RU2558265C1 - Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents - Google Patents
Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558265C1 RU2558265C1 RU2014117832/28A RU2014117832A RU2558265C1 RU 2558265 C1 RU2558265 C1 RU 2558265C1 RU 2014117832/28 A RU2014117832/28 A RU 2014117832/28A RU 2014117832 A RU2014117832 A RU 2014117832A RU 2558265 C1 RU2558265 C1 RU 2558265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- distance
- resistance
- currents
- double
- Prior art date
Links
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения мест повреждения при двойных замыканиях на землю на одной линии электропередачи распределительной сети 6-35 кВ с малыми токами замыкания на землю.The invention relates to the electric power industry and can be used to determine the places of damage during double earth faults on one power line of a 6-35 kV distribution network with low earth fault currents.
В статье «Определение расстояния до мест двойных замыканий на землю в электрических сетях 35 кВ» (Гловацкий В.Г., Халидов А.Г. - Энергетик, 1985, №9, с.31) описываются результаты испытаний фиксирующих органов сопротивления, производящих замер сопротивления контура повреждения при двойных замыканиях на землю на разных линиях сети 35 кВ. Отмечено, что двойное замыкание на землю разных линий измерительным органом воспринимается как однофазное повреждение, а сами фиксирующие органы сопротивления могут применяться для определения расстояния не только межфазных, но и двойных замыканий на землю.The article "Determining the distance to places of double earth faults in electric networks of 35 kV" (Glovatsky V.G., Khalidov A.G. - Energetik, 1985, No. 9, p.31) describes the results of tests of fixing resistance organs performing measurements resistance of the damage circuit with double earth faults on different lines of the 35 kV network. It is noted that a double fault on the ground of different lines by the measuring body is perceived as a single-phase damage, and the fixing resistance organs themselves can be used to determine the distance of not only interphase, but also double faults to the ground.
Недостатком данного способа является то, что в данном методе двойное замыкание на землю разных линий измерительным органом воспринимается как однофазное повреждение, и нет возможности определить расстояние до каждого места замыкания на землю.The disadvantage of this method is that in this method, a double fault on the ground of different lines by the measuring body is perceived as a single-phase damage, and it is not possible to determine the distance to each place of the fault on the ground.
Известен «Способ определения расстояния до мест замыканий на землю» (Э.П. Ванзович, А.-С.С. Саухатас, В.Г. Головацкий, авторское свидетельство №1569752, 07.06.90), принятый за прототип, в котором производят выделение и измерение активной и реактивной составляющей напряжения и тока прямых последовательностей неповрежденной фазы в предаварийном и аварийном режимах с последующим определением активной и реактивной составляющей предаварийного нагрузочного сопротивления прямой последовательности и учета полученных величин при вычислении сопротивлений цепей коротких замыканий до каждого места замыкания.The well-known "Method for determining the distance to the places of earth faults" (EP Vanzovich, A.-S. Saukhatas, VG Golovatsky, copyright certificate No. 1569752, 07.06.90), adopted for the prototype, which produce isolation and measurement of the active and reactive component of the voltage and current of the direct sequences of the intact phase in the pre-emergency and emergency modes, followed by the determination of the active and reactive component of the pre-emergency load resistance of the direct sequence and taking into account the obtained values when calculating the resistance short circuit to each circuit.
Недостатком данного способа является то, что измерительный орган сопротивления устанавливается на питающем вводе распределительного устройства и включается на фазные токи и фазные напряжения. Кроме того, в данном способе не определяется, какая точка замыкания на землю ближе к измерительному органу, какая дальше, а без этого невозможно однозначно определить дальность до каждого места замыкания.The disadvantage of this method is that the measuring resistance element is installed on the supply input of the switchgear and is switched on to phase currents and phase voltages. In addition, this method does not determine which point of earth fault is closer to the measuring body, which is further, and without this it is impossible to unambiguously determine the distance to each circuit point.
Задачей изобретения является повышение точности определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на одной линии электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на фазный ток и фазное напряжение поврежденной линии. Кроме того, задачей является автоматическое определение ближней и дальней точки короткого замыкания на землю.The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the distance to the places of double earth faults on one power line by installing a measuring resistance element connected to the phase current and phase voltage of the damaged line. In addition, the task is to automatically determine the near and far point of a short circuit to ground.
Данный технический результат достигается тем, что в способе определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю производят измерение фазного тока и фазного напряжения при помощи измерительного органа сопротивления, согласно изобретению, измерительный орган сопротивления включают на фазные токи и фазные напряжения поврежденной линии, определяют возникновение двойного замыкания на землю на этой же линии по росту фазных токов Iф1 и Iф2 поврежденных фаз ф1 и ф2, вычисляют абсолютные значения индуктивного сопротивления Хф1 и Хф2 контуров поврежденных фаз ф1, ф2 по следующему выражению:This technical result is achieved by the fact that in the method for determining the distance to places of double earth faults on power lines in networks with low earth fault currents, the phase current and phase voltage are measured using a resistance measuring organ, according to the invention, the resistance measuring organ is connected to phase the currents and phase voltages of the damaged line determine the occurrence of a double earth fault on the same line by the growth of phase currents I f1 and I f2 of the damaged phases f1 and f2, subtracting Absolute values of the inductive resistance X f1 and X f2 of the circuits of the damaged phases f1, f2 are expressed according to the following expression:
определяют ближнее к измерительному органу повреждение ф1 через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления контура поврежденной фазы Xф1<Xф2 и вычисляют расстояния до ближнего места повреждения l1к и дальнего места повреждения l2к по следующим выражениям:the damage f1 closest to the measuring body is determined through the minimum absolute value of the inductance of the damaged phase circuit X f1 <X f2 and the distances to the nearest damage location l 1k and the furthest damage location l 2k are calculated by the following expressions:
l1к=Xф1/X1луд,l 1к = X ф1 / X 1 луд ,
l2к=l1к+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд),l 2k = l 1k +3 (X f2 -X f1 ) / (X 0 flood + 2X 1 flood ),
где Rе(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Rе(Iф1(2)), Im(Iф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз, X0луд, X1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.where Re (U ф1 (2) ), Im (U ф1 (2) ), Re (I ф1 (2) ), Im (I ф1 (2) ) are the real and imaginary components of the phase current and voltage of the damaged phases, X 0 , X 1lud - specific inductive resistance of direct and zero sequence power lines.
Основным отличием предлагаемого способа является контроль сопротивления петли повреждения на каждой линии, что повышает селективное действие защиты при возникновении данного вида повреждения. Измерительный орган сопротивления подключается к фазному току трансформатора тока линии и фазному напряжению от трансформатора напряжения на шинах распределительного устройства.The main difference of the proposed method is the control of the resistance of the damage loop on each line, which increases the selective effect of protection when this type of damage occurs. The measuring resistance element is connected to the phase current of the line current transformer and the phase voltage from the voltage transformer on the busbars of the switchgear.
Предложенное техническое решение поясняется чертежом, на котором представлена схема замещения сети в режиме двойного замыкания на землю фаз А и В на разных участках сети (фиг.1), где
Возникновение двойного замыкания на землю определяется по росту фазных токов Iф1 и Iф2 поврежденных фаз ф1 и ф2.The occurrence of a double earth fault is determined by the growth of phase currents I f1 and I f2 of damaged phases f1 and f2.
Ток двойного замыкания на землю
Общая формула расчета тока двойного замыкания на землю выглядит следующим образом:The general formula for calculating the earth fault current is as follows:
Напряжения поврежденных фаз в месте установки измерительного органа сопротивления (на шинах подстанции) определяются выражениямиThe stresses of the damaged phases at the installation site of the measuring resistance element (on the substation tires) are determined by the expressions
При известных значениях тока и напряжения в аварийном режиме измерительный орган сопротивления для определения расстояния до мест повреждений следует настроить таким образом:With known values of current and voltage in emergency mode, the resistance measuring body to determine the distance to the places of damage should be set up in this way:
Как видно, сопротивление на зажимах реле, подключенного к фазному напряжению
Поэтому влияние переходного сопротивления можно исключить путем выделения индуктивной составляющей сопротивленияTherefore, the influence of transition resistance can be eliminated by isolating the inductive component of the resistance
где Re(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Re(Iф1(2)), Im(Uф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз.where Re (U ф1 (2) ), Im (U ф1 (2) ), Re (I ф1 (2) ), Im (U ф1 (2) ) are the real and imaginary components of the phase current and voltage of the damaged phases.
Определение расстояния до ближнего места повреждения l1к производится через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз Хф:The determination of the distance to the nearest place of damage l 1k is made through the minimum absolute value of the inductive resistance of the damaged phases X f :
1. Вычисляем Xф1 и Xф2.1. Calculate X ф1 and X ф2 .
2. Точка замыкания на землю, которая имеет меньшее абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз (относительно другой фазы), принимается за ближнюю точку короткого замыкания на землю.2. The earth fault point, which has a lower absolute value of the inductive resistance of the damaged phases (relative to another phase), is taken as the nearest point of the earth fault.
3. Соответственно вторая точка замыкания, которая имеет большее абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз - принимается за дальнюю точку короткого замыкания на землю.3. Accordingly, the second fault point, which has a larger absolute value of the inductive resistance of the damaged phases, is taken as the distant point of the short circuit to ground.
Примем расчетное сопротивление Xф1 за минимальное, Хф2 - за максимальное: Xф1<Xф2.We take the calculated resistance X f1 for the minimum, X f2 - for the maximum: X f1 <X f2 .
Тогда с учетом изложенного расстояние до ближнего места повреждения l1к определитсяThen, taking into account the above, the distance to the nearest place of damage l 1k is determined
l1к=Xф1/X1луд,l 1к = X ф1 / X 1 луд ,
где X0луд, Х1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.where X 0lud , X 1lud - specific inductive resistances of direct and zero sequence power lines.
Расстояние между точками замыканий Δl=(l2к-l1к) определится из разности сопротивлений X1 и X2:The distance between the circuit points Δl = (l 2к -l 1к ) is determined from the difference of the resistances X 1 and X 2 :
Δl=3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд).Δl = 3 (X f2 -X f1 ) / (X 0 ice + 2X 1 ice ).
Расстояние l2к=l1к+Δl и есть дистанция до дальней точки замыкания:The distance l 2k = l 1k + Δl is the distance to the far point of the circuit:
l2к=l1к+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд).l 2k = l 1k +3 (X f2 -X f1 ) / (X 0 flood + 2X 1 flood ).
Практическая реализация предлагаемого измерительного органа сопротивления возможна на основе современных микропроцессорных комплексов дистанционной защиты. Измерительный орган сопротивления, включенный на фазный ток и фазное напряжение, соответствует требованию пропорциональности сопротивления на зажимах реле расстоянию до места повреждения в режиме двойного замыкания на землю в распределительной сети с малыми токами замыкания на землю.The practical implementation of the proposed measuring body of resistance is possible on the basis of modern microprocessor-based distance protection systems. The measuring resistance element, connected to the phase current and phase voltage, meets the requirement of proportionality of the resistance at the relay terminals to the distance to the place of damage in the double earth fault mode in a distribution network with low earth fault currents.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определить расстояние до мест двойных замыканий на землю на одной линии электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на фазный ток и фазное напряжение поврежденной линии.Thus, the proposed method allows to determine with high accuracy the distance to the places of double earth faults on one power line by installing a measuring resistance element connected to the phase current and phase voltage of the damaged line.
Claims (1)
определяют ближнее к измерительному органу повреждение ф1 через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления контура поврежденной фазы Xф1<Xф2 и вычисляют расстояния до ближнего места повреждения l1к и дальнего места повреждения l2к по следующим выражениям:
l1к=Xф1/X1луд,
l2к=l1к+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд),
где Rе(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Rе(Iф1(2)), Im(Iф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз, X0луд, X1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи. A method for determining the distance to places of double earth faults on power lines in networks with low earth fault currents, according to which the phase current and phase voltage are measured using a resistance measuring organ, characterized in that the resistance measuring organ is switched on for phase currents and phase voltages faulted line, they define the appearance of double ground fault on the same line on the growth phase currents I F1 and I p2 faulty phases F1 and F2 are calculated absolute values of inductance the resistivity and X F1 X F2 F1 circuits damaged phases Q2 by the following expression:
the damage f1 closest to the measuring body is determined through the minimum absolute value of the inductance of the damaged phase circuit X f1 <X f2 and the distances to the nearest damage location l 1k and the furthest damage location l 2k are calculated by the following expressions:
l 1к = X ф1 / X 1 луд ,
l 2k = l 1k +3 (X f2 -X f1 ) / (X 0 flood + 2X 1 flood ),
where Re (U ф1 (2) ), Im (U ф1 (2) ), Re (I ф1 (2) ), Im (I ф1 (2) ) are the real and imaginary components of the phase current and voltage of the damaged phases, X 0 , X 1lud - specific inductive resistance of direct and zero sequence power lines.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117832/28A RU2558265C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117832/28A RU2558265C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558265C1 true RU2558265C1 (en) | 2015-07-27 |
Family
ID=53762766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014117832/28A RU2558265C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558265C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666174C1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-09-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Method of determining distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1287057A1 (en) * | 1985-06-10 | 1987-01-30 | Кировский Политехнический Институт | Method of determining distance to damage locations in short-circuits |
SU1569753A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-06-07 | Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше | Method of determining distance to places of double short-circuits to ground |
SU1585767A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-08-15 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Method of determining the distance to places of double ground fault |
CN101388544A (en) * | 2008-10-30 | 2009-03-18 | 东北电网有限公司 | Double loop cross wire failure type discriminating method for stabilizing control system |
WO2009049803A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Abb Research Ltd | Method for fault location on series compensated power transmission lines with two-end unsynchronized measurement |
US8131485B2 (en) * | 2005-09-14 | 2012-03-06 | Abb Technology Ag | Method for fault location in electric power lines |
RU2505825C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" | Method of determining points of double short-circuit in multiwire power grid |
-
2014
- 2014-04-29 RU RU2014117832/28A patent/RU2558265C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1287057A1 (en) * | 1985-06-10 | 1987-01-30 | Кировский Политехнический Институт | Method of determining distance to damage locations in short-circuits |
SU1569753A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-06-07 | Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше | Method of determining distance to places of double short-circuits to ground |
SU1585767A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-08-15 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Method of determining the distance to places of double ground fault |
US8131485B2 (en) * | 2005-09-14 | 2012-03-06 | Abb Technology Ag | Method for fault location in electric power lines |
WO2009049803A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Abb Research Ltd | Method for fault location on series compensated power transmission lines with two-end unsynchronized measurement |
CN101388544A (en) * | 2008-10-30 | 2009-03-18 | 东北电网有限公司 | Double loop cross wire failure type discriminating method for stabilizing control system |
RU2505825C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" | Method of determining points of double short-circuit in multiwire power grid |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666174C1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-09-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Method of determining distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2571629C1 (en) | Method and device for assessment of angle of zero-phase-sequence voltage at single line-to-ground fault | |
US9476931B2 (en) | Method for fault location analysis of ungrounded distribution systems | |
RU2416804C2 (en) | Device and method for definition of ground short circuit | |
CN107735690B (en) | Method for ground fault protection of a three-phase electrical network | |
RU2558266C1 (en) | Method of finding of distance to places of earth faults on two power lines in networks with low earth fault currents | |
RU2491563C2 (en) | Technique and device for detection of phase-to-ground fault | |
CN109103852B (en) | Single-phase earth fault protection method of small-resistance earth system based on zero-sequence current comparison | |
US9476930B2 (en) | Locating multi-phase faults in ungrounded power distribution systems | |
US10247767B2 (en) | Fault detection and direction determination | |
WO2009081215A2 (en) | Equipment and procedure to determine fault location and fault resistance during phase to ground faults on a live network | |
RU2557375C1 (en) | Determination of distance to points of earth connection at two electric power transmission lines in networks with low earth currents | |
RU2719278C1 (en) | Method of determining the point and distance to single-phase ground fault in 6-35 kv electric networks with isolated or compensated neutral line | |
Masoud et al. | Protection scheme for transmission lines based on alienation coefficients for current signals | |
RU2695278C1 (en) | Method for determining single-phase fault of feeder to ground in medium voltage cable networks | |
Idris et al. | Adaptive Mho type distance relaying scheme with fault resistance compensation | |
RU2446533C1 (en) | Method to detect area of single-phase ground fault in network with isolated neutral | |
RU2558265C1 (en) | Determination of distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents | |
RU2674528C1 (en) | Method for determination of distance to places of earth faults on two power lines in networks with low earth fault currents | |
Jia et al. | Impedance-based earth fault location for a non-directly grounded distribution systems | |
RU2484570C2 (en) | Method for determination of damaged feeder on bus section of three-phase grid with insulated neutral in case of single phase earth faults | |
RU2631121C2 (en) | Method of selective identification of outgoing line with single-phase earth fault in distribution networks with voltage of 6-35 kv | |
RU2685746C1 (en) | METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT | |
RU2685747C1 (en) | METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT | |
RU2666174C1 (en) | Method of determining distance to points of double earth connection at electric power transmission lines in networks with low earth currents | |
Kletsel et al. | The device for determining the distance to single phase fault on the power line |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160430 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180921 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200430 |