ES2915418T3 - Método y aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia - Google Patents

Abstract

Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, comprendiendo el método: - si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de la red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar en una primera etapa (102, 204), estando el método caracterizado por las etapas de: - determinar el signo de un incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo en una segunda etapa (104, 206); y - comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en una tercera etapa (106, 208) y, basándose en el resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, - en el que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente se determina que es hacia delante, si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia y, en cambio, se determina que es inverso si la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de las tecnologías de redes eléctricas y, en particular, a un método y a un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia.

Antecedentes de la técnica

El hecho de que las redes de distribución eléctrica funcionen de manera más segura y fiable está ejerciendo influencias cada vez más significativas en la economía y la vida social. A medida que se han realizado esfuerzos adicionales en la transformación de las redes de potencia urbanas y redes de potencia rurales y la modernización urbana ha avanzado rápidamente, se han usado ampliamente cables subterráneos, y han aumentado las corrientes de capacitancia en sistemas de redes de distribución eléctrica. Si un cable se humedece o se infiltra agua en el mismo, puede producirse un cortocircuito debido a una disminución en el aislamiento del cable. Poco tiempo después de que se genere una corriente de cortocircuito, el cable rebotará rápidamente y se aislará de la falla debido a la tensión, y la corriente de cortocircuito desaparecerá. Sin embargo, el cable permanece en un estado de funcionamiento inseguro, y siguen produciéndose fallas de manera intermitente. En un sistema neutro no conectado a tierra, la sobretensión provocada por la conexión a tierra de arco intermitente es alta y dura mucho tiempo, lo que puede poner en peligro el aislamiento de los equipos e incluso provocar un cortocircuito entre fases. Tales fallas tienen una acción de choque y se producen de manera intermitente. Este fenómeno se conoce como falla de conexión a tierra intermitente.

Las fallas de conexión a tierra intermitentes contienen muchos transitorios en un sistema homopolar, y tales transitorios presentan diferentes características. Por tanto, resulta difícil determinar los sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes. Específicamente, si una falla de conexión a tierra intermitente se ubica en una línea de potencia protegida por el segmento presente, se determina el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante; si la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia atrás. La determinación incorrecta del sentido puede dar como resultado una insuficiencia o un exceso de función, y por consiguiente los equipos principales pueden dañarse o una línea que funcione de manera apropiada puede desconectarse.

En la técnica anterior, los sentidos de las fallas de conexión a tierra intermitentes se determinan de manera general basándose en los ángulos de fase entre tensiones homopolares de corrientes homopolares en una red de distribución eléctrica. Sin embargo, puesto que las duraciones de transitorios de las corrientes homopolares y las tensiones homopolares son indeterminadas, los sentidos de falla determinados por este método no son precisos. El documento US 2012/123708 A1 se refiere a un método y a un sistema para determinación del sentido y detección de fallas a tierra intermitentes y transitorias en un sistema de distribución de potencia eléctrica de tensión media trifásica que comprende: medios de muestreo, medios de detección de sentido de transitorio, medios de detección de intermitencia aleatoria, medios de integración del sentido de transitorio y detección de intermitencia aleatoria y medios de alarma.

El documento US 2016/061873 A1 da a conocer un método para detectar y ubicar una línea con falla en el circuito de red de distribución basándose en información de forma de onda completa, que usa los datos de corriente sobre la aparición de fallas y funcionamiento de procedimiento completo del dispositivo de compensación para resolver de manera eficaz problemas habituales tales como baja corriente de falla, fiabilidad deficiente y baja sensibilidad en caso de falla de conexión a tierra monofásica para el sistema de baja corriente a través de sincronización por GPS precisa.

El documento US 2018/011135 A1 se refiere a un método para determinar una falla a tierra y el sentido de la falla a tierra en una red trifásica que se hace funcionar de manera compensada o de manera aislada. Se miden los pares de valores de una tensión nula y una corriente nula, se calcula la energía activa o reactiva y se combinan un indicador de tensión y un indicador de corriente mediante un enlace booleano, en el que la presencia de una falla a tierra se determina dependiendo del resultado, y se toma una decisión sobre si el sentido de la falla a tierra se señaliza como “hacia delante” o “inversa” basándose al menos en el signo de la energía activa o reactiva.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un método y un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, tal como se define por las reivindicaciones independientes 1 y 8.

La presente invención proporciona la siguiente solución técnica: un método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, que comprende:

si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de una red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar el punto de valor máximo de la corriente homopolar;

determinar el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo; y

comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de una corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en un resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, la presente invención determina el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación entre el signo del valor de corriente homopolar máximo y el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al valor máximo, sin necesidad de capturar los transitorios de tensión homopolar cuya duración es indeterminada, mejorando de ese modo la precisión de la determinación del sentido de la falla.

En una realización, dicha comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en un resultado de comparación, la determinación de si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia comprende: si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, resulta evidente que la presente invención permite que se determine el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en si el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y el signo del incremento de variación máxima son los mismos y el procedimiento de implementación es sencillo.

En una realización, dicha determinación del punto de valor máximo de la corriente homopolar comprende: determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de la corriente homopolar en un área de búsqueda; dicha determinación del signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo comprende: determinar el signo de cada incremento de variación máxima de la pluralidad de tensiones homopolares correspondientes a la pluralidad de puntos de valor máximo; dicha comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en el resultado de comparación, la determinación de si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia comprende: si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, resulta evidente que la presente invención mejora la precisión de determinar sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes determinando si el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y el signo del incremento de variación máxima son los mismos y continuos.

En una realización, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en puntos de valor máximo correspondientes, donde M es un número entero mayor de o igual a 2;

la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en puntos de valor máximo correspondientes, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

Por tanto, la presente invención propone reglas preestablecidas que son sencillas y fáciles de seguir para determinar sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes.

En una realización, antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, el método comprende además: determinar una diferencia de intervalo de tiempo entre dos puntos de valor máximo adyacentes y, cuando la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, descartar el último de los dos puntos de valor máximo adyacentes. Por tanto, una realización de la presente invención detecta diferencias de intervalo de tiempo entre puntos de valor máximo adyacentes y descarta puntos de valor máximo inválidos para evitar detecciones repetidas de una falla, mejorando de ese modo la precisión de la determinación del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente.

En una realización, dicha determinación de un punto de valor máximo de la corriente homopolar comprende: desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que el umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; y determinar un punto de corriente correspondiente al valor pico como punto de valor máximo.

Por tanto, una realización de la presente invención determina el punto de valor máximo de la corriente homopolar basándose en el punto de inicio de subida de la corriente homopolar de modo que puede determinarse rápidamente el punto de valor máximo de la corriente homopolar, aumentando de ese modo la velocidad de respuesta del sistema.

En una realización, dicha determinación del punto de inicio de subida de la corriente homopolar comprende: determinar si la corriente homopolar de la línea de potencia satisface una primera condición predeterminada, y en caso afirmativo, determinar que la corriente homopolar de la línea de potencia es un punto de inicio de subida; la primera condición predeterminada comprende: un valor muestreado de la corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y el valor de corriente de la corriente homopolar es mayor que el producto de un valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado, siendo el primer factor predeterminado mayor de 1 y siendo el segundo factor predeterminado menor de 1.

Por tanto, una realización de la presente invención busca el punto de inicio de subida de la corriente homopolar basándose en un valor de corriente secundaria nominal y el valor efectivo para determinar rápidamente el punto de inicio de subida de la corriente homopolar, aumentando además de ese modo la velocidad de respuesta del sistema. En una realización, el primer factor predeterminado es 2 y el segundo factor predeterminado es del 5%.

En una realización, dicha determinación del signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo comprende:

obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo;

obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior; determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y

dentro de un área de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar el punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

Por tanto, una realización de la presente invención puede determinar rápidamente el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar en el punto de valor máximo con el procedimiento de cálculo sencillo de la función de diferencia.

En una realización, después de la determinación del signo del incremento de variación máxima, y antes de la comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, el método comprende además: determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado, y en caso negativo, descartar el incremento de variación máxima y determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado.

Por tanto, una realización de la presente invención, descartando incrementos de variación máxima menores que un umbral de incremento de variación predeterminado, identifica fallas de conexión a tierra intermitentes cuyos sentidos de falla son indeterminables, reduciendo de ese modo la probabilidad de errores en la determinación de los sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes.

En una realización, después de la determinación del signo del incremento de variación máxima, y antes de la comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, el método comprende además: determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado, y en caso afirmativo, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo.

Por tanto, una realización de la presente invención garantiza que una falla de conexión a tierra intermitente cuyo sentido es determinable se someterá a operaciones de detección de sentido posteriores.

En una realización, el umbral de incremento de variación es A;

A = x%*Unominal;

donde Unominal indica el valor de tensión nominal secundaria de la red de potencia; x es una constante predeterminada.

Por tanto, una realización de la presente invención determina un umbral de incremento de variación basándose en un valor de tensión nominal secundaria y un incremento de tiempo, mejorando de ese modo la fiabilidad del umbral de incremento de variación.

En una realización, x es igual a 3.

Un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia comprende:

un módulo de determinación de punto de valor máximo, configurado para, si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de una red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar;

un módulo de determinación de signo, configurado para determinar el signo de un incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo; y

un módulo de comparación, configurado para comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en el resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, una realización de la presente invención determina el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en el resultado de una comparación entre el signo del valor de corriente homopolar máximo y el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al valor máximo, sin necesidad de capturar los transitorios de tensión homopolar cuya duración es indeterminada, mejorando de ese modo la precisión en la determinación del sentido de una falla.

En una realización, dicha comparación, por el módulo de comparación, del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en el resultado de comparación, la determinación de si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia comprende: si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, resulta evidente que la presente invención permite que el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente se determine basándose en si el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y el signo del incremento de variación máxima son los mismos, y el procedimiento de implementación es sencillo.

En una realización, el módulo de determinación de punto de valor máximo está configurado para determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de la corriente homopolar en un área de búsqueda; el módulo de comparación está configurado para, si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, y si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Por tanto, resulta evidente que la presente invención mejora la precisión de la determinación del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente determinando si el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y el signo del incremento de variación máxima son los mismos y continuos.

En una realización, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en puntos de valor máximo correspondientes, donde M es un número entero mayor de o igual a 2;

la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en puntos de valor máximo correspondientes, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

Por tanto, la presente invención propone reglas preestablecidas que son sencillas y fáciles de seguir para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente.

En una realización, el módulo de determinación de punto de valor máximo está configurado además para, antes de que el módulo de comparación compare el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar una diferencia de intervalo de tiempo entre dos puntos de valor máximo adyacentes y, si la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, descartar el último de los dos puntos de valor máximo adyacentes.

Por tanto, la presente invención detecta diferencias de intervalo de tiempo entre puntos de valor máximo adyacentes y descarta puntos de valor máximo inválidos para evitar detecciones repetidas de una falla, mejorando de ese modo la precisión de la determinación del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente.

En una realización, el módulo de determinación de punto de valor máximo está configurado para, desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que el umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; y determinar el punto de corriente correspondiente al valor pico como punto de valor máximo.

Por tanto, la presente invención determina el punto de valor máximo de la corriente homopolar basándose en el punto de inicio de subida de la corriente homopolar de modo que puede determinarse rápidamente el punto de valor máximo de la corriente homopolar, aumentando de ese modo la velocidad de respuesta del sistema.

En una realización, el módulo de determinación de punto de valor máximo está configurado para determinar si la corriente homopolar de la línea de potencia satisface una primera condición predeterminada, y en caso afirmativo, determinar que la corriente homopolar de la línea de potencia es el punto de inicio de subida; la primera condición predeterminada comprende: un valor muestreado de la corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y el valor de corriente de la corriente homopolar es mayor que el producto de un valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado, siendo el primer factor predeterminado mayor de 1 y siendo el segundo factor predeterminado menor de 1.

Por tanto, la presente invención busca el punto de inicio de subida de la corriente homopolar basándose en un valor de corriente secundaria nominal y el valor efectivo para determinar rápidamente el punto de inicio de subida de la corriente homopolar, aumentando además de ese modo la velocidad de respuesta del sistema.

En una realización, el módulo de determinación de signo está configurado para obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo; obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior; determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y dentro de un área de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar el punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

Por tanto, la presente invención puede determinar rápidamente el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar en el punto de valor máximo con un procedimiento de cálculo sencillo de la función de diferencia. En una realización, el módulo de comparación está configurado además para, después de que el módulo de determinación de signo determine el signo del incremento de variación máxima y antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y, en caso negativo, descartar el incremento de variación máxima y determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado.

Por tanto, una realización de la presente invención, descartando incrementos de variación máxima menores que un umbral de incremento de variación predeterminado, identifica fallas de conexión a tierra intermitentes cuyos sentidos de falla son indeterminables, reduciendo de ese modo la probabilidad de errores en la determinación de los sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes.

En una realización, el módulo de comparación está configurado además para, después de la determinación del signo del incremento de variación máxima y antes de la comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado, y en caso afirmativo, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo.

Por tanto, una realización de la presente invención garantiza que una falla de conexión a tierra intermitente cuyo sentido puede determinarse se someterá a operaciones de detección de sentido posteriores.

En una realización, el umbral de incremento de variación es A;

A = x% *Unominal;

donde Unominal indica el valor de tensión nominal secundaria de la red de potencia; x es una constante predeterminada.

Un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia comprende un procesador y una memoria;

la memoria almacena una aplicación ejecutable por el procesador para hacer que el procesador realice las etapas del método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia tal como se describe en una cualquiera de las realizaciones anteriores.

Por tanto, una realización de la presente invención da a conocer además un aparato que, basándose en un procesador y una memoria, determina el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, pudiendo realizar el procesador las etapas de un método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia.

Un medio de almacenamiento legible por ordenador almacena instrucciones legibles por ordenador para realizar las etapas del método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia tal como se describe en una cualquiera de las realizaciones anteriores.

Por tanto, una realización de la presente invención da a conocer además un medio de almacenamiento legible por ordenador para almacenar instrucciones legibles por ordenador que son ejecutables para realizar las etapas de un método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de flujo de un método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una realización de la presente invención;

la figura 2 es un diagrama de flujo de un método a modo de ejemplo para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una realización de la presente invención;

la figura 3 es un diagrama esquemático para un pulso de corriente homopolar generado cuando se produce una falla monofásica antes del recebado de corriente según una realización de la presente invención;

la figura 4 es un diagrama esquemático para el pulso de tensión homopolar mostrado en la figura 3;

la figura 5 es un diagrama esquemático para una función de primera derivada de la tensión homopolar mostrada en la figura 3;

la figura 6 es un diagrama esquemático para una función de diferencia entre una función de primera derivada de la tensión homopolar mostrada en la figura 3 y una función de primera derivada de una tensión homopolar del ciclo anterior;

la figura 7 es un diagrama esquemático para un pulso de corriente homopolar generado cuando se produce un recebado de corriente durante una falla monofásica según una realización de la presente invención;

la figura 8 es un diagrama esquemático para un pulso de tensión homopolar generado cuando se produce un recebado de corriente durante una falla monofásica según una realización de la presente invención;

la figura 9 es un diagrama estructural para un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de distribución eléctrica según una realización de la presente invención;

la figura 10 es un diagrama estructural para un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de distribución eléctrica según una realización de la presente invención.

Los números de referencia usados en los dibujos se enumeran en la siguiente tabla:

Realizaciones específicas

Con el fin de permitir una mejor comprensión de la solución técnica y beneficios de la presente invención, la presente invención se describirá adicionalmente en detalle a continuación con referencia a los dibujos y realizaciones adjuntos. Debe entenderse que las realizaciones específicas descritas en el presente documento son simplemente ilustrativas de la presente invención, en lugar de limitar el alcance de la presente invención.

Por brevedad y claridad, la solución técnica de la presente invención se explica a continuación describiendo varias realizaciones típicas. Sólo se pretende que los detalles proporcionados sobre las realizaciones ayuden a entender las soluciones técnicas de la presente invención. Sin embargo, aparentemente, la implementación de la solución técnica de la presente invención no se limita a estos detalles. Con el fin de evitar cualquier dificultad innecesaria de la solución técnica de la presente invención, algunas realizaciones, en lugar de describirse en detalle, simplemente se resaltan. En el siguiente texto, “que comprende” significa “que comprende pero no se limita a”, y “según..." significa “al menos según..., pero no sólo según...”. El número de un componente, a menos que se especifique de otro modo, puede ser uno o más, o puede entenderse como al menos uno.

En primer lugar, se explica el concepto del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente de una línea de potencia. Si una falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente se determina que es hacia delante; si la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia, por ejemplo, se ubica en otra línea de potencia en la red de potencia, el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente se determina que es inverso.

En la técnica anterior, puesto que las duraciones de transitorios de una corriente homopolar y una tensión homopolar no son fijas, la precisión de la determinación de sentidos de fallas de conexión a tierra intermitentes no es alta. Una realización de la presente invención, sin necesidad de capturar transitorios de tensiones homopolares, proporciona una solución para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente con alta precisión basándose en una comparación entre el signo del valor de corriente homopolar máximo y el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar cerca del valor máximo.

En una realización de la presente invención, en primer lugar se encuentra el punto de valor máximo de la corriente homopolar (3I0); después, se busca el incremento de variación máxima de la tensión de orden cero cerca del punto de valor máximo para la primera derivada del tiempo, y el signo del punto de valor máximo se compara con el signo del incremento de variación máxima para determinar el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente.

La figura 1 es un diagrama de flujo de un método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 1, el método comprende:

etapa 102: si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de una red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar el punto de valor máximo de la corriente homopolar.

Cuando el valor efectivo, es decir, el valor de media cuadrática (RMS), de la corriente homopolar de una línea de potencia es mayor que un umbral predeterminado, tiene que determinarse si se ha producido una falla de conexión a tierra intermitente; cuando se determina el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente, se determina si se ha producido una falla de conexión a tierra intermitente en la línea de potencia. Cuando el punto de valor máximo de una corriente homopolar es determinable, se determina que se ha producido una falla de conexión a tierra intermitente, y entonces se determina el sentido de falla basándose en el punto de valor máximo de la corriente homopolar.

Opcionalmente, el procedimiento de determinación de un punto de valor máximo de una corriente homopolar comprende: desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que un umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; y determinar un punto de corriente correspondiente al valor pico como punto de valor máximo.

Específicamente, un área de búsqueda puede iniciarse cuando el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que o igual al umbral predeterminado, y la longitud de un área de búsqueda puede ser un valor preestablecido (por ejemplo, una longitud que comprende uno o más ciclos) o un valor variable.

Por ejemplo, si se considera que la corriente homopolar satisface la siguiente primera condición predeterminada, entonces el periodo de tiempo desde el punto de inicio del ciclo hasta el tiempo cuando la corriente homopolar se considera que satisface la primera condición predeterminada se toma como el área de búsqueda. La primera condición predeterminada es que la longitud de tiempo cuando el valor efectivo de la corriente homopolar es menor que el umbral predeterminado supera una longitud de tiempo predeterminada. En el área de búsqueda, se determina un punto de inicio de subida de una corriente homopolar que satisface una segunda condición predeterminada; desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar, se busca el valor pico de la corriente homopolar, en la que el valor pico puede entenderse como el valor pico del valor absoluto; el punto del pico se determina como el punto de valor máximo de la corriente homopolar. La segunda condición predeterminada puede comprender: el valor de corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y el valor de corriente homopolar es mayor que el producto del valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado. Opcionalmente, el primer factor predeterminado se establece en 2 y el segundo factor predeterminado se establece en el 5%. Basándose en la segunda condición predeterminada, puede obtenerse un punto de inicio de subida preciso de la corriente homopolar, y no se determinará un punto de corriente inestable como un punto de inicio de subida de la corriente homopolar.

Los valores típicos del primer factor predeterminado y el segundo factor predeterminado se ejemplificaron anteriormente, y los expertos habituales en la técnica apreciarán que la descripción es simplemente a modo de ejemplo y no se pretende que limite el alcance de las realizaciones de la presente invención. Además, el procedimiento típico para determinar un punto de valor máximo de una corriente homopolar se ejemplificó anteriormente, y los expertos habituales en la técnica apreciarán que la descripción también es a modo de ejemplo y no se pretende que limite el alcance de las realizaciones de la presente invención.

Opcionalmente, después de la detección del intervalo de tiempo predeterminado de un punto de valor máximo de la corriente homopolar, se detecta de nuevo un punto de valor máximo de la corriente homopolar, y se determina la diferencia de intervalo de tiempo entre los dos puntos de valor máximo adyacentes; si la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, se descarta esta última de los dos puntos de valor máximo adyacentes. Específicamente, en primer lugar, se calcula una diferencia de intervalo de tiempo entre un punto de valor máximo de la corriente homopolar detectada de nuevo y un punto de valor máximo adyacente de la corriente homopolar detectada anteriormente; después, si se determina que la diferencia de intervalo de tiempo es menor que el umbral de diferencia de intervalo predeterminado, se considera que el valor máximo de la corriente homopolar detectado de nuevo (es decir, el último punto de valor máximo) es un punto inválido, y se descarta el punto inválido. Con los procedimientos mencionados anteriormente de consideración de un punto inválido, se evitan detecciones repetidas de una falla, y se mejora la precisión de la determinación del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente.

Por ejemplo, se supone un umbral de diferencia de intervalo de 20 milisegundos y un área de búsqueda de 40 milisegundos. El primer punto de valor máximo de corriente homopolar se recupera basándose en la condición predeterminada en el 5° milisegundo, y el segundo punto de valor máximo de corriente homopolar también se recupera basándose en la condición predeterminada en el 24° milisegundo. La diferencia de intervalo de tiempo entre el segundo punto de valor máximo de corriente homopolar y el primer punto de valor máximo de corriente homopolar es de (24 - 5) milisegundos, es decir, de 19 milisegundos. Para una falla de conexión a tierra intermitente, no se producen puntos de valor máximo de corriente homopolar para múltiples tiempos en un periodo breve de tiempo. Puesto que la diferencia de intervalo de tiempo entre los dos puntos de valor máximo de corriente homopolar es demasiado pequeña, es decir, menor que el umbral de diferencia de intervalo (20 milisegundos), el segundo punto de valor máximo de corriente homopolar se considera que es inválido.

Los valores específicos mencionados anteriormente del umbral de diferencia de intervalo y el área de búsqueda son simplemente a modo de ejemplo y no se pretende que limiten el alcance de las realizaciones de la presente invención.

Etapa 104: determinar el signo de un incremento de variación máxima de la tensión homopolar de la línea de potencia correspondiente al punto de valor máximo.

Por ejemplo, el tiempo correspondiente al punto de valor máximo es el primer punto en el tiempo, y el tiempo correspondiente al incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente es el segundo punto en el tiempo; el segundo punto en el tiempo se ubica en una zona de tiempo predeterminada cerca del primer punto en el tiempo; dicho de otro modo, puede ser el mismo tiempo que el primer punto en el tiempo, o puede hacer muy poca diferencia de tiempo.

Esta etapa puede comprender específicamente: obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo; calcular una función de primera derivada de la tensión homopolar del ciclo anterior; obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior; determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y dentro de la zona de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar el punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

Etapa 106: comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, y determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación.

Opcionalmente, la determinación de un punto de valor máximo de la corriente homopolar en la etapa 102 comprende: determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar en un área de búsqueda; en la etapa 106, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación comprende: si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Específicamente, la determinación del sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación comprende: si el signo del valor de tendencia de variación es positivo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es positivo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; si el signo del valor de tendencia de variación es negativo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es negativo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; si el signo del valor de tendencia de variación es positivo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es negativo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia; y si el signo del valor de tendencia de variación es negativo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es positivo, determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Opcionalmente, la determinación de un punto de valor máximo de la corriente homopolar en la etapa 102 comprende: determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de una corriente homopolar en un área de búsqueda; determinar el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo en la etapa 104 comprende: determinar el signo de cada incremento de variación máxima de la pluralidad de tensiones homopolares correspondiente a la pluralidad de puntos de valor máximo; en la etapa 106, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación comprende: si cualquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de corrientes homopolares en puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si cualquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de corrientes homopolares en puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia. Opcionalmente, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en el punto de valor máximo correspondiente, donde M es un número entero mayor de o igual a 2; la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en el punto de valor máximo correspondiente, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

En una realización, cuando el valor absoluto del incremento de variación máxima determinado en la etapa 104 es pequeño, puede considerarse que el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente es indeterminable por un incremento de variación máxima. En este caso, preferiblemente el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente se establece en “indeterminado”.

Específicamente, cuando el valor absoluto máximo del valor de tendencia de variación es menor que un umbral de incremento de variación predeterminado, se descarta el incremento de variación máxima y se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado. El umbral de incremento de variación puede establecerse en A; A = (x%*Unom¡nai), en el que Unominai indica una tensión nominal secundaria de la red y x es una constante predeterminada. x es preferiblemente 3.

Aunque anteriormente se proporciona un ejemplo típico de determinación de un umbral incremental de variación máxima y un valor típico de la constante predeterminada x, los expertos habituales en la técnica apreciarán que esta descripción es simplemente a modo de ejemplo y no se pretende que limite el alcance de las realizaciones de la presente invención.

Una red de potencia según una realización de la presente invención puede ser una red de distribución eléctrica o una red de transmisión, y las redes de distribución eléctrica pueden incluir redes de distribución de alta tensión, redes de distribución de baja tensión, redes de distribución urbanas, redes de distribución rurales y redes de distribución de fábricas. Las redes de transmisión pueden incluir redes de transmisión de alta tensión, redes de transmisión de tensión ultra-alta y redes de transmisión de tensión extra-alta.

Aunque anteriormente se proporcionan ejemplos específicos de redes de potencia, los expertos habituales en la técnica apreciarán que la descripción es sólo a modo de ejemplo y no se pretende que limite el alcance de las realizaciones de la presente invención.

Basándose en el análisis anterior, a continuación se describirán en detalle realizaciones específicas de la presente invención tomando una red de distribución eléctrica como ejemplo en combinación con fórmulas específicas y definiciones de parámetros.

En primer lugar, se genera una corriente homopolar en una red de distribución eléctrica si se cumplen las siguientes dos condiciones. La primera condición es que independientemente de una falla longitudinal, una falla lateral o la asimetría que se produce cuando ocurre una anomalía o no ocurre ninguna anomalía, es necesario generar una tensión homopolar; la segunda condición es que se establezca una trayectoria de conducción para la tensión homopolar.

Además, la tensión homopolar (3U0) y la corriente homopolar (3I0) se calculan usando las siguientes fórmulas:

3U0 = U^a + U^b + U^c;

3I0 = Ia Ib Ic;

en las que Ia indica una corriente de fase A y Ua indica una tensión de fase A; Ib indica una corriente de fase B y Ub indica una tensión de fase B; I^c indica una corriente de fase C y U^c indica una tensión de fase C.

Las realizaciones de la presente invención se basan en la suposición de que se detecta de manera fiable un punto de valor máximo efectivo de 3I0 provocado por un recebado de corriente por irrupción debido a una falla de conexión a tierra intermitente. De manera ilustrativa, la determinación de un punto de valor máximo efectivo de 3I0 comprende las siguientes etapas.

Etapa (a): establecer el criterio de inicio para el inicio de una falla; es decir, el valor efectivo de 3I0 supera un umbral predeterminado.

Etapa (b): buscar el primer punto de inicio de subida de 3I0 (que puede denominarse punto de inicio de subida de corriente homopolar). Con el fin de encontrar el primer punto de inicio de subida de 3I0, desde el principio del ciclo del tiempo en el que se satisface el criterio de inicio mencionado en la etapa (a), determinar el primer punto de inicio de subida de 3I0 en el área de búsqueda mediante la siguiente fórmula (1), es decir, determinar el primer punto de 3I0 que satisface la fórmula (1) como primer punto de inicio de subida de 3I0.

3I0 (t) > K * 3I0 (RMS) && 3 b(t) > I * InominalFórmula (1)

Opcionalmente, K se establece en 2,0; I se establece en el 5%; 3I0 (t) es una función de 3I0 con respecto al tiempo t; 3I0 (RMS) es el valor efectivo de 3I0; && indica una relación lógica de “Y”; Inominal indica un valor de corriente secundaria nominal de la red de distribución eléctrica.

Etapa (c): encontrar el punto de valor máximo de 3I0. Después de encontrar el primer punto de inicio de subida de 3I0, desde el primer punto de inicio de subida de 3I0, buscar el punto de valor de extremo de 3I0 dentro de un determinado periodo de tiempo, por ejemplo, de 3 ms, y el punto de valor de extremo encontrado es el punto de valor máximo de 3I0.

Etapa (d): comprobar si el punto de valor máximo de 3I0 es válido. Si el intervalo entre los puntos de valor máximo de dos 3I0 adyacentes es menor que una duración predeterminada, por ejemplo, de 20 ms, determinada basándose en la experiencia, entonces el punto de valor máximo del segundo 3I0 es inválido; dicho de otro modo, el segundo pulso correspondiente al segundo 3I0 no se considera un pulso válido. Se pretende que la comprobación de la validez realizada en la etapa (d) evite detectar de manera errónea una falla como dos fallas y garantiza que un valor de tendencia determinado posteriormente funcione de manera fiable.

dv Después de determinar el punto de valor máximo de 31o efectivo, calcular el valor de incremento de variación de CIT , dv en el que v indica la tensión homopolar y T indica el tiempo. El valor de incremento de variación de dT es el dv

incremento de variación determinado comparando el valor de dT en el punto de valor máximo de 31o con el valor de dv

¡IT del ciclo antes del punto de valor máximo de 3b (es decir, el ciclo de sistema de la red de distribución, en el que el ciclo de sistema de la red de distribución se determina por la frecuencia de suministro).

dv

A continuación se describe el procedimiento detallado de determinación del incremento de variación de C¡T

dv

En primer lugar, se calcula la C1T de cada punto de recogida de tensión homopolar con el valor muestreado para dvs

obtener la función de primera derivada (/T de la tensión homopolar, en la que:

«V = v(t - T . ) - v ( í - T i ) AT = 2T\

d T y AT

dv

Opcionalmente, Ti se establece en 0,5 ms, y de ese modo dT es un cambio de tensión de más de 1 milisegundo.

dv

Es necesario eliminar la influencia de dT del ciclo anterior sobre el incremento de variación. Por tanto, se determina dvs

la función de diferencia entre la función de primera derivada de la tensión homopolar y la función de primera derivada de la tensión homopolar del ciclo anterior, en la que:

, en la que Tp indica un ciclo de sistema.

dvs

Por ejemplo, se busca la (¡r con mayor valor absoluto cerca del punto de valor máximo de 3lo dentro de 1 dvs dv milisegundo a 2 milisegundos. La (¡r con mayor valor absoluto es el incremento de variación máxima de dT cerca del punto de valor máximo de 3b (por ejemplo, dentro de 1 milisegundo a 2 milisegundos).

Aunque se han descrito en detalle realizaciones específicas de la presente invención tomando una red de distribución eléctrica como ejemplo, los expertos habituales en la técnica apreciarán que las realizaciones de la presente invención también pueden aplicarse a una red de transmisión.

Basándose en el análisis anterior, la figura 2 es un diagrama de flujo de un método a modo de ejemplo para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 2, el método comprende:

Etapa 201: iniciar el procedimiento.

Etapa 202: determinar si el valor efectivo de la corriente homopolar de la red de distribución es mayor que o igual a un umbral predeterminado; en caso negativo (es decir, el valor efectivo de la corriente homopolar es menor que el umbral predeterminado), volver a la etapa 201; en caso afirmativo (es decir, el valor efectivo de la corriente homopolar es mayor que o igual al umbral predeterminado), realizar la etapa 203 y las etapas posteriores.

Etapa 203: en el área de búsqueda, determinar si puede encontrarse un punto de inicio de subida de la corriente homopolar que satisfaga una condición predeterminada; en caso negativo, volver a la etapa 201; en caso afirmativo, realizar la etapa 204 y las etapas posteriores. La condición predeterminada puede ser que el valor de corriente homopolar sea mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado (por ejemplo, 2) y es mayor que el producto del valor de corriente secundaria nominal de la red de distribución y un segundo factor predeterminado (por ejemplo, el 5%).

Etapa 204: recuperar el valor pico de la corriente homopolar en un intervalo de tiempo predeterminado desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el punto del valor pico como punto de valor máximo. Por ejemplo, el intervalo de tiempo predeterminado puede ser de 3 milisegundos (ms).

Etapa 205: determinar si el punto de valor máximo es un punto válido; en caso afirmativo, realizar la etapa 206 y las etapas posteriores; en caso negativo, volver a la etapa 201. Si el intervalo entre dos puntos de valor máximo adyacentes es más corto que una duración predeterminada, por ejemplo 20 ms, el segundo punto de valor máximo es inválido.

Etapa 206: calcular el incremento de variación máxima de la tensión homopolar en el punto de valor máximo.

dv Esta etapa comprende específicamente, mediante un valor muestreado de la tensión homopolar, calcular la ^C¡T de dv

cada tensión homopolar (v) para el tiempo t para obtener la función de primera derivada ■ ■ de la tensión dv v(t Ti)—v{t —Tt) __

homopolar ¿j- , en la que \T = 2Ti ; opcionalmente, Ti se establece en 0,5 ms. Es necesario — 4v¿- i \ _

eliminar la ^c¡^t del ciclo anterior. Por tanto, se calcula

en la que Tp indica un ciclo de dvs

sistema. Se busca la (¡T con el mayor valor absoluto cerca del punto de valor máximo de la corriente homopolar dvs

dentro de 1 milisegundo a 2 milisegundos. La {¡r con el mayor valor absoluto es el incremento de variación máxima dv

de dT cerca del punto de valor máximo (dentro de 1 milisegundo a 2 milisegundos).

Etapa 207: determinar si el incremento de variación máxima es mayor que un umbral de incremento de variación predeterminado; en caso afirmativo, realizar la etapa 208 y las etapas posteriores; en caso negativo, volver a la etapa 201. El umbral de incremento de variación es A; A = (x%*Unominal), en el que Unominal indica una tensión nominal secundaria de la red de distribución; x es una constante predeterminada, preferiblemente 3.

Etapa 208: comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, y determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente basándose en un resultado de comparación.

Cuando se determina un punto de valor máximo de la corriente homopolar en la etapa 204:

(1) si el signo del incremento de variación máxima es positivo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es positivo, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia;

(2) si el signo del incremento de variación máxima es negativo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es negativo, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia;

(3) si el signo del incremento de variación máxima es positivo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es negativo, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia;

(4) si el signo del incremento de variación máxima es negativo y el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo es positivo, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

Cuando se determinan más de un punto de valor máximo de la corriente homopolar en la etapa 204:

(1) si cualquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de corrientes homopolares en puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, es decir, la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia. Por ejemplo, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en el punto de valor máximo correspondiente, donde M es un número entero mayor de o igual a 2. (2) si cualquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, se determina que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso, es decir, se determina que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia. Por ejemplo, la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en el punto de valor máximo correspondiente, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

Etapa 209: fin del procedimiento.

A continuación, se describen aplicaciones típicas de realizaciones de la presente invención.

En la técnica anterior, el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente se determina basándose en ángulos incluidos entre corrientes homopolares y tensiones homopolares. En cambio, una realización de la presente invención determina el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente comparando los signos de los dv

incrementos de variación máxima de ^C¡T cerca de puntos de valor máximo de corrientes homopolares y los signos de los valores de corriente homopolar máximos, lo que permite una determinación más precisa y más fiable. En particular, las ventajas de las realizaciones de la presente invención resultan evidentes en la determinación de fallas que tienen tensiones homopolares sinusoidales significativas antes del recebado de corriente de fallas de conexión a tierra intermitentes.

La figura 3 es un diagrama esquemático para un pulso de corriente homopolar generado cuando ha existido una falla monofásica antes de un recebado de corriente según una realización de la presente invención, en la que se genera una corriente de irrupción después del recebado de corriente.

La figura 4 es un diagrama esquemático para el pulso de tensión homopolar mostrado en la figura 3; la figura 5 es un diagrama esquemático para una función de primera derivada de la tensión homopolar mostrada en la figura 3; la figura 6 es un diagrama esquemático para una función de diferencia entre una función de primera derivada de la tensión homopolar mostrada en la figura 3 y una función de primera derivada de una tensión homopolar del ciclo anterior. En la figura 3, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica el valor de corriente; en la figura 4, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica el valor de tensión; en la figura 5, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica la razón de tensión con respecto a tiempo; en la figura 6, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica la razón de tensión con respecto a tiempo.

En los ejemplos mostrados en las figuras 3 a 6, se produjo una falla monofásica antes del recebado de corriente, y por tanto se generó una tensión homopolar significativa antes de la subida de la corriente de falla de conexión a tierra intermitente. Con la técnica anterior, que se basa en ángulos de fase entre corrientes homopolares y tensiones homopolares, los resultados de sentido son indeterminables. Durante un pulso, un valor muestreado de una corriente homopolar es positivo y el de una tensión homopolar es parcialmente positivo y parcialmente negativo; por consiguiente, el sentido de falla es indeterminable.

Después de implementar una realización de la presente invención, tal como se muestra en la figura 3, la corriente homopolar en el punto de valor máximo A es mayor de cero y por tanto, su signo es positivo. Además, tal como se dv

muestra en la figura 4, el signo del incremento de variación máxima de c/ r cerca del punto de valor máximo A es claramente negativo. Por tanto, el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo A es diferente del dv

signo del incremento de variación máxima de ( ^it cerca del punto de valor máximo A, y por tanto el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es inverso. La figura 6 muestra claramente que el signo del incremento de dv

variación máxima de ^C¡T cerca del punto de valor máximo A es negativo.

La figura 7 es un diagrama esquemático para un pulso de corriente homopolar generado cuando se produce un recebado de corriente durante una falla monofásica según una realización de la presente invención; la figura 8 es un diagrama esquemático para un pulso de tensión homopolar generado cuando se produce un recebado de corriente durante una falla monofásica según una realización de la presente invención. En la figura 7, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica el valor de corriente; en la figura 8, el eje de abscisas es el eje del tiempo, y el eje de ordenadas indica el valor de tensión.

En los ejemplos mostrados en las figuras 7 a 8, se produce un recebado de corriente durante una falla de conexión a tierra estática. Tal como se muestra en la figura 7, el valor de corriente homopolar en el punto de valor máximo B de la corriente homopolar es mayor de cero, y por tanto el signo es positivo. Tal como se muestra en la figura 8, el signo dv

del valor de ^{¡T cerca del punto de valor máximo B de la corriente homopolar es positivo, y el signo de su valor en el ciclo anterior del punto de valor máximo B es negativo. Por tanto, el signo del incremento de variación máxima de dv

¡ir cerca del punto de valor máximo B es positivo. Por tanto, resulta evidente que el signo de la corriente homopolar dv

en el punto de valor máximo B es el mismo que el signo del incremento de variación máxima de ^C¡T en el punto de valor máximo B, y por tanto el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es positivo.

Basándose en la descripción anterior, una realización de la presente invención propone además un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de distribución eléctrica.

La figura 9 es un diagrama estructural para un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de distribución eléctrica según una realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 9, el aparato 900 comprende:

un módulo 901 de determinación de punto de valor máximo, configurado para, si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de una red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar;

un módulo 902 de determinación de signo, configurado para determinar el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo; y

un módulo 903 de comparación, configurado para comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en un resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia.

En una realización, el módulo 903 de comparación está configurado específicamente para, si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

En una realización, el módulo 901 de determinación de punto de valor máximo está configurado específicamente para determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de una corriente homopolar en un área de búsqueda; el módulo 903 de comparación está configurado específicamente para, si los signos de incrementos de variación máxima son los mismos que los signos de corrientes homopolares en puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, y si los signos de incrementos de variación máxima son opuestos a los signos de corrientes homopolares en puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

En una realización, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de corrientes homopolares en un punto de valor máximo correspondiente, donde M es un número entero mayor de o igual a 2; la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de corrientes homopolares en el punto de valor máximo correspondiente, donde N es un número entero mayor de o igual a 2. En una realización, el módulo 901 de determinación de punto de valor máximo está configurado además para, antes de que el módulo 903 de comparación compare el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar una diferencia de intervalo de tiempo entre dos puntos de valor máximo adyacentes y, si la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, descartar el último de los dos puntos de valor máximo adyacentes.

En una realización, el módulo 901 de determinación de punto de valor máximo está configurado para, desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que el umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; y determinar un punto de corriente correspondiente al valor pico como el punto de valor máximo.

En una realización, el módulo 901 de determinación de punto de valor máximo está configurado para determinar si la corriente homopolar de la línea de potencia satisface una primera condición predeterminada, y si el resultado de determinación es afirmativo, determinar que la corriente homopolar de la línea de potencia es un punto de inicio de subida; la primera condición predeterminada comprende: un valor muestreado de la corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y un valor de corriente de la corriente homopolar es mayor que el producto de un valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado, siendo el primer factor predeterminado mayor de 1, siendo el segundo factor predeterminado menor de 1.

En una realización, el módulo 902 de determinación de signo está configurado para obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo; obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior; determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y dentro de un área de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar un punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

En una realización, el módulo 903 de comparación está configurado además para, después de que el módulo 902 de determinación de signo determine el signo del incremento de variación máxima y antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y, en caso negativo, descartar el incremento de variación máxima y determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado.

En una realización, el módulo 903 de comparación está configurado además para, después de la determinación del signo del incremento de variación máxima y antes de la comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y, en caso afirmativo, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo.

En una realización, el umbral de incremento de variación es A; A = x% *Unominal, donde Unominal indica una tensión nominal secundaria de la red y x es una constante predeterminada.

Los métodos para hacer funcionar los módulos respectivos del aparato mencionado anteriormente y los efectos beneficiosos correspondientes son los mismos que los de las realizaciones descritas anteriormente, y no se describen en el presente documento de nuevo.

La figura 10 es un diagrama estructural para un aparato para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de distribución eléctrica según una realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 10, el aparato 100 para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia comprende un procesador 1001 y una memoria 1002; la memoria 1001 almacena una aplicación ejecutable por el procesador 1002 para hacer que el procesador 1002 realice las etapas del método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia tal como se describe en una cualquiera de las realizaciones anteriores.

Cabe señalar que no se requieren todas las etapas y módulo en los procedimientos mencionados anteriormente o los diversos diagramas estructurales, y algunas de las etapas o módulos pueden omitirse según sea necesario. La secuencia de realización de las etapas no es fija y puede ajustarse según sea necesario. La división de módulos sólo pretende facilitar la descripción de la división funcional adoptada. En una implementación real, las funciones de un módulo pueden implementarse independientemente por una pluralidad de módulos, y las funciones de una pluralidad de módulos también pueden implementarse por el mismo módulo. Estos módulos pueden ubicarse en el mismo dispositivo o en diferentes dispositivos.

Los módulos de hardware adoptados en diversas realizaciones pueden implementarse mecánica o electrónicamente. Por ejemplo, un módulo de hardware puede comprender dispositivos lógicos o circuitos permanentes especialmente diseñados, tales como procesadores dedicados y FPGA o ASIC, para realizar operaciones específicas. Un módulo de hardware también puede comprender circuitos o dispositivos lógicos programables, por ejemplo, procesadores de uso general u otros procesadores programables, que están configurados temporalmente por software para realizar operaciones específicas. Puede determinarse si un módulo de hardware se implementará mecánicamente, usando un circuito permanente dedicado o usando un circuito configurado temporalmente, por ejemplo, uno configurado por software, considerando costes y consumo de tiempo. La presente invención proporciona además un medio de almacenamiento legible por máquina que almacena instrucciones para hacer que una máquina realice un método tal como se describe en el presente documento. Específicamente, puede proporcionarse un sistema o aparato equipado con un medio de almacenamiento, almacenando el medio de almacenamiento código de programa de software para implementar las funciones de una cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, y puede hacerse que un ordenador (o una CPU o una MPU) del sistema o aparato lea y ejecute el código de programa almacenado en el medio de almacenamiento. Además, algunas o la totalidad de las operaciones reales pueden realizarse por un sistema operativo, etc., que se ejecuta en un ordenador basándose en las instrucciones del código de programa. Además, el código de programa leído desde el medio de almacenamiento puede escribirse en una memoria instalada en una tarjeta de expansión insertada en el ordenador o en una memoria instalada en una unidad de extensión conectada al ordenador. Entonces, se hace que, basándose en las instrucciones del código de programa, la CPU etc., instalada en la tarjeta de expansión o la unidad de expansión, realice parte y la totalidad de las operaciones reales, implementando de ese modo las funciones de una cualquiera de las realizaciones anteriores.

Ejemplos de medios de almacenamiento para proporcionar un código de programa incluyen discos flexibles, discos duros, discos magnetoópticos, discos ópticos (tales como CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW y DVD+RW), cintas magnéticas, tarjetas de memoria no volátil y ROM. Opcionalmente, puede descargarse un código de programa desde un ordenador de servidor a través de una red de comunicaciones.

Aunque la presente invención se ha descrito en particular anteriormente con referencia a realizaciones preferidas, debe entenderse que no se pretende que dichas realizaciones limiten la presente invención y que pueden realizarse modificaciones, sustituciones equivalentes y mejoras sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define por las reivindicaciones.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, comprendiendo el método:

   - si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de la red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar en una primera etapa (102, 204), estando el método caracterizado por las etapas de:

   - determinar el signo de un incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo en una segunda etapa (104, 206); y

   - comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en una tercera etapa (106, 208) y, basándose en el resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia,

   - en el que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente se determina que es hacia delante, si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia y, en cambio, se determina que es inverso si la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según la reivindicación 1, caracterizado porque

   - dicha comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en la tercera etapa (106, 208) y, basándose en el resultado de comparación, la determinación de si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia comprende: si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque

   - dicha determinación del punto de valor máximo de la corriente homopolar en la primera etapa (102, 204) comprende: determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de la corriente homopolar en un área de búsqueda;

   - dicha determinación del signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo en la segunda etapa (104, 206) comprende: determinar los signos de cada incremento de variación máxima de la pluralidad de tensiones homopolares correspondientes a la pluralidad de puntos de valor máximo;

   - dicha comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en la tercera etapa (106, 208) y, basándose en el resultado de comparación, la determinación de si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia comprende: si cualquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia; y si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia;

   - preferiblemente, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en puntos de valor máximo correspondientes, donde M es un número entero mayor de o igual a 2;

   - preferiblemente, la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en un punto de valor máximo correspondiente, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque

   - antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en la tercera etapa (106, 208), el método comprende además en la primera etapa (102, 204):

   - determinar una diferencia de intervalo de tiempo entre dos puntos de valor máximo adyacentes y, cuando la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, descartar el último de los dos puntos de valor máximo adyacentes en una primera etapa intermedia (205).

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque: dicha determinación del punto de valor máximo de la corriente homopolar en la primera etapa (102, 204) comprende:

   - desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que el umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar en una segunda etapa intermedia (203);

   - determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar en la segunda etapa intermedia (203);

   - determinar un punto de corriente correspondiente al valor pico como punto de valor máximo en la primera etapa (102, 204);

   - preferiblemente, dicha determinación del punto de inicio de subida de la corriente homopolar en la segunda etapa intermedia (203) comprende: determinar si la corriente homopolar de la línea de potencia satisface una primera condición predeterminada, y en caso afirmativo, determinar que la corriente homopolar de la línea de potencia es el punto de inicio de subida;

   - preferiblemente, la primera condición predeterminada comprende: un valor muestreado de la corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y el valor de corriente de la corriente homopolar es mayor que el producto de un valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado, siendo el primer factor predeterminado mayor de 1 y siendo el segundo factor predeterminado menor de 1;

   - más preferiblemente, el primer factor predeterminado es 2 y el segundo factor predeterminado es el 5%.

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque: dicha determinación del signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo en la segunda etapa (104, 206) comprende:

   - obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo;

   - obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior;

   - determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y

   - dentro de un área de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar un punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

   Método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque: después de la determinación del signo del incremento de variación máxima en la etapa (104, 206), y antes de la comparación del signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en la tercera etapa (106, 208), el método comprende además:

   - determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y en caso negativo, descartar el incremento de variación máxima y determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado, o - determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado en una tercera etapa intermedia (207) y en caso afirmativo, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo en la tercera etapa (106, 208); preferiblemente, el umbral de incremento de variación es A;

   A = x%*Unominal;

   donde Unominal indica el valor de tensión nominal secundaria de la red de potencia; x es una constante predeterminada; donde x es preferiblemente 3.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, comprendiendo el aparato

   - un módulo (901) de determinación de punto de valor máximo, configurado para, si un valor efectivo de una corriente homopolar de una línea de potencia de una red de potencia es mayor que o igual a un umbral predeterminado, determinar un punto de valor máximo de la corriente homopolar

   estando el aparato caracterizado por:

   - un módulo (902) de determinación de signo, configurado para determinar el signo del incremento de variación máxima de la tensión homopolar correspondiente al punto de valor máximo; y

   - un módulo (903) de comparación, configurado para comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo y, basándose en el resultado de comparación, determinar si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia;

   en el que el módulo de comparación está configurado para determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es hacia delante, si la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia y, además para determinar que el sentido es inverso si la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según la reivindicación 8, caracterizado porque

   - el módulo (903) de comparación está configurado específicamente para, si el signo del incremento de variación máxima es el mismo que el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, y si el signo del incremento de variación máxima es opuesto al signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia. Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque

   - el módulo (901) de determinación de punto de valor máximo está configurado específicamente para determinar una pluralidad de puntos de valor máximo de la corriente homopolar en un área de búsqueda;

   - el módulo (903) de comparación está configurado específicamente para, si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es el mismo que los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de los mismos signos satisface una primera regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente se ubica en la línea de potencia, y si cualesquier signo de los incrementos de variación máxima es opuesto a los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo y el número de signos opuestos satisface una segunda regla preestablecida, determinar que la falla de conexión a tierra intermitente no se ubica en la línea de potencia;

   - preferiblemente, la primera regla preestablecida comprende: los signos de M incrementos de variación máxima consecutivos son los mismos que los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo correspondientes, donde M es un número entero mayor de o igual a 2;

   - preferiblemente, la segunda regla preestablecida comprende: los signos de N incrementos de variación máxima consecutivos son opuestos a los signos de las corrientes homopolares en los puntos de valor máximo correspondientes, donde N es un número entero mayor de o igual a 2.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque

   - el módulo (901) de determinación de punto de valor máximo está configurado además para, antes de que el módulo (903) de comparación compare el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar una diferencia de intervalo de tiempo entre dos puntos de valor máximo adyacentes y, si la diferencia de intervalo de tiempo es menor que un umbral de diferencia de intervalo predeterminado, descartar el último de los dos puntos de valor máximo adyacentes.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque

   el módulo (901) de determinación de punto de valor máximo está configurado para, desde el punto de inicio de un ciclo del tiempo en el que el valor efectivo de la corriente homopolar de la línea de potencia es mayor que el umbral predeterminado, determinar el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; determinar el valor pico de la corriente homopolar desde el punto de inicio de subida de la corriente homopolar; y determinar un punto de corriente correspondiente al valor pico como punto de valor máximo; preferiblemente, el módulo (901) de determinación de punto de valor máximo está configurado para determinar si la corriente homopolar de la línea de potencia satisface una primera condición predeterminada y en caso afirmativo, determinar que la corriente homopolar de la línea de potencia es un punto de inicio de subida;

   preferiblemente, la primera condición predeterminada comprende: un valor muestreado de la corriente homopolar es mayor que el producto del valor efectivo y un primer factor predeterminado, y el valor de corriente de la corriente homopolar es mayor que el producto de un valor de corriente secundaria nominal de la red de potencia y un segundo factor predeterminado, siendo el primer factor predeterminado mayor de 1, y siendo el segundo factor predeterminado menor de 1;

   más preferiblemente, el primer factor predeterminado es 2 y el segundo factor predeterminado es 5.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque

   el módulo (902) de determinación de signo está configurado para obtener una primera función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo; obtener una segunda función de primera derivada de la tensión homopolar y el tiempo del ciclo anterior; determinar una función de diferencia entre la primera función de primera derivada y la segunda función de primera derivada; y dentro de un área de tiempo predeterminada del punto de valor máximo, determinar el punto de valor máximo del valor absoluto de la función de diferencia, y determinar el signo del valor de función de diferencia en el punto de valor máximo como signo del incremento de variación máxima.

   Aparato (900) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque

   el módulo (903) de comparación está configurado además para, después de que el módulo (902) de determinación de signo determine el signo del incremento de variación máxima y antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y en caso negativo, descartar el incremento de variación máxima y determinar que el sentido de la falla de conexión a tierra intermitente es indeterminado; o el módulo (903) de comparación está configurado además para, después de que se determine el signo del incremento de variación máxima y antes de comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo, determinar si el valor absoluto del incremento de variación máxima es mayor que o igual a un umbral de incremento de variación predeterminado y en caso afirmativo, comparar el signo del incremento de variación máxima con el signo de la corriente homopolar en el punto de valor máximo; preferiblemente, el umbral de incremento de variación es A;

   A = x%*Unominal;

   donde Unominal indica el valor de tensión nominal secundaria de la red de potencia; x es una constante predeterminada, y x es preferiblemente 3.

   Aparato (1000) para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia, caracterizado porque el aparato comprende: un procesador (1001) y una memoria (1002); almacenando la memoria (1002) una aplicación ejecutable por el procesador (1001) para hacer que el procesador (1001) realice las etapas del método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

   16. Medio de almacenamiento legible por ordenador, caracterizado porque almacena instrucciones legibles por ordenador para realizar las etapas del método para determinar el sentido de una falla de conexión a tierra intermitente en una red de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.