[发明专利]用于中性点隔离的电力系统的绝缘故障的定位和识别

说明书

技术领域

本发明涉及用于包括分支电路的中性点隔离的电力分配系统的与控制关联的绝缘故障的定位和测量，其中所述控制通常由缩写为CPI的“连续绝缘控制器”按连续的方式执行。本发明更具体地涉及借助便携设备对检测的故障的阻抗的定位和确定。

背景技术

参考图1，三相变压器1向电力系统2的三条配电线提供AC电力。主电力系统2向负载(load)阻抗Z、以及各自连接到主电力系统2的三相分支B_j(j＝1→p)的几个负荷(duty)阻抗Z_j提供电力。电力系统2具有叫做“中性点隔离系统”的类型，即，变压器1的中性点N没有接地。

可能发生负载或负荷阻抗中的一个呈现出相对于地的绝缘故障4，这导致三相线路或中性点的至少一个与地之间的故障阻抗Z_d的有害存在。故障阻抗Z_d通常由包括与电容器C_d并联的电阻器R_d的额外电路来示意表示。

为了检测和测量这种类型的漏电的存在，具有串联测量电阻器R_m的连续绝缘控制器或CPI 6例如被连接在变压器中性点N与地之间。其向电力系统2注入通常低于电力系统的自然频率F₀的不同频率的AC电压U₀。当存在绝缘故障4时，向电力系统2注入电压U₀导致漏电电流I_f以注入电压U₀的频率在故障阻抗Z_d中流动，其经由地和测量电阻R_m返回CPI 6。该故障事实上可以由CPI 6的中性点端子N与地之间的漏电阻抗Z_f的存在来示意表示，而且CPI 6通常包括(参见例如FR 2 647 220)用于确定漏电电阻R_f的和电容器C_f的值的合适部件。为了简化阻抗测量，已经提出(EP 0 593 007)以两个不同的频率执行同时电流注入。

另外，对由CPI 6在中枢层面检测的故障4的定位和确定也可能重要。然而简单地测量每个分支B_j中的漏电电流可能不够，由于当存在阻性故障时，所述电流保持微弱并且可能低于在无故障电容分支中流动的电流。另外，对故障4及其R_d、C_d特征的正确知晓使得后者的校正能够被适配，而不用假定故障4本来是阻性的(如在DE 101 435 95中提出的)。在文献FR 2 676 821中提出的解决方案考虑在每个分支电路B_j上安装本地故障电流测量部件8_j并且经由合适的线路12_j向处理和计算部件10发送该值。通过根据注入信号U₀的测量的电流强度的解调或同步检测的处理使得可以确定本地漏电阻抗的值Z_d。然而，该方法的实施很繁琐，特别是由于在本地漏电电流测量和电压U₀的中枢注入之间不可避免地安装同步部件14。

为了减轻该问题，文献FR 2 917 838提出漏电电流电压U_d和强度I_d的本地化测量以在处理和计算部件10′中从中推导出阻抗Z_d。然而，该解决方案意味着本地电压分接(tapping)，且固有的风险将其限制于在已经在先前阶段中在其上安装合适的测量部件16的选择的馈电线B_p上的确定。然而要装备全部的馈电线既复杂又高成本，并且期望能够布置便携的装备以便在需要的情况下识别故障。

发明内容

除了其他优点之外，本发明的目的在于减少现有漏电故障定位系统的缺点，特别在于借助与双重频率注入关联的便携设备通过削减通信总线或本地电压分支来简化本地漏电阻抗测量的实施方式。

根据一个特征，本发明因此涉及一种方法，其中合适的部件将第一和第二频率的电流注入电力系统，测量与所述注入电流对应的电压，根据测量的电压选择控制值，并且启动合适的部件以伺服控制注入部件以使得第一和第二频率的注入电流产生等于控制值的电压。控制值被发送到阻抗计算(计算)部件。只要伺服控制被启动，通过在疑似故障的分支上以第一和第二频率测量电流、以及发送所述值到阻抗计算部件来继续该定位和识别方法。该方法因而包括对在其上测量电流的每个分支根据以第一和第二频率测量的电流值和控制值确定阻抗。