RU2394250C2 - Способ и устройство для определения места аварийного заземления - Google Patents

Способ и устройство для определения места аварийного заземления Download PDF

Info

Publication number
RU2394250C2
RU2394250C2 RU2006122854/28A RU2006122854A RU2394250C2 RU 2394250 C2 RU2394250 C2 RU 2394250C2 RU 2006122854/28 A RU2006122854/28 A RU 2006122854/28A RU 2006122854 A RU2006122854 A RU 2006122854A RU 2394250 C2 RU2394250 C2 RU 2394250C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emergency
reactance
line
section
ground
Prior art date
Application number
RU2006122854/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006122854A (ru
Inventor
Янне АЛТОНЕН (FI)
Янне АЛТОНЕН
Ари ВАЛРООС (FI)
Ари ВАЛРООС
Original Assignee
Абб Оу
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34778495&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2394250(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Абб Оу filed Critical Абб Оу
Publication of RU2006122854A publication Critical patent/RU2006122854A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2394250C2 publication Critical patent/RU2394250C2/ru

Links

Images

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
    • 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
    • G01R31/088—Aspects of digital computing

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения места аварийного заземления в электрической линии (30) электрической сети, которая включает две или более секции (30a, 30b, 30c). Сущность: определяют аварийную секцию электрической линии, ближайшую к точке измерения из всех таких секций, для которых сумма реактивного сопротивления прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю такой секции и реактивных сопротивлений прямой последовательности и реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и такой секцией равна или больше, чем определенное реактивное сопротивление в аварийном контуре. Вычисляют расстояние между измеряемой точкой и аварийной точкой на основе величин реактивных сопротивлений и длин секций. Технический результат: точность определения места аварийного заземления фазы для неоднородных линий без значительного увеличения вычислительных мощностей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к определению места аварийного заземления в электрических сетях.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фидер распределительной сети обычно состоит из множества различного типа воздушных и/или кабельных секций. Это означает, что фидер электрически неоднороден.
Параметры проводников (сопротивление, индуктивность и емкость) могут значительно различаться в зависимости от типа и конфигурации проводника. В особенности друг от друга отличаются параметры воздушных и кабельных сетей. Обычно угол положительной последовательности импеданса в кабелях значительно меньше, чем в воздушных сетях. Кроме того, воздушные сети различного типа отличаются друг от друга. Это же относится и к кабельным сетям.
В сущности, результат определения места аварийного заземления на основе алгоритма вычисления импеданса представляет собой определение электрического расстояния до аварийной точки, т.е. результат получают в виде импеданса (контура). Фиг.1 иллюстрирует модель аварийного контура для случая замыкания фазы на землю в аварийной точке F электрической линии (фидера). При аварийном замыкании фазы на землю импеданс аварийного контура равен:
Figure 00000001
где
d = расстояние до аварийной точки в относительных единицах (0…1).
Figure 00000002
= импеданс положительной последовательности линии = R1+j•X1
R1 = сопротивление положительной последовательности линии
X1 = реактивное сопротивление положительной последовательности линии
Figure 00000003
= импеданс возвратного контура на землю линии = (Z0-Z1)/3=RN+ j·XN
RN = сопротивление возвратного контура на землю линии = (R0-R1)/3
XN = реактивное сопротивление возвратного контура на землю линии = (X0-X1)/3
Figure 00000004
= импеданс нулевой последовательности линии = R0+j•X0
R0 = сопротивление нулевой последовательности линии
X0 = реактивное сопротивление нулевой последовательности линии
RF = сопротивление аварийной линии. В случае аварийного контура фазы на землю оно обычно включает сопротивления дуги и линейной опоры.
В случае неоднородной линии величины импеданса отдельных секций линии различаются и импеданс линии представляет собой сумму импедансов секций:
Figure 00000005
Figure 00000006
где
Figure 00000007
= импеданс положительной последовательности секции А линии
Figure 00000008
= импеданс положительной последовательности секции В линии
Figure 00000009
= импеданс положительной последовательности секции С линии
Figure 00000010
= импеданс возвратного контура на землю секции А линии
Figure 00000011
= импеданс возвратного контура на землю секции В линии
Figure 00000012
= импеданс возвратного контура на землю секции С линии
В результате электрическое расстояние до аварийной точки (в омах) не может быть прямо преобразовано в физическое расстояние, такое как, например, мили, километры или относительные величины. Однако в виду того, что распределительные линии в большинстве случаев являются неоднородными, применяемые в реле защиты алгоритмы импеданса обычно не принимают это во внимание, что может привести к существенной ошибке в определении места аварии.
В патенте США 6,483,435 раскрыты способ и устройство для определения места аварийного заземления в распределительных сетях. Приведенное техническое решение рассматривает неоднородный фидер. Однако рассматриваемое техническое решение основано на трудоемком вычислении, т.к. при вычислении учитываются конкретные нагрузки в фидере.
В публикации «Обзор опыта локализации аварийного заземления на основе импеданса» (Эдмунд О. Швейцер; 14ый ежегодный семинар штатов Айова-Небраска систем защиты; 16 октября 1990; г.Омаха, Небраска) описан способ вычисления для определения аварийного места заземления в неоднородной линии. Это техническое решение также сложно для вычисления и поэтому трудноосуществимо в реле защиты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения, таким образом, является создание способа и устройства для осуществления этого способа для преодоления вышеописанных проблем или, по крайней мере, снижения их влияния. Цели настоящего изобретения достигаются с помощью способа, устройства и машиночитаемого запоминающего носителя, отличительные признаки которых заявлены в независимых пунктах 1, 5 и 10 формулы изобретения. Предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение основано на идее определения аварийной секции электрической линии и затем расстояния до аварийной точки на основе реактивного сопротивления аварийного контура и заранее заданной положительной последовательности реактивного сопротивления и реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций линии.
Преимущество данного способа и устройства заключается в том, что место аварийного заземления фазы может быть определено с высокой точностью также и для неоднородных линий без значительного увеличения необходимых вычислительных мощностей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение будет описано ниже более подробно на примерах предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на приложенные чертежи, где:
Фиг.1 - схема аварийного контура аварийного заземления фазы на землю в электрической линии;
Фиг.2 - схема электрической сети, для которой применимо настоящее изобретение;
Фиг.3 - схема электрической сети, для которой применимо настоящее изобретение;
Фиг.4А, 4В и 4С - схемы электрической сети различных конфигураций воздушных линий.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Использование способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением не ограничено какой-либо конкретной системой, они могут использоваться в разнообразных трехфазных электрических системах для определения места аварийного заземления в трехфазной электрической линии электрической сети. Электрическая линия может представлять собой, например, фидер. Электрическая сеть может представлять собой, например, электропередающую или электрораспределительную сеть или ее часть. Кроме того, данное изобретение не ограничено использованием в системах, использующих 50 Гц или 60 Гц в качестве основной частоты или какой-либо определенный номинал напряжения.
Фиг.2 иллюстрирует схему электрической сети, для которой применимо настоящее изобретение. На схеме показаны только те компоненты, которые необходимы для понимания сути данного изобретения. Сеть, приведенная в качестве примера, может быть распределительной сетью среднего номинала напряжения (например, 20 кВ), питающейся от подстанции, содержащей трансформатор 10 и шину 20. Сеть также содержит выходной отвод, т.е. фидер 30, который состоит из трех секций 30а, 30b и 30с. На схеме также показан блок реле защиты 40 в начале линии 30. Следует отметить, что в сети может быть любое количество фидеров или других элементов сети. Также сеть может иметь несколько подстанций. Кроме того, настоящее изобретение можно использовать в качестве переключающей станции, например, без трансформатора 10. Сеть представляет собой трехфазную сеть, однако с целью лучшего понимания не все фазы показаны на схеме.
Функционирование настоящего изобретения достигается посредством компьютера или соответствующего оборудования цифровой обработки сигнала, такого как, например, цифровой процессор сигнала (DSP) общего назначения с подходящим программным обеспечением. Также возможно использование специализированной интегральной схемы или схем или соответствующих компонент или устройств. Настоящее изобретение может быть воплощено на существующих системных элементах, таких как различные реле защиты, или путем использования отдельных элементов или устройств. При воплощении функционирования данного изобретения за счет программного обеспечения это программное обеспечение может поставляться в виде компьютерного программного продукта, содержащего компьютерный программный код, который при его запуске на компьютере заставляет компьютер или соответствующий процессор сигнала исполнять функции в соответствии с данным изобретением, как это будет описано ниже. Компьютерный программный код может быть записан на машиночитаемом носителе, таком подходящем средстве памяти, как, например, флэш-память или на диск, с которого он считывается и загружается в блок или блоки, которые исполняют этот программный код. Дополнительно этот программный код, воплощающий данное изобретение, может быть загружен в блок или блоки, которые исполняют этот программный код, например, через подходящую сеть передачи данных, которая может заменить или обновить возможно уже имеющийся программный код. Приведенная на Фиг.2 в качестве примера система функционирования данного изобретения предпочтительно обеспечивается блоком реле защиты 40. Также возможно, что только часть измерений осуществляется блоком реле защиты 40, а затем они передаются для дальнейшей обработки на другой блок или блоки (не показаны на схеме), расположенные в другом месте.
Величины тока и напряжения, используемые в дальнейшем, получают предпочтительно за счет подходящего измерительного прибора, включающего, например, преобразователи тока и напряжения (не показаны на схеме), соединенного с фазами электрической сети. В большинстве существующих систем защиты эти величины легкодоступны и поэтому воплощение данного изобретения не обязательно требует каких-либо отдельных измерительных приборов. То, как эти величины получают, не относится к основной идее настоящего изобретения и зависит от конкретной наблюдаемой электрической сети. Аварийное заземление фазы трехфазной электрической линии 30 и соответствующая фаза трехфазной электрической линии наблюдаемой электрической системы может быть обнаружена, например, блоком реле защиты 40, стоящим в электрической линии 30. Конкретный способ определения случая аварийного заземления и точки аварийного заземления в соответствующей аварийной фазе не зависит от основной идеи настоящего изобретения.
В соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения, как только аварийное заземление фазы обнаружено на электрической линии (фидере) 30 и соответствующая аварийная фаза определена с учетом неоднородности фидера 30, определение места аварийного заземления фазы предпочтительно происходит следующим образом. Сначала определяют реактивное сопротивление аварийного контура, образованного аварийным заземлением фазы в измеряемой точке. В приведенной на Фиг.2 в качестве примера системе измеряемой точкой может служить блок реле защиты 40 в начале линии 30. Далее определяют аварийную секцию 30а, 30b или 30c электрической линии 30, т.е. секцию, в которой произошло аварийное заземление. В соответствии с вариантом воплощения данного изобретения аварийная секция электрической линии 30 определяет, какая из секций 30а, 30b или 30c является наиболее близкой к измеряемой точке для всех этих секций, для которых сумма положительной последовательности реактивных сопротивлений и реактивного сопротивления возвратного контура на землю определяемой секции и положительной последовательности реактивных сопротивлений секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и определяемой секцией больше или равна реактивному сопротивлению в аварийном контуре. Другими словами, аварийная секция определяется как одна из секций 30а, 30b или 30c электрической линии 30, для которой справедливо следующее:
положительная последовательность реактивного сопротивления и реактивное сопротивление возвратного контура на землю определяемой секции + положительная последовательность реактивных сопротивлений и реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и определяемой секцией ≥ определенному реактивному сопротивлению в аварийном контуре; и
если вышеприведенное уравнение справедливо для одной секции электрической линии 30, то в качестве аварийной секции из всех секций, удовлетворяющих этому уравнению, выбирается секция, ближайшая к измеряемой точке.
Наконец, расстояние D между измеряемой точкой и аварийной точкой (аварийное расстояние) может быть вычислено по следующей формуле:
D=Dp+((ХLoор-ХP)ХF)•DF,
где
XLoop = реактивное сопротивление аварийного контура,
ХР = сумма положительной последовательности реактивных сопротивлений и реактивного сопротивления возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и аварийной точкой электрической линии,
XF = сумма положительной последовательности реактивного сопротивления возвратного контура на землю аварийной секции,
DP = суммарная длина секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и аварийной точкой электрической линии, и
DF = длина аварийной секции электрической линии.
В соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения реактивное сопротивление возвратного контура на землю аварийной секции вычисляется, например, по нижеприведенной формуле. Необходимо, однако, отметить, что конкретный способ определения реактивного сопротивления аварийного контура не является предметом рассмотрения при описании основной идеи настоящего изобретения.
XLoop=dpu•(X1+XN),
где
Figure 00000013
dpu = расстояние до аварийной точки в относительных единицах.
Figure 00000014
= фазор фазового напряжения аварийной фазы линии;
Figure 00000015
= импеданс положительной последовательности линии (Ω)=R1+j•X0;
Figure 00000016
= сопротивление положительной последовательности линии (Ω);
Figure 00000017
= реактивное сопротивление положительной последовательности линии (Ω);
Figure 00000018
= реактивное сопротивление возвратного контура на землю линии (X0-X1)/3;
Figure 00000019
= фазор тока в аварийной фазе линии;
Figure 00000020
= импеданс возвратного контура на землю (Ω)=(Z0-Z1)/3;
Figure 00000021
= импеданс нулевой последовательности (Ω)=R0+j•X0,
Figure 00000022
= сопротивление линии нулевой последовательности (Ω);
Figure 00000023
= реактивное сопротивление линии нулевой последовательности (Ω);
Figure 00000024
= фазор тока в возвратном контуре на землю линии (
Figure 00000025
где
Figure 00000026
Figure 00000027
и
Figure 00000028
являются фазорами тока трех фаз линии).
В соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения аварийная секция 30а, 30b и 30c электрической линии 30 определяет путем пошагового сравнения секция за секцией, начиная с секции, ближайшей к измеряемой точке, суммы положительной последовательности реактивных сопротивлений и реактивного сопротивления возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и измеряемой секцией с определенным реактивным сопротивлением аварийного контура. Пример процедуры пошагового сравнения описан ниже для электрической линии 30, показанной на Фиг.2, которая состоит из секций 30а, 30b и 30c. Однако этот способ универсален и применим к любому количеству секций в линии. Расстояние D может измеряться, например, в километрах или милях. Положительные последовательности реактивных сопротивлений (в омах) для секций обозначены соответственно X1A X1B X1C. Реактивные сопротивления (в омах) возвратного контура на землю обозначены соответственно XNA XNB XNC. Длины секций обозначены DA, DB И DC. Указанная процедура предпочтительно продолжается до тех пор, пока аварийное заземление фазы и сама аварийная фаза не определены следующим образом:
Шаг 0. Определяют XLoop, т.е. реактивное сопротивление аварийного контура, вызванного аварийным заземлением фазы (мнимая часть
Figure 00000029
уравнения 1).
Шаг 1. Если XLoop≤(X1A+XNA), аварийное расстояние D равно:
D=(XLoop/(X1A-XNA))•DA. В противном случае перейти к шагу 2.
Шаг 2. Если XLoop≤((X1A+XNA)+(X1B+ХNВ)), аварийное расстояние D равно: D=DA+((XLoop-(X1A+XNA)/(X1B+XNB))•DB. В противном случае перейти к шагу 3.
Шаг 3. Аварийное расстояние D равно:
D=DA+DB+((XLoop-(X1A+XNA)-(X1B+XNB))-(X1C+XNC))•DC
В соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения, когда электрическая линия содержит параллельные ветви, а аварийная секция электрической линии определена на секции одной из таких ветвей, для каждой параллельной ветви определяют альтернативную аварийную секцию и расстояние между измеряемой точкой и аварийной точкой. На Фиг.3 приведен пример электрической линии 31, которая состоит из трех электрических секций 31а, 31b и 31с. Линия 31 разветвляется после секции 31а и ответвленные секции 31b и 31с параллельны друг другу. Поэтому секции 31а, 31b и 31с могут быть также соединены таким образом: 31а+31b и 31а+31с. В случае, если аварийная точка расположена за точкой разветвления, т.е. или в секции 31b, или 31с, то предпочтительно вычислять две альтернативы для места аварии: одну в секции 31b, другую в секции 31с. Другими словами, когда применяется описанная выше пошаговая процедура, предпочтительно проходить отдельно по схемам 31а+31b и 31а+31с до тех пор, пока не будет определено, что аварийная точка находится в секции 31а, в этом случае процедура не потребует дальнейших шагов. Когда места альтернативных точек определены, выбор настоящего места аварии может быть определено посредством другой информации о системе. Хотя Фиг.3 с целью ясности иллюстрирует простую схему линии, которая состоит только из двух ветвей 31b и 31с, вышеописанный вариант воплощения данного изобретения может применяться в более сложной схеме линии, в которой могут существовать гораздо большее число ветвей и эти ветви могут в свою очередь разветвляться.
При вышеописанных вычислениях принималось, что положительные последовательности реактивных сопротивлений и реактивные сопротивления возвратного контура на землю для секций известны. Точное определение места требует точного задания величин для реактивных сопротивлений линий. Величины для секций линии обычно известны или могут быть легко получены из таблиц. Так как табличные величины для воздушных линий справедливы только для конкретной конструкции опор, то может оказаться необходимым, чтобы пользователь или оператор системы защиты корректировал величины табличных величин реактивных сопротивлений в соответствии с действительной схемой установки для минимизации ошибок определения места аварии из-за неточных исходных данных. На Фиг.4А, 4В и 4С показаны различные схемы воздушных линий. На этих схемах три фазы трехфазной электрической сети обозначены как L1, L2 и L3. Положительная последовательность реактивного сопротивления может быть вычислена с использованием, например, следующего уравнения, которое применимо к трехфазным медным или алюминиевым воздушным линиям:
Figure 00000030
где
fn = основная частота, например, 50 или 60 Гц
aеn=(a12 a23 a31)1/3 = средняя геометрическая величина расстояний [м] в фазе, как показано на Фиг.4А, 4В и 4С.
aхy = расстояние [м] между фазами Х и Y
r = радиус [м] одного проводника
ln = натуральный логарифм
Соответствующие величины нулевой последовательности реактивного сопротивления зависят от конкретных условий и конфигураций. Однако, существенной точности можно достичь сравнительно простыми вычислениями с помощью следующих уравнений, которые применимы к трехфазным воздушным линиям без проводов заземления:
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
где
R1 = сопротивление проводника переменного тока [Ом/км];
fn = основная частота [Гц];
Figure 00000034
эквивалентная глубина возвратного контура на землю [м];
ρearth = удельное сопротивление земли [Ом/м];
ren={r•((a2 12 a2 23 а2 31)1/3}1/3 = эквивалентный радиус связки проводников [Гц];
r = радиус одного проводника [м];
ахy = расстояние между фазами Х и Y [м].
Реактивные сопротивления возвратного контура затем могут быть вычислены с использованием нулевой последовательности реактивных сопротивлений, как описано выше. Необходимо отметить, однако, что для основной идеи данного изобретения неважно, каким образом определены положительная последовательность реактивных сопротивлений и реактивные сопротивления возвратного контура на землю.
Для специалиста в данной области очевидно, что по мере развития техники концепция данного изобретения может быть воплощена различным образом. Настоящее изобретение и его варианты воплощения не ограничиваются вышеприведенными примерами и могут изменяться в объеме заявленной формулы изобретения.

Claims (9)

1. Способ определения места аварийного заземления в трехфазной электрической линии (30) в электрической сети, которая содержит две или более секции, каждая секция имеет заранее заданное реактивное сопротивление прямой последовательности и реактивное сопротивление возвратного контура на землю, который включает: обнаружение аварийного заземления фазы в электрической линии; опознавание аварийной фазы в электрической линии, и определение в точке измерения реактивного сопротивления аварийного контура, образованного замыканием аварийной фазы на землю, отличающийся тем, что определяют аварийную секцию электрической линии, ближайшую к точке измерения из всех таких секций, для которых сумма реактивного сопротивления прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю такой секции и реактивных сопротивлений прямой последовательности и реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и такой секцией больше или равна, чем определенное реактивное сопротивление в аварийном контуре; и вычисляют расстояние D между измеряемой точкой и аварийной точкой по формуле:
D=Dp+((XLoop-XP)XF)·DF,
где XLoop - реактивное сопротивление аварийного контура;
Хр - сумма реактивных сопротивлений прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и аварийной секцией электрической линии,
ХF - сумма реактивного сопротивления прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю аварийной секции,
Dp - суммарная длина секций, если таковые имеются, между точкой измерения и аварийной секцией электрической линии, и
DF - длина аварийной секции электрической линии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реактивное сопротивление аварийного контура определяют по следующей формуле:
XLoop=dpu·(X1+XN),
где
Figure 00000035

dpu - расстояние до аварийной точки в относительных единицах;
Figure 00000036
- фазор фазового напряжения аварийной фазы линии;
Figure 00000037
- импеданс прямой последовательности линии;
Figure 00000038
- сопротивление прямой последовательности линии;
Figure 00000039
- реактивное сопротивление прямой последовательности линии;
Figure 00000040
- реактивное сопротивление возвратного контура на землю линии;
Figure 00000041
- фазор тока в аварийной фазе линии;
Figure 00000042
- импеданс возвратного контура на землю линии;
Figure 00000043
- импеданс нулевой последовательности линии;
Figure 00000044
- сопротивление линии нулевой последовательности линии;
Figure 00000045
- реактивное сопротивление нулевой последовательности линии;
Figure 00000046
- фазор тока в возвратном контуре на землю линии.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что аварийную секцию электрической линии определяют путем пошагового сравнения секция за секцией, начиная с ближайшей к точке измерения секции, суммы реактивного сопротивления положительной последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю такой секции, и реактивных сопротивлений прямой последовательности, и реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и такой секцией с определенным реактивным сопротивлением аварийного контура до тех пор, пока указанная сумма превысит или станет равной определенному реактивному сопротивлению аварийного контура.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что когда электрическая линия включает параллельные ветви и в одной ветви установлено место аварийной секции электрической линии, то определяют альтернативную секцию и расстояние между точкой измерения и аварийной точкой для каждой параллельной ветви линии.
5. Устройство для определения места аварийного заземления в трехфазной электрической линии (30, 31) в электрической сети, которая содержит две или более секции (30a, 30b, 30c, 31a, 31b, 31c), каждая из которых имеет заранее заданные реактивное сопротивление прямой последовательности и реактивное сопротивление возвратного контура на землю, выполненное с возможностью: обнаружения аварийного заземления фазы в электрической линии (30, 31); опознавания аварийной фазы в электрической линии; и определения в точке измерения реактивного сопротивления аварийного контура, образованного замыканием аварийной фазой на землю, отличающееся тем, что дополнительно выполнено с возможностью: определения аварийной секции электрической линии (30, 31), которая может оказаться одной из секций (30a, 30b, 30c, 31a, 31b, 31c), ближайшей к точке измерения из всех этих секций, для которой сумма реактивного сопротивления прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и такой секцией больше или равна определенному реактивному сопротивлению в аварийном контуре; и вычисления расстояния D между точкой измерения и аварийной точкой по формуле:
D=Dp+((XLoop-XP)/XF)·DF,
где XLoop - реактивное сопротивление аварийного контура;
Хр - сумма реактивных сопротивлений прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между точкой измерения и аварийной секцией электрической линии;
XF - сумма реактивного сопротивления прямой последовательности и реактивного сопротивления возвратного контура на землю аварийной секции;
Dp - суммарная длина секций, если таковые имеются, между точкой измерения и аварийной секцией электрической линии; и
DF - длина аварийной секции электрической линии.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления реактивного сопротивления аварийного контура по следующей формуле:
XLoop=dpu·(X1+XN),
где
Figure 00000047

dpu - расстояние до аварийной точки в относительных единицах.
Figure 00000048
- фазор фазового напряжения аварийной фазы линии;
Figure 00000049
- импеданс прямой последовательности линии;
Figure 00000050
- сопротивление прямой последовательности линии;
Figure 00000051
- реактивное сопротивление прямой последовательности линии;
Figure 00000052
- реактивное сопротивление возвратного контура на землю линии;
Figure 00000053
- фазор тока в аварийной фазе линии;
Figure 00000054
- импеданс возвратного контура на землю линии;
Figure 00000055
- импеданс нулевой последовательности линии;
Figure 00000056
- сопротивление линии нулевой последовательности линии;
Figure 00000057
- реактивное сопротивление нулевой последовательности линии;
Figure 00000058
- фазор тока в возвратном контуре на землю линии.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения аварийной секции электрической линии (30, 31) путем пошагового сравнения секция за секцией начиная с ближайшей к измеряемой точке секции, суммы реактивного сопротивления положительной последовательности и положительной последовательности возвратного контура на землю измеряемой секции и положительной последовательности реактивных сопротивлений возвратного контура на землю секций, если таковые имеются, между измеряемой точкой и наблюдаемой секцией с определенным реактивным сопротивлением аварийного контура до тех пор, пока указанная сумма превысит или станет равной определенному реактивному сопротивлению аварийного контура.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что когда электрическая линия (31) включает параллельные ветви (31b, 31c) и в одной ветви устройство установило место аварийной секции электрической линии, то устройство дополнительно выполнено с возможностью определения альтернативной секции и расстояния между измеряемой точкой и аварийной точкой для каждой параллельной ветви линии.
9. Устройство по пп.5-8, отличающееся тем, что включает реле защиты (40).
RU2006122854/28A 2005-06-29 2006-06-27 Способ и устройство для определения места аварийного заземления RU2394250C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20055359 2005-06-29
FI20055359A FI118491B (fi) 2005-06-29 2005-06-29 Menetelmä ja järjestelmä maasulkuvian sijainnin määrittämiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006122854A RU2006122854A (ru) 2008-01-10
RU2394250C2 true RU2394250C2 (ru) 2010-07-10

Family

ID=34778495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006122854/28A RU2394250C2 (ru) 2005-06-29 2006-06-27 Способ и устройство для определения места аварийного заземления

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7233153B2 (ru)
EP (1) EP1739441B1 (ru)
CN (1) CN1916651B (ru)
FI (1) FI118491B (ru)
RU (1) RU2394250C2 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502007005807D1 (de) * 2007-07-24 2011-01-05 Siemens Ag Verfahren zum orten eines erdfehlers nach dem distät
US7965195B2 (en) * 2008-01-20 2011-06-21 Current Technologies, Llc System, device and method for providing power outage and restoration notification
EP2113778B1 (en) 2008-04-29 2017-12-06 ABB Schweiz AG System and method for determining location of phase-to-phase fault or three-phase fault
US20100007354A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Deaver Sr Brian J System and Method for Predicting a Fault in a Power Line
BRPI0823204A2 (pt) 2008-10-27 2015-06-23 Siemens Ag Rastreamento de falha em sistemas de fornecimento de energia elétrica utilizando o princípio de proteção a distância.
US8525522B2 (en) * 2010-04-21 2013-09-03 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Fault location in electric power delivery systems
US8558551B2 (en) 2010-04-21 2013-10-15 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Fault location in electric power delivery systems
EP2402774B1 (en) * 2010-06-29 2013-05-15 ABB Technology AG Method and apparatus for determining distance to phase-to-earth fault
US8942954B2 (en) 2010-09-16 2015-01-27 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Fault location in a non-homogeneous electric power line
EP2680017A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-01 ABB Technology AG A method of early detection of feeder lines with a high-ohm ground fault in compensated power networks
CN103163424B (zh) * 2013-01-31 2014-12-31 福建省电力有限公司 一种基于瞬时采样值的线路接地故障距离测量方法
CN103308823B (zh) * 2013-05-23 2015-11-04 国家电网公司 一种配电网单相断线不接地故障定位方法
CN105223470B (zh) * 2015-10-09 2017-10-10 华北电力大学 一种基于故障高频信息的配网故障定位方法
US11114843B2 (en) * 2015-10-30 2021-09-07 Abb Power Grids Switzerland Ag Method and system for protection in a mixed line
WO2021191490A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 Arcteq Relays Oy Method and device for line protection
CN112924807A (zh) * 2021-01-13 2021-06-08 中国电力科学研究院有限公司 一种用于距离保护动作时间定值的整定方法及系统
CN113109661A (zh) * 2021-03-02 2021-07-13 中国电力科学研究院有限公司 一种计算输电线路保护动作时间的方法及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4996624A (en) 1989-09-28 1991-02-26 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Fault location method for radial transmission and distribution systems
FI100922B (fi) * 1996-11-04 1998-03-13 Abb Transmit Oy Menetelmä sähkönjakeluverkon suuriresistanssisen maasulkuvian havaitse miseksi ja paikallistamiseksi
US5773980A (en) * 1997-01-30 1998-06-30 Abb Power T&D Company, Inc. One-terminal fault location system that corrects for fault resistance effects
SE511679C2 (sv) * 1998-03-09 1999-11-08 Abb Ab Förfarande och anordning för lokalisering av ett fel på en av linjerna i ett mellanspänningsnätverk
US6256592B1 (en) * 1999-02-24 2001-07-03 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Multi-ended fault location system
FI106985B (fi) * 1999-09-23 2001-05-15 Abb Substation Automation Oy Menetelmä sähkönjakeluverkon maasulkuvian etäisyyden määrittämiseksi laskennallisesti rengaskytkennässä
SE522376C2 (sv) * 2000-07-11 2004-02-03 Abb Ab Metod och anordning för fellokalisering för distributionsnätverk
SE519943C2 (sv) * 2000-12-14 2003-04-29 Abb Ab Metod för fellokalisering i en transmissionlinje
DE10151775A1 (de) 2001-10-19 2003-05-08 Alstom Verfahren zur Berechnung einer Distanz eines Fehlerorts eines einpoligen Erdfehlers von einem Messort in einem elektrischen Energieversorgungsnetz
US6879917B2 (en) * 2002-06-14 2005-04-12 Progress Energy Carolinas Inc. Double-ended distance-to-fault location system using time-synchronized positive-or negative-sequence quantities

Also Published As

Publication number Publication date
FI118491B (fi) 2007-11-30
CN1916651A (zh) 2007-02-21
CN1916651B (zh) 2010-06-09
FI20055359A0 (fi) 2005-06-29
RU2006122854A (ru) 2008-01-10
US7233153B2 (en) 2007-06-19
FI20055359A (fi) 2006-12-30
EP1739441B1 (en) 2015-05-20
EP1739441A1 (en) 2007-01-03
US20070014059A1 (en) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2394250C2 (ru) Способ и устройство для определения места аварийного заземления
US7514933B2 (en) System and method for determining location of phase-to-earth fault
EP1089081B1 (en) Method for computational determination of ground fault distance in an electrical power distribution network having a ring configuration
EP1992954B1 (en) Method for determining location of phase-to-earth fault
CN110082636B (zh) 一种电力电缆故障定位方法及系统
SE536143C2 (sv) Metod för att detektera jordfel i trefas elkraftdistributionsnät
Du et al. Online estimation of power transmission line parameters, temperature and sag
CN103529356B (zh) 用于确定距相对地故障的距离的方法和设备
CN110596538A (zh) 电力电缆电气参数的计算方法和系统
WO2019025840A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFYING DEFECT SECTION IN MULTI-TERMINAL MIXED LINES
WO2019166903A1 (en) Method and device for fault location in a two-terminal transmission system
EP1599738B1 (en) Detection of earth faults in three phase systems
EP3185025B1 (en) Electrical fault location method
JP3586266B2 (ja) 送電線の故障点標定方法およびそれを用いた故障点標定システム
Mangione A simple method for evaluating ground-fault current transfer at the transition station of a combined overhead-cable line
Yang et al. On-line monitoring and trending analysis of dielectric losses in cross-bonded high voltage cable systems
Rajotte et al. Impedance of multigrounded neutrals on rural distribution systems
Glik et al. Travelling wave fault location algorithm in HV lines—Simulation test results for arc and high impedance faults
CN114113875A (zh) 一种配电线路故障定位方法
Filomena et al. Extended impedance-based fault location formulation for unbalanced underground distribution systems
CN112083264A (zh) 基于双端电气量的电缆绝缘故障在线定位方法
Panova et al. Specified Model of a Double-Circuit Transmission Line with Two Ground Wires for Calculating a Single-Phase Short Circuit Current in a Network with an Effectively Grounded Neutral
Zhang et al. Analysis of traveling wave front and its application in fault location
Traphöner et al. Impact of grounded shield wire assumption on impedance-based fault location algorithms
Mi et al. A method for fault location using the phase difference of current in the protective layer at both ends of a cable section

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180608