RU2356062C1 - Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral - Google Patents

Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral Download PDF

Info

Publication number
RU2356062C1
RU2356062C1 RU2007138515/28A RU2007138515A RU2356062C1 RU 2356062 C1 RU2356062 C1 RU 2356062C1 RU 2007138515/28 A RU2007138515/28 A RU 2007138515/28A RU 2007138515 A RU2007138515 A RU 2007138515A RU 2356062 C1 RU2356062 C1 RU 2356062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
voltage
voltages
derivative
determined
Prior art date
Application number
RU2007138515/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Любовь Витальевна Богдашева (RU)
Любовь Витальевна Богдашева
Владимир Егорович Качесов (RU)
Владимир Егорович Качесов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет
Priority to RU2007138515/28A priority Critical patent/RU2356062C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2356062C1 publication Critical patent/RU2356062C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: invention is attributed to electrical power engineering. System phase voltages are recorded. Recorded voltages are compared with threshold level 2Upm. If the level is exceeded by any of phase voltages derivates of phase voltages are determined and their signs are compared. When they coincide and derivative module values exceed setting - double value of system line voltage derivative maximum after grounding arc extinction - zero-sequence voltage and its decade rate is determined by quadratic polynomial approximation. If voltage decade rate module is less than 0.1 Upm/ms and initial voltage module is greater than 0.1 Upm, the fact of OPAG is stated. Faulty phase is determined from maximum phase voltage derivative at the moment insulation breakdown. ^ EFFECT: simplicity, reliability and low time consumption of OPAG detection ^ 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для распознавания однофазного дугового замыкания (ОДЗ) на землю в распределительных сетях с изолированной нейтралью.The present invention relates to the electric power industry and can be used to recognize a single-phase arc fault (ODZ) to the ground in distribution networks with isolated neutral.

Известен способ распознавания (сигнализации) однофазного замыкания на землю (и выделения поврежденного фидера) в распределительных сетях с изолированной нейтралью (Шабад М.А. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты замыканий на землю в сетях 6-35 кВ России. - Энергетик, №12, 2000, с.11-13; В.Н.Майборода, В.К.Обабков. Внедрение устройств полного подавления дуговых замыканий на землю в сети СН 6 кВ Тюменской ТЭЦ-1 на основе резонансного заземления нейтрали / Доклады научно-технической конференции «Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ».-Новосибирск: ГЦРО, 2000, с.65-72), основанный на раздельной фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных компонент тока и напряжения нулевой последовательности (НП). Распознавание осуществляется путем реагирования на соотношения фазовых сдвигов между высокочастотными компонентами и появлении в течение времени 0,06…1,5 сек напряжения НП промышленной частоты, которое превышает 25% фазного значения.A known method of recognition (signaling) of a single-phase earth fault (and the allocation of a damaged feeder) in distribution networks with isolated neutral (Shabad MA. Overview of neutral grounding and earth fault protection modes in 6-35 kV networks of Russia. - Energetik, No. 12 , 2000, pp. 11-13; V.N. Maiboroda, V.K. Obabkov, Implementation of devices for the complete suppression of arc earth faults in the CH 6 kV network of the Tyumen TPP-1 based on resonant neutral grounding / Reports of the scientific and technical conference " Grounding modes of neutral networks 3-6-10-35 kV. "- Novosibi rsk: GTSRO, 2000, pp. 65-72), based on separate fixation of the polarities of the first half-waves of the high-frequency components of the current and voltage of the zero sequence (NP). Recognition is carried out by responding to the ratio of phase shifts between high-frequency components and the appearance of a voltage of industrial frequency NP of 0.06 ... 1.5 sec, which exceeds 25% of the phase value.

В данном способе для распознавания повреждения требуется измерительная информация о токах и напряжениях, что делает этот способ сложным, кроме того, используя параметры напряжений и токов НП, не может быть выделена поврежденная фаза. В силу существования в сети коммутационных процессов и различных кратковременных несимметричных режимов возможно недостоверное распознавание ОДЗ.In this method, for the recognition of damage, measuring information about currents and voltages is required, which makes this method difficult, in addition, using the parameters of the voltage and currents of the NP, the damaged phase cannot be isolated. Due to the existence of switching processes in the network and various short-term asymmetric modes, an inaccurate recognition of DLD is possible.

Известен также способ распознавания однофазного дугового замыкания на землю и поврежденной фазы в распределительных сетях с изолированной нейтралью, являющийся прототипом, основанный на измерении параметров режима сети - фазных напряжений и последующей математической обработке измерительной информации в цифровом виде на ЭВМ с помощью математического аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС) (Whei-Min Lin, Chin-Der Yang, Jia-Hong, Ming-Tong Tsaj. A Fault Classification Method by RBF Neural Network With OLS Learning Procedure - IEEE Trans, on Power Delivery, Vol.16, No.4, Oct., 2001, pp.473-477).There is also a method for recognizing a single-phase arc fault to earth and a damaged phase in distribution networks with isolated neutral, which is a prototype based on measuring the parameters of the network mode - phase voltages and the subsequent mathematical processing of the measurement information in digital form on a computer using a mathematical apparatus of artificial neural networks ( ANN) (Whei-Min Lin, Chin-Der Yang, Jia-Hong, Ming-Tong Tsaj. A Fault Classification Method by RBF Neural Network With OLS Learning Procedure - IEEE Trans, on Power Delivery, Vol.16, No.4, Oct., 2001, pp. 473-477).

Для его реализации предварительно разрабатывают некоторую математическую модель - искусственную нейронную сеть и обучают ее на основе экспериментального или полученного в результате численного моделирования материала. После этого на входы системы распознавания подают сигналы - фазные напряжения в цифровой форме, а по комбинации выходных сигналов (например, в бинарном виде) определяют тип повреждения в электрической сети и поврежденную фазу.For its implementation, a mathematical model, an artificial neural network, is preliminarily developed and it is trained on the basis of experimental or obtained as a result of numerical simulation of the material. After that, signals - phase voltages in digital form are fed to the inputs of the recognition system, and the type of damage in the electrical network and the damaged phase are determined by the combination of output signals (for example, in binary form).

Технология обучения ИНС сложна, поскольку для этого необходимо подобрать метод ее обучения (выбор которого не всегда прост и очевиден), минимизирующий ошибку распознавания. Обучение сети необходимо проводить на значительном объеме экспериментального или полученного в результате численного моделирования материала, что труднодоступно и трудоемко. При неоптимальном методе обучения ИНС или недостаточном объеме экспериментального материала метод может приводить к ложному (недостоверному) распознаванию ОДЗ.The technology for training ANNs is complex, because for this it is necessary to choose a method for its training (the choice of which is not always simple and obvious) that minimizes the recognition error. Network training must be carried out on a significant amount of experimental or numerical simulation material, which is difficult and time-consuming. With a non-optimal method for training ANNs or insufficient experimental material, the method can lead to false (unreliable) recognition of DLD.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является создание более простого, достоверного и менее трудоемкого способа распознавания ОДЗ и поврежденной фазы.The analysis of the prior art indicates that the objective of the invention is to provide a simpler, more reliable and less time-consuming method for recognizing the ODZ and the damaged phase.

Эта задача достигается тем, что в известном способе распознавания дугового замыкания на землю и поврежденной фазы, основанном на регистрации фазных напряжений, сравнивают указанные напряжения с пороговым уровнем, равным 2 Uфм. В случае превышения уровня любым из фазных напряжений определяют производные фазных напряжений и сопоставляют их знаки. При их совпадении и значениях модулей производных, превышающих уставку, - удвоенное значение максимума производной линейного наибольшего рабочего напряжения сетиThis task is achieved by the fact that in the known method for recognizing an arc fault on the ground and the damaged phase, based on the registration of phase voltages, these voltages are compared with a threshold level equal to 2 U fm . If the level is exceeded by any of the phase voltages, the derivatives of the phase voltages are determined and their signs are compared. If they coincide and the values of the modules of the derivatives exceeding the set point, double the value of the maximum derivative of the linear maximum operating voltage of the network

Figure 00000001
Figure 00000001

где ω0 - промышленная угловая частота, Uфм - максимальное фазное напряжение сети,where ω 0 is the industrial angular frequency, U fm is the maximum phase voltage of the network,

фиксируют момент времени t0 превышения последней производной напряжения уставки

Figure 00000002
.fix the time t 0 exceeding the last derivative of the set voltage
Figure 00000002
.

Отступая от значения % на время успокоенияDeparting from the% value for the time of sedation

Figure 00000003
Figure 00000003

где Lи, C1 - индуктивность эквивалентного источника и емкость сети по прямой последовательности, на отрезке времени t∈[t1; t2](t1=t0+ty; t2=t1+tп; tп=3 мс) определяют напряжение нулевой последовательностиwhere L and , C 1 is the inductance of the equivalent source and the capacity of the network in a direct sequence over a time interval t∈ [t 1 ; t 2 ] (t 1 = t 0 + t y ; t 2 = t 1 + t p ; t p = 3 ms) determine the voltage of the zero sequence

Figure 00000004
Figure 00000004

и выполняют его квадратичную аппроксимацию, которая представляется в формеand perform its quadratic approximation, which is presented in the form

Figure 00000005
Figure 00000005

где а, b, с - коэффициенты квадратичного полинома.where a, b, c are coefficients of a quadratic polynomial.

В начале участка аппроксимации (τ=0) определяют напряжение нулевой последовательности, которое равно коэффициенту полинома с, и скорость его изменения

Figure 00000006
, равную коэффициенту полинома b. Если модуль скорости изменения напряжения нулевой последовательности менее 0,1 Uфм/мс и модуль напряжения нулевой последовательности превышает 0,1 Uфм, то констатируют распознавание однофазного замыкания на землю. Поврежденную фазу определяют по максимальной производной фазного напряжения в момент пробоя изоляции.At the beginning of the approximation section (τ = 0), the zero sequence voltage is determined, which is equal to the coefficient of the polynomial c, and its rate of change
Figure 00000006
equal to the coefficient of the polynomial b. If the zero-sequence voltage change rate modulus is less than 0.1 U fm / ms and the zero sequence voltage modulus exceeds 0.1 U fm , then recognition of a single-phase earth fault is detected. The damaged phase is determined by the maximum derivative of the phase voltage at the time of insulation breakdown.

На фиг.1 приведена упрощенная распределительная сеть, в которой реализуется предлагаемый способ; на фиг.2 - осциллограммы напряжения нулевой последовательности (u0) и производной напряжения одной из неповрежденных фаз (du/dt); на фиг.3 - напряжение нулевой последовательности при нескольких повторных пробоях; на фиг.4 - значения модулей напряжения нулевой последовательности в начале участков аппроксимации и расчетных скоростей его изменения (производных напряжения нулевой последовательности).Figure 1 shows a simplified distribution network in which the proposed method is implemented; figure 2 - waveforms of the voltage of the zero sequence (u 0 ) and the derivative of the voltage of one of the intact phases (du / dt); figure 3 - voltage zero sequence with several repeated breakdowns; figure 4 - values of the voltage modules of the zero sequence at the beginning of the approximation sections and the estimated rates of change (derivatives of the voltage of the zero sequence).

Способ осуществляется следующим образом. На шинах главного питающего пункта (ГПП) 1, к которому через линии электропередачи 2, 3, 4, 5 подключены трансформаторные подстанции (ТП - 6, 7, 8, 9), постоянно регистрируют фазные напряжения uγ(t), γ={А, В, С} в цифровой форме (например, выполняя непрерывный мониторинг напряжений / Качесов В.Е., Ларионов В.Н., Овсянников А.Г. О результатах мониторинга перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях на землю в распределительных кабельных сетях. - Электрические станции, №8, 2002, с.38-45; Кадомская К.П., Качесов В.Е., Лавров Ю.А., Овсянников А.Г., Сахно В.А. Диагностика и мониторинг кабельных сетей средних классов напряжения. - Электротехника, №11, 2000, с.48-51/). В случае возникновения замыкания на землю на одной из отходящих линий 2, 3, 4, 5 (фиг.1) и при превышении любым из фазных напряжений порогового уровня, который принимается равным удвоенному фазному максимальному значению 2 Uфм, определяют производные фазных напряжений

Figure 00000007
Производные фазных напряжений представляются конечными разностями первого порядка, т.е.
Figure 00000008
- количество измерительных точек. В момент пробоя фазной изоляции знаки всех производных совпадают, т.е.
Figure 00000009
При совпадении всех знаков производных напряжений и превышении их модулями уставки
Figure 00000010
(т.е.
Figure 00000011
отступают от момента времени t0 превышения последней производной уставки
Figure 00000012
по оси времени на величину ty (фиг.2). За время успокоения tу колебания в контуре прямой последовательности затухают, и устанавливается напряжение на нейтрали, которое в дальнейшем слабо изменяется: стекание заряда и уменьшение напряжения нулевой последовательности u0(t) (см. (1)) происходит только за счет постепенного насыщения трансформаторов напряжения контроля изоляции и незначительных утечек в изоляции.The method is as follows. On the buses of the main supply point (GPP) 1, to which transformer substations (TP - 6, 7, 8, 9) are connected through power lines 2, 3, 4, 5, phase voltages u γ (t), γ = { A, B, C} in digital form (for example, performing continuous voltage monitoring / Kachesov V.E., Larionov V.N., Ovsyannikov A.G. On the results of monitoring overvoltages during single-phase arc faults to ground in distribution cable networks. - Power stations, No. 8, 2002, p. 38-45; Kadomskaya K.P., Kachesov V.E., Lavrov Yu.A., Ovsyannikov A.G., Sakhno V.A. Diagnost ka and monitoring of cable networks medium voltage classes -. Electrical, №11, 2000 s.48-51 /). In the event of an earth fault on one of the outgoing lines 2, 3, 4, 5 (Fig. 1) and when any of the phase voltages exceeds the threshold level, which is assumed to be equal to twice the maximum phase value of 2 U fm , the derivatives of the phase voltages are determined
Figure 00000007
The derivatives of phase voltages are represented by finite first-order differences, i.e.
Figure 00000008
- the number of measuring points. At the moment of breakdown of phase isolation, the signs of all derivatives coincide, i.e.
Figure 00000009
If all signs of the derived voltages coincide and their modules exceed the settings
Figure 00000010
(those.
Figure 00000011
deviate from the time t 0 exceeding the last derivative setting
Figure 00000012
along the time axis by the value of t y (figure 2). During the damping time t , the oscillations in the direct sequence circuit damp, and the neutral voltage is set, which subsequently changes slightly: drainage and a decrease in the zero sequence voltage u 0 (t) (see (1)) occur only due to the gradual saturation of the transformers insulation control voltage and minor leakage in insulation.

Уставка

Figure 00000013
принимается равной удвоенному значению производной наибольшего рабочего линейного напряжения сети (
Figure 00000014
Setpoint
Figure 00000013
is taken equal to twice the value of the derivative of the largest working linear voltage of the network (
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

где ω0 - промышленная угловая частота.where ω 0 is the industrial angular frequency.

Время успокоения ty зависит от добротности колебательного контура прямой последовательности фаз, образованного нагрузкой, эквивалентным источником и емкостно-индуктивными параметрами сети, а также от номера полупериода высокочастотной составляющей тока замыкания, на котором происходит гашение заземляющей дуги. Оно определяется по выражениюThe damping time t y depends on the quality factor of the oscillatory circuit of the direct sequence of phases formed by the load, the equivalent source and capacitively inductive parameters of the network, as well as on the number of the half-period of the high-frequency component of the fault current, on which the grounding arc is quenched. It is determined by the expression

Figure 00000016
Figure 00000016

где Т1 - период собственных колебаний сети в контуре прямой последовательности фаз,where T 1 - the period of natural oscillations of the network in the circuit of a direct sequence of phases,

Lи, С1 - соответственно индуктивность эквивалентного источника и емкость сети.L and , With 1 - respectively, the inductance of the equivalent source and the capacity of the network.

Индуктивность определяется по выражению

Figure 00000017
Inductance is determined by the expression
Figure 00000017

(Uк, U - напряжение короткого замыкания и номинальное напряжение трансформатора, установленного на ГПП, S - его мощность).(U to , U is the short circuit voltage and the rated voltage of the transformer installed on the main power supply, S is its power).

Критерием однофазного замыкания (при гашении заземляющей дуги при переходе высокочастотной составляющей тока через нулевое значение) выступает малая (по модулю) скорость изменения напряжения на нейтрали между повторными пробоями, которая измеряется в соответствии с ниже описываемым алгоритмом.The criterion for a single-phase fault (when the grounding arc is extinguished when the high-frequency component of the current passes through the zero value) is the low (modulo) rate of change of voltage across the neutral between repeated breakdowns, which is measured in accordance with the algorithm described below.

На пологом участке напряжения нулевой последовательности длительностью fп (которому соответствует отрезок времени t∈[t1; t2],t1=t0+ty; t2=t1+tп - фиг.2) выполняют его квадратичную аппроксимацию. Для этого применяют любой известный способ, например, метод Лагранжа / Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. - М: «Наука», 1972/. Аппроксимирующая функция (аппроксимирующий полином) записывается в соответствии с выражением (2). Длительность tп на основе обработки экспериментальных данных, полученных посредством мониторинга переходных процессов в действующих электрических сетях, принимают равной 3 мс.On a shallow zero-voltage voltage section of duration f p (which corresponds to the time interval t∈ [t 1 ; t 2 ], t 1 = t 0 + t y ; t 2 = t 1 + t p - Fig. 2), its quadratic approximation is performed . To do this, use any known method, for example, the Lagrange method / Hamming R.V. Numerical methods for scientists and engineers. - M: "Science", 1972 /. The approximating function (approximating polynomial) is written in accordance with expression (2). The duration t p based on the processing of experimental data obtained by monitoring transients in existing electrical networks, is assumed to be 3 ms.

В начале участка аппроксимации (момент времени t=t1, в аппроксимирующей функции τ=0) определяют напряжение НП, которое равно коэффициенту квадратичного полинома с, и скорость изменения напряжения НП

Figure 00000018
равную коэффициенту полинома b. Если модуль производной напряжения НП меньше 0,1 Uфм/мс (т.е. |b|<0,1U/фм/мс) и модуль напряжения НП превышает 0,1 Uфм (т.е. |с|>0,1Uфм), то устанавливается факт однофазного замыкания на землю.At the beginning of the approximation section (time t = t 1 , in the approximating function τ = 0), the voltage of the magnetic field is determined, which is equal to the coefficient of the quadratic polynomial c, and the rate of change of voltage of the magnetic field
Figure 00000018
equal to the coefficient of the polynomial b. If the modulus of the derivative voltage of the PM is less than 0.1 U fm / ms (ie | b | <0.1U / fm / ms) and the modulus of the voltage of the PM is greater than 0.1 U fm (ie | s |> 0 , 1U fm ), then the fact of a single-phase earth fault is established.

На фиг.3 показано напряжение нулевой последовательности в действующей кабельной сети / Качесов В.Е., Ларионов В.Н., Овсянников А.Г. О результатах мониторинга перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях на землю в распределительных кабельных сетях. - Электрические станции, №8, 2002, с.38-45/. Анализ (обработка) этого напряжения изложенным способом показывает, что при всех замыканиях выполняются условия распознавания ОДЗ, т.е. модуль напряжения на нейтрали после погасания заземляющей дуги больше 0,1 Uфм и его производная по модулю меньше 0,1 Uфм/мс (фиг.4).Figure 3 shows the voltage of the zero sequence in the existing cable network / Kachesov V.E., Larionov V.N., Ovsyannikov A.G. On the results of monitoring overvoltages during single-phase arc faults to earth in distribution cable networks. - Power stations, No. 8, 2002, p.38-45 /. Analysis (processing) of this voltage in the manner described shows that for all faults, the recognition conditions of the ODZ are fulfilled, i.e. the neutral voltage module after the extinction of the grounding arc is greater than 0.1 U fm and its derivative modulo is less than 0.1 U fm / ms (Fig. 4).

Надежно распознается также поврежденная фаза - при всех пробоях изоляции максимальная производная напряжения на поврежденной фазе превысила производные на неповрежденных фазах: например, при пробое в момент времени t=8 мс (фиг.2), значение производной фазного напряжения на поврежденной фазе равно 59 кВ/мс, на неповрежденных фазах - около 46 кВ/мс.The damaged phase is also reliably recognized - for all breakdowns of insulation, the maximum derivative of the voltage in the damaged phase exceeded the derivatives in the undamaged phases: for example, during breakdown at time t = 8 ms (Fig. 2), the value of the derivative of the phase voltage in the damaged phase is 59 kV / ms, on intact phases - about 46 kV / ms.

Таким образом, распознавание ОДЗ в сети выполняется путем регистрации (измерения) фазных напряжений и выполнения простых операций по их обработке: сопоставления напряжений с пороговым уровнем, нахождения производных фазных напряжений, проверки совпадения их знаков, вычисления полинома второго порядка, определения напряжения и скорости его изменения в начале участка аппроксимации, при сопоставлении которых с соответствующими уставками устанавливается факт существования ОДЗ. Распознавание поврежденной фазы выполняется по максимуму производной фазных напряжений. Способ не требует никакой дополнительной информации, кроме измерительной, значительных объемов вычислений или создания сложных алгоритмов обработки измерительных сигналов, поэтому прост и нетрудоемок.Thus, the recognition of DLD in the network is performed by registering (measuring) phase voltages and performing simple operations for their processing: comparing voltages with a threshold level, finding derivatives of phase voltages, checking the coincidence of their signs, calculating a second-order polynomial, determining the voltage and its rate of change at the beginning of the approximation section, when compared with the corresponding settings, the fact of the existence of an ODZ is established. The recognition of the damaged phase is performed by the maximum derivative of the phase voltages. The method does not require any additional information, except for measuring, significant amounts of calculations or creating complex algorithms for processing measuring signals, therefore, it is simple and not difficult.

Проверка пригодности метода для распознавания ОДЗ путем обработки зарегистрированных переходных процессов в действующей кабельной сети 10 кВ показала высокую достоверность метода.Checking the suitability of the method for recognizing DLD by processing registered transients in an existing 10 kV cable network showed the method is highly reliable.

Claims (1)

Способ распознавания однофазного дугового замыкания на землю и поврежденной фазы в распределительных сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в регистрации фазных напряжений, отличающийся тем, что указанные напряжения сравнивают с пороговым уровнем, равным 2 Uфм, в случае превышения уровня любым из фазных напряжений определяют производные фазных напряжений и сопоставляют их знаки, при их совпадении и значениях модулей производных, превышающих уставку, - удвоенное значение максимума производной линейного наибольшего рабочего напряжения сети
Figure 00000001

где ω0 - промышленная угловая частота, Uфм - максимальное фазное напряжение сети, фиксируют момент времени t0 превышения последней производной напряжения уставки
Figure 00000002
, отступая от значения t0 на время успокоения
Figure 00000003

где Lи, C1 - индуктивность эквивалентного источника и емкость сети по прямой последовательности, на отрезке времени t∈[t1; t2](t1=t0+ty; t2=t1+tп; tп=3 мс) определяют напряжение нулевой последовательности
Figure 00000019

и выполняют его квадратичную аппроксимацию, которая представляется в форме
Figure 00000020

где a, b, с - коэффициенты квадратичного полинома, в начале участка аппроксимации (τ=0) определяют напряжение нулевой последовательности, которое равно коэффициенту полинома с, и скорость его изменения
Figure 00000006
, равную коэффициенту полинома b, если модуль скорости изменения напряжения нулевой последовательности менее 0,1 Uфм/мс и модуль напряжения нулевой последовательности превышает 0,1 Uфм, то констатируют распознавание однофазного замыкания на землю; поврежденную фазу определяют по максимальной производной фазного напряжения в момент пробоя изоляции. A method for recognizing a single-phase arc fault to ground and a damaged phase in distribution networks with isolated neutral, which consists in registering phase voltages, characterized in that these voltages are compared with a threshold level of 2 U fm , if any of the phase voltages is exceeded, phase derivatives are determined voltages and their signs are compared, when they coincide and the values of the modules of the derivatives exceeding the set point are double the maximum value of the derivative of the linear greatest working n conjugation network
Figure 00000001

where ω 0 is the industrial angular frequency, U fm is the maximum phase voltage of the network, fix the time t 0 when the last derivative of the set voltage is exceeded
Figure 00000002
departing from the value of t 0 at the time of calm
Figure 00000003

where L and , C 1 is the inductance of the equivalent source and the capacity of the network in a direct sequence over a time interval t∈ [t 1 ; t 2 ] (t 1 = t 0 + t y ; t 2 = t 1 + t p ; t p = 3 ms) determine the voltage of the zero sequence
Figure 00000019

and perform its quadratic approximation, which is presented in the form
Figure 00000020

where a, b, c are the coefficients of the quadratic polynomial, at the beginning of the approximation section (τ = 0), the voltage of the zero sequence is determined, which is equal to the coefficient of the polynomial c, and its rate of change
Figure 00000006
equal to the coefficient of polynomial b, if the module of the rate of change of voltage of the zero sequence is less than 0.1 U fm / ms and the module of voltage of the zero sequence exceeds 0.1 U fm , then the recognition of a single-phase earth fault is detected; the damaged phase is determined by the maximum derivative of the phase voltage at the time of insulation breakdown.
RU2007138515/28A 2007-10-16 2007-10-16 Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral RU2356062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007138515/28A RU2356062C1 (en) 2007-10-16 2007-10-16 Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007138515/28A RU2356062C1 (en) 2007-10-16 2007-10-16 Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2356062C1 true RU2356062C1 (en) 2009-05-20

Family

ID=41021823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007138515/28A RU2356062C1 (en) 2007-10-16 2007-10-16 Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2356062C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540851C2 (en) * 2009-08-31 2015-02-10 Абб Рисерч Лтд Method for selection of short-circuited phase and determination of short circuit type
RU2668336C1 (en) * 2017-09-11 2018-09-28 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Method of determining short circuit location on electric transmission lines
RU2738469C1 (en) * 2020-05-26 2020-12-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Method for determination of feeder with single-phase earth fault in three-phase electric networks with inefficiently earthed neutral
CN117826019A (en) * 2024-03-06 2024-04-05 国网吉林省电力有限公司长春供电公司 Line single-phase grounding fault area and type detection method of neutral point ungrounded system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540851C2 (en) * 2009-08-31 2015-02-10 Абб Рисерч Лтд Method for selection of short-circuited phase and determination of short circuit type
RU2668336C1 (en) * 2017-09-11 2018-09-28 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Method of determining short circuit location on electric transmission lines
RU2738469C1 (en) * 2020-05-26 2020-12-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Method for determination of feeder with single-phase earth fault in three-phase electric networks with inefficiently earthed neutral
CN117826019A (en) * 2024-03-06 2024-04-05 国网吉林省电力有限公司长春供电公司 Line single-phase grounding fault area and type detection method of neutral point ungrounded system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. A novel neutral electromagnetic hybrid flexible grounding method in distribution networks
Huang et al. A pilot protection scheme of DC lines for multi-terminal HVDC grid
Luo et al. A directional protection scheme for HVDC transmission lines based on reactive energy
Zhang et al. Fault property identification method and application for MTDC grids with hybrid DC circuit breaker
Padiyar et al. Online detection of loss of synchronism using energy function criterion
Jia et al. Advanced DC zonal marine power system protection
Dağ et al. Static modeling of microgrids for load flow and fault analysis
CN107979080B (en) Method and device for determining rated voltage of lightning arrester along half-wavelength power transmission line
Ruffing et al. Fault current control methods for multi‐terminal DC systems based on fault blocking converters
Beddard Factors affecting the reliability of VSC-HVDC for the connection of offshore windfarms
CN106908697A (en) A kind of synthetic power-frequency and the distribution network fault line selection method in transient reactive power direction
RU2356062C1 (en) Method for detection of one-phase arcing to ground and faulty phase in distributing systems with isolated neutral
Wang et al. Improved voltage‐based protection scheme for an LVDC distribution network interfaced by a solid state smart transformer
Chen et al. Variable impedance fault current bypass circuit for fault arc suppression in distribution network
Hagh et al. Faulted feeder identification in active grounded networks
Chen et al. Faulted terminal open circuit voltage controller for arc suppression in distribution network
RU2695278C1 (en) Method for determining single-phase fault of feeder to ground in medium voltage cable networks
Wang et al. Adaptive AC autoreclosing scheme in MMC‐based hybrid AC/DC transmission
Fan et al. Active arc suppression device based on voltage‐source convertor with consideration of line impedance in distribution networks
Kachesov et al. Monitoring in 6–35 kV power networks, location of single-phase ground fault and detection of fault feeder
Abu-Elanien et al. An ANN-based protection technique for MTDC systems with multiple configurations
Kuznetsov et al. The resonant overvoltage in non-sinusoidal mode of main electric network
Topolánek et al. Practical experience of using additional earthing of the faulty phase during a ground fault
Zheng et al. Characteristics of commutation failure based on fault recording
CN105510731A (en) Parallel resonance detection alarming method and system for medium-voltage side power grid of power transformer

Legal Events

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

Effective date: 20131017