วิธีการแบ่งความถี่สำหรับวัดพารามิเตอร์ฉนวนระหว่างระบบไฟฟ้ากับดิน

วิธีการแบ่งความถี่ช่วยให้สามารถวัดพารามิเตอร์ระหว่างสายไฟกับดินโดยการส่งสัญญาณกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ต่างกันเข้าไปในด้านเปิดของ delta ของหม้อแปลงแรงดัน (PT)

วิธีนี้สามารถใช้ได้กับระบบที่ไม่ได้ต่อลงดินอย่างไรก็ตามเมื่อทำการวัดพารามิเตอร์ระหว่างสายไฟกับดินของระบบที่จุดกลางต่อลงดินผ่านคอยล์ป้องกันอาร์ค ต้องทำการยกเลิกการเชื่อมต่อคอยล์ป้องกันอาร์คออกจากการทำงานก่อน การวัดหลักการของมันแสดงในรูปที่ 1

ตามที่แสดงในรูปที่ 1 เมื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ต่างกันจากด้านเปิดของ delta ของ PT จะเกิดกระแสศูนย์ลำดับบนด้านแรงดันสูงของ PT เนื่องจากกระแสศูนย์ลำดับนี้มีขนาดและทิศทางเดียวกันในสามเฟส มันไม่สามารถไหลผ่านด้านแหล่งจ่ายไฟหรือด้านโหลด และสามารถสร้างวงจรป้อนกลับผ่าน PT และความจุทางดินเท่านั้น ดังนั้นแผนภาพเชิงสัมพัทธ์ของรูปที่ 1 สามารถลดรูปเป็นแบบจำลองทางกายภาพที่แสดงในรูปที่ 2 ได้

กระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ต่างกันที่ส่งเข้าไปจากด้านเปิดของ delta ของ PT เป็นค่าที่ทราบแล้ว และสัญญาณแรงดันบนด้านนี้สามารถวัดได้โดยตรง

หลังจากสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงในรูปที่ 3 ตามรูปที่ 2 ความจุเทียบเท่าระหว่างเฟสกับดินของระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันกลางสามารถคำนวณได้โดยรวมอัตราส่วนการแปลงของ PT แอมปลิจูดของกระแสที่ฉีดเข้าและความแรงของแรงดันที่กลับมาที่สองความถี่ต่างกัน ตลอดจนความแตกต่างของมุมเฟสระหว่างสัญญาณแรงดันที่กลับมาและสัญญาณกระแสที่ฉีดเข้าที่สองความถี่นี้

ให้ θₘ เป็นความแตกต่างของมุมเฟสระหว่างสัญญาณแรงดันและสัญญาณกระแสที่ฉีดเข้า R เป็นความต้านทานเฟสของระบบจำหน่ายไฟฟ้า และ Zₘ เป็นอิมพิแดนซ์เฟสของระบบจำหน่ายไฟฟ้า ดังนั้น:

ลดรูปดังนี้:

ความจุระหว่างเฟสกับดินของระบบจำหน่ายไฟฟ้า

ตามแบบจำลองทางกายภาพในรูปที่ 3 สามารถสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สอดคล้องได้ โดยการตรวจจับและวัดสัญญาณ ค่าความจุระหว่างเฟสกับดิน (3C) สามารถวัดได้ แต่วิธีนี้มีข้อผิดพลาดบางอย่างในหลักการ