ES2907511B2 - Método y Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Método y Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un método y un sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna. El método y el sistema de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención es capaz de localizar faltas a tierra en cualquier punto del lado de corriente alterna (AC) con la instalación en funcionamiento.
El método y sistema de localización de faltas a tierra según la presente invención es de particular utilidad en instalaciones eléctricas donde un lado de corriente alterna sea alimentado desde un lado de corriente continua (DC). La presente invención tiene aplicación, por ejemplo y sin carácter limitativo, en accionamientos de velocidad variable como coches eléctricos donde la máquina eléctrica del lado de corriente alterna es alimentada desde unas baterías en el lado de corriente continua a partir de un inversor.
Antecedentes de la invención y problema técnico a resolver
Cada vez más procesos tienen la necesidad de instalar sistemas eléctricos de potencia que permitan controlar accionamientos eléctricos de forma eficiente. Esto implica la presencia de convertidores que modulen la corriente alterna para una determinada operación.
Esta electrónica de potencia hace difícil la protección de los equipos, ya que los relés pueden verse afectados por la influencia de la corriente continua del bus de corriente continua del inversor en la medida de las variables eléctricas necesarias para su operación. Por lo que es necesario el uso de nuevas protecciones en este campo.
Por otro lado, no solamente es de vital importancia proteger instalaciones eléctricas con corriente continua y alterna, sino que también se requiere de un correcto diagnóstico de detección y localización de la falta, especialmente frente a faltas a tierra, que son el tipo de falta más común en sistemas eléctricos de potencia. Éstas se originan debido a un defecto en el aislamiento eléctrico que crea una corriente de derivación o fuga hacia tierra y puede retornar por otro punto del sistema que ya esté puesto a tierra previamente o por un punto que posteriormente cierre el circuito (por ejemplo, un contacto humano posterior a una primera falta).
Actualmente, modelos de utilidad como el de ES 1257934 U permiten la detección de la falta en el bus de DC o en el lado de AC de un sistema DC/AC, sin embargo, no permite localizar el defecto en posición ni en resistencia de falta.
Otras invenciones como son las descritas en las patentes ES 2736412 B2 o ES 2758531 B2 sí que localizan la posición de los defectos en el lado de AC, pero presentan problemas de resolución en los extremos del lado del inversor o próximos al punto neutro de la carga del lado de AC, respectivamente.
Otras invenciones relevantes relativas a la localización de defectos en instalaciones AC/DC son las mostradas a continuación:
- La patente EP 2856591 B1 muestra una invención para localizar faltas a tierra de alta resistencia de falta donde se limita la resistencia de defecto mediante una resistencia de puesta a tierra de alta impedancia y midiendo las corrientes en cada etapa de AC y DC, así como las tensiones se puede localizar donde se encuentra dicha falta, y;
- La invención divulgada en EP 2860838 B1 pone a tierra mediante neutros artificiales y resistencias a tierra las distintas partes de un sistema AC/DC/AC. Después, mediante variaciones en las corrientes que circulan por estas resistencias en estado sano o en falta se localiza la falta.
Otra forma de localizar faltas a tierra es mediante la inserción de ondas pulsadas y observando su deformación antes y después de una falta a tierra (JP 4830376 B2), instalando múltiples sensores de corriente diferenciales y estableciendo estrategias de disparo atendiendo a la casuística de la falta (US 8289664 B2) o utilizando relaciones de tensión-corriente para construir diagramas de Lissajous (tensión en el eje x, corriente en el eje y). En este último campo, son métodos relacionados los desarrollados por:
- T. G. Vilhekar, Raghavendra R. and M. S. Ballal, "Detection of winding faults in auxiliary and main windings of single phase squirrel cage induction motor by monitoring Lissajous patterns", donde se relacionan tensiones y corrientes de fase para localizar faltas entre espiras en los bobinados de máquinas eléctricas de jaula de ardilla;
- X. Zhao et al., "Experimental Evaluation of Transformer Internal Fault Detection Based on V -I Characteristics", donde se aplica el mismo método para la detección de faltas en los arrollamientos de transformadores, y;
- L. El Menzhi and A. Saad, "Induction motor fault diagnosis using voltage Park components of an auxiliary winding - voltage unbalance”, donde la deformación de las curvas de Lissajous implican estado sano o estado de falta en el motor.
Sin embargo, estos métodos no son utilizados para la localización de faltas a tierra y tampoco son testeados con alta presencia de electrónica de potencia, que deforma las curvas de Lissajous haciéndolas difícil de utilizar para un correcto diagnóstico de accionamientos eléctricos.
Además, las patentes señaladas previamente utilizan un exceso de instrumentación de control para el diagnóstico del accionamiento, hacen circular corrientes por la red de tierras incluso en estado sano o solo detectan la falta en caso de haberla. Además, la resistencia de falta, que depende inversamente de la severidad de dicha falta, puede influir en el diagnóstico de forma negativa, provocando incluso la no operación durante el estado de falta por parte de las protecciones o de los equipos de diagnóstico.
Por estos motivos, es de importancia disponer de nuevos métodos y sistemas de localización de faltas a tierra en el lado de AC de sistemas DC/AC que permitan un diagnóstico rápido, eficaz y económico de este tipo de faltas sin necesidad de recurrir a exceso de instrumentación o hibridación de métodos de diagnóstico.
Descripción de la invención
Con objeto de solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención se refiere a un método y a un sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna.
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna (DC/AC) objeto de la presente invención comprende:
- un subsistema de puesta a tierra configurado para conectarse a un punto (preferentemente un punto medio o neutro) de un bus de corriente continua de la instalación eléctrica o al lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica; este subsistema de puesta a tierra comprende una resistencia de puesta a tierra y medios de medición de una caída de tensión (ugnd(t)) en dicha resistencia de puesta a tierra;
- medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en un punto neutro del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, para la medida del potencial eléctrico a cada lado de cada impedancia de fase del lado de corriente alterna de la instalación eléctrica, y;
- un módulo de tratamiento de datos conectado al subsistema de puesta a tierra y a los medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en el punto neutro del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica.
El módulo de tratamiento de datos comprende:
- un bloque de medida de tensiones de fase configurado para calcular una tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, a partir de señales de potencial eléctrico generadas por los medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en el punto neutro del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica;
- un bloque de obtención de fasores configurado para calcular, a partir de una señal de caída de tensión procedente del subsistema de puesta a tierra y a partir de señales de tensión fase-neutro procedentes del bloque de medida de tensiones de fase, unos fasores correspondientes a la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica y a cada tensión faseneutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, y;
- un bloque de comparación de fase configurado para calcular, a partir de unas señales de fasor de tensión fase-neutro y una señal de fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra generadas por el bloque de obtención de fasores, unas diferencias angulares (A6fngnd) entre unos argumentos de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (9U f n ) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (0U g n d ) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica, donde:
O^fn.gnd = U^
f n
- ®U
g n d
donde si la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica supera un valor umbral predeterminado (que puede ser previamente fijado acorde a la sensibilidad que requiera la instalación AC/DC), el bloque de comparación de fase está configurado para emitir una señal identificadora de fase en falta identificando como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular AQfngnd calculada sea aproximadamente igual a un ángulo predeterminado.
Mediante el sistema descrito anteriormente se permite, en caso de producirse una falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de una instalación eléctrica con conversión DC/AC, identificar y localizar la fase concreta en la que se ha producido el defecto o falta a tierra.
De manera preferente, en el sistema de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención, el módulo de tratamiento de datos comprende:
- un bloque de análisis configurado para generar, a partir la señal identificadora de fase en falta, a partir de la señal de caída de tensión procedente del subsistema de puesta a tierra y a partir de señales de tensión fase-neutro procedentes del bloque de medida de tensiones de fase, una función, “F”, que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (u/n (t)), donde:
u/n ( t ) ^ [ u,gnd( t) ]
donde el bloque de análisis está configurado para seleccionar dos puntos (xi, yi) y (x 2 , y2) de la función “F” y calcular un ángulo de inclinación (a) que caracterice a la función “F” mediante:
a = arctan- X - 2 --- — --- X - " -
#2 — #1
y donde el bloque de análisis está configurado para generar como salida una señal de ángulo de inclinación de la función “F”, y;
- un bloque de localización de falta a tierra configurado para calcular, a partir de la señal de ángulo de inclinación de la función “F”, una posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra, y para generar una señal de localización de falta.
Mediante la característica anterior, se permite localizar, no solo la fase concreta en la que se ha producido la falta a tierra, sino la localización exacta de dicha falta a tierra dentro de la fase con falta a tierra.
De manera preferente, el bloque de análisis está configurado para normalizar la función “F” generada, dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta (u/n (t)), entre el valor máximo de tensión de fase (U/n ), y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (ugnd(t)), entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (Ugnd), tal que:
— u/“n - (--0--— r „ — ûgn -- d -- ( -- ) - ^
U/n . Ugnd .
De esta forma se descarta la influencia de la resistencia de falta en el proceso de localización de faltas a tierra en el lado de AC de sistemas AC/DC.
También de manera preferente, el módulo de tratamiento de datos comprende un bloque de emisión de alarma configurado para generar una señal de alarma a partir de la señal identificadora de fase en falta o de la señal de localización de falta. Así pues, esta señal de alarma comprende información acerca de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica y/o información concreta acerca de la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica.
Según una realización preferente del sistema de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención, el bloque de localización de falta a tierra está configurado para calcular la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra mediante la expresión lineal:
donde el ángulo de inclinación (a ) que caracteriza a la función “F” está expresado en grados sexagesimales, y donde el valor de la posición de defecto (d) queda expresada en tanto por uno, en relación a un valor total de la impedancia de fase.
Según esta expresión, cuando d=0, se tiene una falta a tierra en el punto neutro de la carga, mientras que cuando d=1 se tiene una falta a tierra en correspondencia con los bornes del inversor.
La posición “d” de la falta se obtiene pues mediante una función, d= g(a), que depende del comportamiento de la impedancia del sistema AC en cuestión. Cuando la impedancia por fase tiene un valor que puede expresarse mediante Z= R jwL, puede emplearse la expresión para el cálculo de la posición de la falta, “d”, especificada anteriormente.
Asimismo, de manera preferente, el bloque de comparación de fase está configurado para emitir una señal identificadora de fase en falta identificando como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular A9fngnd calculada sea aproximadamente igual a 180°.
Preferentemente, el bloque de comparación de fase está configurado para calcular las diferencias angulares (A0/ngnd) entre los argumentos de los fasores de frecuencia fundamental correspondientes a cada tensión fase-neutro (9Ufn) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (0Ugnd) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica cuya frecuencia coincida con la frecuencia fundamental de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (0U/n).
Para este fin, el bloque de obtención de fasores obtiene el fasor con frecuencia correspondiente al armónico fundamental del sistema AC, y calcula los fasores como:
donde:
N: es el número total de muestras registradas.
n: es una muestra.
u: es el valor instantáneo de la tensión “i” .
Au: es el filtro seno para la tensión “i” en su armónico fundamental.
Bu¡: es el filtro coseno para la tensión “i” en su armónico fundamental.
ui: es el módulo del fasor de tensión “i” en su armónico fundamental.
Qu¡. es el argumento del fasor de tensión “i” en su armónico fundamental.
U: es el fasor complejo de la tensión “i” en su armónico fundamental.
Como ya se ha adelantado, la presente invención se refiere también a un método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna (DC/AC).
El método de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención comprende:
o una primera etapa de medida de las tensiones para la medida de una caída de tensión (ugnd(t)) en un subsistema de puesta a tierra (conectado a un bus de continua de la instalación eléctrica o al lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica), y para la medida de una tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica, donde si la medida de caída de tensión (ugnd(t)) en
el subsistema de puesta a tierra es mayor que un valor umbral predeterminado, el método comprende;
o una segunda etapa de obtención de fasores en donde se calculan unos fasores correspondientes a la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica y a cada tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica;
o una tercera etapa de comparación de fase, en donde se calculan unas diferencias angulares (A9fngnd) entre unos argumentos de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (9U f n ) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (9U g n d ) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica, donde:
A@fn.gnd = U^
f n
- ®U
g n d
donde el método comprende identificar como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular A9fngnd calculada sea aproximadamente igual a un ángulo predeterminado.
De manera preferente, el método comprende identificar como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular A9fngnd calculada sea aproximadamente igual a 180°.
Asimismo, según una realización preferente de la invención, el método comprende:
o una cuarta etapa de análisis, en donde se calcula una función, “F”, que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (ufn(t)), donde:
u/n (t) = F [ugnd(t)]
y donde se seleccionan dos puntos (xi, yi) y (x 2 , y2) de la función “F” y se calcula un ángulo de inclinación (a) que caracterice a la función “F” mediante:
a = arctan- X - 2 --- — --- X - " -
#2 — #1
y
o una quinta etapa de localización de la falta, en donde se calcula, a partir del ángulo de inclinación (a) de la función “F”, una posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra.
De manera preferente, el método comprende también una etapa de emisión de alarma, en donde se emite una señal de alarma que comprende información acerca de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica y/o información concreta acerca de la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (AC) de la instalación eléctrica.
En la cuarta etapa de análisis, el método puede comprender normalizar la función “F” generada, dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta (ufn(t)), entre el valor máximo de tensión de fase (Ufn), y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (ugnd(t)), entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (Ugnd), tal que:
Según una realización preferente del método de la invención, la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra se calcula mediante la expresión lineal:
donde el ángulo de inclinación (a) que caracteriza a la función “F” está expresado en grados sexagesimales, y donde el valor de la posición de defecto (d) queda expresada en tanto por 1, en relación a un valor total de impedancia de fase de la fase con falta a tierra.
Asimismo, de manera preferente, en la tercera etapa de comparación de fase del método de la invención, se calculan las diferencias angulares (A9fngnd) entre los argumentos de los fasores de frecuencia fundamental correspondientes a cada tensión fase-neutro (9Ufn) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (0Ugnd) en el subsistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica cuya frecuencia coincida con la frecuencia fundamental de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (0U/n).
Opcionalmente, el método de la invención puede comprender enviar la señal de alarma a un dispositivo de monitorización y/o de protección, para la monitorización y/o para la activación de mecanismos de protección de la instalación eléctrica por parte de dicho dispositivo.
Breve descripción de las figuras
Se describen aquí de forma breve una serie de figuras, de ejemplos no limitativos, que ayudan a comprender mejor la invención:
La Figura 1 muestra una posible configuración de una instalación AC/DC con el lado de AC a diagnosticar por la invención.
La Figura 2 muestra una instalación eléctrica según la configuración de la Figura 1, con una falta a tierra en una fase del lado de AC del inversor.
La Figura 3 muestra una posible configuración de una instalación AC/DC/AC con el lado de AC de frecuencia variable a diagnosticar por la invención.
La Figura 4 muestra, según una posible forma de realización de la invención, los bloques internos del módulo de obtención de datos del sistema.
La Figura 5 muestra, según una posible forma de realización de la invención, el flujograma de las etapas o fases del método de localización de faltas a tierra.
La Figura 6a, la Figura 6b, la Figura 6c y la Figura 6d muestran un ejemplo práctico de diagnóstico de falta a tierra en el lado de AC de un sistema DC/AC a partir de una posible realización de la invención.
Descripción detallada
Se procede a continuación a hacer una descripción de dos posibles aplicaciones de la invención, para una instalación eléctrica AC/DC y para una instalación eléctrica AC/DC/AC respectivamente, que son ejemplos no limitativos dos posibles implementaciones y/o aplicaciones del sistema y el método de la invención.
En la Figura 1 se muestra una instalación eléctrica DC/AC formada por un bus de corriente continua (1) y un lado de corriente alterna (6) de frecuencia variable. Existen dos fuentes de corriente continua (2, 3) o baterías, conectadas en serie al bus de corriente continua (1): una primera fuente de corriente continua (2) y una segunda fuente de corriente continua (3). Ambas fuentes de corriente continua (2, 3) tienen igual valor, si bien la primera fuente de corriente continua (2) corresponde al polo positivo de generación de corriente continua y la segunda fuente de corriente continua (3) corresponde al polo negativo de generación de
corriente. El punto del bus de corriente continua (1) situado entre ambas fuentes de corriente continua (2, 3) es accesible, por ejemplo, para la conexión de un subsistema de puesta a tierra (8).
El bus de corriente continua (1) dispone de un condensador (4) y unos transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs) (5) que invierten la corriente continua en alterna. En el lado de corriente alterna (6) se sitúa una carga trifásica con sus impedancias de fase (7).
Como ya se ha comentado, en el ejemplo de instalación eléctrica AC/DC de la Figura 1, el punto medio de las baterías se ha conectado a un subsistema de puesta a tierra (8) con conexión a tierra (9).
El sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna objeto de la presente invención comprende un módulo de tratamiento de datos (12) conectado a al subsistema de puesta a tierra (8) para la medición de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (8).
El módulo de tratamiento de datos (12) está también conectado a cada una de las tres fases y al punto neutro del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, para la medida de las tensiones de fase en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica.
El módulo de tratamiento de datos (12) está configurado para emitir una señal de alarma (13) en caso de detectar una falta a tierra en alguna de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica. Esta señal de alarma (13) es enviada a sistemas externos y ajenos a la invención, para la monitorización por parte de dichos sistemas externos del estado de la instalación eléctrica y/o para la activación de mecanismos de protección de la instalación eléctrica DC/AC.
En la Figura 2 se muestra la instalación eléctrica DC/AC de la Figura 1 en donde se ha producido una falta a tierra en un punto de una impedancia de fase (7) en el lado de corriente alterna (AC) (6) con resistencia de falta (14).
La Figura 3 muestra una segunda aplicación no limitativa de la invención, en donde el sistema de localización de faltas a tierra objeto de la presente invención se aplica para la localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) (en el que está conectada una carga trifásica) de una instalación eléctrica AC/DC/AC, para la alimentación de dicha carga trifásica a partir de la red eléctrica, con una etapa intermedia de corriente continua (DC).
En la instalación eléctrica mostrada en la Figura 3, se observa un transformador (16) de potencia que conecta la instalación eléctrica (el lado de baja tensión (15) del transformador (16)) a la red eléctrica (el lado de alta tensión (17) del transformador (16)).
En la instalación eléctrica de la Figura 3, el lado de baja tensión (15) del transformador (16) se conecta a un convertidor/rectificador que transforma la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC) utilizando 6 IGBTs (5). En este caso, el subsistema de puesta a tierra (8) está conectado en el punto medio del bus de corriente continua (1) entre dos condensadores (4) de igual magnitud. En esta instalación de la Figura 3, los condensadores (4) podrían sustituirse por resistencias de alto valor óhmico y de igual valor entre sí.
En la Figura 4 se muestra un esquema detallado de la composición del módulo de tratamiento de datos (12). Este módulo de tratamiento de datos (12) tiene como entradas la señal de caída de tensión (10) en el subsistema de puesta a tierra (8) y las señales de potencial eléctrico (11a, 11b, 11c, 11d) de cada una de las tres fases y el neutro del lado de corriente alterna (AC) (6) (correspondiente a la carga trifásica) de frecuencia variable de la instalación eléctrica.
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende un bloque de medida de tensiones de fase (18) configurado para calcular las tensiones fase-neutro (uan(t), ubn(t)y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de frecuencia variable de la instalación eléctrica, a partir de las señales de potencial eléctrico (11a, 11b, 11c, 11d) de cada una de las
tres fases y el neutro del lado de corriente alterna (AC) (6).El bloque de medida de tensiones de fase (18) genera como salidas unas señales de tensión fase-neutro (19a, 19b, 19c) correspondientes a las tensiones fase-neutro (uan(t), ubn{t)y ucn(t)) calculadas.
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende también un bloque de obtención de fasores (20), el cual tiene como entradas la señal de caída de tensión (10) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica y las señales de tensión fase-neutro (19a, 19b, 19c) procedentes del bloque de medida de tensiones de fase (18). El bloque de obtención de fasores (20) está configurado para calcular unos fasores correspondientes a la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica y a las tensiones fase-neutro (uan(t), ubn(t)y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de frecuencia variable de la instalación eléctrica. El bloque de obtención de fasores (20) genera como salidas unas señales de fasor de tensión fase-neutro (21a, 21b, 21c) y una señal de fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra (22).
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende también un bloque de comparación de fase (23), el cual tiene como entradas las señales de fasor de tensión fase-neutro (21a, 21b, 21c) y la señal de fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra (22). El bloque de comparación de fase (23) está configurado para calcular las diferencias angulares entre los argumentos de los fasores correspondientes a cada una de las tensiones fase-neutro (uan{t), ubn(t)y ucn(t)) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica, mediante la fórmula:
AOfn.gnd = Qufn - dUgnd
donde:
&8fn.gnd: es la diferencia de argumentos entre un fasor de tensión fase-neutro y la medida de tensión en el subsistema de puesta a tierra.
9Ufn: es el argumento de un fasor de tensión fase-neutro.
0Ugnd: es el argumento de un fasor de tensión del subsistema de puesta a tierra.
y donde la tensión de la fase con falta a tierra dispone aproximadamente de una diferencia de 180° respecto a la tensión de tierra.
El bloque de comparación de fase (23) genera como salida una señal identificadora de fase en falta (24).
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende también un bloque de análisis (25), el cual tiene como entradas la señal identificadora de fase en falta (24) generada por el bloque de comparación de fase (23), así como la señal de caída de tensión (10) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica y las señales de tensión fase-neutro (19a, 19b, 19c) procedentes del bloque de medida de tensiones de fase (18).
El bloque de análisis (25) está configurado para generar una función, “F”, que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (u/n (t)).
Mediante la señal identificadora de fase en falta (24) generada por el bloque de comparación de fase (23), el bloque de análisis (25) puede seleccionar la señal de tensión fase neutro (19a, 19b, 19c) específica que se corresponde con la fase en falta.
Así pues, en caso de que exista una falta a tierra en alguna de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, el sistema de la invención identifica dicha fase y, mediante el bloque de análisis (25), calcula la función:
u/n (t) _ F [ugnd( t) ]
El bloque de análisis (25) está configurado para normalizar la función “F” generada, dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta, “u/n ( t ) ” , entre el valor máximo de tensión de fase “Ü/n ”, y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (8), “ugnd( t ) ” , entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (8), “Ügnd”.
El valor máximo de caída de tensión en el subsistema de puesta a tierra (8), “Ügnd” se obtiene en los instantes en los que la tensión fase-neutro de la fase en falta, “u_fn( t ) ”, es nula o próxima a cero.
Por su parte, el valor máximo de tensión de fase “Ü/n ” se obtiene en los instantes en los que la tensión del subsistema de puesta a tierra (8), “ugnd( t) ” es nula o próxima a cero.
Así pues, el bloque de análisis (25) calcula la función “F” normalizada, tal que:
La función “F” puede ser representada, por ejemplo y sin carácter limitativo, en un osciloscopio donde se obtiene una curva referida a unos ejes de coordenadas, donde generalmente se utiliza un sistema de coordenadas X-Y, donde X = ugnd(t) e Y = ufn(t).
La representación de la función “F” en el sistema de coordenadas X-Y adquiere una forma poligonal; las ondas de tensión tienen componentes de conmutación asemejándose a ondas cuadradas. El diagrama o representación X-Y, o comúnmente llamado curvas de Lissajous, permite ver las conmutaciones de la fase con respecto a la tensión en el dispositivo de puesta a tierra. Cuando no existe modulación PWM (ondas cuadradas), las curvas de Lissajous suelen ser elipses por ondas sinusoidales.
En la representación de la función “F”, los lados del polígono aparecen inclinados con un ángulo u otro, en función de que se produzca una falta a tierra en un punto u otro de la impedancia de fase. La tensión de fase (eje Y) siempre tendrá la misma altura, ya que las tensiones fase-neutro del sistema AC son invariantes frente a la existencia de una falta, mientras que la tensión en el subsistema de puesta a tierra, Ugnd (eje-X), es la que varía, provocando que el polígono se vea representado con una mayor o menor inclinación en función del punto de la fase en donde se haya producido la falta a tierra.
De esta forma, si sólo varía el eje X (o el ancho del polígono), el ángulo total del polígono se ve variado únicamente por Ugnd. Y a su vez Ugnd puede variar por dos efectos: Rf (la resistencia de fase en función del punto donde se produzca la falta a tierra) y “d” (posición de la falta a tierra, en tanto por uno respecto a la impedancia de fase), porque Ugnd se define como:
Ya que Ucn es la tensión fase-neutro de la fase en falta (invariante); “d” afecta solamente a la componente fundamental, que es la que define principalmente la inclinación del polígono, y;
Rf atenúa Ugnd en todas sus componentes de frecuencia, lo que reduce el ancho del polígono, modificando la angulación de otra forma (de forma semejante a un acortamiento por compresión).
Si se normaliza el polígono (la función “F”) utilizando su ancho y alto (valores pico de tensión de puesta a tierra y tensión de fase-neutro), entonces solamente se ve la variación de inclinación debido a la posición, “d”.
Posteriormente, el bloque de análisis (25) está configurado para seleccionar dos puntos significativos (xi, yi) y (x?, y?) de la función “F” que definan de manera global dicha función “F”. Para ello se propone localizar los segmentos paralelos producidos por la modulación PWM de los IGBTs (5) del inversor y calcular la inclinación de uno cualquiera de dichos segmentos paralelos. Para calcular la inclinación de uno cualquiera de dichos segmentos
paralelos, se pueden seleccionar sus puntos extremos como puntos significativos (véase la Figura 6c).
Una vez seleccionados los dos puntos significativos (xi, yi) y (x 2 , y2) de la función “F”, se calcula el ángulo de inclinación, a, que define de manera global la inclinación de la curva o de la función “F” con respecto a un eje vertical (para un valor dado de ugnd(t)), mediante:
Alternativamente a seleccionar dos puntos extremos de uno cualquiera de los segmentos paralelos de la función “F” para calcular el ángulo a, que defina de manera global a dicha función “F” (que defina la inclinación del polígono), se puede tratar el polígono como un romboide con lados horizontales desplazados entre sí. Se puede obtener una altura media del polígono. Con la altura (a) y calculando el desplazamiento relativo de los lados horizontales (superior e inferior) entre sí (b) también se puede obtener el ángulo de inclinación del polígono que defina de manera global a la función “F”.
El bloque de análisis (25) genera como salida una señal de ángulo de inclinación (a) (26) de la función “F”.
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende también un bloque de localización de falta a tierra (27), el cual tiene como entrada la señal de ángulo de inclinación (a) (26) de la función “F”.
El bloque de localización de falta a tierra (27) está configurado para establecer una correlación entre el ángulo de inclinación (a) de la función “F” y la posición del defecto, “d”. Esta correlación puede venir expresada mediante la expresión lineal:
d = 90 - a [ a]
40
En dicha expresión, “d” tiene un valor próximo a 1 para faltas a tierra producidas en proximidad a los bornes del inversor, mientras que adquiere valores próximos a 0 cuando la falta a tierra se dispone próxima al punto neutro de la impedancia trifásica. Por otro lado, la inclinación del polígono normalizado definido por la función “F” normalizada adquiere una inclinación totalmente vertical (90°) cuando la falta a tierra se produce en el punto neutro de la impedancia trifásica y una inclinación de 50° cuando se produce en bornes del inversor, lo que explica los coeficientes de la expresión anterior si se realiza una regresión lineal entre ambos puntos.
El bloque de localización de falta a tierra (27) genera como salida una señal de localización de falta (28) en el lado de corriente alterna (AC) (6) de la instalación eléctrica, correspondiente a la fase en falta y a la posición de defecto “d” en dicha fase en falta.
El módulo de tratamiento de datos (12) comprende también un bloque de emisión de alarma (29), el cual tiene como entrada la señal de localización de falta (28). El bloque de emisión de alarma (29) está configurado para emitir una señal de alarma (13) a dispositivos externos a la invención y que lleva información sobre al menos la posición de la falta a tierra.
La Figura 5 muestra un diagrama de bloques con las fases o etapas de una posible forma de realización del método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua y corriente alterna.
Así pues, el método de localización de faltas a tierra propuesto para una posible realización de la invención consta de una primera etapa de medida de tensiones (31) entre los terminales del subsistema de puesta a tierra (8) y medida de tensiones fase-neutro de cada fase del lado de corriente alterna (AC) (6) para la obtención de las tensiones fase-neutro (uan(t), ubn(t) y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de frecuencia variable de la instalación eléctrica y la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica.
Si la medida de tensión, ugnd(t), en el subsistema de puesta a tierra (8) es mayor que un valor umbral predeterminado, se inicia el proceso de localización de la falta a tierra.
Una vez iniciado el proceso de localización de la falta a tierra, se procede a una segunda etapa de obtención de fasores (32) en donde se estiman los fasores complejos correspondientes a la caída de tensión, ugnd(t), en el subsistema de puesta a tierra (8) y a las tensiones fase-neutro (uan(t), ubn(t) y ucn(t)) en cada una de las tres fases del lado de corriente alterna (AC) (6) de frecuencia variable de la instalación eléctrica.
Tras la etapa de obtención de fasores (32), se seleccionan los argumentos de dichos fasores estimados y se introducen en una etapa de comparación de fase (33) para la distinción de fase con falta a tierra, donde la fase con falta tendrá una diferencia angular de alrededor de 180° eléctricos entre fasor fase-neutro y el fasor propio del subsistema de puesta a tierra (8).
Una vez localizada la fase en falta, la caída de tensión instantánea del subsistema de puesta a tierra (8) (ugnd(t)) y la de fase-neutro en falta (ufn(t)) se utilizan en una etapa de análisis (34) de medidas de tensión para el cálculo de la función “F” que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (ufn(t)). Debido a los pulsos de tensión emitidos por los IGBTs (5), la función “F” adquiere una forma poligonal en el plano X - Y (Ugnd - Un), donde se aprecian de forma paralela los distintos pulsos del inversor.
En esta etapa de análisis (34), se normaliza la función “F” dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta, “ufn(t)”, entre el valor máximo de tensión de fase “Ü/n ”, y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (8), “ugnd{t)”, entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (8), “Ügnd ”.
Asimismo, en esta etapa de análisis (34), se obtiene el ángulo de inclinación, a, del polígono formado por la función “F”, o ángulo de inclinación, a, que define de manera global la inclinación de la función “F”.
Esta obtención del ángulo de inclinación, a, del polígono se lleva a cabo mediante la selección de al menos dos puntos que definan su inclinación con coordenadas (x1, y1) y (x2, y2).
El ángulo de inclinación, a, obtenido es utilizado posteriormente en una etapa de localización de la falta (35), en donde se calcula la posición, “d” , de falta a tierra.
Finalmente, dicha estimación de la posición, “d”, de la falta a tierra es utilizada y enviada a equipos ajenos a la invención mediante una etapa de emisión de alarma (36).
La Figura 6a, la Figura 6b, la Figura 6c y la Figura 6d, muestran un ejemplo gráfico y numérico, no limitativo de la invención, para la localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (AC) (6) de una instalación DC/AC. Las fuentes de corriente continua (2, 3) en este caso se han estipulado en 240 V, formando una tensión del bus de DC (1) de 480 V. Se procede a la inversión mediante modulación del ancho de pulso PWM mediante un inversor de IGBTs (5) de seis pulsos de esta tensión sobre unas impedancias de fase (7) del lado de corriente alterna (AC) (6) de Z = 50 jw3-10-3.
En el ejemplo representado en las gráficas, se supone una situación en la que se ha producido una falta en el lado de corriente alterna (6) de una instalación DC/AC, en el 100 % de la impedancia de fase (7) relativa a la fase “c” de una carga trifásica equilibrada. Se provoca entonces una falta a tierra de Rf = 2.3 kü y se miden las tres tensiones fase-neutro (uan(t), ubn(t)y ucn(t)) y la tensión en el subsistema de puesta a tierra “ugnd( t) ” , en este caso diseñado con una resistencia de valor 4.7 kü que limita la corriente de falta máxima a 50 mA.
Para este caso, la gráfica de la Figura 6a muestra como ugnd(t) está en contrafase con ucn(t), por lo que la fase “c” es identificada como la fase en falta.
Posteriormente, se construye la curva ucn(t)= F [ugnd(t) ] mostrada en el gráfico de la Figura 6b.
A continuación, mediante los valores máximo de Ucn y Ugnd se normaliza la función “F” en el gráfico de la Figura 6c, adquiriendo la siguiente expresión:
ucn (O _ „ &u,gnd(t )
307.74K _ t 163.7K
En el gráfico de la Figura 6c se pueden observar distintos puntos clave para la obtención del ángulo de inclinación, a, de la curva. Los puntos seleccionados en este ejemplo son los dos extremos de la línea dibujada (-0.92, 1) y (1.59, -0.99). Esto genera un ángulo, a, de 51.45°. Por lo que d = 96.375 % de la impedancia de fase.
Las aplicaciones del sistema y el método de la invención se orientan preferentemente a instalaciones DC/AC como pueden ser los sistemas eléctricos de potencia instalados en coches eléctricos u otros accionamientos eléctricos que funcionan alimentados a partir de baterías u otras fuentes de corriente continua y que alberguen una etapa de inversión de corriente o en sistemas AC/DC/AC como por ejemplo aerogeneradores o accionamientos eléctricos de frecuencia variable conectados a la red mediante convertidor e inversor.
Claims (3)
1. Sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) que comprende:
- un subsistema de puesta a tierra (8) configurado para conectarse a un punto de un bus de corriente continua (1) de la instalación eléctrica o a un punto del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, donde el subsistema de puesta a tierra (8) comprende una resistencia de puesta a tierra y medios de medición de una caída de tensión (ugnd(t)) en dicha resistencia de puesta a tierra;
- medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en un punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, para la medida del potencial eléctrico a cada lado de cada impedancia de fase (7) del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, y;
- un módulo de tratamiento de datos (12) conectado al subsistema de puesta a tierra (8) y a los medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en el punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica;
donde el módulo de tratamiento de datos (12) comprende:
- un bloque de medida de tensiones de fase (18) configurado para calcular una tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, a partir de señales de potencial eléctrico (11 a, 11b, 11c, 11d) generadas por los medios de medición de un potencial eléctrico en cada fase y en el punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica;
- un bloque de obtención de fasores (20) configurado para calcular, a partir de una señal de caída de tensión (10) procedente del subsistema de puesta a tierra (8) y a partir de señales de tensión fase-neutro (19a, 19b, 19c) procedentes del bloque de medida de tensiones de fase (18), unos fasores correspondientes a la caída de
tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica y a cada tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, y;
- un bloque de comparación de fase (23) configurado para calcular, a partir de unas señales de fasor de tensión fase-neutro (21a, 21b, 21c) y una señal de fasor de tensión en el subsistema de puesta a tierra (22) generadas por el bloque de obtención de fasores (20), unas diferencias angulares (A9fngnd) entre unos argumentos de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (6U f n ) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (9U g n d ) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica, donde:
A@fn.gnd = U^
f n
- ®U
g n d
donde si la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica supera un valor umbral predeterminado, el bloque de comparación de fase (23) está configurado para emitir una señal identificadora de fase en falta (24) identificando como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular A9fngnd calculada sea aproximadamente igual a 180°;
donde el sistema de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) está caracterizado por que:
el módulo de tratamiento de datos (12) comprende:
- un bloque de análisis (25) configurado para generar, a partir la señal identificadora de fase en falta (24), a partir de la señal de caída de tensión (10) procedente del subsistema de puesta a tierra (8) y a partir de señales de tensión fase-neutro (19a, 19b, 19c) procedentes del bloque de medida de tensiones de fase (18), una función, “F”, que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (ufn(t)), donde:
u /n ( t) = ^ " [u gnd (t)]
donde el bloque de análisis (25) está configurado para seleccionar dos puntos (xi, yi) y (x 2 , y2) de la función “F” y calcular un ángulo de inclinación (a) que caracterice a la función “F” mediante:
a = arctan- X - 2 --- — --- X - " -
#2 — #1
y donde el bloque de análisis (25) está configurado para generar como salida una señal de ángulo de inclinación (26) de la función “F”, y;
- un bloque de localización de falta a tierra (27) configurado para calcular, a partir de la señal de ángulo de inclinación (26) de la función “F”, una posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra, y para generar una señal de localización de falta (28);
donde el bloque de análisis (25) está configurado para normalizar la función “F” generada, dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta (u/n (t)), entre el valor máximo de tensión de fase (Ufn ), y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (8) (ugnd(t)), entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a tierra (8) (Ugnd), tal que:
donde el módulo de tratamiento de datos (12) comprende un bloque de emisión de alarma (29) configurado para generar una señal de alarma (13) a partir de la señal identificadora de fase en falta (24) o de la señal de localización de falta (28), donde la señal de alarma (13) comprende información acerca de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica y/o de la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica;
y donde el bloque de localización de falta a tierra (27) está configurado para calcular la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra mediante la expresión lineal:
donde el ángulo de inclinación (a) que caracteriza a la función “F” está expresado en grados sexagesimales, y donde el valor de la posición de defecto (d) queda expresada en tanto por 1, en relación a un valor total de la impedancia de fase (7);
donde el valor de la posición de defecto (d) tiene un valor próximo a 1 para faltas a tierra producidas en proximidad al bus de continua (1) de la instalación eléctrica, mientras que adquiere valores próximos a 0 cuando la falta a tierra se produce en proximidad al punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, y;
donde el ángulo de inclinación (a) tiene un valor de 90° cuando la falta a tierra se produce en el punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica y un valor de 50° cuando la falta a tierra se produce en el bus de continua (1) de la instalación eléctrica.
2. Método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC), que comprende:
o una primera etapa de medida de las tensiones (31) para la medida de una caída de tensión (ugnd(t)) en un subsistema de puesta a tierra (8) conectado a un bus de continua (1) de la instalación eléctrica o a un lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, y para la medida de una tensión fase-neutro (uan(t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, donde si la medida de caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) es mayor que un valor umbral predeterminado, el método comprende;
o una segunda etapa de obtención de fasores (32) en donde se calculan unos fasores correspondientes a la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica y a cada tensión fase-neutro (u an (t), ubn(t), ucn(t)) en cada fase del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica;
o una tercera etapa de comparación de fase (33), en donde se calculan unas diferencias angulares (A9fngnd) entre unos argumentos de los fasores correspondientes a cada tensión fase-neutro (9U f n ) y el argumento del fasor correspondiente a la caída de tensión (0U g n d ) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica, donde:
A0 /n.gnd = U^ f n — ®U g n d
donde el método comprende identificar como fase con falta a tierra aquella fase para la cual la diferencia angular A9fngnd calculada sea aproximadamente igual a 180°;
donde el método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) está caracterizado por que comprende:
o una cuarta etapa de análisis (34), en donde se calcula una función, “F”, que relaciona la caída de tensión (ugnd(t)) en el subsistema de puesta a tierra (8) de la instalación eléctrica con la tensión fase neutro correspondiente a la fase en falta (u/n(t)), donde:
u/n( t) = F [ugnd( t ) ]
y donde se seleccionan dos puntos (xi, yi) y (x 2 , y?) de la función “F” y se calcula un ángulo de inclinación (a) que caracterice a la función “F” mediante:
a = arctan- X
-2
--- — --- X - " -
#2 — #1
o una quinta etapa de localización de la falta (35), en donde se calcula, a partir del ángulo de inclinación (a) de la función “F”, una posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra;
donde la cuarta etapa de análisis (34) comprende normalizar la función “F” generada, dividiendo cada valor de tensión en la fase en falta (ufn(t)), entre el valor máximo de
tensión de fase (U/n ), y cada valor de tensión del subsistema de puesta a tierra (8) (ugnd(t)), entre el valor máximo de caída de tensión en dicho subsistema de puesta a
tierra (8) (Ugnd), tal que:
U/n(Q ugnd(t)
Ufn . Ugnd .
donde la posición de defecto (d) en la fase con falta a tierra se calcula mediante la expresión lineal:
donde el ángulo de inclinación (a) que caracteriza a la función “F” está expresado en grados sexagesimales, y donde el valor de la posición de defecto (d) queda expresada en tanto por 1, en relación a un valor total de impedancia de fase (7) de la fase con falta a tierra;
y donde el método comprende una etapa de emisión de alarma (36), en donde se emite una señal de alarma (13) que comprende información acerca de la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica y/o de la posición de
defecto (d) en la fase con falta a tierra en el lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica;
donde el valor de la posición de defecto (d) tiene un valor próximo a 1 para faltas a tierra producidas en proximidad al bus de continua (1) de la instalación eléctrica, mientras que adquiere valores próximos a 0 cuando la falta a tierra se produce en proximidad al punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica, y;
donde el ángulo de inclinación (a) tiene un valor de 90° cuando la falta a tierra se produce en el punto neutro del lado de corriente alterna (6) de la instalación eléctrica y un valor de 50° cuando la falta a tierra se produce en el bus de continua (1) de la instalación eléctrica.
3. Método de localización de faltas a tierra en el lado de corriente alterna (6) de una instalación eléctrica con conversión entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) según la reivindicación 2, caracterizado por que comprende enviar la señal de alarma (13) a un dispositivo de monitorización y/o de protección, para la monitorización y/o para la activación de mecanismos de protección de la instalación eléctrica por parte de dicho dispositivo.
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