DE10297214T5

DE10297214T5 - Überkreuzungsfehlerklassifikation für Netzleitungen mit Parallelschaltungen

Info

Publication number: DE10297214T5
Application number: DE10297214T
Authority: DE
Inventors: James D. Stoupis
Original assignee: ABB Power Automation AG
Current assignee: ABB Power Automation AG
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-08-26
Also published as: US20030074146A1; DE10297214T8; WO2003023426A1

Abstract

Von einem Computer lesbares Medium, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist für:
das Vorsehen einer ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung;
das Vorsehen einer zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung; und
das Überwachen der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, um einen Überkreuzungsfehler, der zwischen den ersten und den zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung auftritt, zu identifizieren.

Description

Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Der hier offenbarte Gegenstand steht in Bezug zum Gegenstand, der in den folgenden parallelen Anmeldungen, die die Seriennummern 09/951,495; 09/951,952; 09/951,689; 09/951,267 tragen, offenbart ist, wobei alle am 13. September 2001 eingereicht wurden.
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Fehlerklassifikation. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern auf Netzleitungen.
Hintergrund der Erfindung
Der Betrieb jedes Übertragungssystems für elektrische Leistung erfordert die passende Handhabung von elektrischen Fehlern, die gelegentlich auftreten. Solche Fehler ergeben sich aus einer Vielzahl von Ereignissen, die beispielsweise Blitze, streunende Tiere und fallenden Äste einschließen. Um das Leistungssystem wieder zu einem korrekten Betrieb zurück zu führen, müssen gewisse Eigenschaften des Fehlers bestimmt werden.
Beispielsweise sind der Ort und die Schwere des Fehlers wesentlich, um den Fehler zu beheben, so dass das Leistungssystem seinen normalen Betrieb wieder aufnehmen kann.
Es gibt eine Anzahl unterschiedlicher Typen von Fehlern, die auftreten können, wie Phase-zu-Erde-Fehler, Phase-zu-Phase-Fehler und Überkreuzungsfehler. Phase-zu-Erde-Fehler und Phase-zu-Phase-Fehler beschreiben Fehlerzustände, die zwischen Leitern derselben Schaltung auftreten. Überkreuzungsfehler beschreiben andererseits einen Fehlerzustand, der zwischen Leitern verschiedener Schaltungen auftritt. Die verschiedenen Schaltungen können parallel oder nicht parallel sein (das heißt Leistung zu und von denselben Orten übertragen). Das Klassifizieren des Typs des Fehlers kann auch wichtig sein, um die passende Aktion vorzunehmen, um das Leistungssystem zum normalen Betrieb zurück zu führen. Beispielsweise kann das Klassifizieren eines Fehlers Schutzschemata durch das Verhindern des falschen Schutzes gerade eines der zwei durch einen Überkreuzungsfehler betroffenen Schaltungen verbessern. Das Einschließen des Typs des Fehlers in Fehlerlokalisieralgorithmen kann auch die Fehlerlokalisiertechniken verbessern.
Neuerdings ist die Klassifizierung von Fehlern und insbesondere Überkreuzungsfehlern zunehmend wichtiger geworden, da Einschränkungen des Landes und ästhetische Belange die Verwendung von Hochspannungsübertragungsleitungen begrenzt haben, so dass statt dem Bauen neuer Maste die existierenden Maste verwendet werden müssen, um mehrere Schaltungen zu tragen. Heutzutage ist die Klassifizierung von Fehlern unter Verwendung von Mehrfachanschlusstechniken erfolgt. Beispielsweise müssen für Überkreuzungsfehler beide Dreiphasenschaltungen überwacht werden, um den Fehler als einen Überkreuzungsfehler zu klassifizieren. Dies ist jedoch insbesondere bei Überkreuzungsfehlern schwierig, da es sein kann, dass, wie schon erwähnt, die verschiedenen Schaltungen, die am Überkreuzungsfehler beteiligt sind, nicht am selben Ort beginnen und enden (das heißt, die Schaltungen sind nicht parallel). Somit müssen komplizierte Kommunikationsnetzwerke verwendet werden, um die Daten an einen zentralen Ort zu bringen. Darüberhinaus ist, wie das zu erwarten ist, die Koordination von Daten zwischen unterschiedlichen Schaltungen (sogar wenn die Schaltungen parallel sind) inhärent komplizierter als das Überwachen einer einzigen Schaltung.
Somit existiert ein Bedürfnis, Überkreuzungsfehler durch das Überwachen eines der beeinträchtigten Leiter im Übertragungssystem für die elektrische Leistung zu klassifizieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein System und ein vom Computer lesbares Medium, das vom Computer ausführbare Befehle für das Klassifizieren von Fehlern auf einer elektrischen Netzleitung aufweist. Insbesondere erlaubt die Erfindung die Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern (die allgemein als Fehler bezeichnet werden, bei denen mehrere Schaltungen beteiligt sind) unter Verwendung einer lokalen Messtechnik. Durch das Unterscheiden zwischen Überkreuzungsfehlern und anderen Fehlern ermöglicht die Erfindung eine effizientere und effektivere Rückführung des Leistungssystem in den normalen Betrieb.
Das Verfahren umfasst das Vorsehen einer ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung und einer zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung und das Überwachen der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, um einen Überkreuzungsfehler, der zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung auftritt, zu identifizieren. Ein Verfahren für das Klassifizieren von Fehlern auf einer elektrischen Netzleitung analysiert beispielsweise die Phasenbeziehungen zwischen den Spannungsabfällen positiver und negativer Sequenz auf einer Schaltung. Insbesondere misst die Erfindung eine elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers und beim Auftreten eines Fehlers (beispielsweise Strom und/oder Spannung) auf der ersten elektrischen Netzleitung. Das Verfahren kann eine Komponente positiver Sequenz für die elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers, und eine Komponente negativer Sequenz für die elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers bestimmen. Das Verfahren kann dann eine Differenz positiver Sequenz zwischen den Komponenten positiver Sequenz für die elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers berechnen, und es kann eine Differenz negativer Sequenz zwischen den Komponenten negativer Sequenz für die elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers berechnen. Das Verfahren kann dann eine erste Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Differenz positiver Sequenz und einem Phasenwinkel der Differenz negativer Sequenz berechnen. Das Verfahren kann weiter das Identifizieren, dass der Fehler ein Überkreuzungsfehler, ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler und/oder dass der Fehler kein Phase-zu-Phase-Fehler ist einschließen. Das erfinderische Verfahren kann wirken, um den Fehler als eine Funktion der Klassifizierung zu korrigieren und/oder um einen Ort des Fehlers als eine Funktion der Klassifizierung zu identifizieren. Das obige Verfahren kann durch von einem Computer ausführbare Befehle, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen ersten Eingang für das Empfangen elektrischer Leistung von einem ersten Teil einer elektrischen Übertragungsleitung, und einen zweiten Eingang für das Empfangen elektrischer Leistung von einem zweiten Teil einer elektrischen Übertragungsleitung. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Prozessorkomponente für das Klassifizieren von Fehlern auf einer elektrischen Netzleitung, wobei der Prozessor das oben beschriebene Verfahren ausführt.
Die vorangehenden Aspekte und andere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Andere Merkmale der Erfindung werden weiter aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich.
1 ist ein Blockdiagramm eines Übertragungssystems für elektrische Leistung;
2 ist ein Blockdiagramm eines Überkreuzungsfehlerklassifiziersystems gemäß der Erfindung.
3A und 3B liefern ein Flussdiagramm, das ein Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers gemäß der Erfindung beschreibt;
4A und 4B liefern ein Flussdiagramm, das ein anderes Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers gemäß der Erfindung beschreibt;
5 liefert ein Flussdiagramm, das ein anderes Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers gemäß der Erfindung beschreibt;
6 liefert ein Flussdiagramm, das ein anderes Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers gemäß der Erfindung beschreibt; und
7A und 7B liefern ein Flussdiagramm für das Auswählen unten den passenden Verfahren, die unter Bezug auf die 3A bis 6 beschrieben wurden, gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Überblick über das Übertragungssystem für elektrische Leistung
1 ist ein Blockdiagramm eines Übertragungssystems 100 für elektrische Leistung. Im allgemeinen weist ein Übertragungssystem 100 für elektrische Leistung drei Hauptkomponenten auf: Die Erzeugungseinrichtungen, die die elektrische Leistung erzeugen, das Übertragungsnetzwerk, das die elektrische Leistung von den Erzeugungseinrichtungen zu den Verteilungspunkten trägt, und das Verteilungssystem, das die elektrische Leistung an den Konsumenten liefert. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Leistungserzeugungsquelle 101 eine Einrichtung, die elektrische Leistung erzeugt. Die Leistungserzeugungsquelle 101 umfasst einen (nicht gezeigten) Generator, der die elektrische Leistung erzeugt. Der Generator kann eine Gasturbine oder eine Dampfturbine, die beispielsweise durch brennende Kohle, Öl, Erdgas oder einen Kernreaktor betrieben wird, sein. In jedem Fall liefert die Leistungserzeugungsquelle 10 eine Dreiphasen-Wechselstromleistung (AC-Leistung). Die AC-Leistung weist typischerweise eine Spannung von bis zu ungefähr 25000 Volt auf.
Eine (nicht gezeigte) Übertragungssubstation erhöht dann die Spannung von der Leistungserzeugungsquelle 101 auf Hochspannungspegel für eine Fernübertragung auf den Hochspannungsübertragungsleitungen 102. Typische Spannungen, die man auf Hochspannungsübertragungsleitungen 102 findet, liegen im Bereich von 69 bis 800 Kilovolt (kV). Hochspannungsübertragungsleitungen 102 werden von Hoch spannungsübertragungsmasten 103 getragen. Hochspannungsübertragungsmastern 103 sind große Metallstützstrukturen, die auf der Erde befestigt sind, um die Übertragungsleitungen zu tragen und für das System 100 ein Erdpotential zu liefern. Die Hochspannungsübertragungsleitungen 102 befördern die elektrische Leistung von der Leistungserzeugungsquelle 101 zu einer Substation 104. Eine typische maximale Distanz zwischen der Leistungserzeugungsquelle 101 und einer Substation 104 beträgt ungefähr dreihundert Meilen. Hochspannungsübertragungsleitungen 102 zwischen der Leistungserzeugungsquelle 101 und der Substation 104 werden typischerweise als "Netz" bezeichnet.
In Dreiphasen-Spannungssystemen ist typischerweise bei den Hochspannungsübertragungsleitungen ein einzelner Leiter für jede Phase vorgesehen. Somit sind drei Leiter für jede Dreiphasen-Hochspannungs-"Schaltung" vorgesehen. Obwohl es in 1 nicht speziell gezeigt ist, sollte erkennbar sein, dass die Hochspannungsübertragungsmasten 103 viele einzelne Dreiphasenschaltungen tragen können. Durch ästhetische Gesichtspunkte und Einschränkungen des Besitzes kann es erforderlich sein, dass Hochspannungsübertragungsmasten 103 viele unabhängige Dreiphasen-Schaltungssätze tragen. Diese vielen Schaltungen können parallel ausgebildet sein, wenn sie Leistung zu und von denselben Leistungserzeugungsquellen befördern. Alternativ können diese vielen Schaltungen, obwohl sie vom selben Hochspannungsübertragungsmast getragen werden, Leistung zu und von unterschiedlichen Leistungserzeugungsquellen befördern, und sind somit elektrisch nicht parallel. In jedem Fall wird der Ausdruck "Überkreuzungs"-Fehler durchgehend verwendet, um einen Fehler zu bezeichnen, der durch einen oder mehrere Leiter einer Schaltung, einen elektrischen Kontakt mit einem oder mehreren Leitern einer anderen möglicherweise parallelen Schaltung (das ist, wenn sich der Ausdruck "parallel" auf Schaltungen bezieht, die gemeinsame Endpunkte aufweisen) herstellt, verursacht wird. Dies dient zur Unterscheidung gegenüber einem Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler, der gemeinhin beschreibt, dass ein Leiter einer speziellen Schaltung einen elektrischen Kontakt mit einem geerdeten Leiter derselben Schaltung herstellt. Dies dient auch zur Unterscheidung von einem Phase-zu-Phase-Fehler, der gemeinhin beschreibt, wenn ein Leiter einer speziellen Schaltung einen elektrischen Kontakt mit einem anderen Leiter derselben Schaltung herstellt. Im allgemeinen dienen Substationen als ein Verteilungspunkt im System 100 und als ein Punkt, an dem Spannungen nach unten gestuft werden, um die Spannungspegel zu reduzieren. Die Substation 104 wandelt die Leistung auf den Hochspannungsübertragungsleitungen 102 von Übertragungsspannungspegel auf Verteilungsspannungspegel um. Insbesondere verwendet die Substation 104 Transformatoren 107, die die Übertragungsspannungen vom Pegel zwischen 69 und 800 kV auf Verteilungsspannungen, die typischerweise kleiner als 35 kV sind, herabstufen. Zusätzlich kann die Substation 104 einen (nicht gezeigten) elektrischen Bus umfassen, der dazu dient, die Verteilungspegelleistung in mehrere Richtungen zu lenken. Weiterhin umfasst die Substation 104 häufig Leistungsschalter und Schalter (nicht gezeigt), die es ermöglichen, dass die Substation 14 von den Hochspannungsleitungen 102 getrennt werden kann, wenn ein Fehler auf diesen Leitungen auftritt.
Die Substation 104 ist typischerweise mit einem Verteilungstransformator 105 verbunden. Der Verteilungstransformator 105 kann ein Masttransformator, der auf einem Telefonmast oder Elektromast angeordnet ist, oder ein an einer Schalttafel montierter Transformator, der auf der Erde angeordnet ist, sein. Die Spannungspegel zwischen der Substation 104 und dem Verteilungstransformator 105 sind typischerweise kleiner als 10 kV. Der Verteilungstransformator 105 stuft die Spannung auf Pegel herab, die beispielsweise durch eine Kundeneinrichtung 106 benötigt werden. Solche Spannungen liegen typischerweise im Bereich von 120 Volt bis 480 Volt. Der Verteilungstransformator 105 kann auch funktionieren, um in Abhängigkeit von den Anforderungen des Kunden ein, zwei oder drei der Dreiphasenströme zu Kundeneinrichtungen 106 zu liefern.
Überkreuzungsfehlerklassifikationssystem
2 ist ein Blockdiagramm eines Überkreuzungsfehlerklassifikationssystems 200 gemäß der Erfindung. Es sollte erkennbar sein, dass obwohl das Überkreuzungsfehlerklassifikationssystem 200 andere Komponenten enthalten mag, das System 200 die Grundkomponenten beschreibt, die für ein Verständnis und eine Erläuterung der Erfindung notwendig sind.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Leistungserzeugungsquelle 101 mit einer Leistungserzeugungsquelle 108 über eine Hochspannungsübertragungsleitung 102 verbunden. In einem typischen Leistungsübertragungssystem sind verschiedenen Busse mittlerer oder hoher Spannung mit der Hochspannungsübertragungsleitung verbunden, um die Leistung an verschiedene Lasten über Verteilungsstationen zu liefern. Beispielsweise leitet ein Bus 211 Leistung an eine Substation 206. Wie unter Bezug zur Substation 104 in 1 diskutiert wurde, verteilt die Substation 206 Leistung verschiedener Spannungspegel an eine Last 210. Die Last 210 kann jede industrielle, kommerzielle oder sich in Häusern befindliche Leistung verbrauchende Einheit, beispielsweise eine Kundeneinrichtung 106 sein, wie das in 1 gezeigt ist. In einer Hochspannungsübertragungssystem ist der Bus 211 typischerweise eine Dreiphasen-Spannungsbus. Das System 200 zeigt auch einen anderen Bus, der eine andere Last bedient. Ein Bus 213 verteilt Leistung an eine Last 208 über eine Substation 205. Wiederum sollte erkennbar sein, dass das System 200 ein Grundblockdiagramm eines Leistungsübertragungssystem für die Zwecke der Erfindung liefert, und dass dies nicht bedeutet, dass andere Komponenten eines solchen Systems ausgeschlossen sind.
Das System 200 umfasst weiter einen Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 in Verbindung mit der Hochspannungsübertragungsleitung 102. Insbesondere empfängt die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 Leistung über einen Eingang von einer Seite der Leistungserzeugungsquelle 108 des Systems 200 und von einer Seite der Leistungserzeugungsquelle 101 des Systems 200. Obwohl die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 in direkter Verbindung mit der Hochspannungsübertragungsleitung 102 gezeigt ist, sollte erkennbar sein, dass die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 mit der Hochspannungsübertragungsleitung 102 über andere (nicht gezeigte) Verbindungsleitungen in Verbindung stehen kann. Obwohl die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 auch in Verbindung mit der Hochspannungsübertragungsleitung 102 gezeigt ist, sollte erkennbar sein, dass die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 an jedem Ort innerhalb des Systems 200 angeordnet sein kann. Darüberhinaus sollte erkennbar sein, dass es mehrere Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtungen im gesamten System 200 geben kann. Wie diskutiert werden wird, ist die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 eine intelligente örtliche Vorrichtung, die es ermöglicht, einen Überkreuzungsfehler an jedem Ort innerhalb des Systems 200 zu detektieren, ohne dass eine zentralisierte Kommunikation und Steuerung notwendig ist. Anders ausgedrückt, die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 ermöglicht die Bestimmung eines Überkreuzungsfehlers von einem einzigen Ort aus, statt dass es erforderlich ist, dass die Leiter, die am Überkreuzungsfehler beteiligt sind, überwacht werden.
Überblick über die Überkreuzungsfehlerdetektionstechniken
Gewisse Terminologien und Bezeichnungen, die Fachleuten wohl bekannt sind, werden in der Beschreibung verwendet. Die folgende Beschreibung liefert eine kurze Beschreibung einer solchen Terminologie und solcher Bezeichnungen.
Unsymmetrische elektrische Systeme werden typischerweise durch verschiedene Typen von Fehlern verursacht. Solche Fehler können Phase-zu-Phase-Fehler, Phase-zu-Erde-Fehler und Überkreuzungsfehler einschließen. Überkreuzungsfehler bezeichnen einen Fehler, der zwischen Phasen verschiedener Schaltungen auftritt. Die verschiedenen Schaltungen können parallele Schaltungen (das heißt, sie befördern Leistung zu und von ähnlichen Quellen und Zielen) oder nicht parallele Schaltungen sein. In ähnlicher Weise können die unterschiedlichen Schaltungen im selben Spannungsbereich oder in verschiedenen Spannungsbereichen liegen.
Es ist Fachleuten wohl bekannt, dass das Fortescue-Theorem beweist, dass ein unsymmetrisches System von (n) in Bezug stehenden Zeigern in (n) Systeme symmetrischer Zeiger aufgelöst werden kann. Die symmetrische Zeiger, die typischerweise mathematisch und anderswie leichter zu handhaben sind, werden als symmetrische Komponenten der ursprünglichen Zeiger bezeichnet. Somit können beispielsweise in einem Dreiphasensystem die drei unsymmetrischen Zeiger (die vielleicht durch einen Überkreuzungsfehler erzeugt werden) in drei symmetrische Systeme von Zeigern aufgelöst werden. Die drei symmetrischen Sätze der Komponenten werden Mitkomponente (Komponente positiver Sequenz, positive-sequence component), Gegenkomponente (Komponente negativer Sequenz, negative-sequence-component) und Nullkomponente (Nullsequenzkomponente, zero-sequence component) genannt.
Mitkomponenten (Komponenten positiver Sequenz) bestehen aus drei Zeigern, die eine gleiche Größe aufweisen, und jeweils gegeneinander um 120° in der Phase verschoben sind und dieselbe Phasensequenz wie die ursprünglichen Komponenten aufweisen. Die Mitkomponenten existieren sogar dann, wenn die ursprünglichen Zeiger symmetrisch sind. Die Gegenkomponenten (Komponenten negativer Sequenz) bestehen aus drei Zeigern, die eine gleiche Größe aufweisen und jeweils gegen einer um 120° in der Phase verschoben sind, und dieselbe Phasensequenz wie die ursprünglichen Komponenten aufweisen. Die Nullkomponenten (Nullsequenzkomponenten) bestehen aus drei Zeigern, die die gleiche Größe aufweisen und gegeneinander keine Phasenverschiebung aufweisen.
Nullkomponenten und Gegenkomponenten existieren nur, wenn die ursprünglichen Zeiger unsymmetrisch sind.
Die folgenden Großbuchstabenbezeichnungen werden nachfolgend verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, um physikalische Werte zu bezeichnen:

V Spannung (komplexer Wert) I Strom (komplexer Wert) Z Impedanz (komplexer Wert) Δ Änderung des Werts von einem Zustand vor dem Auftreten eines Fehlers (komplexer Wert) R Widerstand (reeller Teil von Z) [reeller Wert] X Reaktanz (imaginärer Teil von Z) [reeller Wert]

Die folgenden Kleinbuchstabenbezeichnungen werden nachfolgend verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, um die fehlerfreien oder fehlerbehafteten Werte zu bezeichnen:

s Senden eines Endwerts m Distanz zum Fehler innerhalb dem Segment (reeller Wert) a ist gleich 1 < 120°

Die folgenden tiefgestellten Bezeichnungen werden nachfolgend verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, um die Phasen oder symmetrischen Komponenten zu bezeichnen:

a Phase a b Phase b c Phase c 0 Nullsequenz (primäre Schaltung) 1 positive Sequenz (primäre Schaltung) 2 negative Sequenz (primäre Schaltung) 0' Nullsequenz (parallele Schaltung) 1' positive Sequenz (parallele Schaltung) 2' negative Sequenz (parallele Schaltung) f Fehlerpunkt, fehlerhafter Knoten, Fehlerort L Übertragungsleitungsimpedanz

Die folgenden hochgestellten Bezeichnungen werden nachfolgend folgendermaßen verwendet, um die Erfindung zu beschreiben:

f Berechneter Fehlerwert am sendenden oder empfangenden Anschluss p Berechneter Wert vor dem Auftreten eines Fehlers am sendenden oder empfangenden Anschluss

Die folgenden Bezeichnungen werden nachfolgend verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, um Teile komplexer Werte zu bezeichnen:

Re(...) reeller Teil (kartesische Koordinaten) Im(...) imaginärer Teil (kartesische Koordinaten) | | absoluter Wert (Polarkoordinaten) < Argument, Winkel (Polarkoordinaten)

Klassifizieren von Überkreuzungsfehlern unter Verwendung von Phasenbeziehungen zwischen Spannungsabfällen positiver und negativer Sequenz
Die 3A und 3B liefern ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers beschreibt. Das Verfahren 300 ist eine Funktion der Phasenbeziehungen zwischen dem Spannungsabfall der positiven und der negativen Sequenz. Um einen Überkreuzungsfehler (das ist ein Fehler zwischen zwei unabhängigen Schaltungen) von einem Phase-zu-Phase-Fehler einer Schaltung (das ist ein Fehler zwischen zwei Leitern derselben Dreiphasenschaltung) korrekt zu unterscheiden, nimmt das Verfahren 300 an, dass eine existierende Detektionstechnik und/oder ein existierender Algorithmus den Fehler so unterschieden hat, dass er die Eigenschaften eines Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers und nicht eines Phase-zu-Phase-Fehlers aufweist. Das Verfahren 300 arbeitet dann, um weiter zu bestimmen, ob der Fehler tatsächlich ein Überkreuzungsfehler oder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, wie das von der existierenden Detektionstechnik erkannt wird. Obwohl die existierende Detektionstechnik sich von der erfindungsgemäßen Technik unterscheiden kann, sollte erkennbar sein, dass die existierende Detektionstechnik in dieselben Komponente wie die erfindungsgemäße Technik eingefügt werden kann (beispielsweise die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202). Auch dort, wo die erfindungsgemäße Technik durch von einem Computer ausführbare Befehle durchgeführt wird, kann die existierende Detektionstechnik ein Teil derselben vom Computer ausführbaren Befehle, die auf demselben oder anderen vom Computer lesbaren Medien angeordnet sein können, sein.
Wie in 3A gezeigt ist, wird im Schritt 301 eine Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers an einem lokalen Punkt (beispielsweise der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202) bestimmt. Die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers kann durch
dargestellt werden, wobei Vs die Spannung am sendenden Ende der Hochspannungsübertragungsleitung 102 ist, wobei p die Werte vor dem Auftreten des Fehlers bezeichnet, und a, b und c jede Phase der Dreiphasenschaltung; darstellen. Im Schritt 302 werden die Spannungen der positiven und der negativen Sequenz vor dem Auftreten eines Fehlers an der Überkreuzungsfehlerklassifiziereinrichtung 202 folgendermaßen bestimmt:
wobei 1 die Mitkomponente (Komponente der positiven Sequenz) der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers am sendenden Ende bezeichnet, und 2 die Gegenkomponente (Komponente der negativen Sequenz) der Spannung vor dem Auftretens eines Fehlers am sendenden Ende bezeichnet. Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck "sendendes Ende" verwendet werden kann, um ein Ende der Übertragungsleitung 102, das durch die Überkreuzungsfehlerklassifiziereinrichtung 202 überwacht wird, zu beschreiben, und dass der Ausdruck "empfangendes Ende" verwendet werden kann, um ein entgegengesetztes Ende der Übertragungsleitung 102 zu beschreiben. Somit kann die Überkreuzungsfehlerklassifiziereinrichtung 202, wie das in 2 gezeigt ist, die elektrischen Eigenschaften von beiden Enden der Übertragungsleitung 102 messen. Wenn man beispielsweise die 2 betrachtet, so kann die Leistungserzeugungsquelle 101 das sendende Ende der Übertragungsleitung 102 darstellen, und die Leistungserzeugungsquelle 108 kann das empfangende Ende der Übertragungsleitung 102 darstellen.
Im Schritt 303 wird eine Fehlerspannung an der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 bestimmt. Die Fehlerspannung kann durch
dargestellt werden, wobei Vs die Spannung am sendenden Ende der Hochspannungsübertragungsleitung 102 ist, und f die Fehlerwerte bezeichnet. Im Schritt 304 werden der Abfall der Fehlerspannung der positiven und negativen Sequenz an der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 folgendermaßen bestimmt:
wobei 1 die Mitkomponente (Komponente der positiven Sequenz) der Fehlerspannung am sendenden Ende bezeichnet, und wobei 2 die Gegenkomponente (Komponente der negativen Sequenz) der Fehlerspannung am sendenden Ende bezeichnet. Im Schritt 305 wird ein Spannungsabfall der positiven Sequenz bestimmt. Der Spannungsabfall der positiven Sequenz wird als Zeigerdifferenz zwischen Spannungen des positiven Sequenz vor und nach dem Fehler folgendermaßen berechnet:
wobei
den Spannungsabfall positiver Sequenz bezeichnet. Im Schritt 306 wird der Phasenwinkel des Spannungsabfalls positiver Sequenz (im Schritt 305 bestimmt) folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 307 wird der Spannungsabfall negativer Sequenz bestimmt. Der Spannungsabfall negativer Sequenz wird als die Zeigerdifferenz zwischen den Spannungen negativer Sequenz vor dem Auftreten und nach dem Auftreten des Fehlers folgendermaßen bestimmt:
wobei
den Spannungsabfall negativer Sequenz bezeichnet.
Wie in 3B gezeigt ist, wird der Phasenwinkel des Spannungsabfalls negativer Sequenz (im Schritt 307 bestimmt) im Schritt 308 folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 309 wird die Sequenzphasenwinkeldifferenz bestimmt. Die Sequenzphasenwinkeldifferenz stellt die Differenz zwischen dem Spannungsabfall positiver Sequenz (im Schritt 305 bestimmt) und dem Spannungsabfall negativer Sequenz (im Schritt 307 bestimmt) folgendermaßen dar:
Im Schritt 310 wird bestimmt, ob die Sequenzphasenwinkeldifferenz (die in Schritt 309 bestimmt wurde) größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Beispielsweise kann im Kontext von Dreiphasenschaltungen der vorbestimmte Phasenwinkeldifferenzschwellwert bei ±3° bis 5° errichtet werden. Wenn somit die bestimmte Phasenwinkeldifferenz größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, so kann der Fehler als ein Überkreuzungsfehler im Schritt 312 klassifiziert werden. Wenn andererseits die Phasenwinkeldifferenz nicht größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, dann kann der Fehler als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler im Schritt 311 bestimmt werden.
Es sollte erkannt werden, dass das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung von von einem Computer lesbaren Befehlen, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, erzielt werden kann. Das von einem Computer lesbare Medium kann innerhalb der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 angeordnet sein, wobei die Anordnung aber nicht darauf beschränkt ist. Alternativ kann das von einem Computer lesbare Medium innerhalb der Strukturen, die aktuell auf Hochspannungsübertragungsleitungen existieren (beispielsweise in existierenden elektrischen Relais), angeordnet werden. Somit können die Messungen (beispielsweise die Werte vor und nach dem Auftreten eines Fehlers) und die Berechnungen (beispielsweise die Sequenzkomponenten) an jedem Punkt im elektrischen Übertragungsnetzwerk, das die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 einschließt, erzielt werden.
Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern unter Verwendung der Größe eines Spannungsabfalls der Nullsequenz
Die 4A und 4B liefern ein Flussdiagramm, das ein andere Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers beschreibt. Das Verfahren 400 ist eine Funktion der Größe des Spannungsabfalls der Nullsequenz, die mit dem Fehler verbunden ist. Um einen Überkreuzungsfehler (das ist ein Fehler zwischen zwei unabhängigen Schaltungen) von einem Phase-zu-Phase-Fehler auf einer Schaltung (das ist ein Fehler zwischen zwei Leitern derselben Dreiphasenschaltung) korrekt zu unterscheiden, nimmt das Verfahren 400 an, dass eine existierende Detektionstechnik und/oder ein Algorithmus die Fehler unterschieden hat als Fehler, die die Eigenschaften eines Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers und nicht als eines Phase-zu-Phase-Fehlers aufweisen. Das Verfahren 400 arbeitet dann, um weiter zu bestimmen, ob der Fehler tatsächlich ein Überkreuzungsfehler oder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, wie das durch die existierende Detektionstechnik erkannt wurde. Obwohl sich die existierende Detektionstechnik von der erfindungsgemäßen Technik unterscheiden mag, sollte erkannt werden, dass die existierende Detektionstechnik in dieselben Komponenten wie die erfindungsgemäße Technik (beispielsweise die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202) eingefügt werden kann. Auch dort, wo die erfindungsgemäße Technik durch von. einem Computer ausführbare Befehle durchgeführt wird, kann die existierende Detektionstechnik ein Teil derselben vom Computer ausführbaren Befehle, die auf demselben oder anderen vom Computer lesbaren Medien angeordnet sein können, sein.
Wie in 4A gezeigt ist, wird im Schritt 401 eine Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers an einem lokalen Punkt (beispielsweise der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202) bestimmt. Die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers kann durch
dargestellt werden, wobei Vs die Spannung am sendenden Ende der Hochspannungsübertragungsleitung 102 ist, wobei p die Werte vor dem Auftreten des Fehlers bezeichnet, und a, b und c jede Phase der Dreiphasenschaltung; darstellen. Im Schritt 402 werden die Spannungen der positiven und der negativen Sequenz vor dem Auftreten eines Fehlers an der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 folgendermaßen bestimmt:
wobei 0 die Nullkomponente (Nullsequenzkomponente) bezeichnet.
Alternativ sollte erkennbar sein, dass statt der Verwendung der Werte der positiven Sequenz im Verfahren 400 die Werte der negativen Sequenz verwendet werden können. Das Verfahren 400 wird jedoch im Kontext der Werte der positiven Sequenz beschrieben.
Im Schritt 403 wird eine Fehlerspannung an der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 bestimmt. Die Fehlerspannung kann durch
dargestellt werden, wobei Vs die Spannung am sendenden Ende der Hochspannungsübertragungsleitung 102 ist, und f die Fehlerwerte bezeichnet. Im Schritt 404 werden die Komponenten der positiven Sequenz und der Nullsequenz an der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 405 wird ein Spannungsabfall der positiven Sequenz bestimmt. Der Spannungsabfall der positiven Sequenz stellt die Zeigerdifferenz zwischen Spannungen des positiven Sequenz vor dem Auftreten und beim Auftreten des Fehlers folgendermaßen dar:
Im Schritt 406 wird die Größe des Spannungsabfalls positiver Sequenz folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 407 wird der Spannungsabfall der Nullsequenz bestimmt. Der Spannungsabfall der Nullsequenz wird als die Zeigerdifferenz zwischen den Spannungen der Nullsequenz vor dem Auftreten und beim Auftreten des Fehlers folgendermaßen bestimmt:
Wie in 4B gezeigt ist, bestimmt im Schritt 408 das Verfahren eine Größe des Spannungsabfall der Nullsequenz (im Schritt 307 bestimmt) folgendermaßen:
Im Schritt 409 wird ein Spannungsabfallverhältnis bestimmt. Das Spannungsabfallverhältnis wird durch das Verhältnis des Spannungsabfalls der Nullsequenz (im Schritt 407 bestimmt) und dem Spannungsabfall der positiven Sequenz (im Schritt 405 bestimmt) folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 410 wird bestimmt, ob das Spannungsabfallverhältnis der Sequenzphase (das in Schritt 409 bestimmt wurde) größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Der vorbestimmte Schwellwert kann jeder Wert sein, der auf der Basis der Natur und der Eigenschaften des Leistungsübertragungssystems ausgewählt wird. Da beispielsweise Überkreuzungsfehler typischerweise eine Phase von jeder Schaltung beinhalten, unterliegt die Spannung der Nullsequenz keiner signifikanten Änderung. Bei Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlern ist die Spannung der Nullsequenz jedoch signifikant ähnlich den anderen Sequenzspannungen. Wenn somit die Änderung in der Größe der Nullsequenzspannung beispielsweise in Bezug auf die Spannung der positiven und/oder negativen Sequenz relativ klein ist, so kann bestimmt werden, dass ein Überkreuzungsfehler aufgetreten ist. Es sollte erkennbar werden, dass die Änderung in der Größe der Nullsequenzspannung gerade ein Beispiel eines Schwellwerts ist, der verwendet werden kann, um einen Überkreuzungsfehler zu unterscheiden.
Es folgt daher, da VS₀ nicht größer als VS₁ sein kann, wenn das Sequenzspannungsabfallverhältnis kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, dass dann der Fehler als ein Überkreuzungsfehler im Schritt 412 klassifiziert wird. Wenn andererseits das Sequenzspannungsverhältnis größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, so wird der Fehler als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler im Schritt 411 klassifizieren.
Es sollte erkannt werden, dass das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung von von einem Computer lesbaren Befehlen, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, erzielt werden kann. Das von einem Computer lesbare Medium kann innerhalb der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 angeordnet sein, wobei die Anordnung aber nicht darauf beschränkt ist. Alternativ kann das von einem Computer lesbare Medium innerhalb der Strukturen, die aktuell auf Hochspannungsübertragungsleitungen existieren (beispielsweise in existierenden elektrischen Relais), angeordnet werden. Somit können die Messungen (beispielsweise die Werte vor und nach dem Auftreten eines Fehlers) und die Berechnungen (beispielsweise die Sequenzkomponenten) an jedem Punkt im elektrischen Übertragungsnetzwerk, das die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 einschließt, erzielt werden.
Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern unter Verwendung der Summation von Sequenzspannungen
5 liefert ein Flussdiagramm, das ein anderes Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers beschreibt. Das Verfahren 500 ist eine Funktion der Summation der Sequenzspannungen am Fehlerpunkt. Um einen Überkreuzungsfehler (das ist ein Fehler zwischen zwei unabhängigen Schaltungen) von einem Phase-zu-Phase-Fehler auf einer Schaltung (das ist ein Fehler zwischen zwei Leitern derselben Dreiphasenschaltung) korrekt zu unterscheiden, nimmt das Verfahren 500 an, dass eine existierende Detektionstechnik und/oder ein Algorithmus die Fehler als Fehler unterschieden hat, die die Eigenschaften eines Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers und nicht als eines Phase-zu-Phase-Fehlers aufweisen. Das Verfahren 500 arbeitet dann, um weiter zu bestimmen, ob der Fehler tatsächlich ein Überkreuzungsfehler oder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, wie das durch die existierende Detektionstechnik erkannt wurde. Obwohl sich die existierende Detektionstechnik von der erfindungsgemäßen Technik unterscheiden mag, sollte erkannt werden, dass die existierende Detektionstechnik in dieselben Komponenten wie die erfindungsgemäße Technik (beispielsweise die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202) eingefügt werden kann. Auch wo die erfindungsgemäße Technik durch vom Computer ausführbare Befehle durchgeführt wird, kann die existierende Detektionstechnik ein Teil derselben vom Computer ausführbaren Befehlen, die im selben oder einem anderen vom Computer lesbaren Medium lokalisiert sind, sein.
Die folgenden Gleichungen zeigen die Differenz in den Sequenzspannungsbeziehungen zwischen einem Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler (beispielsweise Phase (a) zu Erde) und einem Überkreuzungsfehler (beispielsweise Phase (a) zu Phase (b'), wobei ' die nicht primäre Schaltung anzeigt). Für einen Einzelne-Phase(a)-zu-Erde-Fehler können die Beziehungen zwischen den Sequenzspannungen folgendermaßen dargestellt werden:
Für einen Überkreuzungsfehler können die Beziehungen zwischen den Sequenzspannungen folgendermaßen dargestellt werden:
Wie in 5 gezeigt ist, beginnt das Verfahren 500 mit dem Bestimmen der Mitkomponente (Komponente der positiven Sequenz) der Spannung beim Auftreten des Fehlers in Schritt 501 folgendermaßen:
wobei m ein reeller Wert ist, der eine Distanz zum Fehler vom Messpunkt darstellt.
Im Schritt 502 wird die Gegenkomponente (negative Sequenzkomponente) der Spannung am Fehlerort folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 503 wird die Nullkomponente (Nullsequenzkomponente) der Spannung beim Auftreten des Fehlers folgendermaßen bestimmt:
Die Fehlerkomponenten der positiven Sequenz, der negativen Sequenz und der Nullsequenz (die in den Schritten 501, 502 beziehungsweise 503 bestimmt wurden) können durch die Überkreuzungsfehlerdetektiervorrichtung 202 bestimmt werden. Im Schritt 504 werden die Fehlerspannungen der positiven Sequenz, der negativen Sequenz und der Nullsequenz folgendermaßen addiert:
Im Schritt 505 wird die Nullsequenzkomponente des Fehlerstroms folgendermaßen bestimmt:

wobei I_S0 die Nullsequenzkomponente am sendenden Ende ist, und wobei I_r0 die Nullsequenzkomponente am empfangenden Ende ist.
Im Schritt 506 wird der Impedanzphasenwinkel bestimmt. Der Impedanzphasenwinkel stellt die Summation der Spannungen der positiven Sequenz, der negativen Sequenz und der Nullsequenz geteilt durch den Nullsequenzfehlerstrom (im Schritt 505 bestimmt) dar und wird folgendermaßen bestimmt: Z = ⦟ (Vf / If0)
Im Schritt 507 wird bestimmt, ob der Impedanzphasenwinkel (im Schritt 506 bestimmt) über einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Typischerweise wird in einem Dreiphasensystem der vorbestimmte Impedanzphasenschwellwert beispielsweise bei ±3° bis 5° liegen. Wenn der Impedanzphasenwinkel über dem vorbestimmten Schwellwert liegt, wird der Fehler als ein Überkreuzungsfehler im Schritt 509 klassifiziert. Wenn andererseits der Impedanzphasenwinkel unterhalb dem vorbestimmten Schwellwert liegt, so wird der Fehler als ein Einzelne-Leitung-zu-Erde-Fehler im Schritt 508 klassifiziert.
Auch ob die Fehlerimpedanz einen komplexen oder reellen Wert darstellt, kann angeben, ob der Fehler ein Überkreuzungsfehler oder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist. Insbesondere wenn die Summe der Sequenzspannungen (das ist positiv, negativ und null) geteilt durch den Fehlerstrom durch die Wirkung von den Sequenzspannungen auf der parallelen Schaltung ein komplexer Wert ist, so kann der Fehler somit als ein Überkreuzungsfehler klassifiziert werden. Wenn andererseits die Summe der Sequenzspannungen (das ist positiv, negativ und null) geteilt durch den Fehlerstrom ein reeller Wert ist, so kann der Fehler als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler klassifiziert werden. Ein reeller Wert für den Überkreuzungsfehler kann man durch das Subtrahieren der Summe der Sequenzspannungen auf der sekundären Schaltung von der Summe der Sequenzspannungen auf der primären Schaltung und dann einem Teilen durch den Fehlerstrom erhalten.
Es sollte erkennbar sein, dass das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung von durch einen Computer lesbaren Befehlen, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, erzielt werden kann. Das von einem Computer lesbare Medium kann innerhalb der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 angeordnet sein, wobei es aber nicht darauf beschränkt ist. Alternativ kann das von einem Computer lesbare Medium innerhalb von Strukturen, die aktuell auf Hochspannungsübertragungsleitungen existieren (beispielsweise existierende elektrische Relais), lokalisiert sein. Somit können die Messungen (beispielsweise die Werte vor und nach dem Fehler) und die Berechnungen (beispielsweise die Sequenzkomponenten) an jedem Punkt im elektrischen Übertragungsnetzwerk, das die Überkreuzfehlerklassifiziervorrichtung 202 einschließt, erzielt werden.
Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern unter Verwendung von Phasenspannungs- und Stromwerten
6 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers beschreibt. Wie diskutiert werden wird, so ist das Verfahren 600 eine Funktion der Phasenspannungs- und der Stromwerte. Um einen Überkreuzungsfehler (das ist ein Fehler zwischen zwei unabhängigen Schaltungen) von einem Phase-zu-Phase-Fehler auf einer Schaltung (das ist ein Fehler zwischen zwei Leitern derselben Dreiphasenschaltung) korrekt zu unterscheiden, nimmt das Verfahren 600 an, dass eine existierende Detektionstechnik und/oder ein Algorithmus den Fehler als ein Fehler, der die Eigenschaften eines Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers und nicht eines Phase-zu-Phase-Fehlers aufweist, unterschieden hat. Das Verfahren 600 arbeitet dann, um weiter zu bestimmen, ob der Fehler tatsächlich ein Überkreuzungsfehler oder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, wie das durch die existierende Detektionstechnik erkannt wurde. Obwohl sich die existierende Detektionstechnik von der erfindungsgemäßen Technik unterscheiden kann, sollte wahrgenommen werden, dass die existierende Detektionstechnik in dieselben Komponenten wie die erfinderische Technik (beispielsweise die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202) eingefügt werden kann. Auch wo die erfindungsgemäße Technik durch von einem Computer ausführbare Befehle durchgeführt wird, kann die existierende Detektionstechnik ein Teil derselben von einem Computer ausführbaren Befehle, die auf denselben oder anderen von einem Computer lesbaren Medien angeordnet sind, sein.
Das Verfahren 600 arbeitet durch das Analysieren der Phasenspannung und der Stromwerte, wobei die primären und sekundären Schaltungsleitungen gemeinsame Busse an beiden Enden der Leitungen aufweisen (das heißt parallel sind). In diesem Fall kann, wenn ein signifikanter Abfall bei der Spannung bei zwei der drei Phasenspannungen erfolgt, und wenn ein Fehlerstrom auf einer Phase erscheint, der Fehler als ein Überkreuzungsfehler klassifiziert werden. Für einen Einfache-Phase-zu-Erde-Fehler wird der Fehlerstrom jedoch auf einer Phase detektiert, aber der Spannungsabfall erscheint auf einer Phase. Das Verfahren 600 ist insbesondere bei Fehlern mit kleineren Fehlerwiderständen, so dass die Spannungsabfälle auf den Phasenspannungen groß genug sind, um detektiert zu werden, sachdienlich.
Wie in 6 gezeigt ist, beginnt das Verfahren 600 mit der Bestimmung einer Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers für jede Phase im Schritt 601, wobei diese mit
,
bezeichnet werden. Im Schritt 602 wird ein Strom vor dem Auftreten eines Fehlers für jede Phase bestimmt und mit
bezeichnet. Im Schritt 603 wird eine Fehlerspannung für jede Phase bestimmt und mit
bezeichnet. Im Schritt 604 wird ein Fehlerstrom für jede Phase bestimmt und mit
bezeichnet.
Im Schritt 605 wird der Spannungsabfall zwischen der Fehlerspannung und der Spannung vor dem Auftreten des Fehlers für jede Phase folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 606 wird ein Verhältnis des Fehlerstroms zum Strom vor dem Auftreten des Fehlers auf der fehlerbehafteten Phase folgendermaßen bestimmt:
Im Schritt 607 wird bestimmt, ob es einen Spannungsabfall auf einer Phasenspannung gibt, und ob es einen Fehlerstrom auf gerade einer Phase gibt. Wenn es einen Spannungsabfall auf einer Phasenspannung gibt, und wenn es einen Fehlerstrom auf gerade einer Phase gibt, so wird der Fehler als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler im Schritt 609 klassifiziert. Wenn es andererseits keinen Spannungsabfall auf einer Phasenspannung gibt und/oder wenn kein Fehlerstrom auf gerade einer Phase vorhanden ist, so wird der Fehler als ein Überkreuzungsfehler im Schritt 608 klassifiziert.
Es sollte erkennbar sein, dass das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung von durch einen Computer lesbaren Befehlen, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, erzielt werden kann. Das von einem Computer lesbare Medium kann innerhalb der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 angeordnet sein, wobei es aber nicht darauf beschränkt ist. Alternativ kann das von einem Computer lesbare Medium innerhalb von Strukturen, die aktuell auf Hochspannungsübertragungsleitungen existieren (beispielsweise existierende elektrische Relais) lokalisiert sein. Somit können die Messungen (beispielsweise die Werte vor und nach dem Fehler) und die Berechnungen (beispielsweise die Sequenzkomponenten) an jedem Punkt im elektrischen Übertragungsnetzwerk, das die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 einschließt, erzielt werden.
Auswählen verfügbarer Überkreuzfehlerklassifizierungstechniken
Die 7A und 7B liefern ein Flussdiagramm für ein Auswählen unter den passenden Verfahren, die in den 3A bis 6 gezeigt sind. Es sollte beachtet werden, dass die 7A und 7B ein Beispiel eines Verfahrens für das Auswählen unten den Verfahren 300, 400, 500 und 600 liefern, und dass es andere verfügbare Verfahren gibt. Somit stellen die 7A und 7B nur ein Beispiel da, wie gewisse der Verfahren 300, 400, 500 und 600 besser geeignet sein können, um in Abhängigkeit von der Natur des Fehlers und der Werte vor dem Auftreten des Fehlers, die durch die Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 empfangen werden, den Überkreuzungsfehler zu klassifizieren. Die 7A und 7B liefern jedoch nur ein Beispiel und sollen nicht andere Verfahren und Techniken für das Auswählen unter den passenden Verfahren ausschließen.
Wie in der 7A gezeigt ist, so wird im Schritt 701 ein Fehler klassifiziert als entweder ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler oder als ein Überkreuzungsfehler, damit anderen Typen von Fehlern ausgeschlossen werden können (beispielsweise Phase-zu-Phase-Fehler). Eine solche Klassifizierung kann unter Verwendung einer existierenden Detektionstechnik (beispielsweise ein Zwei-Anschluss-Fehlerlokalisieralgorithmus) beispielsweise unter Verwendung der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 101 erfolgen. Im Schritt 702 wird bestimmt, ob die unabhängigen Dreiphasenschaltungen, die in den möglichen Überkreuzungsfehler verwickelt sind, gemeinsame Busse an beiden Enden ihrer jeweiligen Übertragungsleitungen aufweisen, so dass die unabhängigen Schaltungen "parallel" sind. Wenn die Übertragungsleitungen keine gemeinsamen Busse an beiden Enden aufweisen, so wird im Schritt 703 bestimmt, ob genaue Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers verfügbar sind. Genaue Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers können beispielsweise von existierenden Relais, die einen Anschluss der nicht parallelen Schaltungen schützen, der Überkreuzungsfehlerklassifiziervorrichtung 202 oder irgend einer anderen Komponente, die im Leistungsübertragungssystem vorhanden ist, verfügbar sein. Wenn genaue Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers verfügbar sind, so können die Verfahren 300, 400 und/oder 500 verwendet werden, um den Fehler im Schritt 704 zu klassifizieren. Wenn andererseits keine genauen Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers im Schritt 703 verfügbar sind, so geht das Verfahren 700 nach 708.
Kehrt man zum Schritt 702 zurück, so wird, wenn die Leitungen gemeinsame Busse an beiden Enden der Übertragungsleitung aufweisen, bestimmt, ob die Spannungsabfälle auf der Phasenspannung groß genug sind, um im Schritt 705 detektiert zu werden. Wenn die Spannungsabfälle groß genug sind, um detektiert zu werden, wird im Schritt 706 bestimmt, ob genaue Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers verfügbar sind. Wenn im Schritt 706 bestimmt wird, dass genaue Spannungszeiger vor Auftreten des Fehlers nicht verfügbar sind, so geht das Verfahren 700 zum Schritt 708. Wenn man auch zum Schritt 705 zurückkehrt, so kehrt, wenn bestimmt wird, dass die Spannungsabfälle auf den Phasenspannungen groß genug sind, um detektiert zu werden, das Verfahren zum Schritt 703 zurück. Zurückkehrend zum Schritt 706 können, wenn genaue Spannungszeiger vor dem Auftreten des Fehlers verfügbar sind, die Verfahren 300, 400, 500 und/oder 600 verwendet werden, um den Fehler im Schritt 707 zu klassifizieren. Man beachte, dass das Verfahren 600 eine verfügbare Wahl ist, wenn die existierenden Fehler kleinere Widerstandswerte aufweisen.
Wie in 7B gezeigt ist, so wird, wenn in den Schritten 703 und 706 bestimmt wird, dass keine genauen Spannungen vor Auftreten des Fehlers verfügbar sind, im Schritt 708 bestimmt, ob die Fehlerimpedanz signifikant ohmisch ist. Wenn die Fehlerimpedanz nicht signifikant ohmisch ist, so kann es sein, dass das Verfahren 700 nicht fähig ist, den Fehler als einen Überkreuzungsfehler zu klassifizieren. Wenn andererseits in Schritt 708 bestimmt wird, dass die Fehlerimpedanz signifikant ohmisch ist, so wird im Schritt 709 bestimmt, ob ohmsche Fehlerimpedanz groß ist. Wenn die ohmsche Fehlerimpedanz groß ist, so kann das Verfahren 500 für einen Überkreuzungsfehler verwendet werden. Wenn andererseits im Schritt 709 bestimmt wird, dass der ohmsche Teil der Fehlerimpedanz nicht groß ist, so wird in Schritt 711 bestimmt, ob die gegenseitige Kopplungswirkung für das Nullsequenzmodell der Schaltung modelliert werden kann. Wenn die gegenseitige Kopplungswirkung nicht modelliert werden kann, so kann es sein, dass das Verfahren 700 nicht fähig ist, den Fehler als einen Überkreuzungsfehler zu klassifizieren. Wenn andererseits im Schritt 711 bestimmt wird, dass eine gegenseitige Kopplungswirkung für das Nullsequenzmodell modelliert werden kann, so kann das Verfahren 500 verwendet werden, um den Überkreuzungsfehler im Schritt 710 zu klassifizieren.
Es sollte beachtet werden, dass das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung von von einem Computer lesbaren Befehlen, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium angeordnet sind, ausgeführt werden kann. Das von einem Computer lesbare Medium kann innerhalb der Überkreuzungsfehlerdetektionsvorrichtung 202 angeordnet sein, wobei es aber nicht auf diese begrenzt ist, und es kann in irgend einer Komponente des elektrischen Übertragungssystems angeordnet sein. Alternativ kann das von einem Computer lesbare Medium innerhalb von Strukturen, die aktuell auf Hochspannungsübertragungsleitungen existieren (beispielsweise existierende elektrische Relais) angeordnet sein.
Die Erfindung ist auf ein System und ein Verfahren für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehlers auf einer elektrischen Netzleitung gerichtet. Es sei angemerkt, dass die vorangehenden Beispiele nur für die Zwecke der Erläuterung angegeben wurden, und dass sie in keiner Weise als eine Begrenzung der Erfindung angesehen werden sollen. Während die Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte verständlich sein, dass die hier verwendeten Worte Worte der Beschreibung und Darstellung und nicht Worte der Begrenzung sind. Beispielsweise wird erkennbar, dass obwohl eine Überkreuzungsklassifiziervorrichtung beschrieben wurde, die Techniken für das Klassifizieren eines Überkreuzungsfehler als Computersoftware in jeder Komponente auf einer elektrischen Netzleitung, die solche Verfahren durchführen kann, implementiert werden können. Zusätzlich sollte erkennbar sein, dass obwohl die Endung oft unter Verwendung gemessener Spannungen beschrieben wurde, gemessene Ströme und/oder andere elektrische Eigenschaften auf der elektrischen Übertragungsleitung in ähnlicher Weise verwendet werden können.
Weiterhin soll, obwohl die Erfindung hier unter Bezug auf spezielle Vorrichtungen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, die Erfindung nicht auf die speziellen hier beschriebenen Einzelheiten beschränkt sein. Stattdessen erstreckt sich die Erfindung auf alle funktionell äquivalenten Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche liegen. Fachleute, die die Vorteile der Lehren dieser Beschreibung haben, können verschiedene Modifikationen daran vornehmen, und es können Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang und dem Wesen der Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Änderungen und Adaptionen der Erfindung in der Form und den Details dieser Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom wahren Wesen und Umfang der Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert wird, abzuweichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, ein System, eine Vorrichtung und ein von einem Computer lesbares Medium, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Klassifizieren von Fehlern (202) auf einer elektrischen Netzleitung (102) aufweist. Insbesondere erlaubt die Erfindung die Klassifizierung von Überkreuzungsfehlern unter Verwendung einer lokalen Messtechnik. Das erfinderische Verfahren umfasst das Vorsehen einer ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung und einer zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung und das Überwachen der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, um einen Überkreuzungsfehler, der zwischen den ersten und zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung auftritt, zu identifizieren.

Claims

Von einem Computer lesbares Medium, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist für: das Vorsehen einer ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung; das Vorsehen einer zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung; und das Überwachen der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, um einen Überkreuzungsfehler, der zwischen den ersten und den zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung auftritt, zu identifizieren.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die weiter umfassen: Messen einer Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers auf der ersten elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer Mitkomponente (Komponente positiver Sequenz) für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; Bestimmen einer Gegenkomponente (Komponente negativer Sequenz) für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen einer Fehlerspannung auf der ersten elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer Mitkomponente (Komponente positiver Sequenz) für die Fehlerspannung; Bestimmen einer Gegenkomponente (Komponente negativer Sequenz) für die Fehlerspannung; Berechnen einer Differenz positiver Sequenz zwischen den Komponenten positiver Sequenz der Fehlerspannung und der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; Berechnen einer Differenz negativer Sequenz zwischen den Komponenten negativer Sequenz der Fehlerspannung und der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; und Berechnen einer ersten Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Differenz positiven Sequenz und einem Phasenwinkel der Differenz negativer Sequenz.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 2, das von einem Computer ausführbare Befehle für die Bestimmung, ob die erste Differenz größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 3, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Überkreuzungsfehler, wenn die erste Differenz größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 3, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers, wenn die erste Differenz kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Schwellwert null ist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, für: Messen einer Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer ersten Sequenzkomponente für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; Bestimmen einer Nullsequenzkomponente für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen einer Fehlerspannung auf der elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer ersten Sequenzkomponente für die Fehlerspannung; Bestimmen einer Nullsequenzkomponente für die Fehlerspannung; Berechnen einer ersten Differenz zwischen einem Phasenwinkel der ersten Sequenzkomponente für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und eines Phasenwinkels der ersten Sequenzkomponente für die Fehlerspannung; Bestimmen einer ersten Größe der ersten Differenz; Berechnen einer zweiten Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Nullsequenzkomponente für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und eines Phasenwinkels der Nullsequenzkomponente für die Fehlerspannung; Bestimmen einer zweiten Größe der zweiten Differenz; Berechnen eines Verhältnisses der zweiten Größe zur ersten Größe; und Klassifizieren des Fehlers als eine Funktion des Verhältnisses.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 7, das von einem Computer ausführbare Befehle für die Bestimmung, ob das Verhältnis größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 8, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als eines Überkreuzungsfehlers, wenn das Verhältnis kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 8, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers, wenn das Verhältnis größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, für: Messen einer Fehlerspannung auf der elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer Komponente positiver Sequenz für die Fehlerspannung; Bestimmen einer Komponente negativer Sequenz für die Fehlerspannung; Bestimmen einer Nullsequenzkomponente für die Fehlerspannung; Kombinieren der Komponente positiver Sequenz, der Komponente negativer Sequenz und der Nullsequenzkomponente für die Fehlerspannung, um einen ersten Wert zu bestimmen; Teilen des ersten Werts durch eine Nullsequenzkomponente für einen Fehlerstrom, um einen zweiten Wert zu bestimmen; und Klassifizieren des Fehlers als eine Funktion des zweiten Werts.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, wobei der zweite Wert ein Impedanzphasenwinkel ist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, das von einem Computer ausführbare Befehle für die Bestimmung, ob der zweite Wert größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 13, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als eines Überkreuzungsfehlers, wenn der zweite Wert kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 13, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers, wenn der zweite Wert größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 13, wobei der vorbestimmte Schwellwert einen Impedanzphasenwinkel darstellt.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 13, wobei ein Wert des vorbestimmten Schwellwerts null ist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, für: Messen einer Spannung erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen eines Stroms erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen einer Fehlerspannung erster Phase; Messen eines Fehlerstroms erster Phase; Messen einer Spannung zweiter Phase vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen einer Fehlerspannung zweiter Phase; Subtrahieren der Spannung erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers von der Fehlerspannung erster Phase, um einen ersten Spannungsabfall zu bestimmen; Subtrahieren der Spannung zweiter Phase vor dem Auftreten eines Fehlers von der Fehlerspannung zweiter Phase, um einen zweiten Spannungsabfall zu bestimmen; Kombinieren des Stroms erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers und des Fehlerstroms erster Phase, um einen Fehlerstromwert zu bestimmen; und Klassifizieren des Fehlers als eine Funktion des Fehlerstromwerts und des ersten und zweiten Spannungsabfalls.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 18, wobei das Kombinieren des Stroms erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers mit dem Fehlerstrom erster Phase das Teilen des Fehlerstroms durch den Strom vor dem Auftreten eines Fehlers für jede Phase einschließt.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 18, das von einem Computer ausführbare Befehle für die Identifizierung des Fehlers als eines Überkreuzungsfehlers, wenn der Fehlerstromwert und der ersten und zweite Spannungsabfall jeweils signifikante Werte aufweisen, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 18, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers, wenn der Fehlerstromwert und der erste Spannungsabfall jeweils einen signifikanten Wert aufweisen, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 18, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Identifizieren des Fehlers als ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehlers, wenn der Fehlerstromwert und der zweite Spannungsabfall jeweils einen signifikanten Wert aufweisen, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 2, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 2 aufweist, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung nicht parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, und wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 7, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 7 aufweist, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung nicht parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, und wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 2 aufweist, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung nicht parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, und wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 2, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 2, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und der Fehlerspannung signifikant ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 7, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 7, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und der Fehlerspannung signifikant ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 11, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und der Fehlerspannung signifikant ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 18, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 18, wenn die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist, wenn genaue Zeigerwerte für die Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers erhalten werden können, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung vor dem Auftreten eines Fehlers und der Fehlerspannung signifikant ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 11, wenn die Impedanz des Fehlers signifikant ohmisch ist, und wenn der Widerstand des Fehlers signifikant ist, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 11, das von einem Computer ausführbare Befehle für das Auswählen des Verfahrens nach Anspruch 11, wenn die Impedanz des Fehlers signifikant ohmisch ist, wenn der Widerstand des Fehlers nicht signifikant ist, und wenn eine gegenseitige Kopplungswirkung für Nullsequenzkomponenten modelliert werden kann, aufweist.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die weiter die Identifizierung, dass der Fehler ein Überkreuzungsfehler ist, umfassen.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die weiter die Identifizierung, dass der Fehler ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, umfassen.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die weiter die Identifizierung, dass der Fehler nicht ein Phase-zu-Phase-Fehler ist, umfassen.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die weiter die Korrektur des Fehlers als eine Funktion der Klassifizierung umfassen.
Von einem Computer lesbares Medium nach Anspruch 1, das von einem Computer ausführbare Befehle aufweist, die die Lokalisierung des Fehlers als eine Funktion der Klassifizierung umfassen.
Verfahren zur Klassifizierung von Fehlern auf einer elektrischen Netzleitung, umfassend: Vorsehen einer ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung; Vorsehen einer zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung; und Überwachen der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, um einen Überkreuzungsfehler, der zwischen den ersten und zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung auftritt, zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 37, weiter umfassend: Messen einer elektrische Eigenschaft auf der ersten elektrischen Netzleitung vor dem Auftreten eines Fehlers; Bestimmen einer Komponente positiver Sequenz für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers; Bestimmen einer Komponente negativer Sequenz für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers; Messen einer elektrischen Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers auf der ersten elektrischen Netzleitung; Bestimmen einer Komponente positiver Sequenz für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers; Bestimmen einer Komponente negativer Sequenz für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers; Berechnen einer Differenz positiver Sequenz zwischen den Komponenten positiver Sequenz der elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers; Berechnen einer Differenz negativer Sequenz zwischen den Komponenten positiver Sequenz der elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers; und Berechnen einer ersten Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Differenz positiver Sequenz und einem Phasenwinkel der Differenz negativer Sequenz.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei es weiter die Identifizierung, dass der Fehler ein Überkreuzungsfehler ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei es weiter die Identifizierung, dass der Fehler ein Einzelne-Phase-zu-Erde-Fehler ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei es weiter die Identifizierung, dass der Fehler kein Phase-zu-Phase-Fehler ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei es weiter die Korrektur des Fehlers als eine Funktion der Klassifizierung, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei es weiter die Identifizierung eines Orts des Fehlers als eine Funktion der Klassifizierung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei die elektrischen Eigenschaften vor dem Auftreten eines Fehlers eine Phase der drei Phasen der elektrischen Eigenschaften auf der elektrischen Netzleitung darstellen.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die elektrischen Eigenschaften beim Auftreten eines Fehlers eine Phase der drei Phasen der elektrischen Eigenschaften auf der elektrischen Netzleitung darstellen.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Verfahren durch von einem Computer ausführbare Befehle, die auf einem von einem Computer lesbaren Medium, das in Verbindung mit der elektrischen Netzleitung steht, ausgeführt wird.
System zur Klassifizierung von Fehlern auf einer elektrischen Netzleitung, umfassend: eine erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung; eine zweite Übertragungsleitung für elektrische Leistung; und eine Fehlerklassifiziervorrichtung in Verbindung mit der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung zwischen einem Phase-zu-Erde-Fehler und einem Überkreuzungsfehler, der zwischen den ersten und zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung auftritt, unterscheidet.
System nach Anspruch 47, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung: eine elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung misst; eine Komponente positiver Sequenz für eine erste elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Komponente negativer Sequenz für die erste elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Nullsequenzkomponente für die erste elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; die Komponente positiver Sequenz, die Komponente negativer Sequenz und die Nullsequenzkomponente für die erste elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers kombiniert, um einen ersten Wert zu bestimmen; den ersten Wert durch eine Nullsequenzkomponente für eine zweite elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers teilt, um einen zweiten Wert zu bestimmen; und die Fehler als eine Funktion des zweiten Werts klassifiziert.
System nach Anspruch 47, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung eine Spannung erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers misst; einen Strom erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers misst; eine Spannung erster Phase beim Auftreten eines Fehlers misst; einen Strom erster Phase beim Auftreten eines Fehlers misst; eine Spannung zweiter Phase vor dem Auftreten eines Fehlers misst; eine Spannung zweiter Phase beim Auftreten eines Fehlers misst; die Spannung erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers von der Spannung erster Phase beim Auftreten eines Fehlers subtrahiert, um einen ersten Spannungsabfall zu bestimmen; die Spannung zweiter Phase vor dem Auftreten eines Fehlers von der Spannung zweiter Phase beim Auftreten eines Fehlers subtrahiert, um einen zweiten Spannungsabfall zu bestimmen; den Strom erster Phase vor dem Auftreten eines Fehlers und den Strom erster Phase beim Auftreten eines Fehlers kombiniert, um einen Fehlerstromwert zu bestimmen; und den Fehler als eine Funktion des Fehlerstromwerts und des ersten und zweiten Spannungsabfalls klassifiziert.
System nach Anspruch 47, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung eine elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung misst; eine Komponente positiver Sequenz für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Komponente negativer Sequenz für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung misst; eine Komponente positiver Sequenz für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Komponente negativer Sequenz für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Differenz positiver Sequenz zwischen den Komponenten positiver Sequenz der elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers berechnet; eine Differenz negativer Sequenz zwischen den Komponenten negativer Sequenz der elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers und vor dem Auftreten eines Fehlers berechnet; eine erste Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Differenz positiver Sequenz und einem Phasenwinkel der Differenz negativer Sequenz berechnet; und den Fehler als eine Funktion der ersten Differenz klassifiziert.
System nach Anspruch 47, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung eine elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung misst; eine erste Sequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Nullsequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers auf der elektrischen Netzleitung misst; eine erste Sequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine Nullsequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft beim Auftreten eines Fehlers bestimmt; eine erste Differenz zwischen einem Phasenwinkel der ersten Sequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers und einem Phasenwinkel der ersten Sequenzkomponente beim Auftreten eines Fehlers berechnet; eine erste Größe der ersten Differenz bestimmt; eine zweite Differenz zwischen einem Phasenwinkel der Nullsequenzkomponente für die elektrische Eigenschaft vor dem Auftreten eines Fehlers und einem Phasenwinkel der Nullsequenzkomponente beim Auftreten eines Fehlers berechnet; eine zweite Größe der zweiten Differenz bestimmt; ein Verhältnis der zweiten Größe zur ersten Größe berechnet; und den Fehler als eine Funktion des Verhältnisses klassifiziert.
System nach Anspruch 47, wobei die ersten und zweiten Übertragungsleitungen für elektrische Leistung Dreiphasensysteme sind.
System nach Anspruch 47, wobei der Phase-zu-Erde-Fehler zwischen Phasenleitern der ersten Übertragungsleitung für elektrische Leistung auftritt.
System nach Anspruch 47, wobei die erste Übertragungsleitung für elektrische Leistung parallel zur zweiten Übertragungsleitung für elektrische Leistung ist.
System nach Anspruch 47, wobei es weiter eine erste Last in Verbindung mit der ersten elektrisch Übertragungsleitung umfasst.
System nach Anspruch 55, wobei die Fehlerklassifiziervorrichtung zwischen der ersten Last und der ersten elektrischen Übertragungsleitung angeordnet ist.