FI126434B - Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains - Google Patents

Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains Download PDF

Info

Publication number
FI126434B
FI126434B FI20155423A FI20155423A FI126434B FI 126434 B FI126434 B FI 126434B FI 20155423 A FI20155423 A FI 20155423A FI 20155423 A FI20155423 A FI 20155423A FI 126434 B FI126434 B FI 126434B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
current
earth
voltage
fault
earth fault
Prior art date
Application number
FI20155423A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20155423A (en
Inventor
Sakari Kauppinen
Risto Pitkänen
Original Assignee
Jyväskylän Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jyväskylän Energia Oy filed Critical Jyväskylän Energia Oy
Priority to FI20155423A priority Critical patent/FI126434B/en
Priority to EP16802629.2A priority patent/EP3304105A4/en
Priority to PCT/FI2016/050158 priority patent/WO2016193529A1/en
Priority to CN201680038097.2A priority patent/CN107735690B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI20155423A publication Critical patent/FI20155423A/en
Publication of FI126434B publication Critical patent/FI126434B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088Aspects of digital computing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/34Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
    • H02H3/347Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system using summation current transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Description

MENETELMÄ KOLMIVAIHEISEN SÄHKÖVERKON MAASULKUSUOJAUKSESSAMETHOD FOR THREE-PHASE POWER NETWORK EARTH PROTECTION

Keksinnön kohteena on menetelmä kolmivaiheisen sähköverkon maasulkusuojauksessa, jossa menetelmässä sähköverkon mittauspisteessä määritetään keskeytyksettä nollavirtaa, ja menetelmässä maasulku havaitaan, minkä jälkeen suoritetaan tarvittavat toimenpiteet. Sähkö- ja kytkinasemilla mitataan sähköverkosta monipuolisesti erilaisia suureita. Yleisesti käytettävässä kolmivaiheisessa sähköverkossa kaikkien vaiheiden virrat ja niiden summavirta voidaan mitata. Vastaavalla tavalla kaikkien vaiheiden jännitteet voidaan mitata samoin kuin maasulkujännite. Maasulun havainnoinnissa käytetään lähinnä vain edellä mainittua summavir-taa ja maasulkujännitettä. Maasulun havainnointiin on olemassa erilaisia menetelmiä. Erityisesti maasulun etäisyyden määrittämiseen soveltuva menetelmä kuvataan EP-patentissa numero 2402774 .The present invention relates to a method of earth-fault protection of a three-phase power network, wherein a zero current is continuously determined at the measuring point of the power network, and in the method an earth fault is detected, after which the necessary steps are performed. Electric and switch stations measure a variety of quantities from the power grid. In a commonly used three-phase grid, the currents of all phases and their total current can be measured. Similarly, the voltages of all phases can be measured as well as the earth-fault voltage. For earth fault detection, only the aforementioned sum current and earth fault voltage are used mainly. There are different methods for detecting an earth fault. A particularly suitable method for determining the earth fault distance is described in European Patent Number 2402774.

Maasulun yleinen määritelmä on virtajohtimen ja maan välinen eristysvika. Eristysviassa ilmenevä vikavirta voidaan laskea, kun sähköverkon ominaisuudet tunnetaan. Normaalitilanteeseen verrattuna maasulussa sähköverkon vaiheiden vaihejännitteet maahan nähden kasvavat. Samalla eri vaiheiden summavirta poikkeaa nollasta. Tämä poikkeava osa virrasta kulkee eristysvian kautta maahan muodostaen maasulkuvirran.A common definition of an earth fault is the insulation fault between the power cord and ground. The fault current in the insulation fault can be calculated when the characteristics of the power grid are known. Compared to the normal situation, in a earth fault, the phase voltages of the mains phases relative to the ground are increasing. At the same time, the sum current of the different phases differs from zero. This abnormal portion of the current passes through the insulation fault to ground forming an earth fault current.

Mittaukseen ja laskentaan perustuva maasulun havaitseminen toimii periaatteessa suunnitellun mukaisesti tiedetyllä tietyllä sähköverkon perustilanteella. Sähköverkko ja sen ympäristö sekä yleensäkin olosuhteet muuttuvat, jolloin sähköverkon ominaisuudet ja varsinkin maasulkuvirrat kasvavat. Etenkin kaapelien käyttö kasvattaa maasulkuvirtaa. Esimerkiksi sammutetussa verkossa vikavirran mittaamiseen käytetään nollavirran resis-tiivistä osaa, joka sekin on liian epätarkka luotettavaan maa-sulun havaitsemiseen. Lisäksi maadoituksiin menevien virtojen poikkeamat lasketuista arvoista lisääntyvät, mikä aiheuttaa virhettä laskentaan. Niinpä tunnetulla tekniikalla maasulun havaitseminen toimii liian hitaasti tai jopa virheellisesti. Siten maasulku jää huomaamatta, jolloin sähköverkon alueelle muodostuu riskipaikkoja, joissa maadoitusjännitteet ovat huomattavia. Siten maasulkutapauksiin liittyy yhä mittavampia laiterikkoja ja pahimmassa tapauksessa jopa kuolemantapauksia.Ground fault detection based on measurement and calculation works, in principle, according to plan, in a known basic electrical network situation. The power grid and its environment, as well as conditions in general, are changing, resulting in increased power grid characteristics, and in particular earth leakage currents. In particular, the use of cables increases the earth leakage current. For example, in a switched-off network, a residual current portion of the zero current is used to measure the fault current, which too is too inaccurate for reliable earth fault detection. In addition, deviations from the calculated values of the currents to the ground will increase, which will cause an error in the calculation. Thus, the prior art detection of an earth fault is too slow or even erroneous. Thus, an earth fault is overlooked, creating risk points in the power grid area with significant ground voltages. Thus, earth-fault cases are accompanied by ever-increasing equipment failures and, in the worst case, even deaths.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kolmivaiheisen sähköverkon maasulkusuojaukseen uudenlainen menetelmä, jolla maasulku voidaan havaita entistä varmemmin ja nopeammin sekä aikaisempaa monipuolisemmin. Tämän keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Keksinnössä hyödynnetään tunnettua laskentaa, joka yhdistetään yllättävään ilmiöön. Tällöin maasulut ja niistä aiheutuvia riskejä voidaan pienentää ja vahinkoja vähentää. Samalla menetelmä pysyy tarkkana sähköverkon muutoksista tai käyttöolosuhteista huolimatta.The object of the invention is to provide a novel method for earth-fault protection of a three-phase power network, by which the earth-fault can be detected more reliably and faster and in a more versatile manner. Characteristic features of the process of the present invention are apparent from the appended claims. The invention utilizes known computing, which is combined with a surprising phenomenon. In this way, earthquakes and the associated risks can be reduced and damage reduced. At the same time, the method remains accurate regardless of changes in the power grid or operating conditions.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin erästä keksinnön sovellusta kuvaaviin piirroksiin, joissaThe invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings illustrating an embodiment of the invention, in which:

Kuva 1 esittää kaaviomaisesti maasulkua kolmivaiheisessa sähköverkossa,Figure 1 schematically shows an earth fault in a three-phase power grid,

Kuva 2 esittää periaatteellisesti maasulkutapausta.Figure 2 illustrates in principle an earth fault case.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti kolmivaiheista sähköverkkoa 10. Muuntamolla 11 esimerkiksi korkeajänniteverkosta muunnetaan 20 kV jännite pienjänniteverkon 220 V jännitteeksi. Kuvassa 1 esitetään vain yksi johto 12 ja sen kolme vaihetta 13, 14 ja 15. Tässä yksi vaihe 15 on maasulussa 16.Figure 1 illustrates, in principle, a three-phase grid 10. In transformer station 11, for example, a voltage of 20 kV is converted from a high-voltage network into a 220 V voltage of a low-voltage network. Figure 1 shows only one wire 12 and its three phases 13, 14 and 15. Here, one of the phases 15 is earthed 16.

Keksintö koskee menetelmää kolmivaiheisen sähköverkon maasulkusuo j auksessa . Menetelmässä sähköverkon 10 mittauspisteessä 17 määritetään keskeytyksettä summavirtaa 10. Esimerkiksi muunta mon elektroniikka mittaa sähköverkon suureita ja laskee niistä haluttuja arvoja. Menetelmässä maasulku 16 havaitaan, esimerkiksi edellä mainitun laskennan perusteella, minkä jälkeen suoritetaan tarvittavat toimenpiteet. Keksinnön mukaan määritetään maasulusta 16 aiheutuva paluuvirta lp, joka eliminoidaan summavirrasta 10. Tällöin paluuvirran osuus ja sen virhettä aiheuttava vaikutus voidaan poistaa. Kuvan 1 esimerkissä paluu-virta aiheutuu, kun maasulun 16 kautta yhden vaiheen 15 virta menee maahan ja sitten maan kautta takaisin kahteen muuhun vaiheeseen 13 ja 14 (katkoviivoitettu nuoli). Edelleen eliminoinnilla summavirrasta 10 määritetään maasulkuvirta Is, josta maasulun 16 sijainnin perusteella määritetään maadoitus-jännite Um, jonka perusteella suoritetaan tarvittavat toimenpiteet. Toisin sanoen maasulkusuojausmenetelmä perustuu maasulku-virtaan ja siitä edelleen maadoitusjännitteeseen. Näin määrittämällä saadaan tarkasti selville todellinen maadoitusjännite, jonka perusteella maasulkusuojaus voidaan määrittää uudella tavalla. Samalla voidaan huomioida kosketusjännitteelle asetetut raja-arvot. Tällöin tarvittaviin toimenpiteisiin voidaan ryhtyä riittävän nopeasti, jolloin laite- ja henkilöturvallisuutta voidaan parantaa.The invention relates to a method for earth-fault protection of a three-phase power network. In the method, the measuring point 17 of the grid 10 continuously determines the sum current 10. For example, the transformer electronics measures the quantities of the grid and calculates the desired values from them. In the method, an earth fault 16 is detected, for example on the basis of the above calculation, after which the necessary steps are taken. According to the invention, the return current 1p caused by the earth fault 16 is determined, which is eliminated from the sum current 10. Hereby the portion of the return current and its error-causing effect can be eliminated. In the example of Figure 1, the return current is generated when, through earth fault 16, the current of one phase 15 flows to the ground and then through earth to the other two stages 13 and 14 (dashed arrow). Further, by eliminating from the sum current 10, an earth fault current Is is determined from which, based on the location of the earth fault 16, a ground voltage Um is determined, based on which the necessary operations are performed. In other words, the earth-fault protection method is based on the earth-fault current and hence on the ground voltage. This determination accurately identifies the actual ground voltage that can be used to determine the earth fault protection in a new way. At the same time, the limits set for the contact voltage can be observed. In this case, the necessary measures can be taken quickly enough to improve the safety of equipment and personnel.

Kuvan 1 esimerkin mukaisesti maasulun 16 ollessa yhdessä vaiheessa 15 paluuvirta lp määritetään kahdesta muusta vaiheesta 13 ja 14. Tällöin koko maasulun 16 alaisen johdon 12 ominaisuudet voidaan huomioida. Paluuvirta lp voidaan määrittää kahden vaiheen 13 ja 14 summanollapiirin summavirtana. Yleisemmin sanottuna mittauspisteessä 17 mitataan tai muuten määritetään paluuvirrat, jotka tapauskohtaisesti lisätään tai vähennetään summavirrasta. Määrityksessä käytetään vektorilaskentaa.According to the example of Figure 1, when the earth fault 16 is in one step 15, the return current lp is determined from the other two steps 13 and 14. In this case, the characteristics of the entire conductor 12 under the earth fault 16 can be taken into account. The return current lp may be determined as the sum of the zero-zero sum circuits of the two phases 13 and 14. More generally, at the measuring point 17, return flows are measured or otherwise determined, which are added to or subtracted from the total flow, as the case may be. Vector calculation is used in the determination.

Edullisesti eliminoinnissa käytetään mittauspisteessä 17 määritettyä nollajännitettä U0, josta paluuvirran lp kautta määritetään maasulkuvirta Is. Tällöin päästään todelliseen maasulku-virtaan ja siitä edelleen maadoitusjännitteeseen. Tässä osana on maasulun sijainnin määrittäminen, mihin voidaan käyttää esimerkiksi edellä mainittua EP-patenttia numero 2402774. Tarkemmin sanottuna maasulun 16 sijainti määritetään mittauspisteen 17 jäännösjännitteen ja summavirran 10 perusteella.Preferably, the zero voltage U0 determined at measuring point 17 is used for the elimination, from which the earth fault current Is is determined through the return current lp. This results in a real earth fault current and hence to the ground voltage. Part of this is to determine the location of the earth fault, for example, the aforementioned European Patent Number 2402774. More specifically, the location of the earth fault 16 is determined from the residual voltage of the measuring point 17 and the sum current 10.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä summavirta 10 ja paluuvirta lp määritetään yhdestä ja samasta johdosta 12. Tällöin vältetään monimutkaiset laskennat, joita tarvitaan otettaessa määrittämiseen mukaan muita johtimia.In the method according to the invention, the sum current 10 and the return current lp are determined from one and the same conductor 12. This avoids the complex calculations required to include other conductors in the determination.

Varsinaiset toimenpiteet voivat vaihdella. Yleisesti sanottuna määritettyä maadoitusjännitettä Um verrataan sallittuun kosketusjännite-kestoaika-suhteeseen ja maadoitusjännitteen ja/tai ajan ylittyessä suoritetaan sähköverkon 10 katkaisu. Kääntäen suojalaitteisiin voidaan ohjelmoida kosketusjännite-kestoaika-suhde, jolloin aikaansaadaan tarkka ja riittävän nopea maasulkusuojaus. Siten aiemmin huomiota vaille jääneet maadoitusvirta ja -jännite tulee nyt menetelmässä huomioitua maasulun havaitsemisessa. Samalla voidaan määrittää mahdollinen kosketusjännite ja siten pienentää tapaturmariskiä. Käytännössä maadoitusjännitteen laskennassa käytetään hyväksi tunnettua paikannusmenetelmää ja siihen liittyvää laskentaa. Tällöin voidaan laskea myös menetelmässä tarvittavat sähköverkon parametrit. Tarkemmin sanottuna laskennalla saadaan selville osuus viallisen vaiheen jännitteestä. Tämä jänniteosuus huomioimalla saadaan sitten selville todellinen maadoitusjännite, jota hyödynnetään keksinnön mukaisella tavalla.Actual steps may vary. Generally, the determined ground voltage Um is compared to the allowable contact voltage-to-life ratio, and when the ground voltage and / or time is exceeded, the mains 10 is disconnected. Conversely, the protective devices can be programmed with a contact voltage-to-lifetime ratio, providing precise and sufficiently fast earth-fault protection. Thus, previously neglected ground current and voltage will now be taken into account in the method for the detection of an earth fault. At the same time, potential contact voltages can be determined, thus reducing the risk of injury. In practice, a well-known positioning method and related calculation is used to calculate the ground voltage. In this case, the network parameters required in the method can also be calculated. More specifically, the calculation determines the proportion of the faulty phase voltage. This voltage portion then takes into account the true ground voltage which is utilized in accordance with the invention.

Kuvassa 2 esitetään maasulkutilannetta. Tässä korkeajännitever-kon 18 ja pienjänniteverkon 19 välissä on muuntaja 20, jonka suojamaadoitetuissa osissa on maasulku. Tässä pienjänniteverkon 19 maadoitettuun pistorasiaan 21 on kytketty metallirunkoinen sähkölaite 22, jossa on moottori 23. Kyseisessä maasulkutilan-teessa pienjänniteverkosta muodostuu suojamaadoitukseen kytketyn sähkölaitteen runkoon jännitteennousu. Tässä tapauksessa laitteen rungon ja maan välissä on 800 V potentiaaliero Up. Tällöin verkonkatkaisus sa laukaisuaika tulisi sallitun kosketusjännite-kestoaika-suhteen perusteella olla 0,5 sekuntia. Kääntäen kyseisellä laukaisuajalla sallittu kehon kautta kulkeva virta on 200 mA. Kuitenkin käytännössä potentiaalierosta aiheutuvalla jännitteellä kehon kautta kulkeva virta nousee yli ampeerin. Kosketusjännite-kestoaika-suhteen mukaisesti laukaisuajan tulisi siten olla 0,05 sekuntia, johon nykyiset suojalaitteet eivät pysty. Tällöin menetelmällä muodostettu maasulkusuojaus havaitsee maasulut välittömästi ilman, että sähköverkkoon jää pysyviä potentiaalieroja.Figure 2 shows the earth fault situation. Here, between the high-voltage network 18 and the low-voltage network 19, there is a transformer 20 whose earthed parts have an earth fault. Here, a grounded electrical outlet 22 of a low-voltage network 19 is connected to a metal body electrical device 22 having a motor 23. In this earth-fault condition, the low-voltage network forms an increase in voltage to the body of the electrical device connected to the protective earth. In this case, there is an 800 V potential difference Up between the unit body and ground. In this case, the power cut-off time should be 0.5 seconds based on the allowed contact voltage-to-life ratio. Conversely, during this tripping time, the permissible current through the body is 200 mA. However, in practice, the current flowing through the body at the voltage caused by the potential difference rises above the amperage. Thus, according to the contact voltage-to-life ratio, the trip time should be 0.05 seconds, which current protection devices cannot. In this case, the earth-fault protection formed by the method immediately detects the earth-faults without any permanent potential difference in the mains.

Maasulkuvirran laskennassa voidaan käyttää esimerkiksi kahta yksinkertaista tapaa. Ensimmäisessä tavassa käytetään kaikkien vaiheiden virtoja sekä vaihe- ja pääjännitteiden vektorisuurei-ta maasulkuvirran suuruuden määrittämiseksi. Tämä toimii erityisesti, kun maasulkuvirrat ovat suuria ja kuormat pieniä. Varsinaisessa maasulun ja edelleen maadoitusjännitteen laskemiseksi käytetään sähköverkon nollajännitettä ja nollavirtaa sekä kaikkien vaiheiden edellä mainittuja jännitesuureita. Viallisen vaiheen jännitteestä sitten määritetään maadoituksessa syntyvä maadoitusjännite, jonka perusteella turvallisuusmääräysten vaatimukset voidaan ottaa huomioon.For example, there are two simple ways to calculate the earth fault current. The first method uses currents of all phases and vector quantities of phase and main voltages to determine the magnitude of the earth fault current. This works especially when earth-fault currents are high and loads are low. In the actual calculation of the earth fault and further the earthing voltage, the mains zero voltage and the zero current are used, as well as the voltage values mentioned above for all phases. The faulty phase voltage is then used to determine the ground voltage generated during the grounding process, which can be used to meet safety requirements.

Toisessa tavassa edellä olevan lisäksi käytetään nollavirran reaktiivisella paluuvirralla korjattua arvoa vikapaikkaan menevän virran määrittämiseen. Tässä tilanteessa paluuvirran resis-tiivinen osuus on hyvin pieni. Vastaavasti kaksivaiheisessa maaoikosulussa voidaan määrittää virrat korjaamalla laskentaa kuormien pätö- ja loisteholla. Edelleen voidaan laskea kahden tai kolmen vaiheen maadoituksien tai maan kautta tapahtuvat maasulut ja niistä aiheutuvat maasulkuvirrat. Myös usein tapahtuvat kahden vaiheen oikosulut maakosketuksella voidaan poistaa yksinkertaisella oikosulkusuojalla, jonka toiminnassa huomioidaan keksinnön mukaisesta maadoitusjännitelaskennasta saatavia tuloksia. Yleisesti sanottuna maasulku 16 havaitaan maadoitus-jännitteestä Um, nollavirrasta 10 ja vikaresistanssista.In another way, in addition to the above, the value corrected by the zero current reactive return current is used to determine the fault current. In this situation, the resistive portion of the return stream is very small. Similarly, in a two-phase earth fault, currents can be determined by correcting the calculation with the actual and reactive loads of the loads. Further, earth and earth earth currents resulting from two or three phase earthing or through earth can be calculated. Also, frequent two-phase short circuits by ground contact can be eliminated by a simple short circuit protection whose operation takes into account the results of the ground voltage calculation according to the invention. Generally, earth fault 16 is detected at ground voltage Um, zero current 10, and fault resistance.

Myös suuriresistanssisten vikojen havaitsemiseen ja poistamiseen saadaan yksinkertainen resistanssiperusteinen laskenta maadoitusjännitteen ja maadoitusvirran perusteella. Menetelmällä voidaan varmistaa ja parantaa esimerkiksi maahan pudonneiden johtimen tunnistusta jo tunnetun admittanssiperusteisen suojauksen osana. Tällöin sähköverkon kytkentä- ja muutostilanteissa kuten myös maasulkuvirran kompensointiasteen muutoksissa voidaan parantaa suuriresistanssisten vikojen havaitsemista ja poistamista.Also, for the detection and elimination of high-resistance faults, a simple resistance-based calculation based on the ground voltage and ground current is obtained. The method can ensure and improve, for example, the identification of a dropped conductor as part of the known admittance-based protection. In this case, the detection and elimination of high-resistance faults can be improved in switching and switching situations of the power grid, as well as in changes in the earth-fault current compensation degree.

Claims (10)

1. Menetelmä kolmivaiheisen sähköverkon maasulkusuojsuksessa, jossa menetelmässä sähköverkon (10) mittauspisteessä (17) määritetään keskeytyksettä summavirtaa (10), ja menetelmässä maasulku (16) havaitaan, minkä jälkeen suoritetaan tarvittavat toimenpiteet, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään maasulusta (16) aiheutuva paluuvirta (lp), joka eliminoidaan summavirrasta (10), ja eliminoinnilla summavirrasta (10) määritetään maasulkuvirta (Is), josta maasulun (16) sijainnin perusteella määritetään maadoitusjännite (Um), jonka perusteella maasulku (16) havaitaan ja suoritetaan tarvittavat toimenpiteet .A method of earth-shielding a three-phase power network, wherein the measuring point (17) of the power network (10) continuously detects a sum current (10), and the method detects an earth fault (16), (lp), which is eliminated from the sum current (10), and the elimination from the sum current (10) determines an earth fault current (Is), from which the earth voltage (Um) is determined based on the location of the earth fault 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulun (16) ollessa yhdessä vaiheessa (15) paluuvirta (lp) määritetään kahdesta muusta vaiheesta (13, 14).Method according to Claim 1, characterized in that, when the earth fault (16) is in one stage (15), the return current (1p) is determined from the other two stages (13, 14). 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paluuvirta (lp) määritetään kahden vaiheen (13, 14) sum-manollapiirin summavirtana.Method according to Claim 2, characterized in that the return current (1p) is defined as the sum of the two-phase (13, 14) sumollar circuit. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eliminoinnissa käytetään mittauspisteessä (17) määritettyä nollajännitettä (U0), josta paluuvirran (lp) kautta määritetään maasulkuvirta (Is).Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the zero voltage (U0) determined at the measuring point (17) is used for the elimination, from which the earth fault current (Is) is determined via the return current (lp). 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulun (16) sijainti määritetään mittauspisteen (17) jäännösjännitteen ja summavirran (10) perusteella .Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the location of the earth fault (16) is determined on the basis of the residual voltage and the total current (10) of the measuring point (17). 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että summavirta (10) ja paluuvirta (lp) määritetään yhdestä ja samasta johdosta (12).Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the sum current (10) and the return current (lp) are determined from one and the same line (12). 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritettyä maadoitusjännitettä (Um) verrataan sallittuun kosketusjännite-kestoaika-suhteeseen ja maadoitus j ännitteen ja/tai ajan ylittyessä suoritetaan sähköverkon (10) katkaisu.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the determined earthing voltage (Um) is compared with the permissible contact voltage-to-life ratio and the earthing voltage and / or time is cut off by the electric network (10). 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulku (16) havaitaan maadoitusjännit-teestä (Um), nollavirrasta (10) ja vikaresistanssista.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the earth fault (16) is detected by a ground voltage (U m), a zero current (10) and a fault resistance. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään yksivaiheisen ja/tai kaksivaiheisen maasulun (16) havaitsemiseen.Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the method is used for detecting a single-phase and / or two-phase earth fault (16). 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään suuriresistanssisten vikojen havaitsemiseen. PATENTKRAVMethod according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the method is used for detecting high-resistance defects. claim
FI20155423A 2015-06-03 2015-06-03 Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains FI126434B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155423A FI126434B (en) 2015-06-03 2015-06-03 Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains
EP16802629.2A EP3304105A4 (en) 2015-06-03 2016-03-14 Method for earth fault protection for a three-phase electrical network
PCT/FI2016/050158 WO2016193529A1 (en) 2015-06-03 2016-03-14 Method for earth fault protection for a three-phase electrical network
CN201680038097.2A CN107735690B (en) 2015-06-03 2016-03-14 Method for ground fault protection of a three-phase electrical network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155423A FI126434B (en) 2015-06-03 2015-06-03 Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20155423A FI20155423A (en) 2016-11-30
FI126434B true FI126434B (en) 2016-11-30

Family

ID=57358719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20155423A FI126434B (en) 2015-06-03 2015-06-03 Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3304105A4 (en)
CN (1) CN107735690B (en)
FI (1) FI126434B (en)
WO (1) WO2016193529A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653510C1 (en) * 2016-12-26 2018-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Method for compensation of single-phase short-circuit current
RU2673799C1 (en) * 2017-11-17 2018-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") Device for automatic compensation of current of single phase-to-earth fault
EP3570399B1 (en) 2018-05-18 2022-03-16 ABB Schweiz AG Method and apparatus for use in earth-fault protection
CN110514934B (en) * 2019-09-10 2021-07-30 苏州热工研究院有限公司 Power supply reliability analysis method and system for low-voltage distribution board
RU2742825C1 (en) * 2020-01-13 2021-02-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Method of single-phase short-circuit current compensation in conditions of uncontrolled asymmetry of phase capacitances of insulation in relation to housing
CN113949033B (en) * 2020-12-17 2023-07-18 保定钰鑫电气科技有限公司 Method for processing interphase short circuit of three-phase power supply system
CN113949043B (en) * 2020-12-17 2023-07-18 保定钰鑫电气科技有限公司 Method for processing interphase short circuit of power supply system
CN113725824B (en) * 2020-12-28 2023-12-15 保定钰鑫电气科技有限公司 Device for processing interphase short circuit
CN113644622B (en) * 2021-01-18 2023-07-18 保定钰鑫电气科技有限公司 Device for assisting in processing interphase short circuit
CN113949044B (en) * 2021-02-02 2024-02-13 保定钰鑫电气科技有限公司 Three-phase non-effective grounding power supply system
CN113725825B (en) * 2021-04-19 2023-12-05 保定钰鑫电气科技有限公司 Method for processing interphase short circuit of power supply system
CN113949046B (en) * 2021-06-30 2023-12-15 保定钰鑫电气科技有限公司 Method for processing interphase short circuit of three-phase power system
CN113949045B (en) * 2021-06-30 2024-02-09 保定钰鑫电气科技有限公司 Method for eliminating interphase short circuit of three-phase power system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI109246B (en) * 1998-06-02 2002-06-14 Abb Oy Method and apparatus for identifying a faulty wiring output in a power distribution network in an earth fault situation
FI117258B (en) * 1998-11-02 2006-08-15 Abb Oy Ground-fault protection of the electricity network
US6525543B1 (en) * 2000-10-20 2003-02-25 Schweitzer Engineering Laboratories Fault type selection system for identifying faults in an electric power system
FI118492B (en) * 2005-05-17 2007-11-30 Abb Oy A system and method for determining the location of an earth fault
EP2192416B1 (en) * 2008-11-26 2018-01-03 ABB Schweiz AG Method and apparatus for detecting a phase-to-earth fault
JP2010187446A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Chugoku Electric Power Co Inc:The Power cable ground fault detecting apparatus and power cable ground fault protection device
EP2402774B1 (en) * 2010-06-29 2013-05-15 ABB Technology AG Method and apparatus for determining distance to phase-to-earth fault
SE536143C2 (en) * 2011-06-14 2013-05-28 Dlaboratory Sweden Ab Method for detecting earth faults in three-phase electric power distribution network
CN103852688B (en) * 2012-11-30 2016-11-16 施耐德电器工业公司 For the method and apparatus determining the position of earth fault
CN104345197B (en) * 2013-07-24 2017-09-15 施耐德电器工业公司 The method and apparatus of the angle of residual voltage is estimated in singlephase earth fault

Also Published As

Publication number Publication date
CN107735690A (en) 2018-02-23
CN107735690B (en) 2021-06-11
FI20155423A (en) 2016-11-30
EP3304105A4 (en) 2019-07-10
EP3304105A1 (en) 2018-04-11
WO2016193529A1 (en) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI126434B (en) Procedure for earth-fault protection in a three-phase mains
RU2727727C1 (en) Safe operational method for reducing voltage and eliminating phase arcing of earth fault of switched off grounding system
RU2739824C1 (en) Safe operational method of reducing active voltage of ground-fault phase of switched off grounding system
FI115488B (en) Method and apparatus for detecting a breaking earth fault in a power distribution network
US20160103157A1 (en) Ratio metric current measurement
US20150346266A1 (en) System and method for pulsed ground fault detection and localization
US9933487B2 (en) System and method for detecting, localizing, and quantifying stator winding faults in AC motors
RU2631025C2 (en) Detection of direction of weakly resistant short circuit to earth of average voltage with help of linear correlation
CN110546881B (en) Segmented estimation of negative sequence voltage for fault detection in electrical systems
US10734800B2 (en) Method for preventing a dangerous, higher-frequency earth fault current for an electrical drive system
US11327106B2 (en) System and method for locating faults on a polyphase electrical network using positive and negative sequence voltage variation
US10191102B2 (en) Automatic current transformer polarity correction
Huang et al. A novel method of ground fault phase selection in weak-infeed side
US20150124358A1 (en) Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral
Makwana et al. Transmission line protection using digital technology
Patel et al. A novel approach to transformer differential protection using sequence component based algorithm
US10338122B2 (en) Method and device for detecting a fault in an electrical network
KR20090056686A (en) Method and apparatus for detecting a leakage current and determining a phase of the leakage current using phase comparison between a net current and phase currents
Nikander Development of modern phase earthing system for improving quality of supply in the MV network
Halinka et al. New area measuring and decision algorithm concepts for power lines' distance protection
Neamt et al. Considerations about fault loop impedance measurement in TN low-voltage network
EP4136725A1 (en) Fault detection in a power transmission system
Koudelka et al. Analysis of Fault Condition Caused by Phase Interruption of HV Overhead Line
Parise et al. A simplified method for arc flash assessment in low voltage AC
Hou Comparing Fault Resistance Coverage of Different Distribution System Grounding Methods

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126434

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ABB SCHWEIZ AG