FI74365C - Metod att detektera jordfel i naet foer distribution av elektrisk kraft och anordning foer genomfoerande av metoden. - Google Patents
Metod att detektera jordfel i naet foer distribution av elektrisk kraft och anordning foer genomfoerande av metoden. Download PDFInfo
- Publication number
- FI74365C FI74365C FI823717A FI823717A FI74365C FI 74365 C FI74365 C FI 74365C FI 823717 A FI823717 A FI 823717A FI 823717 A FI823717 A FI 823717A FI 74365 C FI74365 C FI 74365C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- line
- fault current
- earth
- earth fault
- current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency 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 fault current to earth, frame or mass
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Description
74365
Menetelmä maasulun ilmaisemiseksi sähkövoiman jakeluun tarkoitetussa verkossa ja laite menetelmän toteuttamiseksi
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää maasulun ilmaisemiseksi sähkövoiman jakeluun tarkoitetussa verkossa voima-asemalta, josta lähtee tietty määrä verkkoon kuuluvia johtoja ja laitetta tämän menetelmän toteuttamiseksi.
Säteissyötetty jakeluverkko on suojattava maasululta siten, että viallinen laitteistö-osa tai johto automaattisesti kytketään pois virrankatkaisimensa avulla. Tämä on välttämätöntä mikäli halutaan minimoida henkilövahinkojen ja tulipalojen vaara.
Maasulkusuojän muotoilu määräytyy pääasiassa verkon suuruuden, sen maadoituksen ia määräyksien mukaan, jotka ovat voimassa voimasähkölaitteistoille koskien sallittuja jännitteitä maasulun aikana suojamaadoitetussa laitteisto-osassa. Johtuen verkkojen erilaisesta rakenteesta käytetään tänään monta eri mittaperustetta.
Seuraavat merkinnät sisältyvät tekstiin:
Xc = verkon kapasitiivinen reaktanssi maata vastaan (Ω/vaihe) X.T = maadoituskuristimen reaktanssi (Ω) R0 = maadoituskuristimen sisäinen vastus (Ω) UQ = verkon nollapistejännite (V) U = verkon vaihejännite (V) (U /U) x 100 = maasulun muodostumisaste (%)
Ij = verkon maasulkuvirta (A) IJR = maasulkuvirran se osatekijä, joka on samassa vaiheessa kuin nollapistejännite UQ (A) Λ IJR = IjR:n huippuarvo (A) 2 74365 ΔI = verkon maasulkuvirran muutos (A)
Rj = vikapaikan ylimenovastus maan suhteen (Ω)
Maasulun ilmaisu tapahtuu kuten mainittua monella eri tavalla, mm. riippuen onko verkko maadoitettu ja miten.
Maadoittamat on verkko, so. kun = XN = <*>, voi esiintyä jos verkon kokonaisjohtopituus ei ole liian suuri. Maasulku-virta on silloin verkon kapasitiivisen reaktanssin Xc maan suhteen ja ehkä myös vikapaikan ylimenovastuksen Rp rajoittama. Tässä käytetään virransuuntareleitä, jotka ovat herkkiä maasulun virroille, jotka suhteessa nollapistejännitteeseen ovat kapasitiiviset.
Suoraan maadoitetut verkot, so. kun Rjj = XN = 0, ovat hyvin harvinaiset jakeluverkkotasolla, koska maasulkuvirta Ij voi saada hyvin korkeita arvoja. Koska suoramaadoitus tarkoittaa sitä että UQ on nolla, käytetään ainoastaan maasulku-virtaa valikoivan maasulun ilmaisuun tai viallisen johdon poiskytkemiseen.
Maaadoitus muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen kautta, jossa R^ on suurempi kuin 50Ω, esiintyy pienemmissä ja keskisuurissa verkoissa. Muuntajan tähtipisteen ja maan välinen vastus Rjj valitaan siten, että riittävän suuri aktiivinen, tai kuten myös sanotaan resistiivinen virta, so. virta, joka on samassa vaiheessa kuin nollapistejännite. aikaansaadaan maasulun aikana. Virransuuntareleet, jotka ovat herkkiä resistiiviselle maasulkuvirralle ja joita syötetään muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen kautta kulkevalla virralla, suojaavat verkkoa.
Maadoituskuristimen XN ja muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen Rjj avulla tapahtuva maadoitus esiintyy suuremmissa verkoissa, joissa kapasitiivinen maasulkuvirta muuten olisi liian suuri. Kapasitiivinen maasulkuvirta kompensoidaan kipinäkaaren sammutuskäämin avulla siten, että 3 74365 saadaan viritetty verkko. Maasulkuviallisen laitteisto-osan valikoivan poiskytkemisen aikaansaamiseksi käytetään virran-suuntareleitä, jotka ovat herkkiä resistiiviselle maasulku-virralle, so. muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen kautta kulkevalle virralle. Joskus käytetään erityistä automatiikkaa hoitamaan muuntajan tähtioisteen ja maan välisen vastuksen pois- ja jälleenkytkemisen siten, että annetaan vialle itsesammutuksen mahdollisuus, ennenkuin joku rele-toiminta puuttuu asiaan ja kytkee pois johdon.
Maadoituskuristimen avulla tapahtuva maadoitus esiintyy hyvin suurissa verkoissa. Muuten on voimassa sama kuin reaktorin ja resistorin avulla tapahtuvassa maadoituksessa, kuitenkin siten, että maadoituskuristimen sisäisen vastuksen RQ on oltava riittävän suuri siten, että resistiivinen virtakomponentti on arvioitavissa.
Tänään käytettävät komponentit ja järjestelmät maasulkumit-tauksen, tunnistuksen ja poiskytkemisen suorittamiseksi ei voida kuten jo osaksi on ilmennyt yllämainitusta, tehdä samanlaisiksi, johtuen eri maadoitusperiaatteista. Toivottu herkkyys ja nopeus ei myöskään ole saavutettavissa.
Suoraan maadoitetussa verkossa on kuitenkin saavutettavissa teoreettisesti verrattain korkea maasulkusuojan herkkyys mahdollisuudella suuren ylimenovastuksen omaavien vikojen valikoivaan ilmaisuun. Maadoittaminen on kuitenkin, kuten jo mainittiin, verrattain harvinaista, johtuen hyvin suurista maasulkuvirroista, jotka silloin voivat esiintyä.
Maadoittamaton verkko tarjoaa myös verrattain hyviä mahdollisuuksia maasulun valikoivaan ilmaisuun suurella ylimeno-vastuksella. Maadoittamaton verkko on kuitenkin verrattain harvinainen, koska vain pienet verkot voivat tulla kysymykseen. Sitäpaitsi halutaan usein välttää maadoittamattomia verkkoja johtuen tilapäisten maasulkujen riskistä.
4 74365
Vastusmaadoitetussa verkossa, jossa R^ vastaa 2-15 A maa-sulkuvirtaa, ja verkossa, jossa on sammutuskäämin avulla tapahtuva maadoitus yhdistettynä vastusmaadoitukseen, antaa virransuuntareleet, jotka ovat herkkiä resistiiviselle maasulkuvirralle vaihtelevan herkkyyden maasululle, jolla on suuri ylimenovastus. Herkkyys on suuresti riippuvainen verkon suuruudesta. Yleisesti voidaan kuitenkin sanoa, että suuret verkot tarjoavat rajoitettuja mahdollisuuksia suur-ohmisten maasulkujen valikoivaan ilmaisuun.
Kolme tärkeintä syytä virransuuntareleiden, jotka ovat herkkiä resistiiviselle maasulkuvirralle, rajoitetulle herkkyydelle ovat seuraavat:
Pienen maasulkuvirran yhteydessä, jossa kapasitiivinen tai induktiivinen osatekijä on dominoiva, voi virtamuuntajän kulmavirhe aiheuttaa mittavirheen.
Pienen muodostumisasteen omaavien vikojen yhteydessä on teho- ja virransuuntareleiden vaikea mitata I x coscp suurilla cp:n arvoilla, so. alueella φ = 80°-90°.
Käytännön syistä ei voida säätää releiden herkkyyttä mielivaltaisen korkeaksi. Tähän voi olla monta syytä, kuten eris-timien vuotovirrat, satunnaiset kosketukset ympäristön kanssa tai suolamyrskyt meren lähistöllä. Liian suuri maa-sulkusuojien herkkyys aiheuttaisi silloin aiheettomia laukaisuja.
Sähkövoiman jakelijoiden taholta on ilmaistu toivomus että voitaisiin ilmaista maasulku, jolla on suurempi vikapaikan ylimenovastus Rp kuin mihin nykyään pystytään (~3 kQ).
On hyvin tunnettu tosiasia, että maasulku, jota ei voida paikallistaa ja kytkeä pois ajoissa voi aiheuttaa henkilövahinkoja tai palovaaraa. Erityisen kiinnostuksen aiheena on tässä nk. takaasyötetty maasulku, so. vika, 5 74365 jossa yhdelle vaiheelle syntyy katkos ja maasulku syntyy vaiheeseen katkoksen jälkeen ja syöttö tapahtuu kuormituksen kautta. Nämä virheet voivat tänään jäädä havaitsematto-miksi pitkän aikaa.
Toivomuksena on relesuojien standardisointi siten, että samoja komponentteja ja järjestelmiä voidaan käyttää eri verkoissa, riippumatta verkon suuruudesta, sen maadoituksesta jne.
Selostetut tekniset ongelmat voidaan suurelta osin voittaa ja mainitut toiveet täyttää keksinnön mukaisten menetelmien ja laitteiden avulla, joiden tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksista.
Saavutettavista eduista voidaan mainita seuraavat: - Suurempi maasulun herkkyys suurella ylimenovastuksella.
- Yhtenäinen ja yleinen suoja, joka sopii kaikille verkko-tyypeille.
- Virtamuuntajille asetettavat vaatimukset voidaan pitää kohtuullisina kun ajatellaan, että systemaattiset poikkeamat kompensoidaan.
Korkeajännitelaitteiston osalta voidaan aikaansaada säästöjä, kuten että muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen ei välttämättä tarvitse sietää suuria tehoja. Taloudellisuus suurilla asemilla.
Suuri joustavuus eri toimintavaatimusten suhteen. Parantuneet mahdollisuudet suorittaa relesuojajärjestelmän automaattinen valvonta. Tämä voi tapahtua siten, että mittayksikkö valvoo itseään sekä että erityisellä tietokoneella määrävälein suoritetaan koko relejärjestelmän nk. rutiinikokeita.
Systeemiä voidaan helposti täydentää jälleenkytkennän automatiikalla sekä nollapisteautomatiikalla ilman suurempia kustannuksia.
6 74365
Keksinnön mukaisen menetelmän periaate mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi selviää patenttivaatimuksista ja seuraavasta:
Kunkin johdon maasulkuvirta Ij mitataan ja johto, jossa on suurin resistiivinen maasulkuvirta IjR tai suurin maasulkuvirta Ij tai suurin maasulkuvirran muutos Mj valitaan, minkä jälkeen mitattu resistiivinen maasulkuvirta IJR tai maasulkuvirta Ij tai sen muutos valitussa johdossa verrataan ainakin yhteen ennalta määrättyyn referenssiarvoon ja vian ilmaisu aikaansaadaan tasolla, joka ylittää referenssiarvon. Kaikkien johtojen resistiivinen maasulkuvirta mitataan hetkellisesti silloin, kun nollapistejännitteen derivaatta vaihtaa etumerkkiään, so. iTT3 mitataan, minkä jälkeen mitä-tut arvot summataan kunkin johdon osalta siten, että summa on maasulkuvirran aktiivisen osatekijän arvon mitta. Vaihtoehtoisesti voidaan maasulkuvirta Ij mitata hetkellisesti kaikilla johdoilla eri mitta-ajankohtina kunakin verkkojak-sona ja tietty määrä mitatuista arvoista summata kuliakin johdolla ajallisesti taaksepäin, jotta näin saataisiin mainitun maasulkuvirran arvolle mitta. Mitatun arvon ja edeltävänä jaksona mitatun arvon erotus muodostetaan jatkuvasti. Muodostetaan kunakin mittahetkenä saatujen yksittäisten, kahden toisiaan seuraavan verkko jakson maasulkuvirtojen erotusten summa, josta muodostetaan maasulkuvirran Mj muutos. Maasulkuvirran IT_. mittaus initialisoidaan ja se jatkuu niin kauan, kunnes verkon nollapistejännite UQ saavuttaa tietyn ennalta määrätyn arvon.
Keksinnön mukaisessa laitteessa mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi on elimet kunkin johdon maasulkuvirran Ij mittaamiseksi, elimet johdon, joka omaa suurimman aktiivisen maasulkuvirran IJR, suurimman maasulkuvirran Ij tai suurimman maasulkuvirran muutoksen valitsemiseksi, elimet mitatun resistiivisen maasulkuvirran IJR tai mitatun maasulkuvirran Ij tai sen muutoksen vertaamiseksi ainakin yhteen ennalta määrättyyn referenssiarvoon, ja elimet vian ilmaiseman lähtäsignaalin antamiseksi mikäli taso ylittää referenssi-arvon .
74365 7
Mainittuun elimeen kuuluu kullekin johdolle järjestetty sovitusyksikkö, joka on järjestetty siten, että sen tuloon tulee vastaavan johdon maasulkuvirta Ij ja sovitusyksikön perään kytketty maasulkuvirran mittayksikkö, jossa on kullakin johdolla oma lähtönsä, jotka lähdöt on järjestetty antamaan vian ilmaisevia lähtösignaaleja.
Mainittu elin sisältää myös nollapistejännitteen UQ mittayksikön, joka on järjestetty tuloonsa vastaanottamaan nollapiste jännite ja lähtöönsä antamaan lähtösignaali, joka, mikäli amplitudi saavuttaa ennalta määrätyn arvon, antaa tietoa siitä, milloin nollapistejännitteen derivaatta muuttaa etumerkkiään.
Mainittu maasulkuvirran Ij mittayksikkö on järjestetty mittaamaan niin maasulkuvirran ΔIj muutoksen, kuin myös maasulkuvirran absoluuttisen arvon tai sen aktiivisen osatekijän, ja antamaan virheen ilmaisevan lähtösignaalin arvolla, joka ylittää ennalta määrätyn vertailuarvon.
Keksintö perustuu siihen, että kaikkien johtojen maasulkuvirta IT mitataan ja niitä verrataan keskenään. Suurinta J
virtaa verrataan säädettyyn referenssiin.
On olemassa kaksi tapaa mitata Ij. Toinen tapa (mittatapa 1) mittaa virran hetkellisarvon kahdesti verkkovaiheen jakson aikana hetkellä, joka vastaa 90°:een vaiheviivettä nollapiste jännitteen nollaleikkaamisesta, so. mitataan resistii-visen maasulkuvirran osatekijän huippuarvo. Tämä tapa vaatii siis muuntajan tähtipisteen ja maan välisen vastuksen, mutta on muuten riippumaton verkon järjestelystä.
IT:n toisessa mittatavassa (mittatapa 2) mitataan hetkellis-arvo ajankohtana, jota ohjaa aikavälikello. Tämä tapa ei periaatteessa vaadi nollapistejännitteen UQ mittausta, koska teollisuustaajuuteen synkronointi tapahtuu aikavälikellon avulla. Menetelmä ei myöskään aseta vaatimuksia muuntajan 74365 ,r» ö tähtipisteen ja maan väliselle vastukselle, oli sellainen tai ei.
Samanaikainen kaikkien johtojen huippuarvojen mittaus resistiivisen maasulkuvirran suhteen, tai aikavälikellon ohjaamien hetkellisarvomittausten suhteen, mahdollistuvat käyttämällä monikanavaista, nk. multipleksoitua A/D-muun-ninta, so. hyvin nopeaa singaalinvaihtokytkintä analogisella tulolla ja digitaalisella lähdöllä.
Keksintöä selitetään nyt kahden ratkaisuvaihtoehdon avulla viitaten oheistettuihin piirustuksiin.
Kuvio 1 esittää tapausta kun ainoastaan käytetään sen maa-sulkuvirran osatekijän huippuarvoa, joka on samassa vaiheessa kuin nollapistejännite. Lohko n:o 2 tarkoittaa multipleksoitua A/D-muunninta. Lohkot 7 ja 13 tarkoittavat demulti-plekseria. Lohko n:o 10 tarkoittaa maksimiarvon hakijaa, so. elementti, joka hakee tulevien signaalien joukosta suurinta. Maksimiarvon hakijalla on kaksi lähtöä, toinen antaa maksimiarvon ja toinen kertoo missä tulojöhdossa maksimiarvo esiintyi.
Kuvio 2 tarkoittaa ratkaisua, jossa tarkkaillaan sekä maasul-kuvirtaa sellaisenaan että maasulkuvirran muutosta ja annetaan virran, joka ensin saavuttaa kullekin etukäteen säädetyn referenssiarvon, aikaansaada laukaisusignaali.
Periaatteessa voidaan keksinnön mukainen järjestely perustuen mittatapaan 1 selittää kuvion 1 avulla. Kunkin johdon maasulkuvirta, joka normaali tapauksessa on käytönnöllisesti katsoen nolla, on käytettävissä signaalien IJ1, IJ2 jne. muodossa. Mitattu virta kulkee sovitusyksikön 1 kautta, jossa virtasignaali muunnetaan sopivaksi jännitteeksi ja jossa myös suodatus tapahtuu. Jokaisella johdolla on oma sovi-tusyksikkönsä. Sovitusyksikköjen lähtö on järjestetty liitettäväksi multipleksoituun A/D-muuntimeen 2. Järjestelmään 74365 9 kuuluu nollapistejännitteen mittayksikkö 3. Tämän ylittäessä säädetyn referenssiarvon U0ref 4 avaa kynnyselementti 5 UQ:n pääsyn multipleksoidun A/D-muuntimen ohjauspulssieli-melle 6. Tämä elin antaa käynnistyssysäyksen multipleksoi-dulle A/D-muuntimelle joka kerta kun UQ ohittaa maksimiarvon. Jokaisen johtovirran hetkellisarvon mittaus tapahtuu tällöin. Tämä arvo vastaa maasulkuvirran sen osatekijän huippuarvoa, joka on samassa vaiheessa kuin nollapistejännite. Multipleksoitu A/D-muunnin antaa kullekin johdolle digitaalisen arvon, joka vastaa iJR:ää. Nämä arvot viedään demultiplekserille 7, jota ohjaa sama ohjauspulssielin 6, jonka jälkeen mitatut arvot viedään ja säilytetään kunkin johdon muistissa 8. Pulssielimen 6 antaessa seuraavan käyn-nityssysäyksen, so. UQ:n ohittaessa seuraavan maksimiarvon, tapahtuu uusi IJR:n mittaus jokaiselle johdolle. Digitaalinen arvo summataan summaimessa 9 arvoon, joka on kussakin muistissa 8. Pulssielimen 6 pulssinannon tahdissa tutkii maksimiarvon etsijä 10 kaikki muistit 8. Maksimiarvonetsijä antaa tietoa maksimaalisesta summatusta arvosta sekä missä johdossa tämä arvo esiintyy. Virta-arvo verrataan säädettyyn referenssiarvoon IjRref 11 ja virta-arvon ylittäessä IJRref saa demultipleksori 13 signaalin. Demultipleksoria ohjataan johtotietojen kautta maksimiarvonetsijästä 10 käsin siten, että se johto, jolla on niin suuri maasulkuvirta, että vastaava signaali ohittaa kynnyselementin, saa laukaisusignaa-lin u.
Periaatteessa voidaan keksinnön järjestelmä mittatavan 2 tullessa kysymykseen esittää kuvion 2 avulla. Kaikkien johtojen maasulkuvirta on käytettävissä signaalien IJ1, IJ2 jne. muodossa. Mitattu virta ohittaa sovitusyksikön 1, jossa virta-signaali muunnetaan sopivaksi jännitteeksi ja jossa myös suodatus tapahtuu. Jokaisella johdolla on oma sovitusyksik-könsä. Sovitusyksikköjen lähdöt on järjestetty yhdistettäviksi multipleksoituun A/D-muuntimeen 2. Järjestelmään sisältyy aikavälikello 3a. Kello 3a generoi käynnistyspulsseja multipleksoidulle A/D-muuntimelle vakiomäärä per jakso.
10 74365 Xäynnistyspulssit toistuvat samoin katkoksin ja jakson n:s pulssi toistuu seuraavassa jaksossa saman vaiheen kohdalla suhteessa syöttävään verkkoon. Jokainen hetkellisesti, jokaiselle johdolle mitattu ja digitaaliseksi arvoksi muunnettu arvo viedään osin suoraan demultiplekserille 4a, osittain yhden jakson mittaisen aikaviiveen 5a kautta toiselle demultiplekserille 6a. Aikavälikello 3a ohjaa demultiplekse-reita 4a ja 6a samoilla käynnistyspulsseilla kuin multiplek-soitua A/D-muunninta 2. Kunkin johdon hetkellisarvon ja vastaavan arvon jaksoa aikaisemmin erotus aikaansaadaan kullakin mittahetkellä erotuksen muodostajien 7a, 8a avulla. Demultiplekserin 4a välittämät arvot viedään muistiin 9a.
Joka kerta aikavälikellon 3a antaessa käynnistyspulssin saadaan kullekin johdolle uusi mitta-arvo. Mitta-arvojen summaus per jakso aikaansaadaan summaimilla 10a. Kullekin jaksolle saatu arvo on maasulkuvirran mitta tänä jaksona. Muistin päivitys tapahtuu jokaisella jaksolla. Sama järjestely toistetaan arvoille, jotka edustavat muutosvirtoja, so. erotuksen muodostajien 7a, 8a lähtösignaalit jne., jotka viedään muistiin 11a ja käsitellään summaimessa 12a. Ainoa ero on siinä, että maasulkuvirran muutos Mj muodostetaan kunakin mittahetkenä saatujen yksittäisten kahden toisiaan seuraavan verkko jakson maasulkuvirto j en erotusten surmana. Maksimiarvon etsijöissä 13a, 14-, joita myös ohjaa aikavälikello 3a, tapahtuu kaikkien arvojen tarkistaminen ja* lähtöihin saadaan tietoa missä johdossa (line "i") on suurin maasulkuvirta Ij ja arvo joka vastaa virran suuruutta tai missä johdossa (line "ii") on suurin muutosvirta Mj ja tämän arvo. Virta-arvo IjMAX verrataan referenssiarvoon Ijref 15. Kynnyselementti 16 antaa signaalin tai-elementille 17 mikäli IjMAX > Ijref. Tai-elementin 17 lähtö, kytketään säädettävän aikaviive-elementin 18 kautta ja-elementtiin 19. Toinen kriteeri laukai-susignaalin u antamiseksi on että nollapistejännite ylittää säädetyn referenssiarvon UQref 20. Kynnyselementti 21 antaa signaalin ja-elementille 19 mikäli UQ on suurempi kuin UQref. Ja-elementin 19 lähtö on kytketty demultiplekseriin 22, joka johtoinformaation line "i" avulla antaa laukaisu- 74365 11 signaalin u vialliselle johdolle. Maksimiarvonetsijän 14 lähtäsignaalit viedään kuhunkin muistiin 23 ja 24. Nämä muistit nollataan ja päivitetään jatkuvasti jokaisen etsinnän yhteydessä maksimiarvonetsijässä. Muistin 23, joka vastaa AljMAX:ia, lähtö verrataan säädettyyn referenssiarvoon ÄIjref 25 ja mikäli AIjMAX > AIjref antaa kynnyselementti 26 lähtösignaalin, joka viedään toisena tulosignaalina tai-elementille 17. Kynnyselementin 26 lähtösignaali viedään myös lukkoelementille 27, joka signaalin saatuaan tietyn ajan sulkee muistit 23 ja 24. Tämä järjestelmä on välttämätön jotta varmistettaisiin, että maksimiarvonestsijän 14 informaatio on tallella elementin 18 antaman aikaviiveen jälkeen. Johtoinformaatio line "ii" laukaisutoiminnan ohjaamiseksi oikealle johdolle on silloin tallella ja viedään demultiplekserille 22.
Claims (7)
1. Metod att detektera jordfel i nät för distribution av elektrisk kraft frän en kraftstation frän vilken utgär ett antal i nätet ingSende linjer med hjälp av att jordfelsström-men I för varje linje uppmätes (1), kännetecknad därav, att linje utväljes, vilken uppvisar störst aktiv jordfels- ström I (10), alternativt störst jordfelsström I eller JR J störst ändring 1 jordfelsström ΔΙ (13a, 14), varefter den J uppmätta jordfelsströmmen eller ändringen i densamma i den utvalda linjen jämföres (12), (16), (26) med ätminstone ett förutbestämt referensvärde (11), (15), (25) och en felindike-ring erhälles (13), (22) vid en niva överstigande referens-värdet.
1. Menetelmä maasulun ilmaisemiseksi sähkövoimanjakeluun tarkoitetussa verkossa voima-asemalta, josta lähtee tietty määrä verkkoon sisältyviä johtoja, mittaamalla (1) kunkin johdon maasulkuvirta I , tunnettu siitä, että valitaan se J johto, jossa on suurin aktiivinen maasulkuvirta I (10), JR tai suurin maasulkuvirta I tai suurin muutos maasulkuvir- U rassa ΔΙ (13a, 14), minkä jälkeen mitattua maasulkuvirtaa J tai siinä tapahtunutta muutosta valitussa johdossa verrataan (12), (16), (26) ainakin yhteen ennalta määrättyyn referens-siarvoon (11), (15), (25) ja virheilmaisu aikaansaadaan (13), (22) tasolla, joka ylittää referenssiarvon.
2. Metod enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att jordfelsströmmen I uppmätes momentant (2) da nollpunkt-spänningens derivata byter tecken (6), varefter de uppmätta värdena för varje linje summeras (8), (9) sS att summan blir ett mätt pä beloppet av den aktlva komposanten av jordfels-strömmen. 15 74365
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulkuvirta I mitataan hetkellisesti (2) J R nollapistejännitteen derivaatan vaihtaessa etumerkkiään (6), minkä jälkeen kunkin johdon mitatut arvot summataan (8), (9) siten, että summa on maasulkuvirran aktiivisen osatekijän mi tta.
3. Metod enllgt patentkravet 1, kännetecknad därav, att jordfelsströmmen I uppmätes momentant (2) vid ett flertal J mättnifällen (3a) under varje period av nätfrekvens och att ett bestämt antal av de uppmätta värdena för varje linje sum- meras (9), (10a) bakät 1 tlden för att pl sS sätt bilda ett mStt pS beloppet av nämnda jordfelsström I . J
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulkuvirta I mitataan hetkellisesti (2) U useana mitta-ajankohtana (3a) jokaisen verkkojakson aikana ja että tietty määrä kunkin johdon mitatuista arvoista summataan (9), (10a) ajallisesti taaksepäin, jotta siten saataisiin mainitulle maasulkuvirral1 e I arvo. J
4. Metod enllgt patentkravet 1 och 3, kännetecknad därav, att sklllnaden mellan uppmätt värde v1d ett mättill-fälle och uppmätt värde vid motsvarande mätti11 fälie under föregiende period blldas (7a), (8a) kontinuerl1gt.
4. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiettynä ajankohtana mitatun arvon ja sitä edeltävän jakson aikana mitatun vastaavan arvon erotus muodostetaan (7a), (8a) jatkuvasti.
5. Metod enllgt patentkravet 4, kännetecknad därav, att summan av beloppen av de för varje mättlllfälle erhallna en- skllda sklllnaderna 1 jordfelsström I under tvS perioder av J nätfrekvens blldas (12), varur ändrlngen i jordfelsström ΔΙ J (11a) skapas.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunakin mitta-ajankohtana saatujen maasulkuvirto- 13 74365 jen I. erotusten summa muodostetaan (12) kahden verkkojak- o son aikana, josta muodostetaan maasulkuvirran ΔΙ (11a) U muutos.
6. Metod enllgt patentkravet 2, kännetecknad därav, att mätningen av jordfelsströmmen I initieras och fortgar sS J R länge som nätets uppmätta nol1punktsspänning U (3) uppnar • o visst förutbestämt värde (4).
6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maasulkuvirran I mittaus alkaa ja jatkuu niin kauan kuin verkon mitattu noilap1stejännite U (3) saavut- o taa tietyn ennalta määrätyn arvon (4).
7. Laite menetelmään maasulun ilmaisemiseksi sähkövoiman jakeluun tarkoitetussa verkossa voima-asemalta, josta lähtee tietty määrä verkkoon sisältyviä johtoja, ja jossa kunkin johdon maasulkuvirta I mitataan (1), tunnettu siitä, että J laitteeseen sisältyy elin johdon valitsemiseksi, joka omaa suurimman aktiivisen maasul kuvirran I (10), suurimman maasulkuvirran I (13a) tai suurimman maasul kuvirran muu- J toksen ΔΙ (14), elimet mitatun maasul kuvirran vertaami- g seksi tai siinä tapahtuneen muutoksen vertaamiseksi (12), 16), (26) ainakin yhteen ennalta määrättyyn referenssi arvoon (1, Π), (15), (25), ja elimet (13), (22) vian ilmaisevan lähtö-signaalin antamiseksi tasolla, joka ylittää referenssiarvon (11), (15), (25).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuun elimeen sisältyy kullekin johdolle järjestetty sovitusyksikkö (1), joka on sovitettu tuloonsa vastaanottamaan vastaavan johdon maasulkuvirta I , ja sovi tusyksl kköjen jälkeen kytketty maasul kuvirran ^ 2) mittayksikkö, jossa on kullekin johdolle järjestetty lähtö (13), (22), jotka lähdöt ovat järjestetyt antamaan virheen ilmaisevia lähtösignaaleja.
9. Patentti vaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuun elimeen sisältyy nol 1 apistejännitteen 14 74365 U mittayksikkö, joka on sovitettu tuloonsa vastaanottamaan o nollapistejännite ja lähdössään antamaan 1ähtösignaali, joka, mikäli amplitudi saavuttaa ennalta määrätyn arvon (4), ilmoittaa, kun nollapistejännitteen derivaatta vaihtaa etumerk-kiään (6).
10. Jonkin patenttivaatimuksista 7-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu maasulkuvirran I mittayk- J slkkö on järjestetty mlttamaan niin maasulkuvirran ΔΙ muu- U tosta kuin myös maasulkuvirran absoluuttista arvoa tai sen aktiivista osatekijää, ja mikäli arvo ylittää ennalta määrätyn referenssi arvon, antamaan virheen ilmaiseva 1ähtösignaali.
7. Anordnlng för genomförande av en metod att detektera jordfel 1 nät för distribution av elektrlsk kraft frän en kraftstatlon frSn vilken utgar ett antal 1 nätet Ingaende Hnjer, och där varje Hnjes jordfel sström I uppmätes (1), kännetecknad därav, att 1 anordnlngen Inglr organ för att utvälja den linje som uppvlsar störst aktiv jordfelsström I (10), störst jordfelsström I (13a) eller störst änd-JR J ring i jordfelsström ΔΙ (14), organ för att jämföra den J uppmätta jordfelsströmmen eller ändrlngen 1 densamma (12), (16), (26) med Stminstone ett förutbestämt referensvärde (11), (15), (25) och organ (13), (22) för att avge en fel1 nd1keran-de utslgnal vid en n1vä överstlgande referensvärdet (11), (15), (25).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8106436A SE446678B (sv) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | Metod att detektera jordfel i net for distribution av elektrisk kraft och anordning for genomforande av metoden |
| SE8106436 | 1981-11-02 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI823717A0 FI823717A0 (fi) | 1982-11-01 |
| FI823717L FI823717L (fi) | 1983-05-03 |
| FI74365B FI74365B (fi) | 1987-09-30 |
| FI74365C true FI74365C (fi) | 1988-01-11 |
Family
ID=20344926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI823717A FI74365C (fi) | 1981-11-02 | 1982-11-01 | Metod att detektera jordfel i naet foer distribution av elektrisk kraft och anordning foer genomfoerande av metoden. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529929A (fi) |
| EP (1) | EP0082103B1 (fi) |
| CA (1) | CA1191904A (fi) |
| DE (1) | DE3270665D1 (fi) |
| DK (1) | DK484082A (fi) |
| FI (1) | FI74365C (fi) |
| NO (1) | NO157758C (fi) |
| SE (1) | SE446678B (fi) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE449796B (sv) * | 1985-12-20 | 1987-05-18 | Asea Ab | Forfarande och anordning for lokalisering av fel pa en kraftledning |
| SE451102B (sv) * | 1985-12-20 | 1987-08-31 | Asea Ab | Forfarande for detektering av hogresistivt jordfel pa en kraftledning belegen mellan tva stationer samt anordning for genomforande av det nemnda forfarandet |
| US4800374A (en) * | 1986-10-31 | 1989-01-24 | Cray Research, Inc. | Personnel antistatic test device |
| ATE74237T1 (de) * | 1986-11-10 | 1992-04-15 | Siemens Ag | Verfahren und einrichtung zum orten eines erdschlusses eines leiters in einem drehstromnetz. |
| US4851782A (en) * | 1987-01-15 | 1989-07-25 | Jeerings Donald I | High impedance fault analyzer in electric power distribution |
| US4991105A (en) * | 1988-12-21 | 1991-02-05 | Accu-Scan, Inc. | Microprocessor controlled ground system monitor |
| GB2231216B (en) * | 1989-04-05 | 1993-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | Zero-phase sequence current detector |
| US5365179A (en) * | 1992-03-19 | 1994-11-15 | Electronic Development, Inc. | Apparatus and method for measuring ground impedance |
| JPH06300807A (ja) * | 1993-04-15 | 1994-10-28 | Hitachi Ltd | 絶縁劣化検出装置 |
| SE501936C2 (sv) * | 1993-09-28 | 1995-06-26 | Asea Brown Boveri | Förfarande för att efter det att ett fel har inträffat i ett kraftnät mäta och återskapa fasströmmarna samt anordning för genomförande av det nämnda förfarandet |
| US5506789A (en) * | 1993-10-15 | 1996-04-09 | The Texas A & M University System | Load extraction fault detection system |
| IT1272210B (it) * | 1994-04-22 | 1997-06-16 | Gianfranco Scasciafratti | Sistema di telemisura delle terre di protezione |
| US5550476A (en) * | 1994-09-29 | 1996-08-27 | Pacific Gas And Electric Company | Fault sensor device with radio transceiver |
| AT404072B (de) * | 1995-02-28 | 1998-08-25 | Haefely Trench Austria Gmbh | Verfahren zur erkennung eines einpoligen erdschlusses in einem drehstromnetz |
| FR2749986B1 (fr) * | 1996-06-14 | 1998-07-31 | Electricite De France | Appareil de detection de defaut d'isolement d'un dispositif branche dans un reseau de distribution ou de transport d'energie electrique et procede de detection correspondant |
| FI103217B (fi) * | 1997-08-27 | 1999-05-14 | Abb Transmit Oy | Menetelmä sähkönjakeluverkon suuriresistanssisen maasulkuvian paikalli stamiseksi virtamittausten perusteella |
| ATA194698A (de) * | 1998-11-20 | 2001-11-15 | Adaptive Regelsysteme Ges M B | Verfahren zur bestimmung des erdschlussbehafteten abzweiges |
| ATE391299T1 (de) * | 1999-04-12 | 2008-04-15 | Chk Wireless Technologies Aust | Vorrichtung und verfahren zur elektrischen messungen in leitungen |
| SE526446C2 (sv) * | 2003-03-05 | 2005-09-13 | Jan Berggren | Detektering av jordfel i trefassystem |
| CN104237731B (zh) * | 2014-09-25 | 2017-01-18 | 福州大学 | 基于eemd与能量法的谐振接地配电网单相接地故障选线方法 |
| US9991694B1 (en) | 2014-10-27 | 2018-06-05 | Becker Mining America, Inc. | Multi-channel tone monitor system and method for ground wire monitoring using same |
| CN104597378B (zh) * | 2015-01-26 | 2017-09-15 | 福州大学 | 基于暂态非工频零序电流的含dg配电网的故障选线方法 |
| ES2911035T3 (es) | 2018-05-18 | 2022-05-17 | Abb Schweiz Ag | Método y aparato para su uso en la protección contra fallos de toma de tierra |
| CN111965487B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-11-08 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种高压输电线路接地故障检测控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3609534A (en) * | 1969-05-07 | 1971-09-28 | Gurevich Albert E | Device utilizing dc transformers for selective location of earth connection within bus system |
| CH554096A (fr) * | 1970-12-17 | 1974-09-13 | Merlin Gerin | Dispositif de protection selective d'un reseau de distribution d'energie electrique. |
| FR2160306B1 (fi) * | 1971-11-19 | 1974-05-10 | Schlumberger Compteurs | |
| DE2247746C3 (de) * | 1972-09-29 | 1975-11-27 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Messen einer Leitungsimpedanz |
| GB2008345B (en) * | 1977-11-14 | 1982-08-18 | Multilin Inc | Method of and apparatus for monitoring polyphase currents |
| US4234901A (en) * | 1979-03-08 | 1980-11-18 | Westinghouse Electric Corp. | Protective relay apparatus |
| US4408155A (en) * | 1981-03-02 | 1983-10-04 | Bridges Electric, Inc. | Fault detector with improved response time for electrical transmission system |
-
1981
- 1981-11-02 SE SE8106436A patent/SE446678B/sv not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-10-27 EP EP82710051A patent/EP0082103B1/de not_active Expired
- 1982-10-27 DE DE8282710051T patent/DE3270665D1/de not_active Expired
- 1982-10-29 US US06/437,634 patent/US4529929A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-01 FI FI823717A patent/FI74365C/fi not_active IP Right Cessation
- 1982-11-01 NO NO823615A patent/NO157758C/no unknown
- 1982-11-01 CA CA000414613A patent/CA1191904A/en not_active Expired
- 1982-11-01 DK DK484082A patent/DK484082A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI823717A0 (fi) | 1982-11-01 |
| EP0082103B1 (de) | 1986-04-16 |
| EP0082103A1 (de) | 1983-06-22 |
| US4529929A (en) | 1985-07-16 |
| FI74365B (fi) | 1987-09-30 |
| DE3270665D1 (en) | 1986-05-22 |
| CA1191904A (en) | 1985-08-13 |
| SE8106436L (sv) | 1983-05-03 |
| SE446678B (sv) | 1986-09-29 |
| NO823615L (no) | 1983-05-03 |
| DK484082A (da) | 1983-05-03 |
| NO157758C (no) | 1988-05-11 |
| FI823717L (fi) | 1983-05-03 |
| NO157758B (no) | 1988-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI74365C (fi) | Metod att detektera jordfel i naet foer distribution av elektrisk kraft och anordning foer genomfoerande av metoden. | |
| Shabani et al. | Evaluation of a communication-assisted overcurrent protection scheme for photovoltaic-based DC microgrid | |
| Baldwin et al. | Fault locating in ungrounded and high-resistance grounded systems | |
| KR100709980B1 (ko) | 비접지 배전계통에서 영상전류 위상차와 크기 비교에 의한고장구간 검출방법 및 시스템 | |
| RU2583452C2 (ru) | Направленное детектирование резистивного замыкания на землю и разрыва проводника среднего напряжения | |
| US8884467B2 (en) | System and method for protecting an electrical power grid | |
| CN105388391B (zh) | 用于使用分布式通信来识别故障位置的系统和方法 | |
| CN106405322B (zh) | 使用多功能测试电流的扩展的绝缘故障搜索的方法及装置 | |
| KR100246203B1 (ko) | 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법 | |
| CA2068952A1 (en) | Isolation monitoring and measuring device for an electrical power system with isolated neutral | |
| Masoud et al. | Protection scheme for transmission lines based on alienation coefficients for current signals | |
| CN111108399A (zh) | 使用电容耦合电压互感器中的电阻分压器的高保真度电压测量 | |
| US5793593A (en) | Method and apparatus using a five-wire network for distribution of electrical power | |
| EP1599738B1 (en) | Detection of earth faults in three phase systems | |
| Velayudham et al. | Locating ground fault in distribution systems using smart meter | |
| US20020080535A1 (en) | Multiple ground fault trip function system and method for same | |
| Shen et al. | Grounding transformer application, modeling, and simulation | |
| RU2685747C1 (ru) | Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью | |
| EP2092623A1 (en) | A method and an apparatus for protecting a bus in a three-phase electrical power system | |
| RU2685746C1 (ru) | Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью | |
| JP2007333604A (ja) | 絶縁状態監視装置 | |
| Fox et al. | High-resistance grounding of 2400-volt delta systems with ground-fault alarm and traceable signal to fault | |
| Shuin et al. | Complex of technical solutions for protection and selective signaling of single-phase earth faults in 6-10 kV distribution cable networks | |
| GB2574856A (en) | A system and method for locating faults on an electricity network | |
| US7208852B2 (en) | Electronic tripping device for low-voltage circuit breakers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: ASEA AKTIEBOLAG |