BR112017000915B1

BR112017000915B1 - Divisor de tensão rc

Info

Publication number: BR112017000915B1
Application number: BR112017000915-3A
Authority: BR
Inventors: Christian Weber; Francesco Piccardo
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH & Co. KG
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2023-01-24
Also published as: US20170194787A1; BR112017000915A8; US10630074B2; CN106537157B; AU2015289307A1; AU2015289307B2; BR112017000915A2; CA2955217A1; WO2016008795A1; RU2665821C2; EP2975414A1; CA2955217C; HRP20171113T1; CN106537157A; RU2017101524A3; EP2975414B1; ES2634647T3; RU2017101524A

Abstract

A presente invenção refere-se a um divisor de tensão RC (1) compreendendo uma parte primária (10) e uma parte secundária (20), em que a parte secundária compreende pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) que são conectados em série.

Description

[0001] A invenção refere-se ao campo técnico de divisores de ten são RC.

[0002] A fim de medir propriedades de uma tensão elétrica de alta tensão, divisores de tensão RC são usados para transformar sinais de alta tensão em baixa tensão. Medição confiável e precisa é importante, na medida em que dependendo das propriedades medidas de uma alta tensão, por exemplo, é para ser decidido se uma subestação elétrica deve ser desligada. Tomar decisões erradas pode levar a quedas de energia desnecessárias ou dano de partes dispendiosas de uma rede de transmissão de energia elétrica.

[0003] Para divisores de tensão RC real é desejável ter uma re dundância precisa independente de, no mínimo, duas saídas secundárias. A razão principal para redundância é cumprir as exigências mais elevadas fornecidas pela tecnologia de proteção/medição do equipamento secundário. É desejável obter um desempenho melhor no caso de problemas com uma das duas saídas, e reduzir a perturbação na saída restante a um valor, por exemplo, menor que 0,2%.

[0004] O problema poderia não ter sido solucionado satisfatoria mente até agora. A figura 1 mostra um divisor de tensão RC 901 de acordo com a técnica anterior. O divisor de tensão RC 901 compreende uma parte primária 910 e uma parte secundária 920. A parte primária 910 compreende um terminal de alta tensão 13 como entrada, elemento capacitivo C11 e um elemento resistivo R13. A parte secundária compreende elementos capacitivos C22, Cf, elementos resistivos R24, Ra1, Ra2, e um limitador de tensão F. Dois cabos 211, 221 são conectados na saída do divisor de tensão RC 901. Os cabos 211, 221 e a parte secundária 20 são conectados em terminais de aterramento 99.

[0005] Até agora, o sistema de redundância incluía dois ou mais cabos 211, 221 e o equipamento seguinte. O divisor foi desenhado como uma caixa de conexão de divisor e/ou amplificadores conectados em uma parte secundária do divisor, por exemplo, C22 e R24, como, por exemplo, representado na figura 1.

[0006] No caso de uma falha do equipamento conectado, tal como o cabo 211, caixa DBC, amplificador, e conversores, ocorre uma grande mudança da impedância. Portanto, as perturbações no caso de uma quebra de uma saída naquelas restantes pode ser 1% até 50% dependendo da solução em uso.

[0007] Portanto é um objetivo da presente invenção fornecer um divisor de tensão RC com saídas redundantes altamente estáveis.

[0008] De acordo com um aspecto, é proposto um divisor de ten são RC. O divisor de tensão RC compreende uma parte primária e uma parte secundária. A parte secundária compreende pelo menos dois circuitos de saída equivalentes. Pelo menos dois circuitos de saída equivalentes são conectados em série.

[0009] A seguir, a invenção é descrita com base nas modalidades ilustradas nas figuras.

[0010] A figura 1 mostra um divisor de tensão RC de acordo com o estado da técnica.

[0011] A figura 2 mostra um diagrama de bloco de um divisor de tensão RC de acordo com a modalidade da invenção.

[0012] A figura 2 mostra um divisor de tensão RC 1, de acordo com uma modalidade da invenção. O divisor de tensão RC 1 compreende uma parte primária 10 e uma parte secundária 20. A parte primária 10 pode ser a mesma que a parte primária 10 na figura 1, ou outra parte primária adequada. No entanto, na modalidade mostrada na figura 2, a parte secundária 20 compreende pelo menos dois circuitos de saída equivalentes 21, 22 que são conectados em série um com o outro e em série com a parte primária 10.

[0013] Na figura 2, cada um dos pelo menos dois circuitos de saí da 21, 22 corresponde com a parte secundária 920 da modalidade mostrada na figura 1. É claro que as partes eletrônicas e/ou o esquema de conexão dos circuitos de saída 21, 22 podem se desviar das partes eletrônicas da parte secundária 920, mostrada na figura 1, por exemplo, devido à calibragem ou dependendo das exigências do divisor de tensão RC. A fim de simbolizar que, os pelo menos dois circuitos de saída equivalentes 21, 22 compreendem elementos resistivos R24, R25, Ra1, Ra2, Ra3, Ra4, elementos capacitivos C22, C23, Cf1, Cf2, e limitadores de tensão F1, F2.

[0014] Em adição à conexão serial 29, um limitador de tensão F3 é conectado entre os dois circuitos de saída 21, 22. Os limitadores de tensão F1, F2, F3 são de preferência baseados em junções semicon- dutoras, comumente chamadas "transil". Sua função é proteger os outros componentes contra tensões excessivas injetadas acidentalmente no lado secundário, por exemplo, no caso de testes errados realizados por instaladores ou clientes. Durante a operação normal, os transils F1, F2, F3 estão abertos e, portanto, basicamente inativos, de modo que os circuitos de saída não estão conectados por meio dos transils F1, F2, F3. Os transils F1, F2, F3, portanto não afetam os circuitos 1, 10, 20, 21, 22, durante a operação normal. Os dois circuitos secundários 21, 22 são protegidos contra tensões excessivas acidentalmente aplicadas por meio dos transils F1 e F2. Os circuitos conectados em série 21, 22 são protegidos também por meio do transil F3.

[0015] Para cada um dos pelo menos dois circuitos de saída 21, 22, um cabo separado 211, 221 é conectado, a fim de conectar de modo independente o equipamento de medição redundante e/ou proteção 210, 220. Cada um do equipamento 210, 220 é, portanto, conectado de modo independente no divisor de tensão. Desconectar um do equipamento de medição e/ou proteção 210, 220, portanto, tem so- mente um impacto muito limitado no outro do equipamento de medição e/ou proteção 210, 220. Portanto, saídas redundantes bastante estáveis do divisor de tensão RC 1 são obtidas.

[0016] Em outras palavras: a fim de aumentar a precisão restante depois de uma falha em uma saída redundante, a influência da mudança de impedância deve ser reduzida. Portanto, comparada com a solução mostrada na figura 1, na modalidade da figura 2 toda a parte secundária, em particular C22 e R24, é dobrada, resultando no segundo circuito de saída 22 incluindo C23 e R25, e os dois circuitos de saída 21 e 22 são conectados em série. De acordo com outras modalidades, mais que dois circuitos de saída redundantes compreendidos pela parte secundária 20 são conectados em série.

[0017] De acordo com uma modalidade preferida, em divisores de tensão AC-RC ainda uma segunda derivação é instalada na capaci- tância primária para reduzir a influência de temperatura na precisão.

[0018] Na modalidade mostrada na figura 2, os circuitos de saída 21, 22 são equivalentes em que suas impedâncias são idênticas. Isto permite que o equipamento 210, 220 exija menos esforço de calibragem. De preferência, os pelo menos dois circuitos de saída 21, 22 são equivalentes em que compreendem um esquema de conexão idêntico, isto resulta em circuitos de saída altamente equivalentes 21, 22, e um desenho simples.

[0019] A saída 14 da parte primária 10 é conectada na entrada 23 da parte secundária 20. A parte primária 10 compreende vários elementos capacitivos C11. Os vários elementos capacitivos C11 da parte primária 10 é adaptado para transformar um sinal de entrada de alta tensão na entrada 13 da parte primária 10 para um sinal de saída de baixa tensão a ser alimentado na entrada 23 da parte secundária 20. Por exemplo, a parte primária 10 é adaptada para processar um sinal de alta tensão das várias centenas de quilovolts na entrada 13, a fim de produzir um sinal de várias centenas de volts na saída 14.

[0020] A parte secundária 20 compreende uma segunda pluralida de de elementos capacitivos C22, Cf1, C23, Cf2. A parte secundária e/ou a segunda pluralidade de elementos capacitivos V22, Cf1, C23, Cf2, é adaptada para processar o sinal de saída de baixa tensão da parte primária na entrada 23 da parte secundária 20 a fim de gerar dois circuitos de saída equivalentes 21, 22 que é processável por um equipamento secundário, tal como equipamento de medição e/ou proteção 210, 220.

[0021] De acordo com uma modalidade, a parte primária 10 é iso lada por meio de um fluido isolante dentro de um encapsulamento. A parte secundária está pelo menos parcialmente fora do isolamento e exposta ao ar ambiente. Isto permite ter partes de alta tensão da parte primária 10 e partes críticas das partes secundárias em um ambiente isolado, enquanto anda é capaz de realizar uma calibragem do divisor de tensão RC adaptando esta parte da parte secundária que está exposta ao ar ambiente.

[0022] De acordo com outra modalidade, a parte secundária 20 é adaptada em que a saída de cada um dos pelo menos dois circuitos de saída equivalentes 21, 22 é influenciada pelas outras dos pelo menos dois circuitos de saída equivalentes 21, 22 por menos que 0,2%. De acordo com outra modalidade preferida, devido ao valor de alta ca- pacitância e baixa resistência fornecida na parte secundária a influência na relação do divisor de tensão RC inteiro é menor que 0,1%, independente do sistema secundário em curto-circuito ou aberto.

Claims

1. Divisor de tensão RC (1) compreendendo uma parte primária (10) compreendendo um elemento capacitivo (C11) e um elemento resistivo (R13) e uma parte secundária (20), sendo que a parte secundária (20) compreende pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) que são conectados em série, caracterizado pelo fato de que a parte primária (10) é isolada por meio de um fluido de isolamento dentro de um encapsulamento, e sendo que a parte secundária (20) está pelo menos parcialmente fora do isolamento e exposta ao ar ambiente.

2. Divisor de tensão RC (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os pelo menos dois circuitos de saída (21, 22) são equivalentes na medida em que suas impedâncias são essencialmente idênticas.

3. Divisor de tensão RC (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os pelo menos dois circuitos de saída (21, 22) são equivalentes na medida em que compreendem um esquema de conexão idêntico.

4. Divisor de tensão RC (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma saída (14) da parte primária (10) é conectada a uma entrada (23) da parte secundária (20), e sendo que a parte primária (10) compreende uma pluralidade de elementos capacitivos (C11) que são adaptados para transformar um sinal de entrada de tensão alta em uma entrada (13) da parte primária (10) em um sinal de saída de baixa tensão a ser alimentado na entrada da parte secundária (20).

5. Divisor de tensão RC (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a parte secundária (20) é adaptada para processar o sinal de saída de baixa tensão da parte primária (10) na entrada (23) da parte secundária (20) a fim de gerar um sinal de saída de divisor em cada um dos pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) que é processável por equipamento de medição e/ou proteção (210, 220).

6. Divisor de tensão RC (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a parte secundária (20) é adaptada na medida em que a saída de um dos pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) é influenciada pelos outros dos pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) por menos que 0,2%.

7. Divisor de tensão RC (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os pelo menos dois circuitos de saída equivalentes (21, 22) e a parte primária (10) são conectados em série.