SE467434B - Method and device for detecting earth leakage faults - Google Patents
Method and device for detecting earth leakage faultsInfo
- Publication number
- SE467434B SE467434B SE9004052A SE9004052A SE467434B SE 467434 B SE467434 B SE 467434B SE 9004052 A SE9004052 A SE 9004052A SE 9004052 A SE9004052 A SE 9004052A SE 467434 B SE467434 B SE 467434B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- voltage
- sensing means
- negative
- transformer
- executive
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
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
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G01R31/025—
-
- 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
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
- H02H3/162—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems
- H02H3/165—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems for three-phase systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
467 434 2 Det är allmänt känt att då en sådan felsituation uppstår kommer hos en D/Y-kopplad transformator på Y-sidan, dvs lågspänningssidan, en av faserna ha samma spänning som före felet och att de båda andra fasernas spänning vardera är hälften så stora som förut. Båda dessa har dock nu samma fasläge och är motriktade den intakta fasen. l SE 461 944 beskrivs en "Utrustning för detektering av bakmatade jordfel i isolerade eldistributionssystem". Denna utrustning bygger på nämnda egenskap hos en D/Y-kopplad transformator som får avbrott i den ena matande fasen, nämligen att spänningen hos två av faserna halveras. Sammanfattningsvis består utrustningen av att på transformatorns Y-sida mellan vardera fasen och nollan är anordnat ett mätrelä med inställbar aktiveringsspänning för upprättande av en aktiveringskrets till ett signalrelä från den fas vars spänning är oförändrad för signalgivning via signalreläet. Det framgår vidare av beskrivningen att "När det här angetts att reläer är anordnade avses därmed att innefatta även sådan elektronisk utrustning som har reläfunktion." Detta tycks dock inte framgå av kraven som enbart talar om "reläer". 467 434 2 It is generally known that when such a fault situation occurs, in a D / Y-connected transformer on the Y-side, i.e. the low voltage side, one of the phases will have the same voltage as before the fault and that the voltage of the other two phases is each half as large as before. However, both of these now have the same phase position and are opposite to the intact phase. SE 461 944 describes an "Equipment for detecting back-fed earth faults in insulated electricity distribution systems". This equipment is based on the said property of a D / Y-connected transformer which is interrupted in one supply phase, namely that the voltage of two of the phases is halved. In summary, the equipment consists of arranging on the Y-side of the transformer between each phase and the zero a measuring relay with adjustable activating voltage for establishing an activating circuit for a signal relay from the phase whose voltage is unchanged for signaling via the signal relay. It further appears from the description that "When it is stated here that relays are arranged, this is meant to also include such electronic equipment which has a relay function." However, this does not seem to be apparent from the requirements which only speak of "relays".
Det i nämnda patent beskrivna utförandet omfattar ett relativt sett stort antal komponenter med ett flertal seriekopplade kontaktfunktioner. Ur säkerhetssynpunkt är detta självfallet en nackdel. Även inställning av och justering av mätreläernas aktiveringsspänning tillhör relativt" kritiska åtgärder som kan innebära felfunktion m m.The embodiment described in said patent comprises a relatively large number of components with a plurality of series-connected contact functions. From a safety point of view, this is obviously a disadvantage. Setting and adjusting the activation voltage of the measuring relays is also a relatively "critical measure" that can lead to a malfunction, etc.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN, FÖRDELAR Den grafiska vektorbilden av ett näts spänningar kan som bekant dekomponeras i' vektorbilder som omfattar plusföljds- och minusföljdsspänningar. Plus- och minusföljdsbilderna utgöres av symmetriska komponenter med motsatt rotationsriktning som tillsammans bildar nätets verkliga spänningsbild.DESCRIPTION OF THE INVENTION, ADVANTAGES The graphical vector image of a network's voltages can, as is well known, be decomposed into 'vector images' which include plus-sequence and minus-sequence voltages. The plus and minus sequence images consist of symmetrical components with opposite directions of rotation which together form the actual voltage image of the network.
Då vektorbilden för ett nät visar symmetriska spänningar säger man i regel att denna bild motsvarar plusföljdsspänningarna. Detta innebär definitionsmässigt att minusföljdsspänningen är noll.Since the vector image for a network shows symmetrical voltages, it is usually said that this image corresponds to the positive sequence voltages. By definition, this means that the negative sequence voltage is zero.
Om matningen till en nättransformator blir osymmetrisk kommer vektorbilden av nätets spänningar ej längre att vara symmetrisk.If the supply to a mains transformer becomes asymmetrical, the vector image of the mains voltages will no longer be symmetrical.
Dekomponeringen i en plusföljds- och en minusföljdsvektorbild visar nu den fasvridning och de vektorlängder som behövs för att bilderna tillsammans skall ge den verkliga vektorbilden av nätet.The decomposition in a plus-sequence and a minus-sequence vector image now shows the phase shift and the vector lengths needed for the images together to give the real vector image of the network.
. -Oi 3 467 434 Om nu en primärfas hos en D/Y-kopplad transformator försvinner kommer sekundärnätets vektorbild på samma sätt att förändras och därmed även de dekomponerade symmetriska komponenterna.. -Oi 3 467 434 If now a primary phase of a D / Y-connected transformer disappears, the vector image of the secondary network will change in the same way and thus also the decomposed symmetrical components.
Detta fall innebär en väsentlig ändring av minusföljds- spänningarna relativt ett symmetriskt eller praktiskt taget symmetriskt nät. _. ~ Det finnes en mångfald olika både analoga och digitala filterkopplingar som kan anslutas till t ex ett trefasnät och som har en enfas utgång som är proportionell mot antingen den aktuella plusföIjds(U1)- eller minusföljdsspänningen(Ug)_ Ett förfarande och en anordning för detektering av bakmatade jordfel enligt uppfinningen är baserad pä mätning av minusföljdsspänningen. Avkänningen av ett minusföljdsspännings- filter kan ske med hjälp av ett avkännande organ som kan vara utformat pà olika sätt. Ett verkställande organ aktiveras sedan av fasspänningarna via en diodkoppllng och det avkännande organets kontakt. Det verkställande organet är försett med en fördröjd utgång för signal- och átgärdsanordningar. Fördröjníngen är till för att förhindra att det verkställande organet aktiveras vid kortvariga nätstörningar.This case involves a significant change in the negative sequence voltages relative to a symmetrical or practically symmetrical network. _. ~ There are a variety of different analog and digital filter connections that can be connected to eg a three-phase network and that have a single-phase output that is proportional to either the current positive (U1) or negative-voltage (Ug) _ A method and a device for detection of back-fed earth faults according to the invention is based on measurement of the negative sequence voltage. The sensing of a negative-voltage voltage filter can take place with the aid of a sensing means which can be designed in different ways. An executive means is then activated by the phase voltages via a diode connection and the contact of the sensing means. The executive means is provided with a delayed output for signaling and action devices. The delay is to prevent the executive member from being activated in the event of short-term network disturbances.
En annan och enklare möjlighet är att det avkännande organets funktion ges en lämplig fördröjning och att dess kontakt(er) används för matning av signal- och átgärdsanordningar.Another and simpler possibility is that the function of the sensing means is given a suitable delay and that its contact (s) are used for feeding signal and action devices.
Sammanfattningsvis innebär ett förfarande och en anordning för detektering av bakmatade jordfel enligt ovan en väsentlig förenkling relativt teknikens ståndpunkt. Förenklingen och det kraftigt minskade antal involverade kontakter innebär samtidigt en förhöjd säkerhet både vad avkänning och funktion beträffar.In summary, a method and a device for detecting back-fed earth faults according to the above means a significant simplification relative to the state of the art. The simplification and the greatly reduced number of contacts involved also means increased security both in terms of sensing and function.
En annan och väsentlig fördel med en identifiering av bakmatade jordfel enligt ovan är att man pga den stora och snabba ändringen av minusföljdsspänningen vid fasavbrott kan använda en relativt okritisk avkänning. niTNlNGsFÖRTEcKNiNG Figur 1 visar den principiella uppbyggnaden av detekterings- anordningen för bakmatade jordfel enligt uppfinningen. 467 454 4 Figur 2 visar ett exempel hur anordningen kan bestyckas med ett välkänt filter för erhållande av aktuellt näts minusföljdsspänning.Another and significant advantage of identifying back-fed earth faults as above is that due to the large and rapid change of the negative-voltage voltage in the event of a phase interruption, a relatively uncritical sensing can be used. DISCLOSURE FIGURE 1 shows the basic structure of the backfill earth fault detection device according to the invention. 467 454 4 Figure 2 shows an example of how the device can be equipped with a well-known filter for obtaining the negative voltage of the current network in question.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Förfarandet och anordningen för detektering av bakmatade jordfel enligt uppfinningen framgår av både figur 1 och figur 2. En D/Y- kopplad transformator 1 matas med en inkommande högspänning RST. I det visade exemplet har det uppstått ett fasavbrott i T-fasen och linjeänden 2 från transformatorn har kommit i kontakt med jord, dvs det har uppstått ett bakmatat jordfel.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The method and device for detecting back-fed earth faults according to the invention are shown in both Figure 1 and Figure 2. A D / Y-connected transformer 1 is supplied with an incoming high voltage RST. In the example shown, a phase interruption has occurred in the T-phase and the line end 2 from the transformer has come into contact with earth, ie a back-fed earth fault has occurred.
Som det framgår av figur 1 är Y-kopplingens tre faser anslutna till ett för transformatorns minusföljdsspänning U2 avkännande organ 3 innefattande ett minusföljdsfilter. Det avkännande organet förses i en föredragen utföringsform med en första fördröjd verkande kontakt 4 för att förhindra funktion vid kortvariga nätstörningar.As can be seen from Figure 1, the three phases of the Y-coupling are connected to a means 3 sensing for the negative-voltage voltage U2 of the transformer U2, comprising a negative-sequence filter. The sensing means is provided in a preferred embodiment with a first delayed acting contact 4 to prevent operation in the event of short-term network disturbances.
Då det avkännande organet även efter fördröjningen känner av ett bakmatat jordfel aktiveras direkt via kontakten 4, fasspänningarna och en diodkoppling 5 ett ej visat verkställande organ i form av _ signal- och åtgärdsanordningar. Via en andra fördröjd kontakt 6 kan motsvarande signal- och åtgärdande anordningar aktiveras med hjälp av annan spänningskälla. _ Eftersom det som omtalat sker en mycket markant ändring avi minusföljdsspânningen vid ett fasavbrott kan det avkännande organet lämpligen innefatta ett konventionellt hjälprelä.When the sensing means senses a back-fed earth fault even after the delay, a means (not shown) is activated directly via the contact 4, the phase voltages and a diode connection 5 in the form of signal and action devices. Via a second delayed contact 6, corresponding signaling and rectifying devices can be activated by means of another voltage source. Since, as mentioned, there is a very marked change in the negative sequence voltage in the event of a phase interruption, the sensing means may suitably comprise a conventional auxiliary relay.
I figur 2 återges förutom transformatorn 1 med det bakmatade jordfelet 2 enligt figur 1 en variant på detekteringskretsarna.In Figure 2, in addition to the transformer 1 with the back-fed earth fault 2 according to Figure 1, a variant of the detection circuits is shown.
Filtret i det avkännande organet 3 här exemplifierats som ett från ASEA Katalog RK 73-15 välkänt spänningsfilter för symmetriska komponenter. Det visade filtret 7 är här utformat som ett konventionellt RC-filter bestående av R1, R2, C1 och C2 för minusföljdsspänning. Det avkännande organet innefattar_i det visade exemplet även ett relä 8 med en direkt verkande kontakt 9.The filter in the sensing means 3 is exemplified here as a well-known voltage filter for symmetrical components from ASEA Catalog RK 73-15. The filter 7 shown here is designed as a conventional RC filter consisting of R1, R2, C1 and C2 for negative sequence voltage. The sensing means in the example shown also comprises a relay 8 with a directly acting contact 9.
Via kontakten 9, fasspäningarna och diodkopplingen 5 matas ett relä 10 försett med fördröjda kontakter 11 och 12. Då detta relä även efter fördröjningen känner av ett bakmatat jordfel 'aktiveras direkt via kontakten 11, fasspänningarna och diodkopplingen 5 ett ej visat verkställande organ i form av signal- och àtgärdsanordningar. Pà samma sätt som i figur 1 kan relä 10 förses 467 434 med en andra fördröjd kontakt 12 med vilken signal- och àtgärdande anordningar kan kopplas in med hjälp av annan spänningskälla.Via the contact 9, the phase voltages and the diode connection 5 a relay 10 is provided provided with delayed contacts 11 and 12. When this relay also senses a back-fed earth fault 'after the delay, an executive means (not shown) is activated directly via the contact 11 signaling and action devices. In the same way as in Figure 1, relay 10 can be provided 467 434 with a second delayed contact 12 with which signaling and remedial devices can be connected by means of another voltage source.
Det finnes en mångfald snarlika utföranden av de avkännande och verkställande organen förutom de i figur 1 och 2 visade som baserad på mätning av minusföljdsspänningen innefattas av uppfinningen. De i indikeringsanordningen för bakmatade jordfel ingående delarna så som filter för minusföljdsspänning, avkänning av minusföljdsspänningen, det avkännande organet med fördröjning, verkställande organ m m kan utformas med konventionell analog teknik och mekaniska reläer eller med elektronisk eller digital teknik i ett totalintegrerat utförande eller i någon lämplig hybrid form.There are a variety of similar embodiments of the sensing and executing means in addition to those shown in Figures 1 and 2 which are based on the measurement of the negative sequence voltage included in the invention. The parts included in the rear-fed earth-fault indicator device, such as filters for negative-voltage, sensing of negative-voltage, the sensing means with delay, executive means, etc., can be designed with conventional analogue technology and mechanical relays or with electronic or digital technology in a fully integrated design or in any suitable hybrid form.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9004052A SE467434B (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Method and device for detecting earth leakage faults |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9004052A SE467434B (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Method and device for detecting earth leakage faults |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9004052D0 SE9004052D0 (en) | 1990-12-19 |
| SE467434B true SE467434B (en) | 1992-07-13 |
Family
ID=20381237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9004052A SE467434B (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Method and device for detecting earth leakage faults |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE467434B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107901791A (en) * | 2017-11-21 | 2018-04-13 | 中车株洲电力机车有限公司 | A kind of multiple feed return circuit detection method, system and device |
-
1990
- 1990-12-19 SE SE9004052A patent/SE467434B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107901791A (en) * | 2017-11-21 | 2018-04-13 | 中车株洲电力机车有限公司 | A kind of multiple feed return circuit detection method, system and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9004052D0 (en) | 1990-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7626791B2 (en) | Electrical fault detection | |
| JP3763852B2 (en) | Method and circuit for monitoring insulation and fault current in AC power supply | |
| US3947728A (en) | Network protector relay | |
| EP0098721A2 (en) | Differential protection relay device | |
| CA2969546C (en) | Fault detection and direction determination | |
| SE429380B (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION OF AN AC POWER LINE | |
| CZ328996A3 (en) | Detector for monitoring integrity of electric device grounding | |
| Allam et al. | A novel DC distance relay for MVDC microgrids | |
| EP0026620A1 (en) | Method and apparatus for identifying faults in electric power transmission systems | |
| KR100947834B1 (en) | Algorism and system for detecting of a line-to-earth fault in ungrounded distribution power systems | |
| US3160786A (en) | Polyphase voltage balance detector | |
| JP5926419B1 (en) | Phase loss detector | |
| US3581152A (en) | Round protection and detecting for high voltage dc transmission system | |
| US3532935A (en) | Static network protective relay | |
| SE467434B (en) | Method and device for detecting earth leakage faults | |
| EP0626107B1 (en) | Method and device for preventing overstabilization of longitudinal differential protection in case of internal fault | |
| US20230056065A1 (en) | Earth fault sectionalizer for electric power distribution network | |
| US20130314831A1 (en) | Method for protecting an electrical energy distribution box | |
| GB2244397A (en) | Residual current protective device | |
| JP5198537B2 (en) | Ground fault accident phase detection device and ground fault phase detection method | |
| Elghazaly et al. | Back up protection for 500 kV Egyptian network using symmetrical components | |
| US2242951A (en) | Protective relaying equipment | |
| JP4238474B2 (en) | Voltage detector | |
| JPS61189119A (en) | Disconnection detector | |
| Sharon et al. | New directional protection for distribution networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 9004052-8 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |