BR102015002798A2 - detectando falha, em particular falha transiente, em rede elétrica - Google Patents

Abstract

t fl, rtlul flh trit, lti”. a presente invenção refere»-se à determinação da ocorrên- cia de uma falha, nomeadamente transiente, em uma rede de distribui~ ção de energia elétrica, um método e dispositivo são desenvolvidos com base na determinação da frequência (f) do sinal da corrente em circulação em umafase da rede. notavelmente, a diferença entre a frequência determinada (f) e a frequência natural (fo) da rede é compa- rada a um limiar.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DETECTANDO FALHA, EM PARTICULAR FALHA TRANSIENTE, EM REDE ELÉTRICA".

Campo técnico [0001] A invenção refere-se à detecção de uma falha, por exemplo, para terra, nomeadamente em uma rede aérea; o método de acordo com a invenção baseia-se na análise da frequência do sinal de corrente. [0002] De acordo com um outro aspecto, a invenção refere-se a um dispositivo de detecção adequado para implementar o método acima. Em particular, o dispositivo de detecção de falha é composto por meios que tornam possível determinar a frequência do sinal de corrente a partir de um número mínimo de valores, nomeadamente três.

Estado da tecnologia [0003] Os dispositivos de detecção de falha em redes trifásicas tornam possível acionar a proteção das cargas e/ou auxiliar na localização das referidas falhas. Por exemplo, a figura 1A representa um diagrama de uma rede de distribuição de energia elétrica de média voltagem 1, que é composta por um transformador trifásico 2, o secundário do qual pode compreender um condutor neutro comum geralmente ligado à terra através de uma impedância 3 (no caso de uma rede com neutro isolado, não há nenhuma ligação física entre o ponto neutro da rede e a terra). O secundário é, além disso, conectado a uma linha de distribuição principal que alimenta as linhas de saídas 4, 4’, algumas das quais podem incluir, na cabeça, um disjuntor ou um outro dispositivo de quebra 5 protegendo-as. [0004] As linhas de saídas 4, 4’, compostas de catenárias e/ou cabos subterrâneos, podem estar sujeitas a várias falhas, que são importantes de se detectar e localizar com o objetivo de atenuar os proble- mas gerados: falta de energia, a degradação da força de suporte dos materiais de isolamento, sem contar a segurança das pessoas. Um dispositivo de detecção de falha 6 instalado nas linhas de saída 4’, ou nas seções de linha 4, pode servir como um indicador de transição de falha, por exemplo, ligando um indicador luminoso 7; um dispositivo 6! pode, além disso, ser associado ou integrado em um relé de proteção 8 adequado para controlar a abertura dos contatos do disjuntor 5. [0005] Entre essas falhas, a mais comum são as falhas monofási-cas, do tipo curto-circuito, localizadas fora da subestação de origem, em que uma fase está em contato com a terra, ou a quebra de um cabo aéreo em caso de mau tempo em particular. Agora, entre os condutores de linha 4 e a terra, valores de capacitância elevada 9 podem ocorrer, provocando a circulação de correntes de sequência de signifi-cante zero l0 no caso de uma falha à terra 10. Além disso, a grande maioria das falhas é, por natureza, não permanente, em particular, nas redes aéreas: algumas desaparecem naturalmente antes de as funções de proteção operarem, às vezes, intermitentemente, outras são eliminadas por um ciclo mais ou menos lento de religamento, etc. [0006] Para tomar as precauções necessárias e possíveis ou implementar os dispositivos adequados para caracterizar e localizar a falha, a detecção das falhas tem que ser rápida, da ordem de poucos milissegundos, menos ainda em caso de falhas transientes, e naturalmente confiável. [0007] Métodos e dispositivos de detecção de falha existem, conforme descrito, por exemplo, nas EP 1 475 874, EP 1 890 165, FR 2 936 319, FR 2 936 378 ou WO 2006/136520. Elas se baseiam principalmente no cruzamento de um limiar por um parâmetro medido ou calculado: em adição à medição da corrente ou da tensão, bem como as quantidades divergentes daí decorrentes (média, etc.), os componentes simétricos ou temporais, até mesmo os inversores de fase, são usados; para as falhas no sistema aéreo, medições de campo magnético ou elétrico em um poste ou para cada linha também são propostas. De qualquer maneira, a eficácia dos alertas de superação do limite dependem grandemente dos parâmetros de rede, tal como o sistema neutro ou a resistividade do solo, bem como das tecnologias de sensor. Além disso, algumas técnicas exigem uma amostragem significativa ou um período de cálculo que permitem a detecção da falha apenas durante o próximo período da corrente, ou mesmo nenhuma para eventos transientes.

Explicação da invenção [0008] Entre outras vantagens, o objetivo da invenção é atenuar os inconvenientes dos métodos e dispositivos de detecção de falha existentes e otimizar a detecção de falhas. [0009] Em particular, o princípio de detecção de acordo com a invenção baseia-se na determinação da frequência de uma quantidade elétrica, por exemplo, da corrente em circulação na rede e sua comparação com a frequência natural. [0010] De acordo com um dos seus aspectos, a invenção refere-se a um método para detectar a ocorrência de uma falha, incluindo uma falha transiente, em uma rede multifásica, compreendendo a obtenção de sinais representantes de um parâmetro da corrente, nomeadamente uma tensão de fase, sobre pelo menos uma duração predeterminada. De preferência, os sinais são filtrados e/ou amostrados. O método, então, é composto por uma etapa de determinação da frequência do sinal senoidal presumível com base nos sinais obtidos, e nomeadamente por aproximação polinomial do referido sinal e resolução da equação a partir de três valores consecutivos do parâmetro espaçados pela mesma duração; vantajosamente, a frequência é determinada através da sua variação em relação à frequência natural da rede. [0011] De preferência, o método de acordo com a invenção com- preende uma etapa de armazenamento dos valores de parâmetro ao longo de um período de armazenamento maior do que o período de cálculo, os referidos valores de parâmetro podendo ser associados com a frequência determinada correspondente. [0012] A frequência determinada é, em seguida, comparada com limiares para verificar se continua entre dois valores, de preferência centrados na frequência natural da rede. Dependendo do resultado, a ocorrência de uma falha é ou não é identificada. O método, portanto, de preferência compreende a transmissão das informações relativas à presença de uma falha, e possivelmente também os dados armazenados, para um bloco de controle, por exemplo. [0013] Outro assunto da invenção é um dispositivo de detecção de falha apropriado para uma rede multifásica, e principalmente quando a rede tem um neutro compensado ou isolado. O dispositivo de detecção I de acordo com a invenção pode ser associado com sensores de tensão e/ou de corrente que fornecem-no com os correspondentes sinais representativos. [0014] O dispositivo de acordo com a invenção compreende um primeiro módulo adequado para o fornecimento de um sinal representativo de um parâmetro da rede; de preferência, o primeiro módulo é composto por meios para receber o sinal representativo do parâmetro, nomeadamente uma tensão de fase, meios de filtragem e/ou meios de amostragem tais como um filtro analógico. O primeiro módulo é composto por meios para armazenar o sinal em uma duração predeterminada. [0015] O dispositivo de acordo com a invenção compreende um segundo módulo de processamento apropriado para determinar a frequência do sinal a partir dos valores armazenados do parâmetro, de preferência a partir de três valores espaçados por um período de amostragem idêntico. Vantajosamente, os meios para determinar a frequência estão adaptados para resolver aproximações polinomiais de um sinal senoidal. O módulo de processamento ainda compreende meios para verificar se a frequência devidamente determinada situa-se dentro de uma faixa, de preferência, centrada na frequência natural da rede, que pode ser um parâmetro ajustável do dispositivo. [0016] Vantajosamente, o dispositivo também é composto por meios de comunicação das informações relativas ao resultado da comparação, o que significa dizer, da ocorrência de uma falha e, possivelmente, alguns dos dados de parâmetro armazenados. [0017] Em uma modalidade preferencial, o dispositivo de detecção ainda dispõe de meios para o fornecimento de um sinal representativo de um segundo parâmetro da rede, simultaneamente com o parâmetro anterior, o meio de armazenamento sendo adaptado para também re-tê-lo na memória, em pares. [0018] O dispositivo de detecção de acordo com a invenção pode ser triplicado, com um dispositivo para cada fase, para formar um aparato para a detecção de falhas em uma linha, por exemplo, uma linha aérea, os meios de comunicação sendo adaptados para enviar suas informações para o mesmo bloco de controle.

Breve descrição das figuras [0019] Outras vantagens e recursos se tornarão mais evidentes a partir da seguinte descrição das modalidades particulares da invenção, dado como exemplos ilustrativos e não limitantes representados nas figuras anexadas. [0020] A figura 1A, já descrita, representa uma rede elétrica na qual os dispositivos de detecção de falhas podem ser usados; A figura 1B, mais especificamente, mostra os locais das medições possíveis para a detecção de acordo com a invenção. [0021] A figura 2A mostra, esquematicamente e de uma forma filtrada, sinais representativos da fase e das correntes de sequência ze- ro, bem como suas frequências, após a ocorrência de uma falha à terra à jusante e à montante do dispositivo de detecção; a figura 2B ilustra o caso particular de uma falha transiente; a figura 2C mostra a corrente, a tensão e os sinais de frequência em uma linha de saída saudável após a ocorrência de uma falha na rede. [0022] A figura 3 ilustra o método de detecção de acordo com uma modalidade preferencial da invenção. [0023] A figura 4 representa um diagrama de blocos de um dispositivo de detecção de acordo com uma modalidade preferencial da invenção.

Descrição detalhada de uma modalidade preferencial [0024] A invenção será descrita para uma rede trifásica equilibrada 1 com neutro compensado ou isolado, no qual cada linha 4, 4’, compreende três condutores de fase aérea 4A, 4e, 4C, o secundário do transformador 2 sendo ligado à terra através de uma bobina de Peter-sen 3 (figura 1A), ou não sendo ligado à mesma (figura 1B), e a corrente de sequência zero l0 é zero na ausência de qualquer falha. A corrente de sequência zero l0 deve ser entendida para significar, dentro de um possível fator de três, a soma de vetor das diferentes correntes de fase, ou até mesmo a corrente correspondente à instantânea resultante das correntes de fase, às vezes chamada de corrente residual, que, se for o caso, corresponde à corrente de defeito do solo ou à corrente de fuga. Nota-se que é possível fugir a esta situação, nomeadamente com uma corrente/voltagem de sequência diferente de zero, e a rede pode incluir um outro número de fases; além disso, o regime de neutro não precisa ser compensado. [0025] Como é conhecido, após a ocorrência de uma falha à terra 10 em uma das fases A, a corrente lA da referida fase vê sua amplitude aumentar à montante (lXA) da falha 10: há, portanto, a ocorrência de uma corrente de sequência zero l0 à montante da falha 10. Conforme ilustrado na figura 2A, o aumento frequente de uma corrente lY A é também observado à jusante da falha através de um link capacitivo 9; além disso, alternâncias lB também podem estar presentes nas fases que não possuem uma falha, mas sua amplitude é baixa. Finalmente, é claro, as tensões VA, VB, presentes nas diferentes fases também são afetadas, de uma forma mais ou menos detectável. [0026] Quando a falha é transiente, conforme ilustrado na figura 2B para uma falha de terra fugaz de resistência 1 Ω com duração de 1 ms em uma rede aérea com neutro compensado, o mesmo fenômeno ocorre, mas ao longo de uma duração mais curta: a amplitude das alternâncias da corrente e da tensão VA, VB, portanto, pode ser incorporada no meio do ruído do sinal em si, e se tornam quase invisíveis para determinados dispositivos de medição. Além disso, mesmo para os sinais como a corrente de sequência zero l0, a amplitude da alternância da qual é mais notável, o período durante o qual o sinal é alterado, embora muitas vezes ligeiramente maior do que a duração da falha 10 devido à descarga das correntes capacitivas permanece baixo e pode ser insuficiente para permitir uma amostragem que é necessária para os métodos de detecção de falha com base em um cálculo de alternância de um sinal. [0027] É de notar, no entanto, na figura 2B, que, independentemente do ponto de medição, à montante X_A ou à jusante Y_A da falha 10, mas também em uma fase B saudável, a frequência f da corrente na rede 1, por sua vez, é extremamente perturbada durante a falha. Essa alternância da frequência, calculada a partir das curvas de tensão e/ou de corrente, claro também está presente para uma falha não transiente, conforme ilustrado na figura 2A. Além disso, pode ser visto na figura 2C que, mesmo para uma falha transiente e até mesmo para uma medição em uma linha de saída saudável 4’, a falha 10 gera uma alternância notável da frequência fZ A, fz B da corrente. [0028] Os inventores assim tomaram nota que a presença de uma alternância de frequência, e a excursão da última dos limites emoldurando a banda autorizada, ou seja, 50 ± 0,5 Hz na França metropolitana, torna possível identificar a presença de uma falha na rede. Um exemplo de limites é representado por duas linhas quebradas, localizadas a 48 e 52 Hz nas figuras 2A, 2B e 2C. [0029] No entanto, a determinação da frequência usa, em especial no campo de monitoramento da rede elétrica, cálculos longos, que implica em uma resposta atrasada e um risco de cegueira para a fugaz falha no sinal saudável. Em particular, as detecções de cruzamentos zero, através de um máximo ou através de um mínimo do sinal, requerem um período de medição que é pelo menos igual a um período da rede, como os inversores de fase. Agora, como explicado acima, a invenção procura identificar a presença de uma falha muito rapidamente, em tempo real, e para fazer isso mesmo para falhas transientes muito i curtas. [0030] Apesar deste estado de coisas, a invenção usa esse parâmetro para um método e um dispositivo de detecção de falha. Na verdade, os inventores descobriram que certas técnicas de análise, nomeadamente a resolução polinomial, podem possibilitar a aplicação das suas observações, enquanto têm as medições do sinal ao longo de apenas uma curta duração, nomeadamente ao longo de somente três pontos. [0031] Em particular, a determinação da frequência de um sinal senoidal Y(t) = A x sen (2 · π · f · t + φ) pode ser feita a partir de apenas três medições sucessivas do sinal, nomeadamente da tensão, Vk, espaçada pelo mesmo intervalo de tempo TeCh por chegar à seguinte equação: cos (2 · π · f · TeCh) = (Vk_-i + Vk+1) / Vk, o que quer dizer que a frequência f do sinal de tensão V é dado por: , fVk-: Arc cos ^-----------J f = ---------------^------ 2 m tt ■ TeC|j Claro, esse método é limitado para as amostras para as quais o sinal de tensão não passa por zero: picos são notados em certas curvas de frequência computadas nas figuras 2A, 2B e 2C correspondentes a estas amostras. [0032] Desde que a função arco cosseno possa exigir meios de computação significativos, bem como um tempo relativamente longo antes de fornecer o resultado, de acordo com uma modalidade preferencial da invenção, a frequência f do sinal V é avaliada através de desenvolvimentos limitados às proximidades de zero, a precisão de fato provando-se adequada para o resultado esperado. Em particular, as seguintes funções seno e cosseno aplicam-se: cos(x) = 1 — ——k ——i- ο(χ4) e =x- — + o(x'1) [0033] Conhecendo três sucessivos valores do parâmetro, espaçados pelo mesmo intervalo, é assim possível, resolvendo um poiinô-mio, determinar uma aproximação da frequência f do sinal. Alternativamente, considerando somente a variação de frequência em relação à frequência natural, o que quer dizer õf = f - f0, também é possível considerar polinômios de ordem 1, 2, 3 ou 4. Em particular, a determinação de uma estimativa da variação da frequência õf pode ser feita através da resolução de um dos seguintes polinômios: 1- (Vk.1+Vk+1)/Vk = a-b-X 2- (Vk_·, + Vk+1) / Vk = a - b ■ X - a/2 ■ X2 3- (Vm + Vk+1) / Vk = a - b ■ X - a/2 ■ X2 + b/6 ■ X3 4- (Vk.! + Vk+1) / Vk = a - b · X - a/2 · X2 + b/6 · X3 + a/24 · X4 com X = 2 ■ nr · õf ■ Tech ; a = cos (2 ■ π ■ f0 ■ TeCh) ; b = sen (2 ■ π ■ f0 · TeCh) {0034] Métodos analíticos matemáticos são conhecidos para a resolução deste tipo de polínômio, nomeadamente: [0035] - o assim chamado método de Viete para a equação 2- e a ordem quádrica; [0036] - os assim chamados métodos de Cardan ou Tartaglia para a equação 3- e a ordem cúbica; [0037] - os métodos de Descartes ou Ferrari para a equação 4- e a ordem quártica. [0038] A escolha da ordem do polinômio usado de acordo com a invenção é, por natureza, o objeto de um compromisso entre: i [0039] - as funcionalidades do produto final: um detector de falha simples, às vezes, pode fazer com a ordem 1 ou 2; se, no entanto, a frequência f é também usada para determinadas funções de monitoramento, na ausência de uma falha 10 na rede 1 (cálculo de potência, de energia, de harmônicos, de qualimetria, etc.), recomenda-se uma ordem polinomial superior; [0040] - a amostragem TeCh escolhida, que deve em todos os casos ser maior do que um terço da frequência de Shannon (se o aplicativo necessita ir até 150 Hz, o que quer dizer uma amostragem maior que 300 Hz de acordo com o teorema de Nyquist-Shannon, a amostragem Tech de acordo com a invenção é superior a 450 Hz); [0041] - os níveis de desempenho do microprocessador, que deve ser capaz de realizar o cálculo entre duas amostras separadas pelo Tech- Em particular, o período de cálculo pode ser estimado em menos de 11 ps para um polinômio de ordem 1, aproximadamente 12,5 ps para um polinômio de ordem 2, aproximadamente 155 ps para um polinômio de ordem 3, e 186 ps para um polinômio de ordem 4, com um processador Intel Core Duo P8700 de 2,33 GHz. [0042] Para aplicações de detecção de falhas baseadas na partida da banda de frequência [48-52 Hz], na verdade encontra-se que mes- mo uma amostragem baixa (tipicamente de 1800 Hz) pode ser mais do que apropriada: o intervalo de amostragem TeCh = 0,556 ms deixa o tempo mais que suficiente para executar qualquer um dos quatro cálculos anteriores. A modalidade preferencial de acordo com a invenção, portanto, usa uma ordem polinomial OP = 3 para uma amostragem de 1800 Hz. [0043] Deste modo, conforme ilustrado na figura 3, um método de detecção de falha de acordo com uma modalidade preferencial da invenção compreende as etapas sucessivas de: [0044] - obtenção de sinais representativos da tensão V em uma fase da rede espaçada por uma duração predeterminada TeCh; de preferência, os sinais são obtidos por medição contínua com amostragem e filtragem; [0045] - determinação da variação de frequência õf - por um cálculo matemático predefinido da resolução de um polinômio de ordem OP que é definido e corresponde a uma das fórmulas anteriores, nomeadamente para a equação 3-; [0046] - comparação da variação de frequência õf para um limiar Sf com o objetivo de identificar a ocorrência de uma falha 10. [0047] De acordo com uma alternativa preferencial, é possível alterar o polinômio, isso quer dizer a ordem polinomial OP de acordo com a gestão de loja de energia e o consumo. [0048] Em uma modalidade preferencial, para evitar uma divisão por um sinal que é muito baixo (o parâmetro (Vk_-, + Vk+1) / Vk, é usado, correspondendo aos picos que podem ser vistos nas figuras 2A, 2B e 2C), o valor centrai dos três sinais de tensão obtidos é comparado com um limiar ε. Se esta amostra Vk é, de fato, muito pequena, por exemplo, menos do que 0,2% da tensão nominal da rede 1, então, a variação de frequência õf é considerada como sendo zero (f = f0) ou idêntica à variação anterior (fk = fk_i) e o método de determinação é adiado por Tech· [0049] Uma vez que a falha for detectada, pode ser enviado um sinal de alerta simples 7 ou, inversamente, um relé de proteção 8 pode ser disparado automaticamente; várias outras opções são possíveis. De acordo com uma modalidade preferencial, uma unidade de controle central 100 é notificada da falha, com o objetivo de que uma etapa de avaliação da situação seja implementada; em particular, os parâmetros medidos e calculados no método de detecção podem ter sido armazenados e transmitidos simultaneamente com a indicação da detecção de uma falha para prosseguir, por exemplo, com a localização da falha, nomeadamente de acordo com o princípio enunciado na FR 2 713 411, e/ou com a determinação de sua natureza, nomeadamente de acordo com o princípio enunciado na FR 2 959 618. [0050] Um dispositivo 20 que torna possível a implementação do método de acordo com a invenção é ilustrado na figura 4. O dispositivo é composto por um primeiro módulo 30 que torna possível a obtenção de um sinal representativo da corrente, nomeadamente a tensão V, a partir das informações fornecidas por um sensor de corrente 12 adequado; o dispositivo de acordo com a invenção pode ser acoplado ao sensor 12 por um link ou pode ser instalado diretamente no cabo de uma rede aérea. O primeiro módulo 30, de preferência, compreende, em qualquer ordem, meios 32 para filtrar o sinal V tal como um filtro analógico e meios de amostragem 34, nomeadamente operando a 1800 Hz; o sinal filtrado amostrado V* é armazenado, por exemplo, de maneira deslizante e apenas por 3TeCh ou por uma duração determinada Tstock, ern um meio de armazenamento 36. [0051] O dispositivo 20 de acordo com a invenção então compreende um segundo módulo 40 para verificar a frequência f. O primeiro módulo 30 fornece três valores consecutivos Vk.-i, Vk, Vk+1 da tensão para o meio de computação 42 do segundo módulo 40, adequado para calcular a frequência do sinal pela resolução polinomial de acordo com os três valores de tensão V^, Vk, Vk+1. Em uma modalidade vantajosa, 0 meio de computação compreende uma pluralidade de blocos, cada um usando um modelo de resolução OP de ordem diferente, e o meio de computação 42 é fornecido com meios para selecionar o bloco que será ativado; os mesmos meios de seleção vantajosamente tornam possível a reintrodução da frequência natural f0 da rede 1 na qual o dispositivo 20 será instalado. [0052] De preferência, o segundo módulo 40 compreende, de antemão, meios 44 para comparar o valor central Vk a um limiar ε e para ativar os meios de computação 42 quando o sinal é suficientemente grande. O segundo módulo 40 finalmente compreende meios 46 para comparar a frequência computada f a um limiar f0 ± Sf, e meios de comunicação das informações sobre a detecção D de uma falha pelo limite de superação. Além disso, para a indicação da ocorrência de uma falha, os meios de comunicação podem ser adaptados para também comunicar para um bloco de controle, os valores armazenados no meio de armazenamento 36. [0053] Em uma modalidade vantajosa, o dispositivo 20 de acordo com a invenção é adaptado para também obter e armazenar os sinais representativos a partir de outro parâmetro, nomeadamente a corrente 1 medida por um sensor apropriado 14, os sinais sendo amostrados e filtrados pelo mesmo primeiro módulo 30 e armazenado em pares com os sinais de tensão V*, que devem ser comunicados juntos. [0054] Um dispositivo de detecção 50 vantajosamente compreende três dispositivos 20, de acordo com a invenção, um para cada fase, os três dispositivos 20 comunicando-se com o mesmo bloco de controle 100. [0055] Deste modo, em virtude do uso da frequência f como parâmetro para identificar a ocorrência de uma falha 10, é possível garan- tir, mesmo para redes aéreas 1, a detecção rápida e simultânea de uma falha 10 de natureza não permanentes (quer dizer de muito curta duração, de até 1 ms), sem conhecimento anterior da rede 1 que não seja sua frequência natural f0. Embora possa ser simultânea em diferentes fases, a detecção é independente das fases A, B, C: o problema da cegueira em relação às outras fases é levantado. [0056] Deste modo, a ocorrência da falha 10 pode ser identificada, inclusive por meio da medição em uma fase B diferente da A onde ela ocorre, incluindo em uma linha de saída 4’ diferente daquela 4 onde a medição é executada, sem ligação ou comunicação entre os sensores, 12, 14, das diferentes fases. Além disso, nenhum ajuste de limite é necessário: o método e o dispositivo de acordo com a invenção podem ser usados diretamente por meio da indicação da frequência nominal f0 das várias fases de rede elétrica em causa (50 Hz ou 60 Hz, e até 400 Hz para uma rede incorporada do tipo de avião ou barco); não há nenhuma exigência de se saber a tensão nominal da rede 1, a corrente de carga nominal, a corrente de defeito esperada ou a corrente capaci-tiva da rede. [0057] Além disso, a implementação da detecção de falha pode ser realizada a partir de somente três amostras, o que permite uma capacidade de resposta de boa detecção, inclusive para uma falha não permanente de muito curta duração, nomeadamente na modalidade preferencial em que a frequência é determinada pela resolução analítica de polinômios de ordem 1 a 4 de acordo com os assim chamados métodos de Viete (para a ordem quádrica), de Cardan ou Tartaglia (para a ordem cúbica), de Descartes ou Ferrari (para a ordem quárti-ca). [0058] Em virtude desta rápida determinação de frequência, é possível reagir mais rapidamente a esses maus funcionamentos, por comparação com os métodos convencionais. [0059] Embora a invenção tenha sido descrita com o uso da tensão em uma fase, não é limitado ao mesmo: é possível continuar com a detecção pela determinação da frequência f da corrente I, nomeadamente quando as linhas 4 não são fracamente carregadas (para evitar qualquer problema na medição). Da mesma forma, as características da rede 1 podem variar, o regime de neutro sendo notavelmente diferente, como pode ser o número de fases ou a frequência natural f0.

Claims (12)

1. Método para a detecção de uma falha (10) em uma rede elétrica (1) de uma frequência natural (f0), caracterizado por compreender: - a obtenção de um sinal representativo de um parâmetro da corrente (V) na rede (1) sobre, pelo menos, duas vezes de uma duração predeterminada (Tech); - a determinação da frequência (f) do sinal representativo obtido, o referido sinal (V), sendo considerado sinusoidal; - a verificação se a frequência determinada (f) se encontra entre um primeiro e um segundo limiar; - a identificação da presença de uma falha (10), se a verificação anterior não for satisfeita.

2. Método para a detecção de uma falha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o primeiro ou o segundo limiar, respectivamente, é definido pela frequência natural (f0) da rede (1) ao qual é adicionado, respectivamente da qual é deduzida, uma margem (Sf).

3. Método para a detecção de uma falha, de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado em que a determinação da frequência é realizada determinando-se a variação da frequência . (δί) em relação à frequência natural (f0).

4. Método para a detecção de uma falha, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado em que a obtenção do sinal representativo (V) compreende a obtenção de três valores consecutivos do sinal representativo, espaçados pela duração predeterminada (Tech)·

5. Método para a detecção de uma falha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado em que a determinação da frequência é realizada por aproximação polinomial da senoide do sinal.

6. Método para a detecção de uma falha, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado por ainda compreender o armazenamento dos sinais representativos do parâmetro (V) obtidos durante um período de armazenamento (Tst0ck)·

7. Método para a detecção de uma falha, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender a transmissão dos valores armazenados se for identificada uma falha.

8. Dispositivo (20) para detectar uma falha (10) em uma rede (1) tendo uma frequência natural (f0), caracterizado por compreender: - um primeiro módulo (30) para o fornecimento de um primeiro parâmetro (V) representativo da corrente em circulação na rede compreendendo os meios (32, 34) para receber um sinal representativo do referido primeiro parâmetro e meios (36) para armazenar o sinal representativo sobre, pelo menos, uma duração predeterminada (2-Tech); - um segundo módulo de detecção compreendendo meios j (42) para computar a frequência (f) do sinal a partir dos valores do primeiro parâmetro ao longo da duração predeterminada (2*TeCh) © meios de comparação (46) para comparar a frequência determinada (f) a um limiar.

9. Dispositivo para detectar uma falha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado em que o primeiro módulo (30) é adaptado para armazenar primeiros parâmetros em intervalos predeterminados (Tech), e os meios de computação (42) do segundo módulo são adaptados para computar a frequência (f) a partir de três primeiros parâmetros consecutivos (Vk_-|, Vk, Vk+1).

10. Dispositivo para detectar uma falha, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que os meios de computação (42) são adaptados para determinar a frequência (f) por aproximação poli- nomial.

11. Dispositivo para detectar uma falha, de acordo com uma das reivindicações de 8 a 10, caracterizado por ainda compreender meios para comunicar o resultado a partir dos meios de comparação (46) para um bloco de controle (100).

12. Dispositivo para detectar uma falha, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado em que os meios de armazenamento (36) são adaptados para armazenar os primeiros parâmetros (V) ao longo de uma duração de armazenamento predefinida (Tst0ck) © os meios de comunicação estão adaptados para comunicá-los. '