PL206226B1 - Method for the location of short-circuits in single branch power transmission lines - Google Patents
Method for the location of short-circuits in single branch power transmission linesInfo
- Publication number
- PL206226B1 PL206226B1 PL377064A PL37706405A PL206226B1 PL 206226 B1 PL206226 B1 PL 206226B1 PL 377064 A PL377064 A PL 377064A PL 37706405 A PL37706405 A PL 37706405A PL 206226 B1 PL206226 B1 PL 206226B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sequence
- line
- negative
- positive
- impedance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y04S10/522—
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
DZIEDZINA TECHNIKITECHNICAL FIELD
Przedmiotem wynalazku jest sposób lokalizacji zwarć w liniach energetycznych z jednym odgałęzieniem, znajdujący zastosowanie w przemyśle energetycznym dla napowietrznych oraz napowietrzno-kablowych linii przesyłowych lub rozdzielczych.The subject of the invention is a method of fault location in power lines with one branch, used in the power industry for overhead and overhead-cable transmission or distribution lines.
STAN TECHNIKISTATE OF THE ART
Dokładne wyznaczenie miejsca zwarcia w liniach energetycznych ma duże znaczenie zarówno dla zakładów energetycznych zajmujących się dystrybucją energii jak i odbiorców energii elektrycznej. Szybkie i dokładne zlokalizowanie miejsc zwarcia wpływa na jakość przesyłanej energii elektrycznej oraz na niezawodność i ciągłość w jej dostarczaniu. W większości przypadków zwarcia powodują szkody mechaniczne, które muszą być usunięte przed ponownym przywróceniem napięcia w wyłączonej linii. Szybkie usunięcie uszkodzenia jest możliwe, gdy miejsce zwarcia jest dokładnie znane. Najprostszą metodą wyznaczania miejsca zwarcia jest przeszukiwanie linii. Metoda ta jest powolna i droga, a nawet niebezpieczna podczas niesprzyjają cych warunków atmosferycznych. Do wyznaczania miejsc zwarć stosuje się lokalizatory zwarć, które pozwalają na szybkie określenie miejsca zwarcia. Lokalizator zwarć, najczęściej stanowi część cyfrowego przekaźnika zabezpieczeniowego, który usytuowany jest w stacjach lub w podstacjach energetycznych. W zależności od rodzaju przesyłowych linii energetycznych: linie równoległe, linie z jednym odgałęzieniem, linie z wieloma odgałęzieniami oraz w zależności od umiejscowienia końcowych terminali i zróżnicowania sygnałów pomiarowych, wyróżnia się różne sposoby lokalizowania zwarć.Accurate determination of the fault location in power lines is of great importance both for power companies dealing with energy distribution and electricity consumers. Quick and accurate locating of fault locations affects the quality of transmitted electricity as well as the reliability and continuity of its supply. In most cases, short circuits cause mechanical damage that must be rectified before the off line is re-energized. Quick removal of the damage is possible when the fault location is precisely known. The simplest method of finding the fault location is to search the line. This method is slow and expensive, and even dangerous in unfavorable weather conditions. Fault locators are used to identify fault locations, which allow for a quick determination of the fault location. Fault locator is most often part of a digital protection relay, which is located in stations or in power substations. Depending on the type of transmission power lines: parallel lines, lines with one branch, lines with many branches, and depending on the location of end terminals and the differentiation of measurement signals, various methods of locating faults are distinguished.
Z opisu patentowego US 6466030 znany jest układ i sposób do lokalizacji zwarć w linii przesyłowej z pojedynczym odgałęzieniem. Sposób według tego wynalazku polega na tym, że w węźle odgałęzienia dzieli się linię przesyłową na dwie sekcje, sekcję strony wysyłającej oraz sekcję strony odbierającej, a po obu stronach obu sekcji na ich końcach umiejscawia się urządzenia pomiarowe, za pomocą których mierzy się wartości sygnałów prądu i napięcia. Następnie na postawie synchronicznie lub asynchronicznie zmierzonych wielkości i ogólnie znanego modelu pętli zwarciowych oblicza się impedancję obciążenia w odgałęzieniu, po czym oblicza się pierwszą hipotetyczną lokalizację zwarcia przy założeniu, że zwarcie wystąpiło po stronie sekcji wysyłającej. W zależności od tego czy pomiary są zsynchronizowane czy nie, oblicza się albo kąt fazowy, będący miarą przesunięcia w czasie mierzonych próbek z sygnałów z obu końców linii na podstawie mierzonych sygnałów przedzwarciowych, albo przyjmuje się kąt fazowy równy zero dla pomiarów synchronicznych. Następnie przeprowadza się obliczenia drugiej hipotetycznej lokalizacji zwarcia w sekcji linii przesyłowej pomiędzy węzłem odgałęzienia a punktem odbioru. Z obu obliczonych hipotetycznych lokalizacji wybiera się jedną wartość taką, która zawiera się w określonym przedziale przewidywanych wartości tj. wartości liczbowych od 0 do 1 w jednostkach względnych. Opisane rozwiązanie dotyczy przypadku jednotorowej linii z odgałęzieniem pasywnym, co oznacza, że w przyjętym schemacie zastępczym takiego układu, w linii odgałęzienia nie rozważa się obecności elektroenergetycznej siły motorycznej, a impedancja obciążenia tej linii może być obliczona na podstawie pomiarów przedzwarciowych.From US Patent No. 6466030, there is known a system and method for locating faults in a single-branch transmission line. The method according to this invention consists in dividing the transmission line into two sections in the branch node, the sending side section and the receiving side section, and on both sides of both sections, at their ends, measuring devices are placed, by means of which the values of the current signals are measured. and tension. Then, based on the synchronously or asynchronously measured quantities and the generally known fault loop model, the branch load impedance is calculated and a first hypothetical fault location is calculated assuming that the fault occurred on the sending section side. Depending on whether the measurements are synchronized or not, either the phase angle is calculated, which is a measure of the time shift of the measured samples from the signals at both ends of the line based on the measured pre-short circuit signals, or the phase angle is set to zero for synchronous measurements. The calculation of the second hypothetical fault location in the transmission line section between the branch node and the receiving point is then performed. From the two calculated hypothetical locations, one value is selected that is within the specified range of predicted values, i.e. numerical values ranging from 0 to 1 in relative units. The described solution applies to the case of a single-circuit line with a passive branch, which means that in the adopted equivalent scheme of such a system, the presence of electric motor force in the branch line is not considered, and the load impedance of this line can be calculated on the basis of pre-short circuit measurements.
Sposób lokalizacji zwarcia wykorzystujący pomiar prądu i napięcia na jednym końcu linii znany jest z opisu patentowego US 4559491 oraz ze zgłoszenia patentowego nr WO 2004/001431. Jednakże rozwiązania przedstawione w wymienionych publikacjach nie dotyczą przypadku dla linii przesyłowej z jednym odgałęzieniem.A method for locating a short circuit using the measurement of current and voltage at one end of the line is known from US patent 4559491 and from patent application WO 2004/001431. However, the solutions presented in these publications do not apply to a transmission line with one branch.
ISTOTA WYNALAZKUSUMMARY OF THE INVENTION
Istota sposobu lokalizacji zwarć w liniach energetycznych z jednym odgałęzieniem, w którym wykorzystuje się podział linii układu przesyłowego lub rozdzielczego na sekcje usytuowane przed i za punktem węzłowym odgałęzienia oraz zakłada się hipotetyczne miejsce wystąpienia zwarcia w co najmniej jednej z tych sekcji, polega na tym, żeThe essence of the method of locating faults in power lines with one branch, which uses the division of the transmission or distribution system lines into sections located upstream and downstream of the branch node, and assumes a hypothetical location of faults in at least one of these sections, is that
- we wszystkich stacjach koń cowych ukł adu mierzy się prą d dla stanu zwarciowego i przedzwarciowego,- the short-circuit and pre-short-circuit current is measured at all end stations of the system,
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
- w jednej stacji końcowej układu mierzy się napięcie fazowe linii dla stanu zwarciowego i przedzwarciowego,- in one end station of the system, the line phase voltage is measured for the short-circuit and pre-short-circuit condition,
- oblicza się składowe symetryczne mierzonych sygnał ów prą du i napięcia oraz cał kowity prą d zwarcia w miejscu zwarcia,- the symmetrical components of the measured current and voltage signals and the total short-circuit current at the fault location are calculated,
- przyjmuje się pierwsze hipotetyczne miejsce zwarcia usytuowane w linii przed punktem wę złowym odgałęzienia, drugie hipotetyczne miejsce zwarcia usytuowane w linii za punktem węzłowym odgałęzienia i kolejne hipotetyczne miejsce zwarcia, które usytuowane jest w odgałęzieniu,- the first hypothetical fault location located in the line before the branch junction point, the second hypothetical fault location located in the line behind the branch node node and the next hypothetical fault location located in the branch,
- oblicza się odległości dA, dB, dC, gdzie dA oznacza odległość od początku linii do miejsca zwarcia, dB oznacza odległość od końca linii do miejsca zwarcia, dC oznacza odległość od końca linii odgałęzienia do miejsca zwarcia, a dla wszystkich hipotetycznych miejsc zwarć w każdej z sekcji oblicza się rezystancję przejścia,- distances dA, dB, dC are calculated, where dA is the distance from the beginning of the line to the fault location, dB is the distance from the end of the line to the fault location, dC is the distance from the end of the branch line to the fault location, and for all hypothetical fault locations in each from the section, the transition resistance is calculated,
- dokonuje się selekcji wł aś ciwego miejsca zwarcia poprzez najpierw porównanie wartoś ci liczbowych dotyczących dA, dB, dC i odrzucenie wyników, których wartości liczbowe są ujemne lub większe od 1 w jednostkach względnych, a następnie poprzez analizę wartości obliczonych rezystancji przejścia dla miejsc zwarcia i odrzucenie tych wyników obliczeń, dla których wartość rezystancji przejścia jest ujemna,- the selection of the appropriate fault location is made by first comparing the numerical values for dA, dB, dC and rejecting the results whose numerical values are negative or greater than 1 in relative units, and then by analyzing the values of the calculated transition resistances for the fault locations and rejection of those calculation results for which the transition resistance value is negative,
- jeżeli po dokonaniu selekcji właściwego miejsca zwarcia okaże się, ż e przynajmniej dwie wartości liczbowe dotyczące odległości dA, dB, dC zawierają się w przedziale liczbowym od zera do jeden w jednostkach względnych oraz wartoś ci obliczonych rezystancji przejścia dla tych miejsc zwarć są dodatnie lub równe zero, to wyznacza się moduły impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających dla składowej przeciwnej dla zwarć jednofazowych, dwufazowych i dwufazowych z ziemią albo dla składowej zgodnej przyrostowej dla zwarć trójfazowych i przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w okreś lonej sekcji,- if, after selecting the appropriate fault location, it turns out that at least two numerical values for the distance dA, dB, dC are in the numerical range from zero to one in relative units and the values of the calculated transition resistances for these fault locations are positive or equal zero, then the negative sequence modules of the impedance of power supply systems for single-phase, two-phase and two-phase faults with earth or for positive sequence faults for three-phase faults are determined and assuming that the fault occurred in a specific section,
- porównuje się wartoś ci moduł ów impedancji ekwiwalentnych systemów zasilaj ą cych z wartościami realistycznymi, rzeczywiście określającymi obciążenie układu i jako wynik końcowy przyjmuje się tę odległość dA, dB, dC której wartość modułu impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających jest najbliższa wartościom realistycznym, rzeczywiście określającymi obciążenie układu.- the values of the equivalent impedance modules of power supply systems are compared with the realistic values that actually determine the system load, and the final result is the distance dA, dB, dC of which the value of the impedance module of the equivalent power supply systems is closest to the realistic values that actually determine the system load .
Korzystnie obliczanie całkowitego prądu zwarcia przeprowadza się przy uwzględnieniu współczynników udziału poszczególnych składowych prądów aF1, aF2, αρ0 przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia.Preferably, the calculation of the total short-circuit current is performed taking into account the coefficients of the contribution of the individual current components a F1 , and F2 , αρ 0 when determining the voltage drop across the transition resistance.
Korzystnie dla zwarć dwufazowych z ziemią eliminuje się składową zgodną w estymacji całkowitego prądu zwarciowego, a dla składowych przeciwnej i zerowej przyjmuje się następujące wartości współczynników udziału poszczególnych składowych prądów przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia:Preferably, for two-phase faults with earth, the positive sequence is eliminated in the estimation of the total short-circuit current, and for the negative and zero sequence, the following values of the coefficients of the contribution of individual current components are assumed when determining the voltage drop on the transition resistance:
gdzie:where:
α, α-12 ,α 110 - oznacza początkowy współczynnik udziału składowych symetrycznych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji, bF1, bF2 - oznacza współczynnik relacyjnyα, α-12, α 110 - means the initial coefficient of the share of symmetrical components of the current when determining the voltage drop across the resistance, b F1 , b F2 - means the relational coefficient
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
Korzystnie odległości dA, dB, dC wyznacza się z następujących równań:Preferably, the distances dA, dB, dC are determined from the following equations:
d _ reaKKAp )imag(/F) - imag(KAp )real(/F) A real(Z1LA/Ap)imag(/F)-imag(Z1LA/Ap)real(/F) ’ d _ reaKKAp) imag (/ F ) - imag (K Ap ) real (/ F ) A real (Z 1LA / Ap ) imag (/ F ) -imag (Z 1LA / Ap ) real (/ F ) '
- real(KTp - Z1LB JTBp )imag(/F) + imag(KTp - ^ilb Itbp )real(IF )- real (K Tp - Z 1LB J TBP) imag (/ F) + imag (K Tp - ^ lib ITB p) real (F)
Cl β — real(Z1LB /TBp )imag(/F) - imag(Z1LB /TBp )real(/F )Cl β - real (Z 1LB / TBP) imag (/ F) - imag (Z 1LB / TBP) real (/ F)
I J - real(KTp - Zilc Ztcp )imag(/F) + imag(KTp - ^ilc Łtcp )real(ZF )I J - real (K Tp - Zilc Ztc p ) imag (/ F ) + imag (K Tp - ^ ilc Łtc p ) real (Z F )
Cl Q — real(Z1LC JTCp )imag(/F) - imag(Z1LC JTCp )real(/F ) gdzie:Cl Q - real (Z 1LC J TCp ) imag (/ F ) - imag (Z 1LC J TCp ) real (/ F ) where:
„real” oznacza część rzeczywistą danej wielkości, „imag” oznacza część urojoną danej wielkości,"Real" means the real part of a given quantity, "imag" means the imaginary part of a given quantity,
VAp - oznacza napięcie pętli zwarciowej wyznaczone przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LA, yTp - oznacza napięcie pętli zwarciowej wyznaczone przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LB lub LC,VAp - short circuit loop voltage determined assuming that the short circuit occurred in the LA section, y Tp - short circuit loop voltage determined assuming that the short circuit occurred in the LB or LC section,
IAp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LA, /TBp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LB, /TCp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, /F - oznacza całkowity prąd zwarcia,IA p - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in section LA, / TBp - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in section LB, / TCp - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in the LC line section, / F - means total short-circuit current,
ZiLA = RiLA + j|BiŁiLA - oznacza impedancję sekcji linii LA dla składowej zgodnej,Z iLA = Ri LA + j | B iŁi LA - is the impedance of the line section LA for the positive sequence,
ZiLB = RiLB + jraiŁiLB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej zgodnej,Z iLB = Ri LB + jraiŁi LB - means impedance of the LB line section for the positive sequence,
ZiLC = RiLC + jroi^ii_c - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej,Z iLC = R iL C + j ro i ^ ii_c - means impedance of the LC line section for the positive sequence,
RiLA, RiLB, RiLC- rezystancja dla składowej zgodnej odpowiednio dla sekcji linii LA, LB, LC,R iLA , R iLB , R iLC - positive-sequence resistance for the LA, LB, LC line sections, respectively,
LiLA, LiLB, LiLC - indukcyjność dla składowej zgodnej odpowiednio dla sekcji linii LA, LB, LC, ωι - pulsacja dla częstotliwości podstawowej.LiLA, LiLB, LiLC - positive-sequence inductance for the line sections LA, LB, LC, ωι - pulsation for the fundamental frequency, respectively.
Korzystnie rezystancję przejścia RFA, RFB, RFC wyznacza się z następujących równań:Preferably, the transition resistance RFA, RFB, RFC is determined from the following equations:
real(KAp) - JAreal(Z1LA/Ap) imag(K Ap) - r/Aimag(Z1LA/Ap) real(/F) imag(/F) J’ imag(KTp) - (1 - rfB) · imag(Z1LB/TBp) imag(/F) ' imag(KTp) - (1 - ) · imag(Z1LC 7TCp) imag(/F) _ gdzie:real (K Ap ) - J A real (Z 1LA / Ap ) imag (K Ap ) - r / A imag (Z 1LA / Ap ) real (/ F ) imag (/ F ) J 'imag (K Tp ) - ( 1 - B rf) · imag (Z 1LB / TBP) imag (/ F) 'imag (K Tp) - (1 -) · imag (Z 1LC 7 TCP) imag (/ F) _ where:
„real” oznacza część rzeczywistą danej wielkości, „imag” oznacza część urojoną danej wielkości, yAp - oznacza napięcie pętli zwarciowej wyznaczone przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LA, yTp - oznacza napięcie pętli zwarciowej wyznaczone przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LB lub LC,"Real" means the real part of a given quantity, "imag" means the imaginary part of a given quantity, yA p - short circuit voltage determined assuming that the short circuit occurred in the LA section, y Tp - short circuit loop voltage determined assuming that the short circuit occurred in the LB or LC section,
IAp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LA, /TBp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LB, /TCp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, /F - oznacza całkowity prąd zwarcia,IA p - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in section LA, / TBp - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in section LB, / TCp - short circuit current determined assuming that the short circuit occurred in the LC line section, / F - means total short-circuit current,
ZiLA = RiLA + jroitiLA - oznacza impedancję sekcji linii LA dla składowej zgodnej,Z iLA = R iLA + jro i t iLA - is the impedance of the line section LA for the positive sequence,
real(K Tp) (1 JB) · real(Z j LB / TBp) real(/F) real(FTp) - (1 - dc) · real(Z1LC JTCp) real(/F)real (K Tp ) (1 J B ) real (Z j LB / TBp ) real (/ F ) real (F Tp ) - (1 - d c ) real (Z 1LC J TCp ) real (/ F )
7?fb 7?fc PL 206 226 B17 'fb 7' fc PL 206 226 B1
Z1LB = R1LB + j|BiLiLB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej zgodnej,Z 1LB = R 1L B + j | B iLi LB - means impedance of the LB line section for the positive sequence,
Z1LC = R1LC + j|BiLiLC - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej,Z 1LC = R 1L C + j | B iLi LC - means impedance of the LC line section for the positive sequence,
R1LA, R1LB, R1LC - rezystancja dla składowej zgodnej odpowiednio dla sekcji linii LA, LB, LC,R 1LA, 1LB R, R 1LC - resistance for the positive sequence, respectively for the line section LA, LB, LC,
LiLA, LiLB, LiLC - indukcyjność dla składowej zgodnej odpowiednio dla sekcji linii LA, LB, LC, ω1 - pulsacja dla częstotliwości podstawowej, dA - oznacza odległość od początku linii do miejsca zwarcia, dB - oznacza odległość od końca linii do miejsca zwarcia, dC - oznacza odległość od końca linii odgałęzienia do miejsca zwarcia.LiLA, LiLB, LiLC - positive-sequence inductance for the line sections LA, LB, LC, ω1 - pulsation for the fundamental frequency, dA - the distance from the beginning of the line to the fault location, dB - the distance from the end of the line to the fault location, dC - means the distance from the end of the branch line to the fault location.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej (Z2SB)Sub_a oraz dla składowej zgodnej przyrostowej (Z aisb)sub_a oblicza się przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA, według wzoru:Preferably, the equivalent source impedance for the negative-sequence sequence (Z 2SB ) Sub _ a and for the incremental positive-sequence component (Z aisb) sub_ a is calculated assuming that the short circuit has occurred in the line section LA, according to the formula:
(7 \ _ — ('a/a2 ~ ΙίίλίΐΑί(7 \ _ - ('a / a2 ~ ΙίίλίΐΑί
V~iSB/SUB_A ~ _T \ ' gdzie:V ~ iSB / SUB_A ~ _T \ 'where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej,the subscript i takes the values i = 2 for the negative sequence, i = Δ1 for the incremental positive sequence,
GiA - oznacza pierwszy analityczny współczynnik dla składowej przeciwnej wyznaczony z analizy układu zastępczego jak na fig. 11 lub zgodnej przyrostowej analitycznie wyznaczony z układu zastępczego jak na fig. 12,G iA - means the first analytical negative-sequence coefficient determined from the analysis of the equivalent system as in Fig. 11 or the consensus incremental system analytically determined from the equivalent system as in Fig. 12,
IAi - oznacza składową przeciwną lub zgodną przyrostową prądu mierzonego na początku linii,I Ai - means the negative or positive sequence of the current measured at the beginning of the line,
HjA - oznacza drugi analityczny współczynnik dla składowej przeciwnej wyznaczony z analizy układu zastępczego jak na fig. 11 lub zgodnej przyrostowej analitycznie wyznaczony z układu zastępczego jak na fig. 12,Hj A - is the second negative-sequence analytical coefficient determined from the equivalent system analysis as in Fig. 11 or the consensus incremental analysis analytically determined from the equivalent system as in Fig. 12,
IFAi - oznacza składową przeciwną całkowitego prądu zwarciowego, wyznaczoną z analizy układu zastępczego jak na fig. 11 lub składową zgodną przyrostową całkowitego prądu zwarciowego, wyznaczoną z analizy układu zastępczego jak na fig. 12,I FAi - means the negative sequence component of the total short-circuit current, determined from the analysis of the equivalent circuit as in Fig. 11, or the positive-sequence sequence of the total short-circuit current, determined from the analysis of the equivalent circuit as in Fig. 12,
Qbc, - oznacza iloraz składowej przeciwnej prądu mierzonego na końcu linii i sumy składowych przeciwnych sygnałów prądowych, mierzonych na końcu linii i końcu linii odgałęzienia lub iloraz składowej zgodnej przyrostowej prądu mierzonego na końcu linii przez sumę składowych zgodnych przyrostowych sygnałów prądowych, mierzonych na końcu linii i końcu linii odgałęzienia.Q bc , - is the ratio of the negative-sequence current measured at the end of the line and the sum of the negative-sequence current signals measured at the end of the line and the end of a branch line, or the ratio of the positive sequence current measured at the end of the line by the sum of positive sequence current signals measured at the end of the line and the end of the branch line.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła (Z2SC)sub_a dla składowej przeciwnej oraz (Z aiSC)sub_a dla składowej zgodnej przyrostowej wyznacza się przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA, z następującego równania:Preferably, the equivalent source impedance (Z 2SC) sub _ a for the negative sequence sequence and (Z ai SC ) sub _ a for the incremental positive sequence are determined assuming that the short circuit has occurred in the line section LA, from the following equation:
gdzie:where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej, (ZSB)SUB_A - oznacza impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej lub składowej zgodnej przyrostowej, obliczoną przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA,the subscript i takes the values i = 2 for the negative-sequence sequence, i = Δ1 for the positive-sequence positive-sequence, (Z SB ) SUB _ A - means the equivalent source impedance for the negative-sequence or positive-sequence incremental, calculated assuming that the short circuit occurred in the line section LA,
ZiLB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej przeciwnej lub impedancję sekcji linii LB dla składowej zgodnej przyrostowej, przy czym Z Διι_Β = Z1LB,Zi LB - is the impedance of line section LB, or the negative sequence impedance of line section LB for the incremental positive sequence, wherein Z Δ ιι_ Β = Z 1LB,
Z1LB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej zgodnej,Z 1LB - means impedance of the LB line section for the positive sequence,
ZiLC - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej przeciwnej lub impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej przyrostowej, przy czym Z δ-ilc = ZiLCC i Z2LC = Zilc.Z iLC - denotes negative sequence LC line section impedance or positive sequence LC section impedance, with Z δ-ilc = Zi LCC and Z 2LC = Zilc.
Z1LC - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej,Z 1LC - means impedance of the LC line section for the positive sequence,
IBi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu linii, ICi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu odgałęzienia.I Bi - means the negative sequence or positive sequence of the current measured at the end of the line, I Ci - means the negative sequence or positive sequence of the current measured at the end of a branch.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej (Z2SB)Sub_b oraz dla składowej zgodnej przyrostowej (Z ^Sb)Sub_b wyznacza się przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB, z następującego równania:Preferably, the equivalent source impedance for the negative-sequence sequence (Z 2SB) Sub _ b and for the incremental positive-sequence component (Z ^ Sb ) Sub _ b is determined assuming that the short circuit has occurred in the line section LB, from the following equation:
PL 206 226 B1 /1 z/ A 7 Τ fransf. i -τ -rr transf.PL 206 226 B1 / 1 z / A 7 fransf. i -τ -rr transf.
/ 7 λ _ V“”“B/~iLB±-TBi “β —iLB £βϊ “ Ł.Ti ν—iSB/SUB_B ” ’ —Bi gdzie:/ 7 λ _ V “” “B / ~ iLB ± -TBi“ β —iLB £ βϊ “Ł.Ti ν — iSB / SUB_B” ’—Bi where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej, dB - oznacza odległość od końca linii do miejsca zwarcia,the subscript i takes the values i = 2 for the negative sequence sequence, i = Δ1 for the positive sequence positive sequence, dB - the distance from the end of the line to the fault location,
ZiLB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej przeciwnej lub dla składowej zgodnej, przy czym Z2LB = Zilb i Z a-ilb = Zilb.Z iLB - denotes negative-sequence or positive -sequence impedance of the LB line section, where Z2LB = Zilb and Z a-ilb = Zilb.
Z1LB - oznacza impedancję sekcji linii LB dla składowej zgodnej,Z 1LB - means impedance of the LB line section for the positive sequence,
I tanst - oznacza prąd dopływający do punktu węzłowego T z sekcji linii LB dla składowej przeciwnej “ TBi lub dla składowej zgodnej przyrostowej,I tanst - means the current flowing to the node point T from the line section LB for the negative-sequence sequence “TBi or for the incremental positive-sequence,
IBi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu linii,I Bi - means negative sequence or positive sequence incremental current measured at the end of the line,
V- oznacza napięcie w punkcie węzłowym T dla składowej przeciwnej lub dla składowej zgodnej przyrostowej.V- is the voltage at node T for the negative sequence or positive sequence incremental sequence.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej (Z2Sc)sub_b i dla składowej zgodnej przyrostowej (Z ^Sc)Sub_b oblicza się przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB, z następującego równania:Preferably, the equivalent source impedance for the negative-sequence sequence (Z 2S c) sub_b and for the incremental positive-sequence component (Z ^ Sc ) Sub _ b is calculated assuming that the short circuit has occurred in the line section LB, from the following equation:
V—iSC/SUBB ’V — iSC / SUBB ’
i. Ci gdzie:i. Those where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej,the subscript i takes the values i = 2 for the negative sequence, i = Δ1 for the incremental positive sequence,
VCi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową napięcia na końcu linii odgałęzienia,V Ci - means negative sequence or positive sequence voltage at the end of a branch line,
ICi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu odgałęzienia.I Ci - means negative sequence or positive sequence incremental current measured at the end of a branch.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej (Z2SC)sub_c oraz dla składowej zgodnej przyrostowej (Z ^Sc)Sub_c oblicza się przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, z następującego równania:Preferably, the equivalent source impedance for the negative-sequence sequence (Z 2SC ) sub _c and for the incremental positive sequence (Z ^ Sc ) Sub _ c is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LC line section, from the following equation:
.-Z \7 τ· transf. 1 ry j- -rr transf..-Z \ 7 τ · transf. 1 ry j- -rr transf.
/7 X _ U “ acJZ_iLc£TCi — —iLC —Ci — _Ti v—iSC/SUB C ” T ’ —Ci gdzie:/ 7 X _ U “a c JZ_iLc £ TCi - —iLC —Ci - _Ti v — iSC / SUB C” T '—Ci where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej, dC - oznacza odległość od końca linii odgałęzienia do miejsca zwarcia,the subscript i has the values i = 2 for the negative sequence sequence, i = Δ1 for the positive sequence positive sequence, dC - the distance from the end of the branch line to the fault location,
ZiLC - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej przeciwnej lub impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej przyrostowej, przy czym Z2LC = Z1LC i Z ^LC = Z-ilc.Z iLC - denotes negative sequence LC section impedance or positive sequence LC section impedance, with Z 2LC = Z 1LC and Z ^ LC = Z-ILc.
Z1LC - oznacza impedancję sekcji linii LC dla składowej zgodnej,Z 1LC - means impedance of the LC line section for the positive sequence,
I ΐΞΠί. - oznacza prąd dopływający do punktu węzłowego T z sekcji linii LC dla składowej przeciwnej lub dla składowej zgodnej przyrostowej,I ΐΞΠί. - is the negative-sequence or positive-sequence current flowing to node T from the LC line section,
ICi - oznacza składową przeciwną lub składową zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu odgałęzienia,I Ci - means negative sequence or positive sequence incremental current measured at the end of a branch,
Vtrajf - oznacza napięcie w punkcie węzłowym T dla składowej przeciwnej lub dla składowej zgodnej przyrostowej.V tra j f - is the voltage at the node T for the negative sequence or the incremental positive sequence.
Korzystnie impedancję ekwiwalentnego źródła dla składowej przeciwnej (Z2SB)Sub_c oraz dla składowej zgodnej przyrostowej (Z ^Sb)Sub_c przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, oblicza się z następującego równania:Preferably, the equivalent source impedance for the negative-sequence sequence (Z 2SB ) Su b_c and for the incremental positive-sequence component (Z ^ Sb ) Sub _ c assuming that the short circuit has occurred in the LC line section, is calculated from the following equation:
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
gdzie:where:
indeks dolny i przyjmuje wartości i = 2 dla składowej przeciwnej, i = Δ1 dla składowej zgodnej przyrostowej, yBi -oznacza składową przeciwną lub zgodną przyrostową napięcia na końcu linii,subscript i takes the values i = 2 for the negative sequence, i = Δ1 for the positive sequence, y Bi - means the positive sequence or positive sequence of the voltage at the end of the line,
IB - oznacza składową przeciwną lub zgodną przyrostową prądu mierzonego na końcu linii.IB - means positive or negative sequence sequence of the current measured at the end of the line.
Zaletą sposobu lokalizacji zwarć w liniach energetycznych z jednym odgałęzieniem będącego przedmiotem wynalazku jest umożliwienie wyznaczenia miejsca zwarcia dla układu przesyłowego lub rozdzielczego zarówno z odczepem pasywnym jak i aktywnym. Cechuje się tym, iż w porównaniu ze sposobem znanym z opisu patentowego US 6466030 umożliwia wyznaczenie miejsca zwarcia dodatkowo w linii odgałęźnej oraz pozwala na wyznaczenie rezystancji przejścia. Ze względu na wymagane sygnały wejściowe, sposób lokalizacji według wynalazku może znaleźć zastosowanie do zabezpieczenia różnicowoprądowego, a funkcjonalność przekaźnika zabezpieczeniowego będzie większa. W ten sposób, przekaźnik zabezpieczeniowy oprócz swojej podstawowej cechy tj. stwierdzenia czy zwarcie wystąpiło w danej strefie zabezpieczeniowej czy też poza nią, będzie zdolny do dokładnego określenia miejsca zwarcia.The advantage of the method of fault location in power lines with one branch, which is the subject of the invention, is that it enables the determination of the fault location for the transmission or distribution system with both passive and active taps. It is characterized by the fact that, in comparison with the method known from the patent description US 6466030, it enables the determination of the fault location additionally in the branch line and allows the determination of the transition resistance. Due to the required input signals, the location method according to the invention can be used for residual current protection, and the functionality of the protection relay will be increased. In this way, the protection relay, in addition to its basic feature, i.e. whether the short circuit has occurred in a given protection zone or outside it, will be able to accurately determine the location of the short circuit.
Ponadto sposób według wynalazku odznacza się odpornością na warunki przedzwarciowe, tj. kierunku i wielkość przepływu mocy przedzwarciowej.Moreover, the method according to the invention is distinguished by resistance to short circuit conditions, i.e. the direction and magnitude of the short circuit power flow.
OBJAŚNIENIE RYSUNKUEXPLANATION OF THE DRAWING
Sposób według wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ogólny układu przesyłowego do realizacji sposobu według wynalazku, z zaznaczeniem sekcji LA, LB i LC, fig. 2 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zgodnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA, fig. 3 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej przeciwnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA, fig. 4 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zerowej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA, fig. 5 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zgodnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB, fig. 6 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej przeciwnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB, fig. 7 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zerowej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB, fig. 8 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zgodnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, fig. 9 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej przeciwnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, fig. 10 - schemat zastępczy układu przesyłowego dla składowej zerowej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC, a fig.11 - schemat zastępczy dla składowej przeciwnej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA do obliczenia impedancji ekwiwalentnych systemów, fig. 12 - schemat zastępczy dla składowej zgodnej przyrostowej dla założenia, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA do obliczenia impedancji ekwiwalentnych systemów, fig. 13 - obrazuje sieć działań wykonywanych podczas lokalizacji zwarć w oparciu o sposób według wynalazku.The method according to the invention is explained in an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a general diagram of the transmission system for implementing the method according to the invention, with the sections LA, LB and LC marked, Fig. 2 - substitute diagram of the transmission system for the correct component for the assumption, that the short circuit occurred in the line section LA, Fig. 3 - negative sequence substitute diagram of the transmission system for the assumption that a short circuit occurred in the line section LA, Fig. 4 - substitute diagram of the zero sequence transmission system for the assumption that the short circuit occurred in the line section LA, fig. 5 - substitute diagram of the positive-sequence transmission system for the assumption that a short circuit occurred in the line section LB, fig. 6 - substitute diagram of the negative-sequence transmission system for the assumption that a short circuit occurred in the line section LB, fig. 7 - equivalent diagram of the transmission system for the zero sequence for the assumption that a short circuit occurred in the LB line section, Fig. 8 - equivalent diagram of the p system sequence for the positive sequence for the assumption that the short circuit occurred in the LC line section, Fig. 9 - negative sequence substitute diagram of the transmission system for the assumption that the short circuit occurred in the LC line section, Fig. 10 - zero sequence substitute diagram of the transmission system for the assumption that the short circuit occurred in the LC line section, and Fig. 11 - negative-sequence substitute diagram for assuming that the short-circuit occurred in the LA line section to calculate the equivalent impedance of the systems, Fig. 12 - surrogate diagram for the positive sequence increment to assume that the short-circuit is occurred in the line section LA for calculating the equivalent impedance of the systems, Fig. 13 - shows a flow chart of actions performed during fault location based on the method according to the invention.
PRZYKŁAD WYKONANIA WYNALAZKUEXAMPLE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Przedstawiony na fig. 1 układ przesyłowy składa się z trzech stacji energetycznych A, B i C. Stacja A usytuowana jest na początku linii, stacja B na końcu tej linii, a stacja C za linią, która w punkcie węzłowym T jest odgałęziona z linii pomiędzy stacjami AB. Punkt węzłowy T dzieli układ przesyłowy na trzy sekcje LA, LB, i LC. W stacji A umieszczony jest lokalizator zwarć FL. Lokalizację zwarć przeprowadza się przy wykorzystaniu modeli zwarć i pętli zwarciowych dla składowych symetrycznych i różnych rodzajów zwarć jednocześnie, poprzez stosowanie odpowiednich współczynników udziału poszczególnych składowych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia, określonych jako aF1, αρ2, aF0 oraz współczynników wagowych α1, α2, α0, określających udział poszczególnych składowych w modelu całkowitym pętli zwarciowej. Analiza warunków granicznych dla różnych rodzajów zwarć wskazuje na istnienie pewnego stopnia swobody przy określaniu współczynników udziału poszczególnych składowych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia. Ich wybór zależy od przyjętej preferencji użycia poszczególnych składowych w zależności od rodzaju występującego zwarcia. W prezentowanym przykładzie wykonania wynalazku, w celu zapewnienia dużej dokładności lokalizacji miejsca zwarcia, spadek napięcia na rezystancji przejścia jest estymowany z użyciem:The transmission system shown in Fig. 1 consists of three power stations A, B and C. Station A is located at the beginning of the line, station B at the end of this line, and station C after the line, which branches from the line between AB stations. The nodal point T divides the transmission system into three sections LA, LB, and LC. There is a FL fault locator in station A. Short-circuit localization is carried out using short-circuit models and short-circuit loops for symmetrical components and various types of short-circuits simultaneously, by using appropriate coefficients of participation of individual current components when determining the voltage drop on the transition resistance, defined as a F1 , αρ 2 , a F0 and weighting factors α 1 , α 2 , α 0 , determining the share of individual components in the complete model of the fault loop. The analysis of the boundary conditions for various types of short-circuits shows the existence of a certain degree of freedom in determining the coefficients of the participation of individual current components in determining the voltage drop across the transition resistance. Their selection depends on the adopted preference for the use of individual components depending on the type of short-circuit. In the presented embodiment of the invention, in order to ensure high accuracy of the fault location location, the voltage drop across the transition resistance is estimated using:
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
- skł adowej przeciwnej całkowitego prądu zwarcia dla zwarć jednofazowych z ziemią (a-g), (b-g), (c-g) oraz dla zwarć dwufazowych (a -b), (b-c) i (c-a),- negative sequence component of the total short-circuit current for single-phase faults to earth (a-g), (b-g), (c-g) and for two-phase faults (a -b), (b-c) and (c-a),
- składowej przeciwnej i zerowej dla zwarć dwufazowych z ziemią (a-b-g), (b-c-g), (c-a-g),- negative sequence and zero sequence for two-phase faults with earth (a-b-g), (b-c-g), (c-a-g),
- skł adowej zgodnej przyrostowej dla zwarć trójfazowych (a-b-c, a-b-c-g) dla której wartość zwarciowa pomniejszona jest o wartość przedzwarciową składowej zgodnej prądu.- positive-sequence incremental for three-phase short-circuits (a-b-c, a-b-c-g) for which the short-circuit value is reduced by the pre-short-circuit value of the positive-sequence current.
Przykładowe współczynniki udziału poszczególnych składowych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia przedstawione są w tabeli 1. Rodzaj zwarcia określony jest za pomocą symboli: a-g, b-g, c-g, a-b, b-c, c-a, przy czym litery a, b, c oznaczają poszczególne fazy, a litera g - oznacza uziemienie, indeks 1 oznacza składową zgodną, indeks 2 - składową przeciwną, a indeks 0 - skł adową zerową .Examples of the coefficients of participation of individual current components in determining the voltage drop on the transition resistance are presented in Table 1. The type of short-circuit is defined by the symbols: ag, bg, cg, ab, bc, ca, where the letters a, b, c denote individual phases and the letter g stands for grounding, index 1 is the positive sequence, index 2 is the negative sequence and index 0 is the zero sequence.
T a b e l a 1T a b e l a 1
Do lokalizatora zwarć FL doprowadzone są zsynchronizowane pomiary prądów fazowych ze stacji A, B, C oraz napięć fazowych ze stacji A. Dodatkowo zakłada się, iż do lokalizatora zwarć doprowadzona jest informacja o typie występującego zwarcia oraz o czasie wystąpienia zwarcia. Proces lokalizacji zwarcia przy założeniu, że jest to zwarcie typu (a-b-g) - zwarcie dwufazowe z ziemią jest następujący:The FL fault locator is provided with synchronized measurements of phase currents from stations A, B, C and phase voltages from station A. Additionally, it is assumed that the fault locator is supplied with information about the type of fault and the time of the fault. The fault location process, assuming that it is a fault of the type (a-b-g) - two-phase fault with earth, is as follows:
I. Etap pierwszyI. Stage one
1. W stacjach A, B, C mierzy się sygnały wejściowe prądu z poszczególnych linii dla stanów zwarciowych i przedzwarciowych. W stacji A mierzy się napięcia fazowe linii dla stanów zwarciowych i przedzwarciowych. Nastę pnie oblicza się składowe symetryczne prą dów fazowych mierzonych w stacjach A, B, C oraz napięć fazowych mierzonych w stacji A.1. In stations A, B, C, the current input signals from individual lines are measured for short-circuit and pre-short-circuit conditions. In station A, the line phase voltages are measured for short-circuit and pre-short-circuit conditions. Then, the symmetrical components of phase currents measured in stations A, B, C and phase voltages measured in stations A are calculated.
2. Oblicza się całkowity prąd zwarcia (ZF) z równania:2. Calculate the total short-circuit current (Z F ) from the equation:
If = 3F1/F1 + 3F2/F2 + 3f0/f0 (1) gdzie:If = 3F1 / F1 + 3F2 / F2 + 3f0 / f0 (1) where:
pierwszy indeks dolny „F” oznacza stan zwarciowy, drugi indeks dolny „1” oznacza składową zgodną, „2” - składową przeciwną, „0” -składową zerową, a współczynniki udziału poszczególnych składowych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji przejścia są następujące:the first subscript "F" means the short-circuit condition, the second lower index "1" means the positive sequence, "2" - the negative sequence, "0" - the zero sequence, and the coefficients of the contribution of individual current components in determining the voltage drop on the transition resistance are as follows:
— FI = θ ’- FI = θ '
PL 206 226 B1 £Fj = “β F j = "β
a = exp ]2π/3a = exp] 2π / 3
Zn — Ła h2 = LZn - Ła h 2 = L.
Łm=ŁŁm = Ł
-0,5 +j^.-0.5 + j ^.
(2), (3) , (4) .(2), (3), (4).
gdzie: pierwszy indeks dolny oznacza stacje, drugi indeks dolny oznacza: 1 - składową zgodną, 2 - składową przeciwną, 0 - składową zerową.where: the first subscript means stations, the second subscript means: 1 - positive sequence, 2 - negative sequence, 0 - zero sequence.
Dla zwarć innego typu współczynniki udziałów poszczególnych składowych prądu przy wyznaczaniu spadku napięcia na rezystancji zwarcia oraz „współczynniki relacyjne” zestawione są w tabeli nr 1, 2 i 3.For short-circuits of a different type, the coefficients of individual current components in determining the voltage drop across the short-circuit resistance and the "relational coefficients" are presented in tables 1, 2 and 3.
T a b e l a 2T a b e l a 2
T a b e l a 3T a b e l a 3
II. Etap drugiII. Stage two
W etapie drugim zakłada się hipotetyczne miejsce zwarcia i dokonuje się obliczenia odległoś ci pomiędzy końcem danej linii a hipotetycznym miejscem zwarcia przy następujących założeniach:In the second stage, a hypothetical fault location is assumed and the distance between the end of a given line and the hypothetical fault location is calculated with the following assumptions:
- obliczenie odległości od począ tku linii do miejsca zwarcia przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA - czynnoś ci 3.1.a - 3.2.a,- calculation of the distance from the beginning of the line to the fault location, assuming that the fault occurred in the line section LA - activities 3.1.a - 3.2.a,
- obliczenie odległości od końca linii do miejsca zwarcia przy założ eniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB - czynnoś ci 3.1.b - 3.4.b,- calculation of the distance from the end of the line to the fault location, assuming that the fault has occurred in the LB line section - activities 3.1.b - 3.4.b,
- obliczenie odległ o ś ci od koń ca linii odgałęzienia do miejsca zwarcia przy zał o ż eniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC - czynności 3.1.c - 3.3.c.- calculation of the distance from the end of the branch line to the fault location, assuming that the fault occurred in the LC line section - activities 3.1.c - 3.3.c.
3.1.a. Wyznacza się napięcie i prąd pętli zwarciowej z następujących relacji między składowymi symetrycznymi (fig. 2-4):3.1.a. The fault loop voltage and current are determined from the following relations between the symmetrical components (Fig. 2-4):
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
Kap = «ιΚαΙ + β2ΚΑ2 + aoKAO ζKap = «ιΚαΙ + β2ΚΑ2 + aoKAO ζ
Ζλρ = ^iZai +£bZA2 + βο ~Ζ Ζαο (5) , (6) gdzie:Ζλρ = ^ iZai + £ bZA2 + βο ~ Ζ Ζαο (5), (6) where:
VA1, VA2, VAo - napięcie mierzone w stacji A dla poszczególnych składowych symetrycznych, składowej zgodnej - indeks 1, składowej przeciwnej - indeks 2 i składowej zerowej - indeks 0.VA 1 , VA 2 , VAo - voltage measured in substation A for individual symmetrical components, positive sequence - index 1, negative sequence - index 2 and zero sequence - index 0.
Im, IA2, Iao - prądy mierzone w stacji A dla składowej zgodnej - indeks 1, przeciwnej - indeks 2 i zerowej - indeks 0,Im, IA 2 , Iao - currents measured in station A for positive sequence - index 1, negative sequence - index 2 and zero - index 0,
Z1LA - impedancja sekcji linii LA dla składowej zgodnej,Z 1LA - impedance of LA line section for positive sequence,
Z0LA - impedancja sekcji linii LA dla składowej zerowej,Z 0LA - impedance of the line section LA for zero sequence,
Współczynniki wagowe wynoszą:The weighting factors are as follows:
a1 = 1 - a2, = 1 - aa 1 = 1 - a 2 , = 1 - a
Oo = 0Oo = 0
Dla zwarć innego typu współczynniki wagowe zestawione są w tabeli nr 4.For short-circuits of a different type, the weighting factors are presented in Table 4.
T a b e l a 4T a b e l a 4
Równanie pętli zwarciowej ma następującą postać:The short-circuit loop equation looks like this:
Kap ^aKilaZap ^faZf ~ θ (7).Ka p ^ aKilaZap ^ faZf ~ θ (7).
W wyniku rozpisania równania (7) oddzielnie dla części rzeczywistej i urojonej oraz dalszych przekształceń matematycznych uzyskuje się rozwiązania przedstawione w p. 3.2a.As a result of writing the equation (7) separately for the real and imaginary part and further mathematical transformations, the solutions presented in item 3.2a are obtained.
3.2a. Wyznacza się odległość do miejsca zwarcia dA oraz rezystancję przejścia RFA z następujących równań:3.2a. The distance to the fault location dA and the transition resistance RFA are determined from the following equations:
reaKK AP )imag(ZF ) - ™ag(K Ap )real(ZF ) real(KiLA Z Ap )imag(ZF) - imag(Z1LA I Ap )real(/F) real(KAp) ~ ^AreaXKiLAZAp) imag(K Ap) - JAimag(Z1LA/Ap) real(/F) imag(/F) gdzie: rea KK AP) imag (ZF) - ™ ag (K Ap) real (ZF) real (KiLA Z Ap) im ag (Z F ) - imag (Z 1LA I Ap ) real (/ F ) rea l (KAp) ~ ^ A rea XKiLAZAp) imag (K Ap ) - J A imag (Z 1LA / Ap ) real (/ F ) imag (/ F ) where:
„real” oznacza część rzeczywistą danej wielkości, „imag” oznacza część urojoną danej wielkości,"Real" means the real part of a given quantity, "imag" means the imaginary part of a given quantity,
V.p - oznacza napięcie pętli zwarciowej wg wzoru (5)V. p - short-circuit loop voltage according to formula (5)
IF - oznacza całkowity prąd zwarcia wg wzoru (1),I F - means total short-circuit current according to formula (1),
Z1LA - oznacza impedancję sekcji linii LA dla składowej zgodnej, IAp - oznacza prąd pętli zwarcia wyznaczony wg wzoru (6).Z 1LA - means the impedance of the line section LA for positive sequence , IA p - means the fault loop current determined according to formula (6).
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
3.1.b. Oblicza się napięcia dla składowych symetrycznych Vłra·^', V,V w punkcie węzłowym T:3.1.b. The voltages for the symmetrical components V łra ^ ', V, V at the nodal point T are calculated:
r transf (-ig. 5-7)r transf (-ig. 5-7)
Kn =cosh(/iLA^LA)-KAi-^ciLAsinh(/n/LA)-/A1> Kn = cosh (/ iLA ^ LA ) -K A i- ^ ciLAsinh (/ n / LA ) - / A1>
1LA1LA
1T2 - cosh(y]r/LA)-KA2 —cila sinh(y a^la)’Im — 1LA1 T2 - cosh (y ] r / LA ) -K A2 —cila sinh (y a ^ la) 'Im - 1LA
1LA1LA
K?rf = cosh(r T Aa) ·Kao - ^cola sWnT /la) ’lK? R f = cosh (r T Aa) Kao - ^ cola sW nT / la) 'l
-OLA f-OLA-OLA f-OLA
-A0 gdzie:-A0 where:
Yii_A - stała propagacji odcinka linii LA dla składowej zgodnej i przeciwnej,Yii_ A - propagation constant of the line segment LA for positive and negative components,
Y0LA - stała propagacji odcinka linii LA dla składowej zerowej, /La - długość odcinka linii LA,Y 0LA - propagation constant of the line segment LA for the zero sequence, / La - length of the line segment LA,
Zc1LA - impedancja falowa odcinka LA dla składowej zgodnej i przeciwnej Zc0LA - impedancja falowa odcinka LA dla składowej zerowej.Z c1LA - wave impedance of the LA segment for the positive and negative sequence Z c0LA - wave impedance of the LA segment for the zero sequence.
3.2.b. Oblicza się wartości prądów dopływających do punktu węzłowego T z sekcji linii LA: / tansf. I tans-. I jransf i sekcji LC I/IrOn^L /iTOnsL (fig 5-7)3.2.b. The values of the currents flowing to the nodal point T from the line section LA: / tansf are calculated. And tans - . I jransf and LC section I / IrOn ^ L / iTOnsL (fig 5-7)
- Ai ’-Λο’ Λη’ J -/^1’- ’ - γίί \ O /- Ai '-Λο' Λη ' J - / ^ 1'-' - γίί \ O /
A2A2
A0A0
C1C1
C2C2
C0 /™!, =(-l/ZciLA)-sinh(r /la>'Ka,+««*(/„ <LA)-/Al C0 / ™ !, = (- l / Z c i LA ) -sinh (r / la>'Ka, + «« * (/ "< LA ) - / Al
-1LA — 1LA i“‘r· = (-1 / Ł,la) · «ώΟΊ. J la)·Ί A2 + cosh(Z„ /LA) · /A2 —1LA-1LA - 1LA and “' r · = (-1 / Ł, la) ·« ώΟΊ. J la) · Ί A2 + cosh (Z "/ LA) · / A2 —1LA
1LA r transf. -A0 (-1 Z —cOLA ) · sinh(/0LA^ LA ) · KaO + COsh(/nTA 1 LA ) ’ Ł1LA r transf. -A0 (-1 Z —cOLA) · sinh (/ 0LA ^ LA) · KaO + COsh (/ nTA 1 LA) 'Ł
OLAOLA
-A0 /““f· =(-l/ZclLC)-tanh(z]Lc^LC)-Kj“sf* + (l/cosh(/|]rrLC))-/cl -A0 / ““ f · = (- l / ZclLC) -tanh (z] Lc ^ LC) -Kj “ sf * + (l / cosh (/ |] rr LC )) - / cl
ΖΞ1 = (-1/2,^)-^(/,,7^)-25^+(1/^(/,,/^))-/^, r transf. -CO (-11 —colc ) · tanh(/0T J lc ) ‘ Kto^' + (1 z cosh(/ffl J LC)) · Z — OLCΖΞ 1 = (-1/2, ^) - ^ (/ ,, 7 ^) - 25 ^ + (1 / ^ (/ ,, / ^)) - / ^, r transf. -CO (- 11 —colc) tanh (/ 0T J lc) 'Who ^' + ( 1 of cosh (/ ffl J LC )) Z - OLC
OLCOLC
-CO gdzie:-CO where:
Y1LC - stała propagacji odcinka linii LC dla składowej zgodnej i przeciwnej,Y 1LC - propagation constant of the LC line segment for positive and negative components,
Y0LC - stała propagacji odcinka linii LC dla składowej zerowej,Y 0LC - propagation constant of the LC line segment for the zero sequence,
Zc1LC - impedancja falowa odcinka LC dla składowej zgodnej i przeciwnej,Z c1LC - wave impedance of the LC segment for positive and negative sequence,
Zc0LC - impedancja falowa odcinka LC dla składowej zerowej, lLC - długość odcinka linii LC.Z c0LC - wave impedance of the LC segment for the zero sequence, l LC - length of the LC line segment.
3.3. b. Oblicza się wartości prądu / -tranf, / ^γ^, / płynącego od punktu węzłowego T do stacji B w sekcji linii LB:3.3. b. The values of the current / - tran f, / ^ γ ^, / flowing from the nodal point T to the station B in the line section LB are calculated:
τ transf/ _ j-transf. τ transf — TB1 -£ai + —Cl » » transf j transf. j transf ά-ΤΒ2 “ ±-A2 ' —C2 ’ τ transf. _ j transf transf £tbo “ ±-A0 + ±COτ transf / _ j-transf. τ transf - TB1 - £ ai + —Cl »» transf j transf. j transf ά-ΤΒ2 “± -A2 '—C2' τ transf. _ j transf transf £ tbo “± -A0 + ± CO
PL 206 226 B1 (10).PL 206 226 B1 (10).
Równanie pętli zwarciowej ma następującą postać:The short-circuit loop equation looks like this:
(11).(11).
W wyniku rozpisania równania (10) oddzielnie dla części rzeczywistej i urojonej oraz dalszych przekształceń matematycznych uzyskuje się rozwiązania przedstawione w p. 3.4. b.As a result of writing the equation (10) separately for the real and imaginary part and further mathematical transformations, the solutions presented in point 3.4 are obtained. b.
3.4.b. Oblicza się odległość do miejsca zwarcia dB oraz rezystancji przejścia RFB z następujących równań:3.4.b. The distance to the dB fault location and the RFB transition resistance are calculated from the following equations:
-real(KTp -Z1LB/TBp)imag(/F) + imag(KTp -Z1LB/TBp)real(/F) real(Z1LB /TBp )imag(/F) - imag(Z1LB /TBp )real(/F )-real (K Tp -Z 1LB / TBP) imag (/ F) + imag (K Tp -Z 1LB / TBP) real (/ F) real (Z 1LB / TBP) imag (/ F) - imag (Z 1LB / TBp ) real (/ F )
imag(ZTp) - (1 - ) · imag(Z1LB /TBp) imag(/F) (13), gdzie:imag (Z Tp) - (1 -) · imag (Z 1LB / TBP) imag (/ F) (13), wherein:
Z1LB - impedancja sekcji linii LB dla składowej zgodnej,Z 1LB - impedance of the LB line section for the positive sequence,
Z0LB - impedancja sekcji linii LB dla składowej zerowej.Z 0LB - impedance of the LB line section for the zero sequence.
3.1.c. Oblicza się wartość prądów dopływających do punktu węzłowego T (fig. 8-10) z sekcji linii3.1.c. The value of the currents flowing to the nodal point T (Figs. 8-10) from the line section is calculated
I tansf., Z tansf., I tansf., i sekcji I, i, i iransf., według wzorów: A1 A2 A0 B1 B2 B0 rtransf. — BI j transf. ±-B2 τ transf. — BO j transf. — Al = (-1/2.118)-1^(/^/^)-^+(1/^1,(/,^^))-/32 = (-1 /2.oib) - ib) · ΕΪΓ'· + (1 / “Sh(/OLB/ LB)) · /M = (-1 / —ciLA) · smh(z |L/ la ) ’ Łai + cosh(/1L/ la ) Z ai /“!f- = (-1 / ZclLA) - sinh(/, /LA) -KA2 + cosh(/,LA/LA) - /A2 I tansf., From tansf., I tansf., And sections I, i, and iransf., According to the formulas: A1 A2 A0 B1 B2 B0 rtransf. - BI j transf. ± -B2 τ transf. - BO j transf. - Al = (-1 / 2,118) -1 ^ (/ ^ / ^) - ^ + (1 / ^ 1, (/, ^^)) - / 32 = (-1 /2.oib) - ib) ΕΪΓ '· + (1 / “Sh (/ OLB / LB )) · / M = (-1 / —ciLA) · smh (z | L / la)' Łai + cosh (/ 1L / la) Z ai /“ ! f - = (-1 / Z clLA ) - sinh (/, / LA ) -K A2 + cosh (/, LA / LA ) - / A2
I / ™f- = (-1 / Z c0LA) · sinh(/ 0LA l LA ) - V A0 + cosh(/ 0LA l LA ) · / A0 I / ™ f - = (-1 / Z c0LA ) · sinh (/ 0LA l LA ) - V A0 + cosh (/ 0LA l LA ) · / A0
J gdzie:J where:
Y1LB - stała propagacji odcinka linii LB dla składowej zgodnej i przeciwnej, Y0LB - stała propagacji odcinka linii LB dla składowej zerowej, (LB - długość odcinka linii LB.Y 1LB - propagation constant line segment LB for the positive sequence and the opposite Y 0LB - propagation constant line segment LB for the zero sequence (LB - length of the line section LB.
Zc1LB - impedancja falowa odcinka LB dla składowej zgodnej i przeciwnej, Zc0LB - impedancja falowa odcinka LB dla składowej zerowej.Z c1LB - wave impedance of the LB section for the positive and negative sequence , Z c0L B - wave impedance of the LB section for the zero sequence.
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
3.2.c. Oblicza się wartość prądu, I^^, I^^, I , płynącego od punktu węzłowego T do stacji C w sekcji linii LC (fig. 8-10):3.2.c. The value of the current, I ^^, I ^^, I, flowing from the nodal point T to the station C in the LC line section (Fig. 8-10) is calculated:
rtransf. _ .transf. .transf.rtransf. _ .transf. .transf.
Itci _Aai +£bi rtransf. _ rtransf. rtransf. £TC2 ~ i-A2 +i-B2 rtransf. _ rtransf. rtransf.Itci _ Aai + £ bi rtransf. _ rtransf. rtransf. £ TC2 ~ i-A2 + i-B2 rtransf. _ rtransf. rtransf.
Itco -Iao +£boItco -Iao + £ bo
Równanie pętli zwarciowej ma następującą postać:The short-circuit loop equation looks like this:
W wyniku rozpisania równania (13) oddzielnie dla części rzeczywistej i urojonej oraz dalszych przekształceń matematycznych uzyskuje się rozwiązania przedstawione w p. 3.3,c.As a result of writing the equation (13) separately for the real and imaginary part and further mathematical transformations, the solutions presented in item 3.3, c are obtained.
3.3.c. Oblicza się odległości do miejsca zwarcia dC oraz rezystancji przejścia RFC z następujących równań:3.3.c. The distances to the fault location dC and the RFC transition resistance are calculated from the following equations:
III. Etap trzeciIII. Stage three
W etapie tym dokonuje się selekcji końcowych wyników.In this stage, the final results are selected.
4. Sprawdza się czy wyniki obliczenia odległości dA, dB, dC do miejsca zwarcia zawierają się w przedziale (0 + 1) w jednostkach względnych:4. It is checked whether the results of calculating the distance dA, d B , dC to the fault location are within the range (0 + 1) in relative units:
< dA<1, < dB < 1, < dC <1.<d A <1, <d B <1, <dC <1.
Wyniki, które nie zawierają się w danym przedziale wskazują, iż zostały obliczone przy nieprawdziwym założeniu wstępnym dotyczącym miejsca wystąpienia zwarcia w danej sekcji linii. Wyniki te odrzuca się.The results that do not fall within a given range indicate that they were calculated with a false initial assumption regarding the fault location in a given line section. These results are discarded.
5. Analizuje się drugą obliczaną wartość tj. rezystancję przejścia RFA, RFB, RFC i odrzuca się te wyniki obliczeń, dla których rezystancja przejścia jest ujemna.5. The second calculated value, ie the transition resistance RFA, RFB, RFC, is analyzed and those calculation results for which the transition resistance is negative are discarded.
6. Jeżeli po przeanalizowaniu kryteriów jak w czynnościach 4 i 5, nie wynika w sposób jednoznaczny, które wartości określają miejsce zwarcia to, w kolejnych czynnościach oblicza się impedancję ekwiwalentnych systemów zasilających dla składowej przeciwnej w przypadku wystąpienia zwarć:6. If, after analyzing the criteria as in steps 4 and 5, it is not clear which values determine the location of the fault, then the following steps calculate the impedance of the equivalent power supply systems for the negative sequence sequence in the event of faults:
PL 206 226 B1 jednofazowych, dwufazowych, dwufazowych z ziemią lub alternatywnie dla składowej zgodnej przyrostowej. Natomiast dla zwarć trójfazowych oblicza się impedancję ekwiwalentnych systemów zasilających dla składowej zgodnej przyrostowej.Single-phase, two-phase, two-phase with earth or alternatively for incremental positive component. On the other hand, for three-phase short-circuits, the impedance of the equivalent supply systems is calculated for the positive-sequence sequence.
7. Oblicza się prąd IFA2 (Rys.11) przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA:7. The current IFA2 is calculated (Fig. 11) assuming that the short circuit occurred in the LA line section:
gdzie:where:
-Β2-Β2
Q =-BC2 Λ, + Λ ί-Β2 1 i-C2Q = - BC2 Λ, + Λ ί-Β2 1 i-C2
8. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (Z2SB)SUBA przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA:8. The impedance of the equivalent source (Z 2SB ) SUBA is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LA line section:
gdzie:where:
9. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (^SC)SUB_A przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LA:9. The equivalent source impedance (^ SC ) SUB _A is calculated assuming that the short circuit has occurred in the line section LA:
(—2SC )sUB_A ~ (— 2LB + (^2Sb)sUB_A ) t ^2LC £C2 (19).(—2SC) sUB_A ~ (- 2LB + (^ 2Sb) sUB_A) t ^ 2LC £ C2 (19).
10. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (^SB)SUB_B przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB:10. The equivalent source impedance (^ SB ) SUB _ B is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LB line section:
11. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (Z2SC)SUB_B przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LB:11. The equivalent source impedance (Z 2SC ) SUB _ B is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LB line section:
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
12. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (Z2SB)SUB_C przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC:12. The equivalent source impedance (Z2 S B) SUB _C is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LC line section:
13. Oblicza się impedancję ekwiwalentnego źródła (Z2SB)SUB_C przy założeniu, iż zwarcie wystąpiło w sekcji linii LC:13. The equivalent source impedance (Z2 SB ) SUB _C is calculated assuming that the short circuit has occurred in the LC line section:
14. Obliczone impedancję ekwiwalentnych źródeł zasilania przekształca się do postaci modułowej, po czym dokonuje się wyboru poprawnego wyniku, na podstawie modułu impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających.14. The calculated impedance of the equivalent power supplies is converted into a modular form, and then the correct result is selected on the basis of the impedance module of the equivalent power systems.
Jeżeli obliczona wartość modułu impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających, przy założeniu wystąpienia zwarcia w danej sekcji linii nie odpowiada rzeczywistej wartości modułu impedancji systemów zasilających, to oznacza, że błędnie założono wstępne dane dotyczące miejsca wystąpienia zwarcia w danej sekcji i wynik obliczenia odległości do miejsca zwarcia przy tym założeniu jest odrzucany.If the calculated value of the impedance module of equivalent power supply systems, assuming a short circuit in a given section of the line, does not correspond to the actual value of the impedance module of power supply systems, it means that the initial data on the location of the short circuit in a given section and the result of calculating the distance to the fault location have been incorrectly assumed. the assumption is rejected.
Jeżeli obliczona wartość modułu impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających, przy założeniu wystąpienia zwarcia w danej sekcji linii odpowiada rzeczywistej wartości modułu impedancji ekwiwalentnego systemu zasilającego, to wynik obliczenia odległości od miejsca zwarcia, wskazuje na poprawne założenie wstępne i wynik ten jest uznawany za wynik końcowy.If the calculated value of the impedance module of equivalent supply systems, assuming a short-circuit in a given section of the line, corresponds to the actual value of the impedance module of the equivalent supply system, the result of calculating the distance from the fault location indicates the correct initial assumption and this result is considered the final result.
Przedstawiona na fig. 13 sieć działań obejmuje następujące czynności realizacji wynalazku:The flowchart in Fig. 13 includes the following steps for implementing the invention:
- pomiar prądów i napięć zgodnie z p.1 przykładowego wykonania wynalazku,- measurement of currents and voltages according to point 1 of an exemplary embodiment of the invention,
- wyznaczenie składowych symetrycznych mierzonych prądów i napięć oraz obliczenie całkowitego prądu zwarcia zgodnie z p. 2 przykładowego wykonania wynalazku,- determination of symmetrical components of measured currents and voltages and calculation of the total short-circuit current in accordance with p. 2 of the exemplary embodiment of the invention,
- obliczenie trzech hipotetycznych odległości do miejsc zwarcia i trzech rezystancji przejścia przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w sekcji LA, sekcji LB i sekcji LC, zgodnie z p.: 3.1.a - 3.2.a, 3.1.b - 3.4.b, 3.1.c -3.3.c przykładowego wykonania wynalazku- calculation of three hypothetical distances to the fault locations and three transition resistances, assuming that the short circuit occurred in section LA, section LB and section LC, according to p .: 3.1.a - 3.2.a, 3.1.b - 3.4.b, 3.1 .c -3.3.c of an exemplary embodiment of the invention
- sprawdzenie czy poszczególne hipotetyczne odległości zawarte są w przedziale od 0 do 1 w jednostkach względnych i odrzucenie tych hipotetycznych odległości, których wartości są ujemne lub większe od 1, zgodnie z p 4 przykładowego wykonania wynalazku.- checking whether the individual hypothetical distances are in the range of 0 to 1 in relative units and discarding those hypothetical distances whose values are negative or greater than 1, according to p 4 of the exemplary embodiment of the invention.
- sprawdzenie czy wartości rezystancji przejścia są większe lub równe zero i odrzucenie wartości mniejszych od zera, zgodnie z. p. 5 przykładowego wykonania wynalazku,- checking if the transition resistance values are greater than or equal to zero and rejecting the values less than zero according to p. 5 of the exemplary embodiment of the invention,
- obliczenie impedancji ekwiwalentnych źródeł poszczególnych sekcji, przy założeniu, że zwarcie wystąpiło w danej sekcji, zgodnie z p.8-13 przykładowego wykonania wynalazku,- calculation of the impedance of the equivalent sources of individual sections, assuming that the short circuit has occurred in a given section, in accordance with p. 8-13 of the exemplary embodiment of the invention,
- dokonanie selekcji poprawnego wyniku, zgodnie z p.14 przykładowego wykonania wynalazku.- selecting the correct result according to p.14 of an exemplary embodiment of the invention.
Opisany przykład dotyczy zwarcia dwufazowego z ziemią typu (a-b-g). Jednakże sposób ten jest analogiczny dla innych rodzajów zwarć. W przypadku analizowania innego rodzaju zwarć zmianie ulegają odpowiednie współczynniki oF1, oF2, oF0, α1, α2, α0. Wartości tych współczynników zestawione są w tabelach 1-4. Sposób lokalizacji zwarć w przesyłowych liniach energetycznych z jednym odgałęzieniem według wynalazku obejmuje również inne rodzaje zwarć tj. (a-g, b-g, c-g, a-b, b-c, c-a, b-c-g, c-a-g, a-b-c, a-b-c-g).The described example is for a two-phase earth fault (abg). However, this method is analogous to other types of short circuits. When analyzing other types of short-circuits, the corresponding coefficients are changed: o F1 , o F2 , o F0 , α 1 , α 2 , α 0 . The values of these coefficients are presented in tables 1-4. The method of fault location in single-branch power lines according to the invention also includes other types of faults, i.e. (ag, bg, cg, ab, bc, ca, bcg, cag, abc, abcg).
Sposób według wynalazku nie ogranicza się do jednego, przedstawionego w przykładzie analizowania modelu linii, ale może dotyczyć innego modelu, nieprzedstawionego na rysunku, w którym to modelu zakłada się obecność pojemności poprzecznej w sekcji linii ze zwarciem. Wówczas równania (6), (11), (15), dotyczące prądu pętli zwarcia ulegną modyfikacji ze względu na istnienie tej pojemności.The method according to the invention is not limited to one model of the line model illustrated in the example, but may apply to another model, not shown in the drawing, in which model the presence of a transverse capacitance in the short-circuit line section is assumed. Then the equations (6), (11), (15) concerning the short-circuit loop current will be modified due to the existence of this capacitance.
PL 206 226 B1PL 206 226 B1
Sposób według wynalazku wykorzystuje pomiary synchroniczne prądów w trzech stacjach układu przesyłowego, dodatkowo pomiaru napięcia w stacji gdzie usytuowany jest lokalizator zwarć. Taka dostępność sygnałów wejściowych nie jest rozważana w dotychczasowych rozwiązaniach.The method according to the invention uses synchronous measurements of currents in three stations of the transmission system, additionally measuring the voltage in the station where the fault locator is located. Such availability of input signals is not considered in the current solutions.
Selekcja obowiązującego wyniku jest dokonywana na podstawie agregacji trzech wielkości kryterialnych: odległości do miejsca zwarcia, rezystancji przejścia w miejscu zwarcia oraz modułu impedancji ekwiwalentnych systemów zasilających dla tych stacji gdzie nie dokonuje się pomiaru napięcia. To trzecie kryterium jest nowatorskie i nie jest dotychczas znane.The selection of the applicable result is made on the basis of the aggregation of three criteria: distance to the fault location, transition resistance at the fault location and the impedance module of equivalent power supply systems for those stations where voltage is not measured. This third criterion is novel and as yet unknown.
Claims (11)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL377064A PL206226B1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Method for the location of short-circuits in single branch power transmission lines |
| US11/991,130 US8131485B2 (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | Method for fault location in electric power lines |
| RU2008114387/28A RU2397503C2 (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | Method of determining point of fault in power line |
| EP06784043.9A EP1924863B1 (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | A method for fault location in electric power lines |
| CN 200680033625 CN101263394A (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | Method for fault localization in power lines |
| ES06784043.9T ES2456290T3 (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | Method for troubleshooting electrical power lines |
| PCT/PL2006/000061 WO2007032697A1 (en) | 2005-09-14 | 2006-09-05 | A method for fault location in electric power lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL377064A PL206226B1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Method for the location of short-circuits in single branch power transmission lines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL377064A1 PL377064A1 (en) | 2007-03-19 |
| PL206226B1 true PL206226B1 (en) | 2010-07-30 |
Family
ID=39962995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL377064A PL206226B1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Method for the location of short-circuits in single branch power transmission lines |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101263394A (en) |
| PL (1) | PL206226B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104067135A (en) * | 2012-01-31 | 2014-09-24 | 西门子公司 | Fault detection in subsea power cables |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2113778B1 (en) * | 2008-04-29 | 2017-12-06 | ABB Schweiz AG | System and method for determining location of phase-to-phase fault or three-phase fault |
| CN102508086B (en) * | 2011-12-02 | 2013-10-23 | 余杭供电局 | Parameter estimation method for electric power circuit in T-type connection |
| CN102495325B (en) * | 2011-12-05 | 2014-07-02 | 西北电网有限公司 | Accurate fault locating method for double circuit lines on same pole |
| CN103149491B (en) * | 2013-01-31 | 2015-07-01 | 福建省电力有限公司 | Electric transmission line interphase fault type diagnostic method |
| DE102014203906A1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for locating a short circuit in a power network comprising at least one line section |
-
2005
- 2005-09-14 PL PL377064A patent/PL206226B1/en unknown
-
2006
- 2006-09-05 CN CN 200680033625 patent/CN101263394A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104067135A (en) * | 2012-01-31 | 2014-09-24 | 西门子公司 | Fault detection in subsea power cables |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101263394A (en) | 2008-09-10 |
| PL377064A1 (en) | 2007-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8131485B2 (en) | Method for fault location in electric power lines | |
| US8731853B2 (en) | Method for fault location on series compensated power transmission lines with two-end unsynchronized measurement | |
| US9182441B2 (en) | Method and device for fault location of series-compensated transmission line | |
| EP1971869B1 (en) | Method and device for fault location in a two-terminal transmission or distribution power line | |
| US7514933B2 (en) | System and method for determining location of phase-to-earth fault | |
| EP2017632B1 (en) | Method for fault location in uncompensated power lines with two-end unsynchronized measurement | |
| AU685887B2 (en) | A method of locating the position of a fault on a power transmission line | |
| US11047892B2 (en) | Method and system for locating a fault in a mixed power transmission line | |
| Kanao et al. | Power system harmonic analysis using state-estimation method for Japanese field data | |
| US6924647B2 (en) | Fault location method and device | |
| Saha et al. | Fault location method for MV cable network | |
| WO2019166903A1 (en) | Method and device for fault location in a two-terminal transmission system | |
| PL206226B1 (en) | Method for the location of short-circuits in single branch power transmission lines | |
| Izykowski et al. | Post-fault analysis of operation of distance protective relays of power transmission lines | |
| Morales-Espana et al. | Fault location method based on the determination of the minimum fault reactance for uncertainty loaded and unbalanced power distribution systems | |
| Balcerek et al. | Improved unsynchronized two-end algorithm for locating faults in power transmission lines | |
| Izykowski et al. | Fault location in three-terminal line with use of limited measurements | |
| Saha et al. | A fault location algorithm for series compensated transmission lines incorporated in current differential protective relays | |
| Ivanov et al. | Parameter Estimation for a 500 kV Overhead Transmission Line and Analysis of Dead Time Prior to Single-Phase Automatic Reclosing Based on Synchrophasor Measurements | |
| McGranaghan et al. | Using PQ monitoring infrastructure for automatic fault location | |
| PL207942B1 (en) | The manner of location of short-circuits in power engineering lines with numerous branches | |
| Fulczyk et al. | ATP-EMTP investigation of a new fault location method for multi-terminal power lines | |
| Fulczyk et al. | New Method of Locating Faults on Three-terminal Lines Equipped with Current Differential Relays | |
| Anees et al. | Fault location scheme on a three phase transmission line using synchronized phasor measurement | |
| Sachdev et al. | Design of phase and amplitude comparators for transmission line protection |