طريقة قسمة التردد لقياس معلمات العزل بين الشبكة والأرض

تتيح طريقة تقسيم التردد قياس معلمات الشبكة للأرض من خلال حقن إشارة تيار بتردد مختلف في الجانب المفتوح للمثلث المحول الكهربائي (PT).

يمكن تطبيق هذه الطريقة على الأنظمة غير المتصلة بالأرض ومع ذلك عند قياس معلمات الشبكة للأرض لنظام يكون فيه نقطة الوسط متصلة بالأرض عبر ملف القمع يجب فصل ملف القمع عن التشغيل مسبقًا. يتم عرض مبدأ القياس الخاص به في الشكل 1.

كما هو موضح في الشكل 1، عندما يتم حقن تيار بتردد مختلف من الجانب المفتوح للمثلث المحول الكهربائي، يتم استشعار تيار متسلسل صفري على الجانب عالي الجهد للمحول الكهربائي. بما أن هذا التيار المتسلسل الصفري له نفس الحجم والتوجه في الثلاثة مراحل، فإنه لا يمكنه التدفق عبر جانب مصدر الطاقة أو جانب الحمل ويمكنه فقط تشكيل حلقة عبر المحول الكهربائي والسعة الأرضية. لذا يمكن تبسيط مخطط الشكل 1 إلى النموذج الفيزيائي المعروض في الشكل 2.

التيار ذو التردد المختلف الذي يتم حقنه من الجانب المفتوح للمثلث المحول الكهربائي هو قيمة معروفة، ويمكن قياس إشارة الجهد على هذا الجانب مباشرة.

بعد إنشاء النموذج الرياضي المعروض في الشكل 3 بناءً على الشكل 2، يمكن حساب السعة المكافئة للمرحلة للأرض لتوزيع شبكة الجهد المتوسط من خلال الجمع بين نسبة تحويل المحول الكهربائي، وسعة التيار المرتفع والجهد العائد المرتبطين بالترددين المختلفين، بالإضافة إلى اختلافات زاوية الطور بين إشارات الجهد العائدة وإشارات التيار المرتفع عند هذين الترددين.

لنفترض أن θₘ هي اختلاف زاوية الطور بين إشارة الجهد وإشارة التيار المرتفع، وأن R هي مقاومة المرحلة لنظام توزيع الشبكة، وأن Zₘ هي معاوقة المرحلة لنظام توزيع الشبكة. إذن:

يمكن تبسيطها كالتالي:

سعة المرحلة للأرض لنظام توزيع الشبكة.

بناءً على النموذج الفيزيائي في الشكل 3، يمكن إنشاء نموذج رياضي متناظر. من خلال اكتشاف وقياس الإشارات، يمكن قياس قيمة السعة الثلاثية للمرحلة للأرض (3C). ومع ذلك، فإن لهذه الطريقة أخطاء جوهرية معينة في المبدأ.