SE467434B

SE467434B - Foerfarande och anordning foer detektering av bakmatade jordfel

Info

Publication number: SE467434B
Application number: SE9004052A
Authority: SE
Inventors: C-H Einvall
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-07-13
Also published as: SE9004052D0

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".

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.

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.

Då vektorbilden för ett nät visar symmetriska spänningar säger man i regel att denna bild motsvarar plusföljdsspänningarna. Detta innebär definitionsmässigt att minusföljdsspänningen är noll.

Om matningen till en nättransformator blir osymmetrisk kommer vektorbilden av nätets spänningar ej längre att vara symmetrisk.

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.

. -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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

I figur 2 återges förutom transformatorn 1 med det bakmatade jordfelet 2 enligt figur 1 en variant på detekteringskretsarna.

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.

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.

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.

Claims

.|> C-\ *J 4:a Q ! 4:, O) PATENTKRAV

1. Förfarande för detektering av bakmatade jordfel (2) i distributionssystem för högspänning med D/Y-kopplad transformator (1) vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att den minusföljdsspänning (Ug) som uppträder på transformatorns Y-sida vid ett bakmatat jordfel detekteras med ett avkännande organ (3) innefattande ett filter (7) för minusföljdsspänning och att det avkännande organet förses med en första fördröjd kontakt (4) som via fasspänningarna och en diodkoppling (5) anordnas för aktivering av ett verkställande organ för signal- och àtgärdsanordningar.

2. Förfarande för detektering av bakmatade jordfel (2) i distributionssystem för högspänning med D/Y-kopplad transformator (1) enligt patentkrav 1 vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att det avkännande organet (3) även förses med en andra fördröjd kontakt (6) som via hjälpspänning anordnas för aktivering av ett verkställande organ för signal- och åtgärdsanordningar.

3. Anordning för genomförande av förfarandet för detektering av bakmatade jordfel (2) i distributionssystem för högspänning med D/Y-kopplad transformator (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen omfattar ett avkännande organ (3) innefattande ett filter (7) för bestämning av den minusföljdsspänning (Ug) som uppträder pà transformatorns Y-sida och att det avkännande organet är försett med en första fördröjd kontakt (4) anordnad för att via fasspänningarna och en diodkoppling (5) aktivera ett verkställande organ för signal- och àtgärdsanordningar.

4. Anordning för genomförande av förfarandet för detektering av bakmatade jordfel (2) i distributionssystem för högspänning med D/Y-kopplad transformator (1) enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att det avkännande organet (3) är försett med en andra fördröjd kontakt (6) anordnad för att via hjälpspänning aktivera ett verkställande organ för signal- och ätgärdsanordningar. _

5. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att filtret för minusföljdsspänningen är utformat med analoga komponenter. 7 4 6 7 4 '5 4

6. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att filtret för minusföljdsspänningen är utformat med elektroniska eller digitala komponenter.

7. Anordning enligt patentkrav 3, k å n n e t e c k n a d av att det avkännande organet och det verkställande organet innefattar konventionella mekaniska reläer.

8. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att det avkännande organet och det verkställande organet är utformade som statiska reläer.