RU2771222C1 - Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network - Google Patents

Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network Download PDF

Info

Publication number
RU2771222C1
RU2771222C1 RU2021100561A RU2021100561A RU2771222C1 RU 2771222 C1 RU2771222 C1 RU 2771222C1 RU 2021100561 A RU2021100561 A RU 2021100561A RU 2021100561 A RU2021100561 A RU 2021100561A RU 2771222 C1 RU2771222 C1 RU 2771222C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zero
feeder
voltage
harmonic
phase
Prior art date
Application number
RU2021100561A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Федотов
Альмир Гамирович Латипов
Айнур Фоатович Абдуллазянов
Георгий Валериянович Вагапов
Original Assignee
Акционерное общество "Сетевая компания"
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 Акционерное общество "Сетевая компания" filed Critical Акционерное общество "Сетевая компания"
Priority to RU2021100561A priority Critical patent/RU2771222C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771222C1 publication Critical patent/RU2771222C1/en

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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of relay protection and automation. Substance: counts of zero-sequence voltage on common buses and counts of zero-sequence currents on each feeder of the distribution electrical network are recorded with a given sampling frequency. Current and voltage signal counts are subjected to a discrete Fourier transform. The event of a single phase to ground fault is recorded on the condition that the first harmonic of the zero component of voltage and/or distortion coefficient of zero sequence voltage exceeds the corresponding setpoint. In the zero sequence voltage spectrum, the number of the greatest higher harmonic of zero sequence voltage exceeding the setpoint level for said harmonic is recorded. For each feeder, the phase shift thereof with respect to the harmonic of zero sequence voltage is recorded. The phase shifts enter the logic block which isolates the feeder wherefor the sign value at the phase angle is opposite with respect to the phase angles of other feeders.
EFFECT: ensured determination of a damaged feeder.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к релейной защите распределительных электрических сетей с изолированной нейтралью, которые характеризуются малыми токами установившегося однофазного замыкания на землю, где существует проблема определения поврежденного фидера.The invention relates to the electric power industry, namely to the relay protection of electrical distribution networks with an isolated neutral, which are characterized by low currents of a steady single-phase earth fault, where there is a problem of determining a damaged feeder.

Известен способ определения поврежденного фидера на основе выделения аварийных составляющих в токах и напряжениях промышленной частоты. Таковыми служат значения напряжения нулевой последовательности на шинах подстанции и значения токов нулевой последовательности каждого фидера, питающегося от общих шин. Критерием идентификации поврежденного фидера служит направление передачи энергии аварийных составляющих, а именно токами и напряжением нулевой последовательности по каждому фидеру [1].A known method for determining a damaged feeder based on the allocation of emergency components in currents and voltages of industrial frequency. These are the values of the zero sequence voltage on the substation buses and the values of the zero sequence currents of each feeder powered by common buses. The criterion for identifying a damaged feeder is the direction of energy transfer of emergency components, namely, zero-sequence currents and voltage for each feeder [1].

К недостаткам такого способа относится влияние погрешностей измерительных трансформаторов, необходимость повышения уровня сигнала до порога чувствительности и избирательности за счет длительности интегрирования, тогда как однофазные замыкания на землю на воздушных линиях электропередачи носят преимущественно кратковременный неустойчивый характер.The disadvantages of this method include the influence of errors of measuring transformers, the need to increase the signal level to the threshold of sensitivity and selectivity due to the duration of integration, while single-phase ground faults on overhead power lines are predominantly short-term unstable.

Известен способ определения поврежденного фидера на основе сравнения токов нулевой последовательности промышленной частоты. Его суть заключается в том, что для определения поврежденной линии в сети с изолированной нейтралью запоминают ток нулевой последовательности предшествующего режима каждой линии при периодическом кратковременном замыкании фазы в нормальном режиме со стороны источника питания. Определяют изменение тока нулевой последовательности промышленной частоты каждой линии и сравнивают его с соответствующей уставкой для каждой линии. Если на одном из присоединений ток изменил направление, и он больше уставки, то делают вывод о повреждении линии и отключают ее [2].A known method for determining a damaged feeder based on a comparison of zero-sequence currents of industrial frequency. Its essence lies in the fact that in order to determine a damaged line in a network with an isolated neutral, the zero-sequence current of the previous mode of each line is memorized during a periodic short-term phase short circuit in normal mode from the power source. Determine the change in the zero sequence current of the industrial frequency of each line and compare it with the corresponding setting for each line. If on one of the connections the current has changed direction, and it is greater than the setting, then they conclude that the line is damaged and turn it off [2].

Недостатком такого способа является необходимость установки дополнительного высоковольтного устройства с ограничивающим резистором, подключаемого к шинам питания отходящих фидеров, которое повышает уровень тока однофазного замыкания на землю до порога чувствительности релейной защиты. При этом от повышенного тока возникает потенциальная угроза лесного пожара, поскольку воздушные линии распределительной сети часто проходят через лесные массивы и причиной однофазных замыканий служат ветки деревьев вовремя не очищенной от них трассы.The disadvantage of this method is the need to install an additional high-voltage device with a limiting resistor connected to the power buses of the outgoing feeders, which increases the level of the single-phase earth fault current to the sensitivity threshold of the relay protection. At the same time, a potential threat of a forest fire arises from an increased current, since the overhead lines of the distribution network often pass through forests and the cause of single-phase short circuits is tree branches during the route that was not cleared of them.

Известен способ определения поврежденного фидера па основе сравнения измеренных токов нулевой последовательности, рассчитанными на модели каждого фидера. Суть его состоит в том, что фиксируют с заданной частотой дискретизации отсчеты напряжения нулевой последовательности на общих шинах и отсчеты токов нулевой последовательности в каждом фидере распределительной сети. Осуществляют цифро-аналоговое преобразование отсчетов напряжения нулевой последовательности и подают преобразованное напряжение на вход модели каждого фидера по нулевой последовательности, причем модели составляют для нормального состояния фидеров. Выполняют аналого-цифровое преобразование тока нулевой последовательности модели каждого фидера с заданной частотой дискретизации. Определяют расхождение между отсчетами тока нулевой последовательности каждого реального фидера и отсчетами тока его модели. По величине расхождения выявляют поврежденный фидер [3].A known method for determining a damaged feeder is based on a comparison of the measured zero sequence currents calculated on the model of each feeder. Its essence is that zero-sequence voltage readings on common buses and zero-sequence current readings in each feeder of the distribution network are recorded at a given sampling rate. The digital-to-analogue conversion of the zero sequence voltage readings is carried out and the converted voltage is applied to the input of the model of each feeder in the zero sequence, and the models are made for the normal state of the feeders. The analog-to-digital conversion of the zero-sequence current of the model of each feeder is performed with a given sampling rate. The discrepancy between the readings of the zero sequence current of each real feeder and the readings of the current of its model is determined. The size of the discrepancy reveals the damaged feeder [3].

Недостатком такого способа является необходимость предварительного формирования математических моделей каждого фидера, которые в распределительных электрических сетях имеют древовидную структуры и могут включать в себя до нескольких десятков потребительских подстанций. Изменение конфигурации электрической сети, оснащенной реклоузерами, или же проведение регламентных ремонтных работ требует внесения изменений в соответствующие математические модели.The disadvantage of this method is the need for preliminary formation of mathematical models of each feeder, which in distribution electrical networks have a tree structure and can include up to several dozen consumer substations. Changing the configuration of an electrical network equipped with reclosers, or carrying out routine repairs, requires changes to the corresponding mathematical models.

Все три способа, как это принято в релейной защите распределительных электрических сетей с изолированной нейтралью, используют в качестве пускового органа фиксации события однофазного замыкания на землю появление напряжения нулевой последовательности порядка 100 В на обмотке «разомкнутый треугольник» шинного трансформатора напряжения. Натурные эксперименты показывают, что переходные сопротивления в месте однофазного замыкания на землю могут снизить напряжение нулевой последовательности ниже уровня его отстройки от напряжения небаланса и в то же время повысить уровень гармонических составляющих в составе напряжения нулевой последовательности и соответственно в токах нулевой последовательности фидеров [4].All three methods, as is customary in the relay protection of electrical distribution networks with an isolated neutral, use the appearance of a zero-sequence voltage of about 100 V on the “open triangle” winding of the busbar voltage transformer as a starting element for fixing the event of a single-phase earth fault. Field experiments show that transient resistances at the site of a single-phase earth fault can reduce the zero-sequence voltage below the level of its detuning from the unbalance voltage and at the same time increase the level of harmonic components in the zero-sequence voltage and, accordingly, in the zero-sequence currents of feeders [4].

Целью предлагаемого технического решения является повышение чувствительности пускового органа релейной защиты и повышение селективности определения поврежденного фидера при замыкании на землю в распределительной электрической сети.The purpose of the proposed technical solution is to increase the sensitivity of the starting body of the relay protection and increase the selectivity of determining a damaged feeder in case of a ground fault in the distribution electrical network.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения поврежденного фидера при замыкании на землю в распределительной электрической сети при котором напряжения нулевой последовательности на общих шинах и токи нулевой последовательности в каждом фидере, отходящем от общих шин фиксируют с заданной частотой дискретизации, согласно предлагаемому изобретению, токи и напряжений подвергают дискретному преобразованию Фурье, фиксацию события однофазного замыкания на землю осуществляют по величине напряжения нулевой последовательности промышленной частоты на общих шинах, в напряжения нулевой последовательности фиксируют порядковый номер М наибольшей гармонической составляющей напряжения не промышленной частоты, превышающей уровень значений гармонических составляющих напряжения не промышленной частоты в номинальном режиме. Для зафиксированной М гармонической составляющей напряжения по каждому фидеру фиксируют значения ее фазовых сдвигов по отношению к М гармонической составляющей тока нулевой последовательности, значения фазовых сдвигов поступают на логический блок, который выделяет тот фидер, для которого значение знака при фазовом сдвиге изменяется на противоположное значение по отношению к фазовым сдвигам других фидеров [5].This goal is achieved by the fact that in the method for determining a damaged feeder in case of a ground fault in a distribution electrical network, in which the zero sequence voltages on the common buses and the zero sequence currents in each feeder extending from the common tires are fixed at a given sampling frequency, according to the invention, the currents and voltages are subjected to a discrete Fourier transform, the event of a single-phase ground fault is detected by the magnitude of the zero-sequence voltage of the industrial frequency on common buses, in the zero-sequence voltages the sequence number M of the largest harmonic component of the voltage of non-industrial frequency is recorded, exceeding the level of values of the harmonic components of the voltage of non-industrial frequency in nominal mode. For the fixed M harmonic component of the voltage for each feeder, the values of its phase shifts are fixed with respect to the M harmonic component of the zero-sequence current, the values of the phase shifts are sent to the logical block that selects the feeder for which the sign value during the phase shift changes to the opposite value with respect to to phase shifts of other feeders [5].

На фиг. 1 изображена принципиальная схема подключения к общим шинам 1 распределительного устройства подстанции двух фидеров электрической сети 2 и 3 из общего количества фидеров, большего двух, подключение трансформатора напряжения 4. На каждом фидере установлены фазные трансформаторы напряжения 5 и 6, которые по схеме выделения нулевой составляющей в фазных токах подключены к блокам аналогово-цифрового преобразования 7 и 8. Обмотка «разомкнутый треугольник» трансформатора напряжения 4 подключена к блоку аналогово-цифрового преобразования 9.In FIG. 1 shows a schematic diagram of connecting to the common busbars 1 of the substation switchgear two feeders of the electrical network 2 and 3 out of a total number of feeders greater than two, connection of a voltage transformer 4. Phase voltage transformers 5 and 6 are installed on each feeder, which, according to the scheme for isolating the zero component in phase currents are connected to the analog-to-digital conversion units 7 and 8. The "open triangle" winding of the voltage transformer 4 is connected to the analog-to-digital conversion unit 9.

На фиг. 2 изображена структурная схема системы распознавания поврежденного фидера. Отсчеты напряжения нулевой последовательности U0(k) поступают на вход блока дискретного преобразования Фурье 10, с выхода блока 10 синусные и косинусные составляющие состава напряжения нулевой последовательности

Figure 00000001
поступает на вход блока выделения максимальной гармонической составляющей напряжения не промышленной частоты и формирования сигналов срабатывания 11. На выходе блока 11 формируется сигнал значения номера максимальной гармонической составляющей напряжения нулевой последовательности М и формируется сигнал синусной и косинусной гармонических составляющих напряжения нулевой последовательности
Figure 00000002
С выхода блока 11 поступают сигналы значения коэффициента гармонических искажений напряжения нулевой последовательности Kg0 и значения напряжения М-й гармоники напряжения нулевой последовательности
Figure 00000003
на блок распознавания события однофазного замыкания на землю 12. На вход блока 12 подаются уставка срабатывания по коэффициенту искажения синусоидальности кривой Kg, равная 1,5 (полуторному) его значению, и уставки гармонических составляющих напряжения U(m), равные 1,5 (полуторным) их значениям, (в нормальном режиме в соответствии с [5], стр. 8). На выходе блока 12 формируются логический сигнал наличия/отсутствия события однофазного замыкания на землю L0 и логический сигнал продолжения поиска максимальной гармонической составляющей не промышленной частоты Lm, который поступает на вход блока 11. На вход блока дискретного преобразования Фурье 13 поступают сигналы отсчетов токов нулевой последовательности фидеров i0n(k), i0n+1(k), сигнал значения номера наибольшей гармонической составляющей тока М, сигнал наличия/отсутствия события однофазного замыкания на землю L. На выходе блока 4 формируются значения М-й синусных и косинусных гармонических составляющих токов нулевой последовательности
Figure 00000004
Figure 00000005
всех фидеров, которые поступают на вход блока распознавания фазового сдвига гармонических составляющих токов 14. Также на вход блока 14 поступают синусная и косинусная гармонические составляющие напряжения нулевой последовательности
Figure 00000006
С выхода блока 14 на вход блока идентификации поврежденного фидера 6 поступают значения фазовых сдвигов М-ой гармонической составляющей тока нулевой последовательности фидеров
Figure 00000007
в том числе значение фазы тока нулевой последовательности поврежденного фидера
Figure 00000008
На выходе блока 15 формируется номер поврежденного фидера N.In FIG. 2 shows a block diagram of a damaged feeder recognition system. Zero-sequence voltage readings U 0 (k) are fed to the input of the discrete Fourier transform block 10, from the output of block 10 sine and cosine components of the zero-sequence voltage composition
Figure 00000001
enters the input of the block for selecting the maximum harmonic component of the voltage of a non-industrial frequency and the formation of operation signals 11. At the output of block 11, a signal of the value of the number of the maximum harmonic component of the voltage of the zero sequence M is generated and a signal of the sine and cosine harmonic components of the voltage of the zero sequence is formed
Figure 00000002
From the output of block 11, the signals of the value of the coefficient of harmonic distortion of the zero-sequence voltage K g0 and the voltage value of the M-th harmonic of the zero-sequence voltage
Figure 00000003
to the block for recognizing the event of a single-phase earth fault 12. At the input of the block 12, the setpoint for the distortion coefficient of the sinusoidal curve K g equal to 1.5 (one and a half) of its value, and the settings for the harmonic components of the voltage U(m) equal to 1.5 ( one and a half) their values, (in normal mode in accordance with [5], p. 8). At the output of block 12, a logical signal of the presence/absence of a single-phase ground fault event L 0 and a logical signal to continue the search for the maximum harmonic component of a non-industrial frequency L m are generated, which is fed to the input of block 11. At the input of the discrete Fourier transform block 13, signals of zero current readings sequences of feeders i 0n (k), i 0n+1 (k), the signal of the value of the number of the largest harmonic current component M, the signal of the presence / absence of a single-phase earth fault event L. At the output of block 4, the values of the M-th sine and cosine harmonic components are formed zero sequence currents
Figure 00000004
Figure 00000005
all feeders that are fed to the input of the block for recognizing the phase shift of the harmonic components of currents 14. Also, the sine and cosine harmonic components of the zero-sequence voltage are fed to the input of the block 14
Figure 00000006
From the output of block 14 to the input of the block for identifying a damaged feeder 6, the values of the phase shifts of the M-th harmonic component of the zero-sequence current of the feeders are received
Figure 00000007
including the phase value of the zero sequence current of the damaged feeder
Figure 00000008
At the output of block 15, the number of the damaged feeder N is formed.

На фиг. 3 изображена векторная диаграмма М-ой гармонической составляющей тока нулевой последовательности фидеров

Figure 00000009
включая ток поврежденного фидера
Figure 00000010
Фазовые сдвиги токов нулевой последовательности фидеров
Figure 00000011
в том числе фаза тока нулевой последовательности поврежденного фидера
Figure 00000012
соотносятся с вектором М-ой гармонической составляющей напряжения нулевой последовательности
Figure 00000013
In FIG. 3 shows a vector diagram of the M-th harmonic component of the zero-sequence current of feeders
Figure 00000009
including the current of the damaged feeder
Figure 00000010
Phase shifts of zero-sequence currents of feeders
Figure 00000011
including the phase of the zero sequence current of the damaged feeder
Figure 00000012
correlate with the vector of the M-th harmonic component of the zero-sequence voltage
Figure 00000013

Способ определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю в распределительной электрической сети состоит в следующем. При возникновении однофазного замыкания на землю на фидере N на выходе обмотки «разомкнутый треугольник» трансформатора напряжения 4, фиг. 1, создается значение напряжения промышленной частоты близкое к 100 В. При значительной величине переходного сопротивления в месте замыкания на землю напряжение нулевой последовательности промышленной частоты может иметь значение ниже уровня чувствительности в связи с необходимостью отстройки порога фиксации повреждения от имеющей место фактической несимметрии параметров нормального режима. Однофазные замыкания на землю сопровождаются увеличением амплитуд гармонических составляющих токов и напряжений. Амплитуды гармонических составляющих напряжения нулевой последовательности превышают значения амплитуд в нормальном режиме. В качестве признака ОЗЗ используется повышение коэффициента искажения синусоидальности напряжении нулевой последовательности и наличие резонансной гармоники. Аналоговый сигнал с трансформатора напряжения 4 поступает в аналогово-цифровой преобразователь 9, фиг. 1. Отсчеты напряжений и токов поступают в блок дискретного преобразования Фурье 1, откуда состав гармонических составляющих напряжения нулевой последовательности поступает в блок выделения гармонической составляющей напряжения нулевой последовательности с максимальной амплитудой и формирования сигналов срабатывания 11, фиг. 2. В блоке 11 вычисляется коэффициент искажения синусоидальности напряжения нулевой последовательности, синусные и косинусные гармонические составляющие и распознается М-я гармоническая составляющая с максимальной амплитудой. В блоке распознавания события однофазного замыкания на землю 12 сравниваются измеренное значение коэффициента гармонических искажений Kg0 с уставкой Kg и измеренное напряжение наибольшей М-й гармоники сигнала

Figure 00000003
с уставкой U(m=M), фиг. 2. На выходе блока 3 исходные значения логических переменных L0=0 и Lm=0. Если для гармоники m=1 условие
Figure 00000014
не выполняется, то в блоке 11 продолжается поиск следующей по номеру гармонической составляющей напряжения нулевой последовательности (с) наибольшей (амплитудой) до тех пор, пока не будет выполнено условие
Figure 00000015
После чего логической переменной Lm присваивается значение Lm=1 и блок 11 перестает поиск гармонической составляющей с наибольшей амплитудой. Логической переменной L0 присваивается значение L0=1 при выполнении условия и/или:
Figure 00000016
Kg0>Kg. Блок 13 вступает в работу только после поступления на его вход сигнала L0=1, фиг. 2. В блоке 14 по синусным и косинусным составляющим токов фидеров и напряжения нулевой последовательности М-й гармоники
Figure 00000017
вычисляются фазовые сдвиги гармонических составляющих токов по отношению к гармоническим составляющим напряжения. На фиг. 3 изображена векторная диаграмма, поясняющая принцип распознавания поврежденного фидера: фазовые сдвиги гармонических составляющих токов неповрежденных фидеров
Figure 00000018
имеют знаки, противоположные фазовому сдвигу искомого фидера
Figure 00000019
The method for determining a damaged feeder in case of a single-phase earth fault in a distribution electrical network is as follows. When a single-phase ground fault occurs at the feeder N at the output of the "open triangle" winding of the voltage transformer 4, Fig. 1, a power frequency voltage value close to 100 V is created. With a significant value of the transient resistance at the ground fault, the power frequency zero-sequence voltage may be below the sensitivity level due to the need to adjust the damage fixation threshold from the actual asymmetry of the normal mode parameters. Single-phase earth faults are accompanied by an increase in the amplitudes of the harmonic components of currents and voltages. The amplitudes of the harmonic components of the zero sequence voltage exceed the values of the amplitudes in normal mode. An increase in the distortion factor of the sinusoidal voltage of the zero sequence and the presence of a resonant harmonic are used as a sign of the SPZ. The analog signal from the voltage transformer 4 is fed to the analog-to-digital converter 9, FIG. 1. The readings of voltages and currents enter the discrete Fourier transform block 1, from where the composition of the harmonic components of the zero-sequence voltage enters the block for extracting the harmonic component of the zero-sequence voltage with maximum amplitude and generating operation signals 11, fig. 2. In block 11, the zero-sequence voltage sine wave distortion factor, sine and cosine harmonic components are calculated, and the M-th harmonic component with the maximum amplitude is recognized. In the single-phase earth fault event recognition unit 12, the measured value of the harmonic distortion coefficient K g0 is compared with the setting K g and the measured voltage of the M-th harmonic of the signal
Figure 00000003
with setting U(m=M), fig. 2. At the output of block 3, the initial values of the logical variables L 0 =0 and L m =0. If for the harmonic m=1 the condition
Figure 00000014
is not performed, then in block 11 the search continues for the next harmonic component of the zero-sequence voltage (with) the largest (amplitude) until the condition is met
Figure 00000015
After that, the logical variable L m is assigned the value L m =1 and block 11 stops searching for the harmonic component with the largest amplitude. The logical variable L 0 is assigned the value L 0 =1 when the condition is met and/or:
Figure 00000016
Kg0 > Kg . Block 13 comes into operation only after the signal L 0 =1 arrives at its input, FIG. 2. In block 14, for the sine and cosine components of the feeder currents and the zero-sequence voltage of the M-th harmonic
Figure 00000017
the phase shifts of the harmonic components of the currents are calculated with respect to the harmonic components of the voltage. In FIG. 3 shows a vector diagram explaining the principle of faulty feeder recognition: phase shifts of the harmonic components of the currents of undamaged feeders
Figure 00000018
have signs opposite to the phase shift of the desired feeder
Figure 00000019

1. Патент RU №2050660, МПК Н02Н 3/38, Н02Н 3/26, Н02Н 7/26, опубл. 20.12.1995.1. Patent RU No. 2050660, IPC H02H 3/38, H02H 3/26, H02H 7/26, publ. 12/20/1995.

2. Патент RU №2422841, МПК G01R 31/08, опубл. 10.10.2010.2. Patent RU No. 2422841, IPC G01R 31/08, publ. 10.10.2010.

3. Патент RU №2516371, МПК G01R 31/08, опубл. 20.05.2014.3. Patent RU No. 2516371, IPC G01R 31/08, publ. 05/20/2014.

4. Федотов А.И., Макаров В.Г., Абдуллазянов Р.Э., Вагапов Г.В., Чернова Н.В. Спектральный состав токов и напряжений воздушной распределительной электрической сети с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях на землю и его использование для определения мест повреждения / Известия вузов. Электромеханика. 2019. Т. 62. №2. - С. 72-82.4. Fedotov A.I., Makarov V.G., Abdullazyanov R.E., Vagapov G.V., Chernova N.V. Spectral composition of currents and voltages of an overhead distribution network with an isolated neutral in case of single-phase earth faults and its use to determine the location of damage / Izvestiya vuzov. Electromechanics. 2019. V. 62. No. 2. - S. 72-82.

5. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.5. GOST 32144-2013. Electric Energy. Compatibility of technical means is electromagnetic. Standards for the quality of electrical energy in general-purpose power supply systems.

Claims (1)

Способ определения поврежденного фидера при замыкании на землю в распределительной электрической сети, при котором фиксируют с заданной частотой дискретизации отсчеты напряжения нулевой последовательности на общих шинах и отсчеты токов нулевой последовательности на каждом фидере распределительной электрической сети, отличающийся тем, что отсчеты сигналов токов и напряжения подвергают дискретному преобразованию Фурье, фиксацию события однофазного замыкания на землю осуществляют при превышении первой гармоники нулевой составляющей напряжения U0 (1) уставки U и/или при превышении значения коэффициента Kg0 гармонических искажений напряжения нулевой последовательности уставки Kg, в спектре напряжения нулевой последовательности фиксируют номер М наибольшей высшей гармоники U0 (M) напряжения нулевой последовательности, превышающей уровень уставки для данной гармоники, по каждому фидеру фиксируют ее фазовый сдвиг по отношению к гармонике U0 (M) напряжения нулевой последовательности, фазовые сдвиги поступают на логический блок, который выделяет тот фидер, для которого значение знака при фазовом угле имеет противоположное значение по отношению к фазовым углам других фидеров.A method for determining a damaged feeder in the event of a ground fault in a distribution electrical network, in which zero-sequence voltage readings on common buses and zero-sequence current readings on each feeder of a distribution electrical network are recorded at a given sampling rate, characterized in that the current and voltage signal readings are subjected to a discrete Fourier transform, fixing the event of a single-phase earth fault is carried out when the first harmonic of the zero voltage component U 0 (1) of the setting U and / or when the value of the coefficient K g0 of harmonic distortion of the zero sequence voltage of the setting K g is exceeded, the number M is fixed in the voltage spectrum of the zero sequence the highest harmonic U 0 (M) of the zero sequence voltage exceeding the setting level for this harmonic, for each feeder its phase shift is fixed with respect to the harmonic U 0 (M) of the zero sequence voltage, phase The first shifts go to the logical block that selects the feeder for which the sign value at the phase angle has the opposite value with respect to the phase angles of other feeders.
RU2021100561A 2021-01-13 2021-01-13 Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network RU2771222C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100561A RU2771222C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100561A RU2771222C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771222C1 true RU2771222C1 (en) 2022-04-28

Family

ID=81458877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100561A RU2771222C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771222C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115343658A (en) * 2022-10-19 2022-11-15 广东电网有限责任公司佛山供电局 Grounding state identification method and device based on resistance type strain sensor
CN116073396A (en) * 2023-03-28 2023-05-05 湖南大学 Heterogeneous module hybrid topology method and system for safe and high-quality power supply of power distribution network

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871971A (en) * 1987-01-15 1989-10-03 Jeerings Donald I High impedance fault analyzer in electric power distribution networks
RU2050660C1 (en) * 1992-11-24 1995-12-20 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Method for detecting defective phases in power transmission line or feeder
EP1195874A2 (en) * 2000-09-22 2002-04-10 ABB Substation Automation Oy Method for identification of a faulting or faulted sending end or feeder branch in an electrical distribution system
US20020053912A1 (en) * 2000-07-11 2002-05-09 Murari Saha Method and device of fault location for distribution networks
RU2254586C1 (en) * 2003-12-24 2005-06-20 Новосибирский государственный технический университет Method of finding feeder with single-phase arc fault to ground in radial distribution cable circuits
RU2422841C2 (en) * 2009-03-30 2011-06-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Adaptive determination of faulty connection and single-phase short-circuit condition in circuit with isolated neutral
RU2516371C1 (en) * 2013-02-05 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method for determination of damaged feeder at earth fault in distributing mains
RU156544U1 (en) * 2014-11-20 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике" DAMAGE FEEDER DETECTION DEVICE

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871971A (en) * 1987-01-15 1989-10-03 Jeerings Donald I High impedance fault analyzer in electric power distribution networks
RU2050660C1 (en) * 1992-11-24 1995-12-20 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Method for detecting defective phases in power transmission line or feeder
US20020053912A1 (en) * 2000-07-11 2002-05-09 Murari Saha Method and device of fault location for distribution networks
EP1195874A2 (en) * 2000-09-22 2002-04-10 ABB Substation Automation Oy Method for identification of a faulting or faulted sending end or feeder branch in an electrical distribution system
RU2254586C1 (en) * 2003-12-24 2005-06-20 Новосибирский государственный технический университет Method of finding feeder with single-phase arc fault to ground in radial distribution cable circuits
RU2422841C2 (en) * 2009-03-30 2011-06-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Adaptive determination of faulty connection and single-phase short-circuit condition in circuit with isolated neutral
RU2516371C1 (en) * 2013-02-05 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method for determination of damaged feeder at earth fault in distributing mains
RU156544U1 (en) * 2014-11-20 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике" DAMAGE FEEDER DETECTION DEVICE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115343658A (en) * 2022-10-19 2022-11-15 广东电网有限责任公司佛山供电局 Grounding state identification method and device based on resistance type strain sensor
CN115343658B (en) * 2022-10-19 2023-01-24 广东电网有限责任公司佛山供电局 Grounding state identification method and device based on resistance type strain sensor
CN116073396A (en) * 2023-03-28 2023-05-05 湖南大学 Heterogeneous module hybrid topology method and system for safe and high-quality power supply of power distribution network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109478778B (en) Method and device for detecting faults in a three-phase distribution network
RU2583452C2 (en) Directed detection of resistive ground fault and rupture of conductor of medium voltage
RU2771222C1 (en) Method for determining a damaged feeder in case of single phase to ground fault in a distribution electrical network
JP2018183034A (en) Protector for power supply system and system comprising the same
RU2695278C1 (en) Method for determining single-phase fault of feeder to ground in medium voltage cable networks
Sharma et al. Detection of power system faults in distribution system using Stockwell transform
RU2734164C1 (en) Method of detecting single-phase earth faults in distribution network connections
US20220128613A1 (en) Determining a fault location on a powerline
RU2631121C2 (en) Method of selective identification of outgoing line with single-phase earth fault in distribution networks with voltage of 6-35 kv
Fedotov et al. Single-Phase Ground Fault Test of Overhead Power Lines in Ungrounded Power Grids of 6-10 kV
Dhakulkar et al. Inspection of Voltage Sags and Voltage Swells Incident in Power Quality Problems—A Review
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
Jena et al. A traveling wave based method for protection of shunt capacitor bank
Varetsky Overvoltages in MV industrial grid under ground faults
JP2014142230A (en) High voltage insulation monitoring method and high voltage insulation monitoring device
Kachesov et al. Parametric method of fault location in distribution networks
RU2516371C1 (en) Method for determination of damaged feeder at earth fault in distributing mains
Klapper et al. Reliability of transmission by means of line impedance and K-Factor measurement
JP6736454B2 (en) Ground voltage detector
Ajenikoko et al. Development of A Newton Raphson Symmetrical Component Based Technique for Fault Analysis on Nigerian 330 KV Transmission Lines
JP5247164B2 (en) Protective relay device
Langkowski et al. Grid impedance identification considering the influence of coupling impedances
Granizo et al. Novel protection method for ground faults detection in cables used in combined overhead-cable lines in power systems
Chothani et al. A new dual slope differential relaying scheme for the protection of various busbar arrangement
Al-Zyoud et al. Effect of neutral grounding methods on the earth fault characteristics