essere ulteriormente semplificato nel modello fisico mostrato nella Figura 2.

La corrente eterofrequenziale iniettata dal lato delta aperto del PT è una quantità nota, e il segnale di tensione su questo lato può essere misurato direttamente.

Dopo aver stabilito il modello matematico mostrato nella Figura 3 basato sulla Figura 2, la capacitance equivalente fase-terra della rete di distribuzione a media tensione può essere calcolata combinando il rapporto di trasformazione del PT, le ampiezze della corrente iniettata e delle tensioni di ritorno corrispondenti alle due diverse frequenze, nonché le differenze di fase tra i segnali di tensione di ritorno e i segnali di corrente iniettata a queste due frequenze.

Sia θₘ la differenza di fase tra il segnale di tensione e il segnale di corrente iniettata, R la resistenza di fase del sistema di distribuzione, e Zₘ l'impedenza di fase del sistema di distribuzione. Allora:

Si semplifica come segue:

La capacitance fase-terra del sistema di distribuzione.

Basandosi sul modello fisico della Figura 3, può essere stabilito un corrispondente modello matematico. Rilevando e misurando i segnali, si può misurare il valore della capacitance tre-fase-terra (3C). Tuttavia, questo metodo presenta certi errori intrinseci in principio.