SE433405B - Forfarande och anordning for lokalisering av ett felstelle pa en trefasig kraftledning - Google Patents

Description

.8205235-8 10 20 25 30 35 2- argumenten varierar nämligen med felavståndet och även små ändringar eller felaktigheter hos denna skillnad påverkar kraftigt det beräknade felavståndet.

Vid en annan i den brittiska patentansökningen beskriven variant antas vissa initialvärden både för den nämnda argumentskillnaden och för felavståndet,var- efter ström och spänning i felstället beräknas. Om dessa båda storheter inte ligger i fas antas nya värden på argumentskillnaden och felavståndet. Detta förfarande upprepas till dess att felströmmen och felspänningen ligger i fas.

Det senast antagna värdet på felavståndet antas vara det korrekta värdet.

Det har emellertid visat sig att små ändringar i det antagna värdet på ar- gumentskillnaden ger stora ändringar hos det beräknade felavståndet och att därför i många fall denna metod ger helt felaktiga värden eller också att den överhuvudtaget inte ger konvergens mot ett bestämt felavstånd.

Den brittiska patentansökningen beskriver metoden använd vid ett enfasnät och antyder endast möjligheten av en användning vid trefasnät. Det har emellertid visat sig att de ovan nämnda nackdelarna hos den beskrivna me- toden blir speciellt stora vid trefasnät, och så pass stora att metoden inte torde vara användbar vid trefasnät.

En ytterligare nackdel med denna kända metod är att de iterativa beräknings- förfarandena kräver lång tid och/eller stor beräkningskapacitet.

Uppfinningen avser att åstadkomma ett förfarande för fellokalisering för en trefasig kraftledning, vilken ger en noggrann, snabb och säker bestämning av felavståndet. Uppfinningen avser vidare att åstadkomma en anordning för genomförande av förfarandet.

Vad som kännetecknar ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas i anslutning till bifogade figurer. Fig 1 visar principen för fellokalisatorns placering vid ena änden av en linjesektion. Fig 2 visar beteckningarna för vissa använda storheter. Fig 3 visar förhållandena vid fel. Fig 4 visar ett vektordia- gram över storheterna i fig 3. Fig 5 visar plus-, minus- och nollföljds- nätens sammankoppling vid enfasigt jordfel. Fig 6 visar plus- och minus- följdsnätens sammankoppling vid flerfasigt fel. Fig 7 visar ett exempel på fellokalisatorns inkoppling i anslutning till ett befintligt lednings- skydd. Fig 8 visar ett blockschema över fellokalisatorn. Fig 9 Visar ett principschema över mikroprocessorns arbetsgång. Fig 10 visar mera i 20 25 30 8205235-8 5 detalj ïcllokaliaatorna arbetssätt i form av ett flödesschrma.

Fig 1 visar ett enlinjeschema över en linjesektion av ett trefasigt kraft- nät. Sektionen har längden DL mellan sektionens ändpunkter A och B. Fel- lokalisatorn FL är anordnad vid punkten A och ansluten till linjen via spännings- och strömtransformatorer 1 och 2 som till fellokalisatorn avger mätsiånaler u och i proportionella mot spänningar och strömmar i punkten A. Linjesektionen har impedansen ZL. Ett fel av godtycklig typ inträffar i en punkt F på det okända avståndet DF från punkten A. Om n=%% är linje- impedansen mellan punkterna A och F n - ZL och mellan punkterna F och B (1-n) - ZL. Det till vänster om A belägna bakomliggande nätet har en källemk EA och en impedans ZA. har en källemk EB och en impedans ZB.

Det till höger om B belägna framförliggande nätet ZL är en känd parameter. ZA kan vara känd eller kan beräknas ur uppmätta värden på strömmar och spänningar före och efter fel i punkt A. ZB kan vara en känd parameter, eller också kan ZB med tillräcklig noggrannhet uppskattas och inställas i fellokalisatorn.

Vid inträffat fel startar fellokalisatorn och beräknar ur uppmätta värden på strömmar och spänningar i punkt A före och efter fel samt ur förinställda A, ZB, ZL det okända avståndet DF (eller det relativa avståndet n) från punkten A till felstället F. eller beräknade värden på parametrarna Z Nedan skall den matematiska bakgrunden beskrivas till de av fellokalisatorn använda sambanden.

Fig 2 och 3 visar de använda beteckningarna på strömmar och spänningar (se även bilaga 1). Fig H visar i vektorform ett exempel på storheterna i fig 3.

Utgående från mätpunkten A uppställes en ekvation med komplexa storheter, vilken anger sambandet mellan uppmätta driftfrekventa spänningar och ström- mar samt nätimpedanserna. Genom att belastningsströmmen mäts före felets inträffande kan den felkälla elimineras som utgörs av fjärrínmatningen (in- matningen från det framförliggande nätet EB, ZB) till felstället.

Ekvationen kan generellt skrivas (se fig 3) u=I-n-z+I-n (1) \8205235-8 10 15 20 UA = UK + UF (2) där värdena för UA, IA och IF beror av feltypen. Två typer av fel kan förekomma, dels enfasiga fel (enfasiga jordfel) dels flerfasiga fel (fel mellan två eller tre faser samt två- eller trefasiga jordfel). I det följande visas hur UA, IA och IF härleds för var och en av de båda feltyperna.

A. Enfasigt fel Dessa fel betecknas i det följande RN, SN och TN.Feltypen RN (jordfel i fas R) antas ha inträffat. Ur fig 2 erhålles URA = (IBA + KNL ' INA) ' n ' ZL * IF ' RF (3) ZoL " ZL däF KNL = 3 ZL IF = IRA ”' IRB Strömändringen vid felet är - Û AIRA = IBA 'IRA (ä) där IBA är mätt ström under felet och IR: är mätt ström före felet.

Vidare är AIR/x = 11A + I2A + 10A (s) där I1A IZA och IOA är de symmetriska komponenterna av ÅÄIRA.

Fig 5 visar hur på känt sätt de tre komponenternas impedansnät hopkopplas.

Följande samband gäller AIM = (Dm + 02A + DOA) - If (6) ç71-.n) ° + 21A "' Z1L + 215 där Dïå = 10 20 3205235-8 OI och motsvarande för D2A och DOA IF samt If = í- Ur fig 5 erhålles I D GB UB ( If=I0A+I0B=I0A(1+-f--)=I0A(1+__) OA DOA som,då D +D zlger* 0A (7) Ur' (7) erhålles I+I NA NB=3(IoA*IoB)=3'If=3"D_ (8) där INA och I är str-ömmarna i nollan vid ände A resp B.

NB Ur- (6) och (7) erhålles I 0A AIRA = (Du: " D2A * 90A) ' If = (Du * DzA * DoA) '65 = (n n n > E15- ' 1A* 2A*0A 3~0A (9) där :NA = 3 . 10A Ur- (9) erhålles in., :3 ' AIRA ' INA (m) D01; Dm ”' DzA Vid jordfel kan beräkningsnoggr-annheten väsenligt ökas genom att de osäkra nollföljdsstorneterna elimineras så att beräkningen kan genomföras med hjälp av nätets bättre definierade plusföljdsstorheter. ur (3) och (8) fås I=3.I-I +I -I+I =- (n) 15 820523å~8 (10) och (11) ger 3 ' AIM ' INA D (12) 1A * D21; Distributionsfaktorerna för plus- och minusföljdsströmmen kan med god nog- grannhet antas lika, dvs (T-IUZL + Z ZA+ZL B +ZB D -D 1A _ m) 2A: (12) och ('13) ger' ett uttryck för IF uttryckt i mätbara stor-heter: I IF: B-EA (14) 1A där I -Ã (AI -I )0cn mrz' RA 0A I I = NA 0 __ A 3 Ur- (3) och (14) erhålles U <1s> mf” RA+KNL -INA) 'n ' RF UA=IA. n.zL+IFA.5- (16) 1A däfUAzÜRA IA = :RA + KNL.. INA 1: -3-(AI Iä-åwr š-N-ï) FA'2 RA' oA"2 RA' 3 10 15 20 25 8205235-8 '17 Ekv (16) är den allmänna formen av fellokaliseringsekvation (jfr ekv (1)) där värdena för UA, IA och IFA är olika för varje feltyp. Dessa värden framgår av bilaga 2 för de tre enfasiga feltyperna BN, SN och TN.

B. Flerfasiga fel Dessa feltyper betecknas i det följande med RS, ST, TR (tvåfasiga fas- till fasfel), RST (trefasigt fel) samt HSN, STN och TRN (tvåfasiga jordfel).

Ett fas- till fasfel mellan fas R och fas S antas ha inträffat. För fler~ fasiga fel används huvudspänning och skillnadsströmmar vid beräkningarna.

Ur fig 2 erhålles URA - USA = (IBA - ISA) - n - ZL + [HBA - ISA) + (IRB - ISLQ] ~ RF (17) GVS I ) - RF U : I . 11 . ZLI+ (IRSA + HSB RSA RSA ( 1 8) med beteckningar enligt bilaga 1.

Fig 6 visar plus- och minusföljdsnätens hopkoppling vid denna feltyp.

Med hänvisning till fig 6 kan följande uttryck uppställas I = (az ' I + a - I + a2 . Ib) - a = I1A + az - IZA + Ib dvs 2 0 IRA = I1A+ a I2A+ IRA (19) där I1A är plusföljdsström i punkt A IZA är minusföljdsström i punkt A O ärföre fel uppmätt ström 2 1 ilj 2 a=---j.

Ur (19) erhålles (20) 2 A1 =1 _: °=1 +a .I RA RA RA 1A 2A _e2o52ss-s 10 20 23 Distributionsfaktorerna för plus- och minusföljdsnäten kan med god nog- grannhet sättas lika, dvs (1-n) ' ZL + ZB och därför blir Ur (20) och (21) erhålles ¿>I : I - I 0 2 RA RA RA = I1A(1'a) På samma sätt erhålles 2 2 2 ISA = (a - 11A + a I I2A + a _ Ib) - a = 2 - IIA + IZA + a - Ib dvs I - ag - I + I + I O SÅ TÅ 2Å SÅ där IsAO = az IRAO Ur ekv (21) och (23) erhålles AISA = ISA ' IsAo = aziw + I2A = 11A (34) Ekv (22) och (ZÄ) ger 01 =AI -AI z 2 RsA RA sA = Im (ha 'a *U 2 : 2 ' I1A(1~8.) Vidare är (fig 6) (21) (22) (23) (24) (25) (26) 10 15 20 8205235~8 som tillsammans med ekv (25) ger LXI = 2 . D 2 RSA 1A ~ If(1'a ) Ur ekv (19) och (23) erhålles I - I = 2 . (1-az) - I 2 RA SA + Ib (1-a ) 1A På samma sätt erhålles följande uttryck för skillnadsströmmen mellan fas R och fas S vid punkten B: 2 IRB ' Isa = 2 ' (1'a ) ' I1s 2 - Ib (1-a ) som med ekv (28) ger <1 >= 2- (M2) (Im + 115) RA ' ISA) + (Ina ' Isa Vidare är (fig 6) I1B = D15 ' If där n - ZL + ZA D = ------~ 1B ZA + ZL + ZB och Ur ekv (26), (30), (31), (32) erhålles I ) = 2 - (1-az) - I (I ' I RB ' sß f RA ss) * (I Ekv (27) kan skrivas ^IRsA I = ____“"___'É__ f 2 . D1A(1-a ) som med ekv (33) ger ÅI RSA ISA) 1 (IRB ' I ) (I SB Hm" RA ' (27) (28) (29) (30) (31) (33) (3fl) (35) fEZOSZÉâ-*ß 10 15 20 hå På samma sätt som vid enfasiga fel uttrycks felströmmen IF i mätbara stor- heter: I = I + I =-- (36) där IFA är den av felet orsakade strömändringen i punkt A och har värdet I ÄÄI FA = RsA Ekv (18) och (36) ger RF _ _ . A . __.

URSA _ IRSA n ZL + IRSA 1A (37) På samma sätt som vid enfasfel (ekv lö) kan denna ekvation skrivas om i allmän form: RF UA = IA . n - ZL + IFA - 5- (38) 1A där UA Z URSA = URA ' USA IA ' IRSA IRA ' ISA Û Û O IFA = IÄIRSA = IRSA ' IRSA = (IRA " IRA )' (ISA ' ISA 3 Ekv (38) är liksom ekv (16) den allmänna formen av fellokaliseringsekvationen, där värdena för UA, IA och IFA är olika för varje feltyp. Dessa värden fram- går av bilaga 2 för de flerfasiga feltyperna RS, ST, TR, RSN, STN, TRN och.RST.

C. Lösning av fellokaliseringsekvationen Ekvationen (som har komplexa variabler och parametrar) har som ovan nämnts formen R UA = IA ' n ' ZL * IFA ' BÉÄ (39) 10 20 8295235-8 H Eftersom D1A (ekv 13) är en linjär funktion av n blir ekv (39) olinjär och kan skrivas 2 n - n - K1 + K2 - K3- RF = 0 (H0) där U Z K1 = I Z + 1 + ïâ A ' L L U Z A B K = ---- (-- + 1) (41) 2 IA . ZL ZL K :än Z [zlšze+1 3 Å . L L där värdena på UA, IA och IFA kan beräknas ur lokalt i punkt A uppmätta strömmar och spänningar enligt bilaga 2. Ledningsimpedansen ZL är en känd parameter. ZA är den ekvivalenta impedansen hos det bakomliggande nätet och är känd, kan uppskattas eller också beräknas ur uppmätta strömmar och spänningar före och efter fel. ZB är den ekvivalenta im- pedansen hos det framförliggande nätet och kan vara känd eller uppskattas eller beräknas.

De komplexa faktorernas K1, K2 och K3 real- och imaginärdelar kan skrivas K2 = KZH + j - Kav (H2) K3 : K3H + j - Kgv Genom att separera den komplexa ekvation (H0) i real- och imaginärdelar fås två ekvationer, mellan vilka den okända felresistansen RF kan elimineras.

Detta ger följande reella direkt lösbara andragradsekvation i n: n2+B-n+C=O (H3) där B_K1v K3H'K1H K3v 1< .e2:ßts>2as~a v 10 15 20 25 30 IZ 3v ' Kzv ' K3Hp K3V K . K C : 2H Vid lösningen av ekv (H3) erhålles två rötter _'-B + V52 _ uc (NH) där den rot väljes som uppfyller villkoret 0.§ n 5 1.

Fig 7 visar ett exempel på hur fellokalisatorn FL enligt uppfinningen kan anslutas till en ledningssektion A - B via ett ledningsskydd LS. Detta kan exempelvis utgöras av ett ledningsskydd av den typ som beskrivs i ASEAs "RAZFE Application Guide No 61-12 AG". Detta och fellokalisatorn matas med mätvärden på ledningens fasströmmar och -spänningar via spännings- och strömtransformatorer 1 och 2. Vid fel inom sektionen A - B avger lednings~ skyddet en signal s till fellokalisatorn. Signalen startar dels fellokalisatorns beräkning av avståndet till felet, dels innehåller den information om vilken av de ibi1.2nämnda feltyperna som det är fråga om. Feltyperna avgör nämligen som framgår av ovanstående redogörelse för beräkningsgången vilka storheter som skall användas vid lösning av felekvationen.

Ledningsskyddet lämnar vid behov också en utlösningssignal till en brytare BR.

Fellokalisatorn kan kombineras med alla typer av ledningsskydd som har fasselektiva startkontakter Alternativt kan fellokalisatorn förses med egna kretsar för start och be- stämning av feltyp och då anslutas direkt till ledningen som visas i fig 1.

Fig 8 visar ett blockschema över en utföringsform av fellokalisatorn. Mät- signalerna u och i, som består av de tre fasspänningarna och fasströmmarna i punkt A tillförs en transformatorenhet IPT med skärmade isolertransforma- torer, vilka ger ett skydd mot transienter och en anpassning av signalnivån till den efterföljande elektroniken. Utsignalerna U' och i' från trans- formatorenheten filtreras i lågpassfilter LPFU och LPFI, exempelvis med gränsfrekvensen 500 Hz. De filtrerade signalerna u" och i" tillförs en analog/dígitalomvandlare ADC. I denna samplas var och en av insignalerna, 10 15 20 25 30 8205235-8 t ex ZU gånger per period. Mätvärdena i digital form (uD, in) tillförs en mikroprocessor MP. Denna innefattar en centralenhet CPU som utför följande funktioner: insamling av mätvärden bearbetning av mätvärden beräkning av felavstånd utmatning av beräkningsresultatet återgång till normal mätning efter ledningsfel Mikroprocessorn MP innefattar vidare ett dataminne DM, samt ett program- minne PM.

Lokalisatorn innefattar vidare parameterinställningsorgan PAR för inställning av de komplexa värdena på ledningsparametrarna (t ex ZL, ZOL, ZA, 25)- Slut- ligen finns en presentationsenhet DIS, t ex en lysdioddisplay och en skrivare PRI.

Fellokalisatorns funktion kan beskrivas i anslutning till fig 9. Blocket DATA COLL. betecknar mätvärdesinsamlingen. Denna pågår fortlöpande under ostörd drift. De från A/D-omvandlaren erhållna digitala mätvärdena lagras kontinuerligt i minnet på DM på sådant sätt att detta minne alltid inne- håller mätvärdena för t ex de senaste sex perioderna. Denna lagring på- går som nämnts fortlöpande under ostörd drift men avbryts någon period efter ledningsfel av startsignalen s från ledningsskyddet. Mätvärdena från ett tidsintervall före felet och ett tidsintervall efter felet finns då lagrade i minnet DM.

Vid fel avkänner fellokalisatorn även kontaktläget hos ledningsskyddets fasselektiva startreläer, varigenom feltypen är definierad.

När mätvärdesínsamlingen avbrutits utförs en digital filtrering (DIG FILT) av de av de lagrade mätsignalerna som (se bil 2) skall användas vid av- ståndsberäkningen . Filtreringen av en mätsignal tillgår så att den drift- frekventa grundtonens vektorstorheter extraheras ur mätsignalen. Den digi- tala filtreringen kan utföras på det sätt som finns beskrivet i "IEEE Tutorial Course 79 EHOIH8-7-PWR, Chapter III (sid 16 - 23)".

Efter denna filtrering insätter mikroprocessorn de komplexa värdena på aktuella mätvärden och parametrar och bestämmer på ovan beskrivet sätt konstanterna B _-azuszasfs 15 20 25 30 I? och C i ekv (H3), vilken därefter löses med hjälp av en enkel kvadratrots- metod (blocket SOLVE EQ.). Det sålunda erhållna värdet på felavståndet utmatas därefter (OUT RESULT) till presentationsorganet DIS och eventuella skrivare PRI.

Fig 10 visar flödesschemat för det program som styr fellokalisatorns arbete vid ett ledningsfel. Först avgörs feltypen (FT?) med ledning av informationen från ledningsskyddet och lagras i dataminnet. Detta visas symboliskt som DMPG (enfasigt fel PG) resp DMPP (flerfasigt fel PP). Med ledning av informationen om feltyp avläses därefter de lagrade värdena på de för den aktuella fel- typen erforderliga mätsignalerna enligt vad som anges i blocken DATA COLL PP resp DATA COLL PG. Dessa mätsignaler filtreras därefter (DIG FILT) på ovan beskrivet sätt. De förinställda uppskattade eller beräknade värdena på nät- 1, K2 och K3 beräknas ur ekv (41) och därefter konstanterna B och C i ekv (43). Därefter bestämmes parametrarna avläses därefter (PARAM). Konstanterna K relativa felavståndet n ur denna ekvation (se ekv ÄH) och efter det i an- slutning till ekv (ÄH) beskrivna logiska beslutet erhålles det värde på n som matas ut till presentationsorgan etc (OUT RESULT).

Härefter-ev efter manuell återställning - återgår fellokalisatorn till den fortlöpande datainsamlingen och väntar på nästa fel, vid vilket (NEXT FAULT) den ovan beskrivna funktionscykeln upprepas.

Som framgår av ovanstående beskrivning av uppfinningen medför den väsentliga fördelar framför tidigare kända förfaranden och anordningar.

De vid jordfel förekommande nollföljdskomponenterna elimineras enligt upp- finningen, och vid beräkningen används endast plusföljdskomponenterna. Noll- följdskomponenterna är behäftade med relativt stor osäkerhet, och genom att endast de väldefinierade plusföljdskomponenterna används ökas väsentligt nog- grannheten i fellokaliseringen.

Enligt uppfinningen elimineras vidare alla signaldistorsioner från grund- tonskomponenten i mätvärdena varigenom felaktigheter i avståndsbestäm- ningen pga likkomponent och övertoner elimineras helt. 10 15 8285235-8 I5 Vidare används enligt uppfinningen en fullständig nätmodell, där på ett korrekt sätt hänsyn tas till inmatningen (IB) från det framförliggande nätet (EB, ZB).

Det har nämligen visat sig att detta hänsynstagande är av största vikt för att under alla omständigheter en fellokalisering snabbt och säkert skall kunna genomföras, och för att hög noggrannhet skall fås hos felavståndet.

Vid många driftfall är det av stor vikt att fellokaliseringen görs snabbt.

Som ovan visats erhålles enligt uppfinningen felavstândet enkelt genom att konstanterna i en andragradsekvation bestäms ur mätvärdena, varefter ekvationen löses med hjälp av en enkel kvadratrotsmetod. Denna direkta metod erbjuder (med motsvarande beräkningskapacitet) en väsentligt snabbare avståndsbestäm- ning än de tidigare kända iterativa förfarandena.

Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen ger vidare med en och samma beräkningsmetod en korrekt och noggrann avståndsbestämning vid alla typer av på en trefasledning förekommande fel.

Genom att den direkta lösningsmetoden enligt uppfinningen kräver väsentligt lägre beräkningskapaoitet än en iterativ metod (med motsvarande prestanda krav) blir en anordning enligt uppfinningen väsentligt enklare och billigare än en med motsvarande snabbhet arbetande iterativ fellokalisator. :azoïszzees-s URB* IBA' Ina' INA' URSA' URSB' IRSA IRSB 0 Û URA ' IBA Uk ¿> IBA I 115' Ib EF SA' SB' SA' Isa' 'I NB U U Ian' STA' STB' TA TB TA TB U TRA U TRB I '»sA 'I 1A, I2A"IoA Ioß lb ÉETECKNINGAR Bakomliggande nätets emk framförliggande nätets emk generell beteckning för spänning i punkt A __ "_ V B -"- ström i_punkt A _n_ B Fasspänningar i punkt A' _,u_ B Fasströmmar i punkt A _,Il_ B Strömmar i nollan i punkt A och B Huvudspänningar i punkt_A (URSA = “RA ' USA) _n_ B Skillnadsström mellan fas R och S i punkt A (IRSA = IBA ' ISA) Skillnadsström mellan fas R och S i punkt B (IRSB = Ina ' Isß) Uppmätta storheter före fel Spänningsfall mellan punkt A och felstället strömändving vid fel (¿iIRA= :RA - IRA°) Plus-, minus- och nollföljdsströmmar i punkt A II - B Uppmätt belastningsström före fel (Ib = IRAO) Spänning i felstället före fel E - E A B (Z = "'"“""'Z'"" F z1L+ z1A+ 15 1A Spänning i felstället + n . Z1L)) (E ström i feisräilet -"- vid beräkning med symmetriska I komponenter(If = _É) 3 1L' 2L' OL 1A' 2A' OA 15' 28' OB D1A' D2A' DOA' D13' Das' oß Ü KNL 1' 2' 3 82Û5235~8 Av IF orsakad strömändring i punkt A (IFA = D1A . I ) w Källimpedans hos bakomliggande nätet Källimpedans hos framförliggande nätet Plus-, minus- och nollföljdsimpedans för linjen (ZL = Z1L = z2L) Linjesektionens impedans Plus-, minus- och nollföljdskomponenter av ZA (ZA = 21A = Z2A) Plus-, minus- och nollföljdskomponenter av ZB (ZB = z1B = Zaß) Distributionsfaktorer för plus- minus- och nollföljdsnäten i punkt A resp punkt B Z - Z Nollföljdskompensering (KNL = Og Z L ) L Felresistans Linjesektionens längd Avstånd punkt A - felställe Relativt felavstånd (n = åå ) _ V' 2 1 _ H-åflëâ a "ï-fl-vš Komplexa faktorer i ekvationen 2 n - n - K + K2 - K - RF _ 0 1 3 Realdel av K1 Dnaginärdel av K1 Konstanter i ekvationen ng + Bn + C = 0 _¿<'s20s2ss-s n Vid olika feltyper' använda värden på UA, IA, IFA Feltyp U I I A - A FA nu u I + KNL I l EG -I °)-I RA m; ' NA 2 RA RA NA _ _ 1 sN USA ISA + Km. INA 5 EGSIFISAOF INE . 1 .

TN UTA ITA + KNLI INA E E¿ITA_ITAO)_INQ Rsir O o _ ._ I _ _ _ Rs UM USA IBA ISA ( RA IBA) (ISA ISA ) RsN ST 0 o SIN USA " "IA ISA ' In (ISITISA )"(ITA'ITA ) TR I __ O __ _ o TRN UTA ' "RA IITA _ IRA ( TA ITA ) (IRA IRA )

Claims (7)

8295235~ 8 V1 PATENTKRAV

1. Förfarande för lokalisering av ett felställe (F) inom en mellan ett bakomliggande (EA, ZA) och ett framförliggande (EB, ZB) nät belägen sektion (AB) av en trefasig kraftledning. Strömmar och spänningar i ledningen (UA, IA) uppmäts vid ett vid sektionens ena ände (A) anordnat mätställe. Med ledning av mätvärdena och av ledningssektionens kända parametrar (ZL) be- räknas avståndet mellan mätstället och felstället. Förfarandet k ä n n e t e c k n a s av att feltypen bestäms. Mätvärdena filtreras för bildande av deras grundtonskomponenter. Med ledning av fel- typen samt av de komplexa värdena på mätvärdenas grundtonskomponenter, ledningssektionens impedans samt de förinställda eller beräknade värdena på de framför- och bakomliggande nätens impedanser (ZA, ZB) bestämmas fel- avståndet (n) som lösningen av en ekvation n2+B-n+c=0 vilken innehåller felavståndet (n) som variabel, vars parametrar (B, C) beror av mätvärdenas grundtonskomponenter och av nämnda impedanser och vilken bildats under eliminering av felresistansen (RF) och av eventuella nollföljdskomponenter.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätvärdenas grundtonskomponenter bildas som komplexa storheter genom digital filtrering av mätvärdena.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att enbart plusföljdskomponenterna av mätvärdena och impedanserna används vid bestämningen av felavståndet.

M. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ekvationen löses med hjälp av en direkt, icke_iterativ metod.

5. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1, för lokalisering av ett felställe inom en mellan ett bakomliggande (EA, ZA) och ett framförliggande (EB, ZB) nät belägen sektion (AB) av en trefasig kraftledning. Anordningen innefattar beräkningsorgan (MP) anordnade att med ledning av vid ett vid sektionens ena ände (A) beläget mätställe uppmätta ström- och spänningsvärden samt av sektionens kända impedans (ZL) beräkna avståndet (n) mellan mätstället och felstället. f. 82.015 235- 8 2D Anordningen k ä n n e t-e c k n a s av att den innefattar organ (LPFU, LPFI, MP) för filtrering av mätvärdena och bestämning av deras grundtons- komponenter som komplexa storheter, samt att beräkningsorgan (MP) är an- ordnade att med ledning av information om aktuell feltyp och av mätvärdenas komplexa storheter, ledningssektionens impedans samt värdena på de framför- och bakomliggande nätens impedanser (ZA, ZB) bestämma felavståndet som lös- ningen av en ekvation n2 + B - n + C = 0 vilken innehåller felavståndet (n) som variabel, vars parametrar (B, C) beror av nämnda grundtonskomponenter och impedanser och vilken bildats under eliminering av felresistansen (RF) och av eventuella nollföljdskompo- nenter.

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e o k n a d därav, att den innefattar organ (PAR) för förinställning av de komplexa värdena hos ledningssektionens (ZL) och eventuellt även de framför- och bakomliggande nätens impedanser (ZA, ZB).

7. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att beräkningsorganet är anordnat att ur ekvationen (143) med hjälp av en kvadratrotsmetod bestämma felavståndet (n).