Frequentieverdelingsmethode voor het meten van isolatieparameters tussen netwerk en aarde

De frequentiedelingmethode stelt het meten van net-aardeparameters in staat door een stroomsignaal van een andere frequentie in te spuiten aan de open delta-kant van de spanningstransformator (PT).

Deze methode is toepasbaar op ongegronde systemen; echter, bij het meten van de net-aardeparameters van een systeem waarbij het neutrale punt via een boogonderdrukkingsspoel is aangesloten, moet de boogonderdrukkingsspoel vooraf worden losgekoppeld. Het meetprincipe wordt weergegeven in figuur 1.

Zoals weergegeven in figuur 1, wanneer een stroom van een andere frequentie wordt ingespoten aan de open delta-kant van de PT, wordt een nulreeksstroom geïnduceerd aan de hoogspanningskant van de PT. Aangezien deze nulreeksstroom dezelfde grootte en richting heeft in de drie fasen, kan deze niet doorstromen via de energievoorzijde of de belastingzijde, maar kan slechts een lus vormen via de PT en de aardcapaciteit. Daarom kan het schema van figuur 1 verder vereenvoudigd worden tot het fysische model dat wordt weergegeven in figuur 2.

De heterofrequente stroom die wordt ingespoten aan de open delta-kant van de PT is een bekende hoeveelheid, en het spanningssignaal aan deze kant kan direct worden gemeten.

Op basis van figuur 2, na het opzetten van het wiskundige model zoals weergegeven in figuur 3, kan de equivalente fase-aardecapaciteit van het middenspanningsverdelingsnetwerk worden berekend door de transformatieverhouding van de PT, de ingespoten stroomamplituden en terugkeerspanningsamplituden die overeenkomen met de twee verschillende frequenties, evenals de fasehoekverschillen tussen de terugkeerspanningssignalen en de ingespoten stroomsignalen bij deze twee frequenties te combineren.

Laat θₘ de fasehoekverschil zijn tussen het spanningssignaal en het ingespoten stroomsignaal, R de faseweerstand van het distributienetwerksysteem, en Zₘ de faseimpedantie van het distributienetwerksysteem. Dan:

Vereenvoudigen als volgt:

De fase-aardecapaciteit van het distributienetwerksysteem.

Op basis van het fysische model in figuur 3 kan een corresponderend wiskundig model worden opgesteld. Door signalen te detecteren en te meten, kan de driefase-aardecapaciteitswaarde (3C) worden gemeten. Deze methode heeft echter bepaalde inherente fouten in principe.