RU2013106761A - Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения - Google Patents

Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU2013106761A
RU2013106761A RU2013106761/07A RU2013106761A RU2013106761A RU 2013106761 A RU2013106761 A RU 2013106761A RU 2013106761/07 A RU2013106761/07 A RU 2013106761/07A RU 2013106761 A RU2013106761 A RU 2013106761A RU 2013106761 A RU2013106761 A RU 2013106761A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
filtered
phase
short circuit
sampled
Prior art date
Application number
RU2013106761/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2613360C2 (ru
Inventor
Санкара СУБРАМАНИАН
Ченсюэ ХА
Лю ЦУЙ
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2013106761A publication Critical patent/RU2013106761A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2613360C2 publication Critical patent/RU2613360C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H02H3/38—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 both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
    • 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
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • 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
    • H02H3/162—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 for ac systems
    • H02H3/165—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 for ac systems for three-phase systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks
    • 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
    • H02H7/261—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 involving signal transmission between at least two stations
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

1. Способ определения направления короткого замыкания на землю относительно измерительного узла в трехфазной электрической системе питания, содержащий этапы, на которых:a) дискретизируют остаточное напряжение (Vr) упомянутой трехфазной электрической системы (30) питания и остаточный ток (I) в упомянутом измерительном узле в течение цикла основной частоты для получения, соответственно, дискретизированного сигнала (U) остаточного напряжения и дискретизированного сигнала (I) остаточного тока;b) фильтруют, в первом цифровом фильтре (41), дискретизированный сигнал (U) остаточного напряжения и применяют фазовый сдвиг к дискретизированному сигналу остаточного напряжения для выделения сдвинутой по фазе составляющей фильтрованного сигнала напряжения дискретизированного сигнала остаточного напряжения с нецелочисленным порядком основной частоты и для получения, сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала (U) напряжения;c) фильтруют дискретизированный сигнал (I) остаточного тока во втором цифровом фильтре для выделения составляющей фильтрованного сигнала тока дискретизированного сигнала тока с нецелочисленным порядком основной частоты для получения фильтрованного сигнала (I) тока;d) используют фильтрованный сигнал (I) тока и сдвинутый по фазе фильтрованный сигнал (U) напряжения для вычисления переходной реактивной мощности (Q), протекающей через упомянутый измерительный узел;e) определяют направление короткого замыкания в зависимости от знака вычисленной переходной реактивной мощности (Q) так, что, если знак вычисленной переходной реактивной мощности отрицателен, то направление короткого замыкания является прямым, то�

Claims (5)

1. Способ определения направления короткого замыкания на землю относительно измерительного узла в трехфазной электрической системе питания, содержащий этапы, на которых:
a) дискретизируют остаточное напряжение (Vr) упомянутой трехфазной электрической системы (30) питания и остаточный ток (Ir) в упомянутом измерительном узле в течение цикла основной частоты для получения, соответственно, дискретизированного сигнала (UN) остаточного напряжения и дискретизированного сигнала (IN) остаточного тока;
b) фильтруют, в первом цифровом фильтре (41), дискретизированный сигнал (UN) остаточного напряжения и применяют фазовый сдвиг к дискретизированному сигналу остаточного напряжения для выделения сдвинутой по фазе составляющей фильтрованного сигнала напряжения дискретизированного сигнала остаточного напряжения с нецелочисленным порядком основной частоты и для получения, сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала (UNH) напряжения;
c) фильтруют дискретизированный сигнал (IN) остаточного тока во втором цифровом фильтре для выделения составляющей фильтрованного сигнала тока дискретизированного сигнала тока с нецелочисленным порядком основной частоты для получения фильтрованного сигнала (INH) тока;
d) используют фильтрованный сигнал (INH) тока и сдвинутый по фазе фильтрованный сигнал (UNH) напряжения для вычисления переходной реактивной мощности (QR), протекающей через упомянутый измерительный узел;
e) определяют направление короткого замыкания в зависимости от знака вычисленной переходной реактивной мощности (QR) так, что, если знак вычисленной переходной реактивной мощности отрицателен, то направление короткого замыкания является прямым, тогда как, если знак вычисленной переходной реактивной мощности положителен, то направление короткого замыкания является обратным коротким замыканием.
2. Способ определения направления короткого замыкания в электрической системе питания по п.1, в котором этап e) содержит этапы, на которых:
e1) сравнивают сдвинутый по фазе фильтрованный сигнал (UNH) напряжения и фильтрованный сигнал (INH) тока с соответственными предопределенными порогами
Figure 00000001
;
e2) ограничивают диапазон амплитуд сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала напряжения и фильтрованного сигнала тока одним и тем же интервалом, симметричным вблизи 0, согласно результатам этапа e1) для получения ограниченного, сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала
Figure 00000002
напряжения и ограниченного фильтрованного сигнала
Figure 00000003
тока;
e3) вычисляют переходную реактивную мощность (QR) с использованием ограниченного, сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала напряжения и ограниченного фильтрованного сигнала тока;
e4) сравнивают вычисленную переходную реактивную мощность с отрицательным и положительным значением порога (S) детектирования.
3. Способ определения направления короткого замыкания в электрической системе питания по п.п.1 или 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
g) вычисляют среднеквадратическое значение
Figure 00000004
дискретизированного сигнала напряжения;
h) сравнивают вычисленное среднеквадратическое значение с пусковым порогом (K);
i) сравнивают вычисленное среднеквадратическое значение с возвратным порогом
Figure 00000005
, причем возвратный порог является меньшим, чем пусковой порог;
j) выделяют колебания характеристического сигнала вычисленного среднеквадратического значения;
k) сравнивают амплитуду выделенных колебаний с порогом (P) детектирования импульса;
l) вычисляют количество раз, когда амплитуда выделенных колебаний является большей, чем порог (P) детектирования импульса в течение цикла основной частоты;
при этом если вычисленное среднеквадратическое значение является большим, чем пусковой порог (K), и меньшим, чем возвратный порог
Figure 00000005
, и если количество, вычисленное на этапе 1), является большим, чем предопределенное количество (m), то короткое замыкание определяется как прерывистое короткое замыкание;
тогда как упомянутое короткое замыкание является постоянным коротким замыканием, если вычисленное среднеквадратическое значение является большим, чем пусковой порог (K), и меньшим, чем возвратный порог
Figure 00000005
, в течение предопределенного интервала времени (t0).
4. Цифровой полосовой фильтр (41) для фильтрации и фазового сдвига дискретизированного сигнала UN напряжения и для выделения, сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала UNH напряжения дискретизированного сигнала напряжения с нецелочисленным порядком основной частоты (f0), для выполнения способа по п.1, при этом упомянутый фильтр содержит средство вычисления для вычисления по следующей формуле:
Figure 00000006
где z - комплексная переменная, причем
Figure 00000007
и
Figure 00000008
где N - количество шагов дискретизации за цикл основной частоты, T0 - период цикла основной частоты (для f0=50 Гц, T0=0,02 с), Ta - время дискретизации сигнала, TA=0,2 с, а kF=4,4 для 220 Гц, 6,6 для 330 Гц.
5. Цифровой полосовой фильтр (41) для фильтрации дискретизированного сигнала IN тока и для выделения фильтрованного сигнала INH тока дискретизированного сигнала тока с нецелочисленным порядком основной частоты (f0) для выполнения способа по п.1, при этом упомянутый фильтр содержит средство вычисления для вычисления по следующей формуле:
Figure 00000009
причем
Figure 00000010
и
Figure 00000011
где N - количество шагов дискретизации за цикл основной частоты, T0 - период цикла основной частоты (для f0=50 Гц, T0=0,02 с), Ta - время дискретизации сигнала, TA=0,2 с, а kF=4,4 для 220 Гц, 6,6 для 330 Гц.
RU2013106761A 2012-12-10 2013-02-15 Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения RU2613360C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12196303.7A EP2741389B1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Ground fault direction determination for medium or high voltage distribution networks
EP12196303.7 2012-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013106761A true RU2013106761A (ru) 2014-08-20
RU2613360C2 RU2613360C2 (ru) 2017-03-16

Family

ID=47429616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013106761A RU2613360C2 (ru) 2012-12-10 2013-02-15 Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2741389B1 (ru)
RU (1) RU2613360C2 (ru)
WO (1) WO2014090816A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105510769A (zh) * 2015-11-27 2016-04-20 国家电网公司 一种配电网单相接地故障指示器
CN113746160A (zh) * 2021-07-21 2021-12-03 深圳拓邦股份有限公司 一种光伏能充换电柜系统和方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI125428B (fi) * 2014-10-28 2015-10-15 Arcteq Relays Oy Menetelmä sähkönjakeluverkon suojaukseen transienttityyppisien maasulkujen eliminoimiseksi
EP3107170B1 (en) * 2015-06-15 2017-09-13 ABB Schweiz AG Method and apparatus for automatic adaptation of earth-fault protection
RU174612U1 (ru) * 2016-01-21 2017-10-23 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Сахалинэнерго" Устройство мониторинга параметров воздушной линии электропередачи
CN105699840A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 珠海蓝瑞盟电气有限公司 一种判断电抗器匝间短路故障的方法
CN106405335B (zh) * 2016-11-02 2019-02-05 华北电力大学 风电t接线路的接地故障整定方法
CN107194087A (zh) * 2017-05-26 2017-09-22 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种在运变压器抗短路能力的评估方法
CN108344906A (zh) * 2017-12-14 2018-07-31 重庆市亚东亚集团变压器有限公司 一种消弧线圈成套装置模拟仿真试验台
RU183180U1 (ru) * 2018-01-31 2018-09-13 Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Волги" Устройство для автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью
CN109462214B (zh) * 2018-01-31 2020-03-03 国网浙江省电力公司湖州供电公司 一种剩余电流超限故障分段排查方法
PL3780304T3 (pl) * 2019-08-12 2024-01-03 Hitachi Energy Switzerland Ag Obsługa zwarć doziemnych w uziemionych systemach elektroenergetycznych o wysokiej impedancji
CN110783899B (zh) * 2019-10-14 2022-04-01 广东电网有限责任公司广州供电局 无源保护装置及其监视模块与监视方法
CN111896889B (zh) * 2020-07-10 2022-02-25 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 一种谐振接地系统电弧接地故障暂态分析方法
CN112557825A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 一种单相接地故障线路确定方法
CN112946421B (zh) 2021-02-01 2022-08-30 易事特集团股份有限公司 三相电网故障诊断方法、装置、计算机设备及存储介质
CN113504431B (zh) * 2021-07-07 2022-08-30 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 一种运行变电站消弧线圈配置和运行合理性的判断系统
CN113608069B (zh) * 2021-07-30 2022-05-20 西安交通大学 Mmc注入探测信号的直流配电网接地故障识别方法及系统
CN113960397B (zh) * 2021-10-25 2024-04-16 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种故障检测方法和装置
FI130150B (en) * 2022-02-11 2023-03-15 Safegrid Oy METHOD AND DEVICE FOR FAULT DETECTION IN A DISTRIBUTION NETWORK
CN116365489B (zh) * 2023-03-17 2024-06-28 宁夏隆基电气有限公司 一种用于量测开关的电子脱扣动作控制方法
CN118399593B (zh) * 2024-04-24 2024-09-24 无锡易星电力科技有限公司 一种基于大数据的配电网数据监测预警系统及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115488B (fi) * 2003-10-22 2005-05-13 Abb Oy Menetelmä ja laitteisto katkeilevan maasulun tunnistamiseksi sähkönjakeluverkossa
CN101858948B (zh) * 2009-04-10 2015-01-28 阿海珐输配电英国有限公司 用于在三相中压配电系统中进行暂态和间歇性接地故障检测和方向确定的方法和系统
RU2468378C2 (ru) * 2010-12-02 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" Способ измерения расстояния до места короткого замыкания

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105510769A (zh) * 2015-11-27 2016-04-20 国家电网公司 一种配电网单相接地故障指示器
CN113746160A (zh) * 2021-07-21 2021-12-03 深圳拓邦股份有限公司 一种光伏能充换电柜系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014090816A1 (en) 2014-06-19
RU2613360C2 (ru) 2017-03-16
EP2741389B1 (en) 2015-09-09
EP2741389A1 (en) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013106761A (ru) Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения
CN103185837B (zh) 一种电力系统频率测量的方法
CN101806832B (zh) 一种低频率信号的频率测量方法
CN106645981B (zh) 电容容值测量电路
CN103197256B (zh) 锂离子电池soc估计方法
CN101833036B (zh) 一种交流电的瞬时相位测量方法
CN203054093U (zh) 利用同步采样在混合信号中提取直流信号的装置
CN203909138U (zh) 一种通用三相交流信号同步采样装置
CN109633253B (zh) 一种基于fpga实现电压瞬变信号检测电路及方法
CN103376136A (zh) 电磁流量计及其励磁电路部的自诊断方法
CN105699738A (zh) 一种基于pwm的交流信号有效值测量方法
RU168373U1 (ru) Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения
CN104267258A (zh) 一种利用不完全s变换的谐波瞬时功率计算方法
CN102495264B (zh) 基于信息熵的电压跌落持续时间检测方法
CN106154034A (zh) 一种功率模块的谐波测量装置和方法
JP2015161631A (ja) 交流インピーダンス測定装置および交流インピーダンス測定方法
CN103575981A (zh) 一种交流电频率的精确测量方法
CN102749523B (zh) 一种应用于光伏逆变系统的直流接地电阻检测电路
CN107356799A (zh) 一种电流延时采样方法
CN104375066A (zh) 一种振荡型冲击电压下gis局部放电模式识别方法
CN108362940A (zh) 一种半周波畸变信号的动态谐波频率提取方法
CN103063928B (zh) 用于测量大地接地电阻的测试系统和数字相干检波方法
RU2608970C2 (ru) Способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления
CN106066429B (zh) 一种交流短脉冲信号有效值检测方法
CN204649825U (zh) 基于fpga的高速真有效值检波系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190216