Frekvensdivisionsmetod för mätning av isoleringsparametrar mellan nät och mark

Frekvensdivisionsmetoden möjliggör mätning av nät-till-jord-parametrar genom att injicera en strömsignal med en annan frekvens i den öppna deltat sidan av spänningsomvandlaren (PT).

Denna metod är tillämplig på oförbundna system; emellertid, när man mäter nät-till-jord-parametrarna för ett system där neutralpunkten är förbunden via en båglösningsspole, måste båglösningsspolen kopplas bort från drift först. Dess mätprincip visas i figur 1.

Som visas i figur 1, när en strömsignal med en annan frekvens injiceras från den öppna deltat sidan av PT, induceras en nollsekvensström på högspänningssidan av PT. Eftersom denna nollsekvensström har samma storlek och riktning i de tre faserna, kan den inte flöda genom försörjnings- eller belastningssidan och kan endast bilda en slinga genom PT och jordkapacitansen. Därför kan skematiska diagrammet i figur 1 vidare förenklas till det fysiska modellen som visas i figur 2.

Den heterofrekventa strömmen som injiceras från den öppna deltat sidan av PT är en känd storhet, och spänningsignalen på denna sida kan mätas direkt.

Efter att ha etablerat den matematiska modellen som visas i figur 3 baserat på figur 2, kan den ekvivalenta fas-till-jordkapacitansen för mellanspannelfördelningsnätet beräknas genom att kombinera omvandlingsförhållandet för PT, de injicerade strömförstärkningarna och återkommande spänningsamplituderna som motsvarar de två olika frekvenserna, samt fasvinkeldifferenserna mellan de återkommande spänningsignalerna och de injicerade strömsignalerna vid dessa två frekvenser.

Låt θₘ vara fasvinkeldifferensen mellan spänningsignalen och den injicerade strömsignalen, R vara fasspänningen i fördelningsnätssystemet, och Zₘ vara fasimpedansen i fördelningsnätssystemet. Då gäller:

Förenkla som följer:

Fas-till-jordkapacitansen för fördelningsnätssystemet.

Baserat på den fysiska modellen i figur 3 kan en motsvarande matematisk modell etableras. Genom att detektera och mäta signalerna kan trefas-till-jordkapacitansvärdet (3C) mätas. Dock har denna metod vissa inbyggda fel i princip.