Kaedah pembahagian frekuensi untuk mengukur parameter pemisahan grid-ke-tanah

Kaedah pembahagian frekuensi membolehkan pengukuran parameter grid-ke-tanah dengan menyuntik isyarat arus frekuensi berbeza ke sisi delta terbuka transformator potensial (PT).

Kaedah ini boleh digunakan untuk sistem yang tidak bertanah; bagaimanapun, apabila mengukur parameter grid-ke-tanah bagi sistem di mana titik neutral dihubungkan ke tanah melalui kumparan pemadam lengkung, kumparan pemadam lengkung tersebut mesti diputuskan daripada operasi terlebih dahulu. Prinsip pengukurannya ditunjukkan dalam Rajah 1.

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, apabila arus frekuensi berbeza disuntik dari sisi delta terbuka PT, arus sekuens nol akan diterbitkan pada sisi tegangan tinggi PT. Kerana arus sekuens nol ini mempunyai magnitud dan arah yang sama dalam tiga fasa, ia tidak dapat mengalir melalui sisi bekalan atau beban dan hanya boleh membentuk gelung melalui PT dan kapasitans tanah. Oleh itu, gambar rajah dalam Rajah 1 boleh disederhanakan kepada model fizikal seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Arus heterofrekuensi yang disuntik dari sisi delta terbuka PT adalah kuantiti yang diketahui, dan isyarat voltan pada sisi ini boleh diukur secara langsung.

Setelah menubuhkan model matematik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3 berdasarkan Rajah 2, kapasitans setara fasa-ke-tanah jaringan pengagihan tegangan sederhana boleh dikira dengan menggabungkan nisbah transformasi PT, amplitud arus yang disuntik dan amplitud voltan pulang yang bersesuaian dengan dua frekuensi berbeza, serta perbezaan sudut fasa antara isyarat voltan pulang dan isyarat arus yang disuntik pada kedua-dua frekuensi tersebut.

Biarkan θₘ menjadi perbezaan sudut fasa antara isyarat voltan dan isyarat arus yang disuntik, R menjadi rintangan fasa sistem pengagihan, dan Zₘ menjadi rintangan fasa sistem pengagihan. Maka:

Disederhanakan sebagai berikut:

Kapasitans fasa-ke-tanah sistem pengagihan.

Berdasarkan model fizikal dalam Rajah 3, model matematik yang sesuai boleh ditubuhkan. Dengan mendeteksi dan mengukur isyarat, nilai kapasitans tiga-fasa-ke-tanah (3C) boleh diukur. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai kesilapan bawaan tertentu secara prinsip.