CZ284886B6 - Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti - Google Patents
Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti Download PDFInfo
- Publication number
- CZ284886B6 CZ284886B6 CZ972615A CZ261597A CZ284886B6 CZ 284886 B6 CZ284886 B6 CZ 284886B6 CZ 972615 A CZ972615 A CZ 972615A CZ 261597 A CZ261597 A CZ 261597A CZ 284886 B6 CZ284886 B6 CZ 284886B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- admittance
- ground
- voltage
- sub
- phase
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004890 malting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Způsob identifikace na odvodním vedení trojfázové sítě se provádí rezonančním zemněním v nulových bodech pomocí zemnící cívky následujícími kroky. Vektorově se měří napětí (U.sub.o.n.) v nulovém bodu a součtový proud (I.sub.o.n.) v odvodním vedení v prvním časovém okamžiku a změní se napětí (U.sub.o.n.) ve druhém časovém okamžiku, a vektorově se měří napětí (U.sub.o.n.) a součtový proud (I.sub.o.n.) odvodního vedení. Zjišťuje se zemnící admitance (Y.sub.a.n.) odvodu a nesymetrická admitance (Y.sub.u.n.) jako vnitřní admitance zdroje napětí napájejícího paralelně připojený oscilační obvod ze zemnící cívky a zemnící admitance (Y.sub.a.n.) z obou párů měření napětí (U.sub.o.n.) a součtového proudu (I.sub.o.n.) a zjištěné hodnoty admitance (Y.sub.a.n.) a nesymetrické admitance (Y.sub.u.n.) se registrují jako referenční hodnoty. Vektorově se měří napětí (U.sub.o.n.) nulového bodu a součtový proud (I.sub.o.n.) odvodního vedení ve třetím časovém intervalu a zjišťuje se admitance (Y.sub.f.n.) ŕ
Description
(57) Anotace:
Způsob identifikace Jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti na odvodním vedení, který se provádí rezonančním zemněním v nulových bodech pomocí zemnicí cívky následujícími kroky. V prvním kroku se vektorové měří napětí (Uo) v nulovém bodu a součtový proud (Io) v odvodním vedení v prvním časovém okamžiku, při druhém kroku se změní napětí (Uo) ve druhém časovém okamžiku, a vektorově se měří napětí (Uo) a součtový proud (Io) odvodního vedení, při třetím kroku se zjišťuje zemnicí admltance (Ya) odvodu a nesymetrická admltance (Yu) Jako vnitřní admltance zdroje napětí napájejícího paralelně připojený oscilační obvod ze zemnicí cívky a zemnicí admltance (Ya) z obou párů měření napětí (Uo) a součtového proudu (Io) a zjištěné hodnoty admltance (Ya) a nesymetrické admltance (Yu) se registrují Jako referenční hodnoty, při čtvrtém kroku se vektorově měří napětí (Uo) nulového bodu a součtový proud (Io) odvodního vedení ve třetím časovém intervalu, při pátém kroku se zjišťuje admltance (Yf) závady Jako vnitřní admltance zdroje napětí napájejícího paralelně připojený oscilační obvod ze zemnicí cívky, zemnicí admltance (Ya) a nesymetrické admltance (Yu) z třetího páru měřených hodnot za použití registrovaných referenčních hodnot napětí (Uo) a součtového proudu (Io) a šestým krokem se označuje spojení se zemí, když admltance (Yf) závady překročí určenou hodnotu.
Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti na odvodním vedení, který se provádí pomocí zemnicí cívky pro rezonanční zemnění v nulových bodech následujícími kroky. Prvým krokem se vektorově měří napětí v nulovém bodu a součtový proud ve vodiči odvodu v prvním časovém okamžiku k vytvoření prvního páru měřených hodnot, při druhém kroku se měří změna složeného napětí v časovém rozpětí, který zahrnuje druhý časový bod, a vektorové měření složeného napětí a součtového proudu odvodního vedení v druhém časovém bodě k vytvoření druhého páru měřených hodnot.
Dosavadní stav techniky
Známé způsoby identifikace jednopólového spojení se zemí lze v podstatě rozdělit do dvou skupin.
Způsoby zařazené do první skupiny, například způsob podle EP 0 082 103, se zakládají na předpokladu, že součet všech ohmických proudů nulového systému prochází přes závadná místa, takže činný podíl nulového proudu je veličinou stanovující ztrátu způsobenou závadou. U spojení se zemí s velkým odporem však vzniká jen velmi malý činný proud, kteiý je v rozsahu měřicích nepřesností měřicího transformátoru, které činí u směrového relé činného vedení 1 %. Stejným vyladěním zátěže a proudových a úhlových chyb měřicího transformátoru se sice může docílit větší přesnost měření, avšak u zařízení používaných v praxi je to obtížné a také jsou brzy dosaženy hranice přesnosti měření.
Jiný způsob je popsán v US 5 309 109. Při něm se vynuceným zeměním jedné z fází uměle zvyšuje k ulehčení měření součtový proud. V EP 0 079 504 je popsán způsob, u něhož se kontroluje nejen nulový systém, nýbrž také souběžný a protiběžný systém, což je příslušně nákladné.
Jestliže je měřicím transformátorem směrové relé činného vedení, často se používá způsob zvýšení zbytkového proudu, například zařazením ohmického odporu do nulového systému, aby se uměle zvýšila činná komponenta a zlepšila se reakce směrového relé činného vedení. U spojení se zemí s velkým ohmickým odporem je ale proud přes závadná místa v podstatě stanoven odporem na těchto závadných místech, proti kterému je odpor přiřazený pro zvýšení zbytkového proudu zanedbatelný, takže u spojení se zemí s velkým odporem nedosahuje zvýšení zbytkového proudu požadovaný výsledek.
Druhá skupina známých způsobů se v podstatě zakládá na předpokladu, že přes závadná místa teče nulový proud proporcionální kompenzaci zemnicí cívky. Změnou reaktance, například rozladěním zemnicí cívky nebo přiřazením, nebo odebráním kapacity, viz například DE 27 11 629, a sladováním součtového proudu jednotlivých odvodů se může zjistit závadný odvod.
Jiný známý způsob, který je použitelný v této skupině, je popsán ve WO 92/16672 a používá v úvodu uvedené měřicí kroky, avšak v jiných souvislostech a pro jiný účel. U způsobu podle WO 92/16672 se z obou párů měřených hodnot stanoví admitance každého jednotlivého odvodu před a po změně napětí, přičemž rozdíl od proměnné nuly udává závadný odvod. Tímto způsobem je možná identifikace odvodu, který je postižen závadou, jen mezi více odvody v případě jižexistujícího spojení se zemí, avšak nikoliv identifikace vzniku spojení se zemí.
- 1 CZ 284886 B6
Způsob nefunguje u velmi symetrických sítí a jeho identifikační práh je ohraničen přirozenou nesymetrií sítě.
Také druhá skupina způsobů, případně ktomu používaný způsob podle WO 92/18672, pracují bezvadně při nízkoohmickém spojení se zemí. Při vysokoohmických závadách se z důvodu změny impedance zemnicí cívky mění také napětí, takže větší změny součtového proudu se nevyskytují při závadném odvodu, nýbrž v odvodu s větší kapacitou proti zemi. Tyto způsoby se rovněž mohou provést jen při dostatečně velké kompenzaci, protože rozladění reaktance v blízkosti rezonančního bodu vede jen k velmi malým nezjistitelným změnám proudu, symetrické rozladění kolem rezonančního bodu nevede převážně k žádným změnám proudu.
Souhrnně selhávají všechny známé způsoby k identifikaci jednopólového spojení se zemí při vysokoohmickém spojení se zemí. Jako vysokoohmická spojení se zemí jsou označována spojení se zemí s odporem proti zemi větším než 5 kQ, ačkoliv v obecném jazykovém ujednaní jsou jako vysokoohmické označovány odpory proti zemi větší než 1 kQ, protože je nelze známými způsoby stanovit. Vysokoohmická spojení se zemí, 40 kQ až 100 kQ, vznikají například, když se poražený strom dotkne vedení, elektrické vedení po přetržení lana dopadne na suchý písek, na suchou skálu, na sníh nebo led, nebo při zlomení kabelu, při kterém se, sice nízkoohmický, vodič vracející se od spotřebitele dotýká země, avšak z pohledu napájení jde o vysokoohmické spojení se zemí, protože impedance transformátoru na straně spotřebitele přejde do spojení se zemí.
Vysokoohmická spojení se zemí jsou však velmi nebezpečná. Sice je vysokým odporem redukován v místě poruchy proud, avšak ze stejných důvodů vzniká velmi vysoké krokové napětí a dotykové napětí. Současně je vysokoohmické spojení se zemí sotva patrné okem, protože malé poruchy proudu nevyvolávají žádné zrakem zjistitelné škody.
Skutečně byla až dosud veřejnost smířena s tím, že vysokoohmická spojení se zemí nejsou z důvodu nepřípustnosti známých způsobů ze strany spotřebitele zjistitelná. Také v moderních rozvodných sítích se vysokoohmická spojení se zemí zjišťují optickou identifikací, například kontrolou trasy a hlášením telefonem.
Předmět vynálezu
Vynález si stanoví za cíl vytvořit způsob vpředu uvedeného typu, který je schopen identifikovat vysoohmické spojení se zemí. Tento cíl se podle vynálezu dosáhne způsobem vpředu uvedeného typu, který je charakterizován dalšími kroky, kde u třetího kroku se zjišťuje zemnicí admitance odvodu a nesymetrické admitance vyplývající z nesymetrie odvodu jako vnitřní admitance zdroje napětí registrovaného oscilačním obvodem ze zemnicí cívky a zemnicí admitance a tvořeného fázovým napětím trojfázové sítě zobou párů měření a registrace zjištěných hodnot jako referenčních hodnot, při čtvrtém kroku se vektorově měří napětí nulového bodu a součtového proudu vodivého odvodu ve třetím časovém intervalu k vytvoření třetího páru měřených hodnot, při pátém kroku se zjišťuje admitance závady vyplývající z nahodilých spojení se zemí ve třetím časovém intervalu jako vnitřní admitance zdroje napětí registroveného oscilačním obvodem ze zemnicí cívky, zemnicí admitance a nesymetrické admitance a tvořeného fázovým napětím trojfázové sítě z třetího páru měřených hodnot za použití registrovaných referenčních hodnot a šestým krokem se označuje spojení se zemí, když admitance závady překročí stanovenou hodnotu.
Tento způsob spočívá v koncepci zcela nového typu. Poprvé se přímo propočítávají relevantní komponenty zemnícího obvodu, přičemž se přihlíží, že i při bezchybném chodu má odvod stanovenou přirozenou nesymetrii. Zde definované charakteristické veličiny pro odvod, zemnicí admitance a nesymetrická admitance se při bezchybném chodu zjistí zobou prvních měřicích
-2CZ 284886 B6 intervalů a registrují se jako referenční veličiny. Tím se může ve srovnání s referenčními hodnotami stanovit doplňková nesymetrie vyvolaná spojením se zemí. U tohoto typu srovnávacích měření se zachovává přesnost měření měřicích transformátorů. Z tohoto důvodu a s ohledem na skutečnost, že vytvoření náhradního schématu sítě, ležící v základu způsobu podle vynálezu, přihlíží ke kapacitě zemnění, jakož také ke změnám napětí, je způsob podle vynálezu schopen identifikovat vysokoohmické spojení se zemí, například v oblasti 40 až 100 kQ. Způsob podle vynálezu představuje rozhodující průlom v technice ochrany sítě.
Popsaná změna napětí k docílení druhého měřicího bodu se může provést každým libovolným v technice známým opatřením, například změnou impedance zemnicí cívky, doplňkovým obsazením nulových bodů nebo fázového vodiče a/nebo napájením v nulovém bodě nebo fázového vodiče.
Přednostní provedení způsobu podle vynálezu, které umožňuje kontinuální kontrolu sítě, je charakterizováno tím, že se čtvrtý až šestý krok periodicky opakují pro další časové intervaly vystupující na místo třetího časového intervalu, přednostně každých 20 ms, až bude oznámeno spojení se zemí. U velmi rychlého opakování, například každých 20 ms, se mohou tímto způsobem identifikovat také velmi krátké samozhášející spojení se zemí.
Další přednostní varianta spočívá v tom, že v případně oznámení spojení se zemí se opakují k obdržení dvou sad referenčních veličin první až třetí krok, přičemž se porovná zemnicí kapacita zjištěná z první referenční veličiny zemnicí admitance se zemnicí kapacitou zjištěnou z druhé referenční veličiny zemnicí admitance a v případě signifikantního rozdílu se, pokud leží druhá referenční veličina nesymetrické admitance uvnitř dovolené oblasti, registruje jako nová referenční veličina referenční veličina druhé sady a ruší se předcházející označení spojení se zemí, kdežto v případ žádného signifikantního rozdílu je označení spojení se zemí udržováno.
Tato varianta způsobu podle vynálezu se vztahuje na identifikaci, že zařazení nebo vyřazení části vodiče na odvodu vyvolává případně také změnu nesymetrie odvodu, to znamená domnělou adminanci poškození, přičemž v tomto případě však změnou délky vodiče musí vyvolat také odpovídající změnu kapacity proti zemi. Touto variantou způsobu se proto může rozlišovat mezi uvědomělým sepnutím na odvodu a spojením se zemí vlivem závady.
Přednostní je stanovit a označit, když se způsob provádí pro více odvodů jednou přípojnicí, v případě označení spojení se zemí na více odvodech každý odvod, který má větší hodnotu admitance při závadě. Při nízkoohmických závadách, to znamená velmi velkých hodnotách složeného napětí, vzniká reakce odvodu spojeného se zemí na bezchybné odvody. Popsaná opatření slouží pro tento účel a také pro zajištění v těchto případech bezpečné identifikace odvodu vyvolaného závadou.
V každém případě je příznivé, když způsob podle vynálezu zahrnuje další kroky ke stanovení fázového vodiče odvodu spojeného se zemí srovnáním úhlu admitance závady vztaženého na úhel složeného napětí s fázovým úhlem třífázové sítě. Tím lze nejen stanovit vznik spojení se zemí na odvodu, nýbrž také stanovit každý fázový vodič odvodu, na kterém nastalo spojení se zemí.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je v následujícím blíže objasněn pomocí příkladů provedení, které jsou popsány na přiložených výkresech, na nichž znázorňuje:
obr. 1 blokové schéma měřicího zapojení k provedení způsobu podle vynálezu,
-3 CZ 284886 B6 obr. 2 zjednodušené blokové schéma třífázového systému s induktivně zeměným nulovým bodem, odvodem a vysokoohmickou závadou, obr. 3 až 5 úprava a zjednodušení blokového schématu podle obr. 2, obr. 6 rozšíření blokového schématu podle obr. 5 a obr. 7 příkladné hodnoty Yu a Yf v komplexní rovině.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje měřicí zapojení použité u způsobu podle vynálezu ve spojení s trojfázovou sítí, které zahrnuje transformátor Tr, přípojnici SS a odvody A] až A„. Nulový bod transformátoru Tr je uzemněn pomocí zemnicí cívky ZN, v tomto případě Petersenovy cívky. Napětí Uo vložené na zemnicí cívku ZN se vektorově změří, to znamená podle velikosti a fáze, případně reálné a imaginární části, a přivede se na měřicí a řídicí zařízení 1. Na odvodech A] až A„ se rovněž vektorově změří nulové proudy, respektive součtové proudy IOi až IOn a přivedou se na měřicí a řídicí zařízení 1.
Měřicí a řídicí zařízení 1 řídí zařízení 2 ke změně impedance zemnicí cívky ZN a/nebo zařízení 3 k přídavnému sepnutí nulového bodu a/nebo jedné z fází trojfázové sítě k dosažení přechodných změn složeného napětí Uo. Například se může změnit impedance zemnicí cívky ZN přímo přestavením vzduchové mezery, nebo se k sekundární straně zemnicí cívky ZN přiřadí ohmický odpor, indukčnost, kondenzátor nebo definovaný zdroj proudu, což je naznačeno zařízením 2 ke změně impedance a/nebo se může k nulovému bodu nebo se k fázi LI, L2 nebo L3 přiřadí ohmický odpor, indukčnost, kondenzátor nebo definovaný zdroj proudu, jak naznačuje zařízení 3 k přídavnému sepnutí. Takováto opatření, případně zařízení jsou pro odborníka známá, takže není třeba je blíže objasňovat nebo představovat.
Obr. 2 znázorňuje zjednodušené schéma nahrazující trojfázovou síť podle obr. 1, přičemž je znázorněn jen jeden odvod, ve kterém je k první fázi LI připojeno vysokoohmické spojení se zemí. Tři zdroje napětí El, E2 a E3 mají symetrické nezávislé vlastní impedance Zl, které jsou navzájem přesazeny o 120°, vedení má impedanci Zl vedení, tři fáze LI, L2, L3 mají proti zemi admitanci Ya, která v podstatě tvoří kapacitu fázového vodiče proti zemi, a dále je znázorněn komplexní odpor ZF na místě závady.
Použitím způsobu pro symetrické komponenty se může náhradní schéma podle obr. 2 převést na náhradní schéma symetrických komponent, sestávající z nulového systému 0, souběžného systému A a protisystému B, které je znázorněno na obr. 3. Je zřejmé, že se měří součtový proud Io v nulovém systému.
Zanedbáním admitance Ya proti zemi v souběžném systému A a v protisystému B a rovněž složením impedancí vedení Zl v souběžném systému A a v protisystému B se může schéma na obr. 3 zjednodušit na schéma na obr. 4. U vysokoohmických závad se rovněž může zanedbat vlastní impedance Zl a impedance Zl vedení, takže se obdrží náhradní schéma podle obr. 5.
Z obr. 5 je patrné, že je možné impedanci 3ZF závady chápat jako vnitřní impedanci prvního zdroje napětí El, který napájí paralelní oscilační okruh ze zemnicí cívky ZN a admitance Ya zemnění.
Dále existuje domněnka, že v případě bez spojení se zemí existuje stanovaná přirozená nesymetrie odvodu, kterou lze rovněž popsat na schématu podle obr. 5, přičemž přirozená
-4CZ 284886 B6 nesymetrie může být způsobena nesymetrickou admitancí Ya. která představuje vnitřní impedanci prvního zdroje napětí El napájejícího paralelní oscilační okruh ze zemnicí cívky ZN a admitance Ya.
Schéma na obr. 5 obsahuje dvě neznámé veličiny, Ya a Y„. Jestliže se měří napětí Uo a součtový proud Io ve dvou různých časových okamžicích před a po změně způsobené pomocí zařízení 2 ke změně impedance a/nebo zařízení 3 k přídavnému sepnutí, mohou se sestavit pro dvě neznámé dvě rovnice:
I., = (uM - lElle^^jY. + U„Y. (R.1)
1.2 = (U.2 -lElle*“01-’0’)^ + U0,Y. (R.2)
Napětí El se předpokládá kolmé ke složenému napětí Uo, protože přirozená nesymetrie se předpokládá jako hlavně kapacitně podmíněná. Tento předpoklad však není nutný, správná poloha fáze vyplývá na konci propočtu.
Řešení rovnic (R.l) a (R.2) přináší komplexní rovnice pro admitanci Ύ, a nesymetrickou admitanci Yu:
(R.4)
Kapacita Ce vzhledem k zemi odvodu odpovídá imaginární části admitance Ya:
mCe = imag (Ya) (R.5)
Protože nesymetrickou admitanci Y„ lze pokládat za charakteristickou veličinu přirozené nesymetrie jako kapacitní hodnotu jalového vedení, označuje fáze nesymetrické admitance Yu činnou fázovou polohu napájecího zdroje napětí El přirozené kapacitní nesymetrie.
Srovnáním nesymetrické admitance Yu s prahovou hodnotou K2, viz později text kobr. 7, se ohraničuje oblast, pro kterou platí předpoklad, že napětí Un je způsobeno jen přirozenou kapacitní nesymetrií sítě. Jestliže překročí nesymetrická admitance Yu prahovou hodnotu K2, tak je již v tomto kroku propočtu označen odvod jako odvod se spojením se zemí.
Jestliže se naproti tomu prahová hodnota K? nepřekročí, tak se vypočtené hodnoty Y„ a Ya použijí jako referenční hodnoty pro další kontrolu.
Pro případ, že ke třetímu časovému okamžiku vzniká na odvodu vysokoohmické spojení se zemí, může se náhradní schéma podle obr. 5 rozšířit na náhradní schéma podle obr. 6. Vysokoohmická závada způsobuje doplňkové napájení oscilačního okruhu ze zemnicí cívky ZN. admitance Ya a nesymetrické admitance Yo z prvního zdroje napětí El, které má hodnotu fázového napětí, nad nejprve jako komplexní uvažované admitancí Yf závady.
Pro změřené hodnoty napětí Uo a součtového proudu Io ve třetím časovém okamžiku se může použít následující rovnice:
I03 = (U03 - |E 11 + Uo3Ya + (U03 - |E 11 e*’u™+90>)Yf (R.6)
Ve spojení s rovnicemi (R.1) a (R.2) se obdrží systém tří rovnic pro tři neznámé, který přináší pro admitanci Ya řešení podle rovnice (R.3), pro admitanci Yn podle rovnice (R.4) a pro admitanci Yf závady následující řešení:
U01(I02 -103) + UO2(Io3 -101) + Uo3(Ioi -I02) Yf= ------------------------------------- (R.7) (|El|ei(tpU03'U0I+90) - U03)(U01 - U02)
Za předpokladu, že je místo závady čistě ohmickým odporem, získá u fáze LI, L2 nebo L3. ve které se nachází závada, hodnota admitance Yf závady velikost vysokoohmické závady a úhel admitance Yf závady, korigovaný o úhel složeného napětí. To je znázorněno na diagramu podle obr. 7.
Na obr. 7 jsou znázorněny v komplexní rovině zjištěné referenční hodnoty nesymetrické admitance Yu přirozené nesymetrie ze čtyř odvodů Ai až A4. Při vzniku vysokoohmické závady se nesymetrie odvodu A? se závadou posune o vektor, který je shodný s admitanci Yf závady. Hodnota vektoru je opačně proporcionální s odporem spojení se zemí a určuje směr vektoru, ve kterém nastává spojení se zemí, srovnatelný se směrem fází LI, L2 a L3. Ve speciálním případě je úhel admitance Yf závady zmenšený o úhel složeného napětí Uo antiparalelní k úhlu právě uzemněné fáze. U znázorněného příkladu je spojení se zemí vytvořeno na fázovém vodiči první fáze LI odvodu A2.
Na obr. 7 je znázorněna mezní kružnice K1 hodnot, které musí překročit admitance Yf závady, aby byla označena závada.
Dále je znázorněna na obr. 7 další mezní kružnice K.2, ve které musí ležet referenční hodnoty přirozené nesymetrické admitance Yu, aby byla označena závada.
Je pozorováno, že sepnutí a vypnutí úseku vodiče v odvodní části sítě rovněž vyvolává změnu nesymetrie, která je vyjádřena hodnotou admitance Yf závady, která může překročit mezní kružnici Kl. V tomto případě se může stanovit opětovným stanovením hodnoty admitance Ya a nesymetrické admitance Yu pomocí rovnice (R.5), zda se při této změně změnila také kapacita Cp vzhledem k zemi. Jestliže zůstává kapacita Ce vzhledem k zemi stejná, to znamená nezměnila se délka vodiče odvodu, existuje spojení se zemí. Jestliže se naproti tomu změnila kapacita Ce vzhledem k zemi na novou hodnotu a nová hodnota nesymetrické admitance Yu leží uvnitř další mezní kružnice K2, tak se nově zjištěné hodnoty admitance Y„ a nesymetrické admitance Y„ převezmou pro další kontrolu jako nové referenční hodnoty.
Jestliže se způsob provádí pro více odvodů jednou společnou přípojnicí SS, jak je znázorněno na obr. 8, existuje při velmi nízkoohmických závadách, to znamená velmi vysokých hodnotách složeného napětí Uo, zpětné působení na nezávadné odvody. K zajištění přesto jednoznačné identifikace závadného odvodu v tomto případě nastává vzájemné srovnání admitanci Yf závady jednotlivých odvodů a odvod s největší hodnotou admitance Yf závady je identifikován jako závadný odvod.
Je patrné, že se popsaný způsob může po jednom stanovení referenčních hodnot pro admitanci Ya a nesymetrickou admitanci Yu periodicky v libovolných pozdějších časových okamžicích opakovat pro výpočet admitance Yf závady za použití registrovaných hodnot admitance Ya
-6CZ 284886 B6 a nesymetrické závady Y„ k umožnění průběžné kontroly odvodů. Přednostně se admitance Yf závady stanoví každých 20 ms, takže se mohou zjistit také krátké samozhášivé spojení se zemí.
Způsob podle vynálezu se může provádět automaticky pomocí vhodně naprogramovaného měřicího a řídicího zařízení L Implementace popsaného způsobu do podoby programu je pro odborníka dostatečně známá a není třeba ji blíže objasňovat.
Vynález není samozřejmě omezen na uvedený příklad provedení, nýbrž zahrnuje všechna provedení, která leží v rámci přiložených nároků.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti na odvodním vedení, který se provádí rezonančním zemněním v nulových bodech pomocí zemnicí cívky následujícími kroky, že prvým krokem se vektorově měří napětí (Uo) v nulovém bodu a součtový proud (Io) v odvodním vedení v prvním časovém okamžiku a vytvoří se první pár měřených hodnot, při druhém kroku se změní napětí v časovém rozpětí, který zahrnuje druhý časový okamžik, a vektorově se měří napětí (Uo) a součtový proud (Io) odvodního vedení v druhém časovém okamžiku a vytvoří se druhý pár měřených hodnot, vyznačující se tím, že se provádí následující kroky, kde u třetího kroku se zjišťuje zemnicí admitance (Ya) odvodu a nesymetrická admitance (Yu) vyplývající znesymetrie odvodu jako vnitřní admitance zdroje napětí napájejícího paralelně připojený oscilační obvod ze zemnicí cívky a zemnicí admitance (Ya) a tvořeného fázovým napětím trojfázové sítě z obou párů měření napětí (Uo) a součtového proudu (Io) a zjištěné hodnoty admitance (Ya) a nesymetrické admitance (Yu) se registrují jako referenční hodnoty, při čtvrtém kroku se vektorově měří napětí (Uo) nulového bodu a součtový proud (Io) odvodního vedení ve třetím časovém intervalu a vytvoří se třetí pár měřených hodnot napětí (Uo) a součtového proudu (Io), při pátém kroku se zjišťuje admitance (Yf) závady vyplývající z nahodilých spojení se zemí ve třetím časovém intervalu jako vnitřní admitance zdroje napětí napájejícího paralelně připojený oscilační obvod ze zemnicí cívky, zemnicí admitance (Ya) a nesymetrické admitance (Yu) a tvořeného fázovým napětím trojfázové sítě z třetího páru měřených hodnot napětí (Uo) a součtového proudu (Io) za použití registrovaných referenčních hodnot napětí (Uo) a součtového proudu (Io) a šestým krokem se označuje spojení se zemí, když admitance (Yf) závady překročí určenou hodnotu.
- 2. Způsob podle nároku 1, v y z n a č uj í c í se t í m , že čtvrtý až šestý krok se periodicky opakují v dalších časových okamžicích, přednostně každých 20 ms, až se označí spojení se zemí.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se v případě označení spojení se zemí opakují první až třetí krok, přičemž se obdrží druhá sada referenčních hodnot admitance (Ya) a nesymetrické admitance (Yu), kapacita (Ce) vzhledem kzemi zjištěná z první referenční hodnoty admitance (Ya) spojení se zemí se porovná s kapacitou (Ce) vzhledem k zemi zjištěnou z druhé referenční hodnoty admitance (Ya) spojení se zemí a v případě signifikantního rozdílu referenčních hodnot se druhá sada, pokud druhá referenční hodnota nesymetrické admitance (Yu) leží uvnitř dovolené oblasti, registruje jako nové referenční hodnoty admitance (Ya) a nesymetrické admitance (Yu) a zruší se předešlé označení spojení se zemí, v případě nesignifikantního rozdílu se označení spojení se zemí zachová.-7CZ 284886 B6
- 4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, který se provádí pro více odvodů jednou přípojnicí, vyznačující se tím, že se v případě označení spojení se zemí na více odvodech stanoví a označí každý odvod, který má větší hodnotu admitance (Yf) závady.
- 5 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se provádí další sedmý krok stanovení fázového vodiče odvodu spojeného se zemí, při němž se srovnává úhel admitance (Yf) závady, vztažený na úhel napětí (Uo), s úhlem fáze (LI, L2, L3) trojfázové sítě.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0036095A AT404072B (de) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Verfahren zur erkennung eines einpoligen erdschlusses in einem drehstromnetz |
| PCT/AT1996/000030 WO1996027138A1 (de) | 1995-02-28 | 1996-02-27 | Verfahren zur erkennung eines einpoligen erdschlusses in einem drehstromnetz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ261597A3 CZ261597A3 (en) | 1997-11-12 |
| CZ284886B6 true CZ284886B6 (cs) | 1999-03-17 |
Family
ID=3488545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ972615A CZ284886B6 (cs) | 1995-02-28 | 1996-02-27 | Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0812427B1 (cs) |
| AT (2) | AT404072B (cs) |
| CZ (1) | CZ284886B6 (cs) |
| DE (1) | DE59600871D1 (cs) |
| FI (1) | FI973520A0 (cs) |
| HU (1) | HUP9702155A3 (cs) |
| WO (1) | WO1996027138A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2128951A1 (en) | 2007-01-26 | 2009-12-02 | Oldar Electronica, S.A. | Electronic active earthing system for use in high-voltage distribution networks |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATA194698A (de) * | 1998-11-20 | 2001-11-15 | Adaptive Regelsysteme Ges M B | Verfahren zur bestimmung des erdschlussbehafteten abzweiges |
| FI112283B (fi) * | 1999-09-23 | 2003-11-14 | Abb Oy | Menetelmä keskijänniteverkon suuri-impedanssisten maasulkuvikojen ilmaisemiseksi |
| FR2810117B1 (fr) * | 2000-06-13 | 2002-08-23 | Electricite De France | Procede de detection de defauts resistants |
| FI108894B (fi) * | 2000-09-22 | 2002-04-15 | Abb Substation Automation Oy | Menetelmä sähköverkon vikaantumassa olevan tai viallisen lähdön tai haaran ilmaisemiseksi esimerkiksi kompensoidussa verkossa |
| DE10307972B4 (de) * | 2003-02-24 | 2007-02-08 | Edc Gmbh | Verfahren zur Erkennung und Ortung von niederohmigen und hochohmigen Erdschlüssen in elektrischen Versorgungsnetzen |
| US7327275B2 (en) | 2004-02-02 | 2008-02-05 | Gecko Alliance Group Inc. | Bathing system controller having abnormal operational condition identification capabilities |
| DE502004001266D1 (de) * | 2004-05-18 | 2006-10-05 | Trench Austria Gmbh | Verfahren zum Anzeigen eines hochohmingen Erdschlusses in einem Drehstromnetz |
| EP1870717B1 (en) * | 2006-06-20 | 2014-01-08 | ABB Technology AG | System and method for determining phase-to-earth admittances of a three-phase electric line |
| AT503929B1 (de) * | 2007-02-01 | 2008-02-15 | Adaptive Regelsysteme Ges M B | Vorrichtung und ein verfahren zur injektion eines hilfssignals in das nullsystem eines elektrischen verteilnetzes |
| CN103777103B (zh) * | 2014-02-18 | 2016-03-30 | 南京卓实电气有限责任公司 | 一种消弧线圈状态在线检测方法及装置 |
| DE102020002618A1 (de) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | A. Eberle Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Erkennung und/oder Ortung von Erdschlüssen |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2711629C2 (de) * | 1977-03-17 | 1978-12-07 | Gossen Gmbh, 8520 Erlangen | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Orten von Dauererdschlüssen in Drehstromnetzen |
| SE446678B (sv) * | 1981-11-02 | 1986-09-29 | Asea Ab | Metod att detektera jordfel i net for distribution av elektrisk kraft och anordning for genomforande av metoden |
| US4398232A (en) * | 1981-11-13 | 1983-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Protective relaying methods and apparatus |
| EP0083306B1 (de) * | 1981-12-22 | 1986-03-26 | Elektrizitätswerke des Kantons Zürich | Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung wenigstens einer Löschspule in einem mehrphasigen Netz |
| ATE74237T1 (de) * | 1986-11-10 | 1992-04-15 | Siemens Ag | Verfahren und einrichtung zum orten eines erdschlusses eines leiters in einem drehstromnetz. |
| JP2576299B2 (ja) * | 1991-03-07 | 1997-01-29 | 株式会社日立製作所 | 配電線の微地絡検出装置 |
| IE921252A1 (en) * | 1991-04-19 | 1992-10-21 | Elektro Bau Ag | A method for determining an earth-shorted branch circuit in¹an electrical supply or distributor network |
-
1995
- 1995-02-28 AT AT0036095A patent/AT404072B/de not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-02-27 HU HU9702155A patent/HUP9702155A3/hu unknown
- 1996-02-27 AT AT96902797T patent/ATE173833T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-02-27 DE DE59600871T patent/DE59600871D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-27 WO PCT/AT1996/000030 patent/WO1996027138A1/de active IP Right Grant
- 1996-02-27 CZ CZ972615A patent/CZ284886B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-02-27 EP EP96902797A patent/EP0812427B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-27 FI FI973520A patent/FI973520A0/fi not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2128951A1 (en) | 2007-01-26 | 2009-12-02 | Oldar Electronica, S.A. | Electronic active earthing system for use in high-voltage distribution networks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP9702155A3 (en) | 2000-03-28 |
| FI973520A (fi) | 1997-08-27 |
| WO1996027138A1 (de) | 1996-09-06 |
| EP0812427B1 (de) | 1998-11-25 |
| CZ261597A3 (en) | 1997-11-12 |
| HUP9702155A2 (hu) | 1998-04-28 |
| DE59600871D1 (de) | 1999-01-07 |
| FI973520A0 (fi) | 1997-08-27 |
| ATA36095A (de) | 1997-12-15 |
| ATE173833T1 (de) | 1998-12-15 |
| EP0812427A1 (de) | 1997-12-17 |
| AT404072B (de) | 1998-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI115488B (fi) | Menetelmä ja laitteisto katkeilevan maasulun tunnistamiseksi sähkönjakeluverkossa | |
| Roberts et al. | Review of ground fault protection methods for grounded ungrounded and compensated distribution systems | |
| US4841405A (en) | Protective relaying apparatus for providing fault-resistance correction | |
| CZ284886B6 (cs) | Způsob identifikace jednopólového spojení se zemí v trojfázové síti | |
| EP0876620B1 (en) | Method of detecting and locating a high-resistance earth fault in an electric power network | |
| CN103852691A (zh) | 在补偿或绝缘中性点的接地系统的网络中故障的定向检测 | |
| EP3657620B1 (en) | Method and apparatus for controlling arc suppression device | |
| CN111983510B (zh) | 基于相电压和电流突变量的单相接地故障选相方法及系统 | |
| US20150124358A1 (en) | Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral | |
| CN113078611A (zh) | 基于零序电流投影分量比值的小电阻接地系统故障保护方法 | |
| US20140309953A1 (en) | Method for Locating of Single-Phase-to-Ground Faults of Ungrounded Power Distribution Systems | |
| RU2529490C1 (ru) | Способ и устройство для настройки системы защиты от замыкания в трехфазной электрической сети | |
| JP2001218360A (ja) | 非接地系送配電線の１線地絡事故保護方式 | |
| EP1610431A2 (en) | Method and system for identifying faulted phase | |
| Nikander et al. | Methods for earth fault identification and distance estimation in a compensated medium voltage distribution network | |
| CN111141945A (zh) | 一种三相不平衡系统电容电流测量方法 | |
| Alexander et al. | Ground distance relaying: Problems and principles | |
| Shen et al. | Grounding transformer application, modeling, and simulation | |
| FI108168B (fi) | Menetelmä sähköverkon lähdön sähköisen eristystilan määrittämiseksi | |
| CN105552864A (zh) | 一种含分布式电源的配电网继电保护方法及装置 | |
| RU2666174C1 (ru) | Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю | |
| Hou | Comparing Fault Resistance Coverage of Different Distribution System Grounding Methods | |
| RU2788519C1 (ru) | Способ отключения поврежденного присоединения с однофазным замыканием на землю в сетях с изолированной нейтралью | |
| US11962140B2 (en) | Coordination of protective elements in an electric power system | |
| Toman et al. | Location of the earth faults in MV compensated networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20040227 |