UA76360C2 - Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system - Google Patents

Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system Download PDF

Info

Publication number
UA76360C2
UA76360C2 UA20041210625A UA20041210625A UA76360C2 UA 76360 C2 UA76360 C2 UA 76360C2 UA 20041210625 A UA20041210625 A UA 20041210625A UA 20041210625 A UA20041210625 A UA 20041210625A UA 76360 C2 UA76360 C2 UA 76360C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
cable
line
current
cables
zero
Prior art date
Application number
UA20041210625A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Volodymyr Ivanovych Kashkalov
Original Assignee
Mariupol I Metallurgical Works
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 Mariupol I Metallurgical Works filed Critical Mariupol I Metallurgical Works
Priority to UA20041210625A priority Critical patent/UA76360C2/en
Priority to RU2005136040/09A priority patent/RU2312442C2/en
Publication of UA76360C2 publication Critical patent/UA76360C2/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

The proposed method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system consists in measuring zero-sequence currents in the cables of the line, comparing the current values, and detecting the faulty cable as the cable in which the zero-sequence current is the most distinctive from the zero-sequence currents in the other cables.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Запропонований винахід відноситься до галузі електропостачання і захисту багатокабельних ліній і може 2 бути застосований в електричних мережах змінного струму напругою 6-35КВ з ізольованою нейтраллю.The proposed invention relates to the field of power supply and protection of multi-cable lines and can be applied in alternating current electrical networks with a voltage of 6-35 kV with an isolated neutral.

Добре відомий і застосовується у промисловості спосіб виявлення пошкодженої від однофазного замикання на землю (033) кабельної лінії, при якому вимірюється струм нульової послідовності кожного кабелю лінії. Якщо цей струм перевищує заздалегідь визначений поріг (уставку), то спрацьовує призначений для цього елемент, наприклад, реле струму, і подається сигнал про пошкодження кабелю і лінії в цілому. Цей сигнал також може 70 бути використаний для відключення пошкодженої кабельної лінії від електричної мережі. Цей спосіб багаторазово висвітлений в літературі, наприклад: 1. Кривенков В.В. Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем злектроснабжения. 1981, М.,A well-known and used method in the industry is the detection of a cable line damaged by a single-phase earth fault (033), in which the zero-sequence current of each line cable is measured. If this current exceeds a predetermined threshold (setpoint), then an element intended for this, for example, a current relay, is triggered, and a signal is given about damage to the cable and the line as a whole. This signal can also 70 be used to disconnect the damaged cable line from the electrical network. This method has been covered many times in the literature, for example: 1. Krivenkov V.V. Novella V.N. Relay protection and automation of electrical supply systems. 1981, M.,

Знергоиздат. 2. Шабад М. А. Расчетьї релейной защитьї и автоматики распределительньїх сетей. З-е изд., Л., 1985, 19 Знергоатомиздат.Znergoizdat 2. Shabad M.A. Calculations of relay protection and automation of distribution networks. 3rd ed., L., 1985, 19 Znergoatomizdat.

Зазначимо, що багатокабельна лінія складається з двох і більше кабелів, котрі з'єднані паралельно, тобто жили однойменних фаз кабелів на початку кабельної лінії та на її кінці приєднані до спільного електричного контакту. Кожен кабель лінії має свій трансформатор струму нульової послідовності (ТСНП). Первинною обмоткою ТСНП є сам кабель, на який ТСНП "одягають", тобто кабель проходить через отвір ТСНП. Вторинні обмотки ТСНП кабелів лінії з'єднують послідовно або паралельно. Якщо одна лінія складається з чотирьох і більше кабелів, то вторинні обмотки їх ТСНП можуть бути з'єднані також паралельно-послідовно, скажімо, по дві обмотки з'єднують послідовно, а потім дві такі пари обмоток з'єднують паралельно. Отриманий з такого з'єднання вторинних обмоток ТСНП електричний сигнал використовують для сигналізації про 033 саме на цій кабельній лінії або також використовують і для вимкнення цієї пошкодженої лінії від електричної мережі. сNote that a multi-cable line consists of two or more cables that are connected in parallel, that is, the cores of the same phases of the cables at the beginning of the cable line and at its end are connected to a common electrical contact. Each line cable has its own zero-sequence current transformer (NST). The primary winding of the TSNP is the cable itself, on which the TSNP is "dressed", that is, the cable passes through the hole of the TSNP. Secondary windings of TSNP cables of the line are connected in series or in parallel. If one line consists of four or more cables, then the secondary windings of their TSNP can also be connected in parallel-series, for example, two windings are connected in series, and then two such pairs of windings are connected in parallel. The electrical signal obtained from such a connection of the secondary windings of the TCNP is used to signal about 033 on this particular cable line or is also used to disconnect this damaged line from the electrical network. with

Головними недоліками розглянутого способу захисту від ОЗ є такі: Ге) 1. Поява хибного (неправильного) сигналу про 033 на багатокабельній лінії у тому випадку, коли ця лінія живить підстанцію нижчого рівня і 033 трапилося на лінії, що відходить від шин підстанції нижчого рівня. 2. Поява хибного сигналу про ОЗ3З на згадуваній лінії у випадку, коли шини підстанції живляться за допомогою багатокабельних ліній зв'язку від двох або більше підстанцій, кожна з яких має власне джерело о живлення - трансформатор (наприклад, 110/б6кВ) або генератор. В цьому випадку 033 на будь якій лінії, що Ге) відходить від шин 6-10кКВ згадуваних підстанцій, об'єднаних лініями зв'язку, призводить до появи хибного сигналу про 033 на одній, двох або навіть на всіх лініях зв'язку між підстанціями. ШеThe main disadvantages of the considered method of protection against OZ are as follows: Ge) 1. The appearance of a false (incorrect) signal about 033 on a multi-cable line in the case when this line feeds a substation of a lower level and 033 happened on a line departing from the buses of a lower level substation. 2. The appearance of a false signal about OZ3Z on the mentioned line in the event that the substation busbars are powered by means of multi-cable communication lines from two or more substations, each of which has its own power source - a transformer (for example, 110/b6kV) or a generator. In this case, 033 on any line that Ge) deviates from the 6-10kV buses of the mentioned substations, connected by communication lines, leads to the appearance of a false signal about 033 on one, two or even all communication lines between substations . She

З. Ненадійна робота, тобто недостатній рівень сигналу при ОЗ3З на багатокабельній лінії що живить «о кінцевий струмоприймач, у разі великої довжини лінії (0,5...0,7км). 3о 4. Низький-нижчий за необхідний-рівень сигналу про ОЗЗ при його появі у самому кінці багатокабельної в лінії, що живить потужний струмоприймач.Z. Unreliable operation, i.e. insufficient signal level at OZ3Z on a multi-cable line feeding the final current receiver, in the case of a long line length (0.5...0.7 km). 3o 4. Low-lower than necessary-level of the signal about the OZZ when it appears at the very end of the multi-cable in the line feeding the powerful current collector.

Отже, за прототип обираємо вищенаведений спосіб захисту від однофазного замикання на землю багатокабельної лінії в електричній мережі змінної напруги з ізольованою нейтраллю, при якому вимірюють « струми нульової послідовності кабелів лінії, яку захищають, і видають сигнал про 033, що сталося, тільки при З 70 перевищенні цим струмом заздалегідь визначеного порогу (уставки). с Основним недоліком відомого способу-прототипу - є те, що він базується на вимірюванні величини струмуSo, as a prototype, we choose the above-mentioned method of protection against single-phase grounding of a multi-cable line in an alternating voltage electrical network with an isolated neutral, in which the zero-sequence currents of the cables of the line being protected are measured and a signal about 033 is issued, which happened only at C 70 exceeding a predetermined threshold (setpoint) by this current. c The main drawback of the known prototype method is that it is based on the measurement of the current

Із» нульової послідовності, який тече по кабелю лінії, яку захищають від 033. Але, як можна бачити з наведених вище недоліків 1, 2, струм нульової послідовності підвищеної величини тече по кабелях багатокабельної лінії і в тому разі, коли жоден з її кабелів не пошкоджений, а 033 має місце взагалі за межею цієї лінії.From" the zero sequence that flows through the cable of the line that is protected against 033. But, as can be seen from the above disadvantages 1, 2, the zero sequence current of increased value flows through the cables of a multi-cable line and in the case when none of its cables is damaged, and 033 takes place altogether beyond this line.

Також відомо, що сумарний ємнісний струм (нульової послідовності) району електропостачання (однієї секції це. шин 6-10КкВ підстанції або групи підстанцій) може коливатися від найменшого до найбільшого в діапазоніIt is also known that the total capacitive current (zero sequence) of the power supply area (of one section, i.e. 6-10 kV busbar of a substation or a group of substations) can vary from the smallest to the largest in the range

Ге») приблизно 1:4. Це означає, що під час ОЗ3З в режимі найменшого струму нульової послідовності рівень сигналу вторинних обмоток ТСНП може бути меншим за визначений (за уставку) і система захисту не спрацює. о Що ж стосується недоліків 3,4, то тут дуже часто не задовольняється вимога до величини коефіцієнтуGe") approximately 1:4. This means that during OZ3Z in the mode of the lowest current of the zero sequence, the signal level of the secondary windings of the TSNP may be lower than the specified (as set) and the protection system will not work. o As for disadvantages 3.4, the requirement for the value of the coefficient is very often not met here

Ге»! 20 чутливості релейного захисту К, який має бути К 1,25. Це означає ненадійність , а іноді навіть неспроможність відомого способу захисту кабелів від ОЗ33. с Отже головний недолік відомого способу захисту від 033 - вимір величини струму нульової послідовності багатокабельної лінії - не забезпечує надійної та правильної його роботи по захисту кабелів від 033.Gee! 20 sensitivity of relay protection K, which should be K 1.25. This means the unreliability, and sometimes even the failure of the known method of protecting cables from OZ33. c Therefore, the main drawback of the known method of protection against 033 - the measurement of the value of the zero-sequence current of a multi-cable line - does not ensure its reliable and correct operation of the protection of cables against 033.

В основу винаходу покладена задача підвищення надійності захисту багатокабельних ліній від ОЗ3З3 шляхом 29 отримання вірогідної інформації про ОЗЗ на одному з кабелів багатокабельної лінії. Поставлена задачаThe invention is based on the task of increasing the reliability of protection of multi-cable lines from OZ3Z3 by obtaining reliable information about OZ on one of the cables of the multi-cable line. The task is set

ГФ) вирішується тим, що в способі захисту від ОЗЗ3 багатокабельної лінії, що базується на вимірюванні струмів нульової послідовності кабелів лінії, яку захищають, і видачі сигналу про 033, що сталося, згідно з винаходом о порівнюють струми нульової послідовності кожного кабеля багатокабельної лінії і по тому струму, який найбільше відрізняється від інших струмів, визначають як пошкоджений кабель, на якому сталося однофазне 60 замикання на землю, так і пошкоджену лінію в цілому.HF) is solved by the fact that in the method of protection against OZZ3 of a multi-cable line, which is based on measuring the zero-sequence currents of the cables of the protected line and issuing a signal about 033, what happened, according to the invention, the zero-sequence currents of each cable of the multi-cable line are compared and therefore, the current that is most different from other currents is defined as the damaged cable, on which a single-phase 60 short circuit occurred, and the damaged line as a whole.

Сутність способу, що заявляється, пояснюється кресленням, де на Фіг. зображена трифазна схема заміщення електричної мережі 6кВ з ізольованою нейтраллю згідно способу, що заявляється.The essence of the claimed method is explained by the drawing, where Fig. shows a three-phase scheme for replacing a 6kV electrical network with an insulated neutral according to the claimed method.

На Фіг. зображені шини 1 бкВ головної підстанції (ГП) з фазами А, В, С та такі ж шини 2 підстанції нижчого рівня (ПНР). Шини 1 ГП живляться від вторинної обмотки З трансформатора значної потужності бо (наприклад, 31 МВА, 110/бкВ). Від шин 71 ГП відходять кабельні лінії 4.1, 4.2,... 4.п, а від шин 2 ПНР відходять кабельні лінії 5.1, 5.2,.., 5.п. Кожна фаза А, В, С ліній 4 та 5 має ємність С відносно землі 6.In Fig. 1 bkV buses of the main substation (GP) with phases A, B, C and the same buses of the 2nd substation of the lower level (PNR) are shown. Buses 1 HP are powered from the secondary winding of a transformer of significant power (for example, 31 MVA, 110/bkV). Cable lines 4.1, 4.2,... 4.p depart from busbars 71 GP, and cable lines 5.1, 5.2,..., 5.p depart from busbars 2 PNR. Each phase A, B, C of lines 4 and 5 has a capacity of C relative to ground 6.

Ця ємність існує фізично, але не матеріально. Відходящі лінії 4 шин 1 ГП в основному живлять підстанції нижчого рівня, а частково - власні струмоприймачі. Відходящі лінії 5 шин 2 ПНР живлять здебільшого струмоприймачі і лише частково - підстанції ще нижчого рівня та розподільчі пункти (ці струмоприймачі та шини згаданих підстанцій і пунктів на Фіг. не зображені).This capacity exists physically, but not materially. Outgoing lines of 4 buses and 1 GP mainly feed substations of a lower level, and partially - own current receivers. Outgoing lines of 5 buses 2 of the PNR feed mostly current receivers and only partially - substations of an even lower level and distribution points (these current receivers and buses of the mentioned substations and points are not shown in Fig.).

Лінії, які живлять підстанції, є як правило багатокабельними, тобто складаються з двох і більше кабелів, включених паралельно. Одна така лінія 4.т зображена на Фіг. Це лінія зв'язку, вона складається з чотирьох кабелів 4.т.1, 4.т.2, 4.т.3, 4.т.4, включених паралельно через шини 1 і 2 ГП та ПНР. Для спрощення ємності 70 фаз кабелів 4.т відносно землі 6 на Фіг. не показані.Lines that feed substations are usually multi-cable, that is, they consist of two or more cables connected in parallel. One such line 4.t is shown in Fig. This is a communication line, it consists of four cables 4.t.1, 4.t.2, 4.t.3, 4.t.4 connected in parallel through buses 1 and 2 of the GP and PNR. To simplify the capacity of 70 phases of cables 4.t relative to ground 6 in Fig. not shown.

Кожна фаза кабелів 4.т характеризується електричним опором 7 - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 для кабелів 4.т.1,..., 4.т.4. Цей опір має активно-індуктивний характер. На кожен кабель відходящої лінії - однокабельної чи багатокабельної - "одягнено" трансформатор струму нульової послідовності ТСНП 8. На Фіг. такі ТОСНП 8.1... 8.4 показані лише на лінії зв'язку 4.т, на інших лініях вони для спрощення не показані (нестача місця на 75 Фіг.). Трансформатори 8 з позначкою "в" ("верхній") встановлені на кабелях, що відходять від шин 1 верхнього рівня, а з позначкою "н" (" нижній") - на кабелях, що відходять від шин 2 нижчого рівня. До вторинної обмотки кожного ТСНП підключений резистор 9.Each phase of cables 4.t is characterized by electrical resistance 7 - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 for cables 4.t.1,..., 4.t.4. This resistance has an active-inductive character. Each cable of the outgoing line - single-cable or multi-cable - is "dressed" with a zero-sequence current transformer TSNP 8. In Fig. such TOSNP 8.1... 8.4 are shown only on the communication line 4.t, on other lines they are not shown for simplicity (lack of space in Fig. 75). Transformers 8 marked "v" ("upper") are installed on cables departing from buses 1 of the upper level, and marked "n" ("lower") - on cables departing from buses 2 of the lower level. Resistor 9 is connected to the secondary winding of each TSNP.

Сигнал 10 про появу струму нульової послідовності, що свідчить про появу ОЗЗ в мережі бкВ, знімають з частини опору резисторів 9 і подають на вхід блоків порівняння 11 шин 1 та 12 шин 2 Для шин 1 ГП це сигнали 10.1.в, 10.2.в, 10.3.в. 10.4.в6, що беруться з резисторів відповідно 9.1.8. 9.2.в, 9.3.в, 9.4.6 і подаються на блок порівняння 11. Для шин 2 ПНР це сигнали 10.і.н,..., 10.4.н. що беруться з резисторів 9.1.Н.,..., 9.4.н і подаються на т блок 12. Вихідний сигнал 13 блоку 11 та вихідний сигнал 14 блоку 12 з'являються у разі виникнення 033 в одному з кабелів саме цієї лінії, тобто в одному з кабелів 4.т.1...4.тп.4.Signal 10 about the appearance of a zero-sequence current, which indicates the appearance of a short circuit in the bkV network, is removed from the resistance part of the resistors 9 and fed to the input of the comparison blocks 11 of buses 1 and 12 of buses 2. For buses 1 of the GP, these are signals 10.1.v, 10.2.v, 10.3.c. 10.4.v6, which are taken from resistors according to 9.1.8. 9.2.v, 9.3.v, 9.4.6 and are fed to the comparison unit 11. For bus 2 PNR, these are signals 10.i.n,..., 10.4.n. which are taken from resistors 9.1.H.,..., 9.4.n and are fed to block 12. Output signal 13 of block 11 and output signal 14 of block 12 appear in case of occurrence of 033 in one of the cables of this particular line, i.e. in one of the cables 4.t.1...4.tp.4.

Розглянемо два варіанти 033: 15 на кабелі лінії 5.п шин 2 та 16 на кабелі 4.ГП.4 лінії зв'язку 4.т між сч ов Підстанціями (шинами) 1 і 2.Let's consider two variants of 033: 15 on the cable of line 5.n of bus 2 and 16 on cable 4.GP.4 of the communication line 4.t between substations (buses) 1 and 2.

У разі виникнення 033 15 на фазі С кабеля 5.п підстанції (шин) 2 струми нульової послідовності протікають і) через ємності жил фаз А і В всіх кабельних ліній 5.1...5.п. Ємнісний струм сумується на шинах 2 6бкВ і по жилах фаз А і В лінії зв'язку 4.т тече до вторинної обмотки З трансформатора шин 1 (фази А і В). Далі по фазіIn case of occurrence of 033 15 on phase C of cable 5.n of the substation (bus), 2 currents of zero sequence flow i) through the capacitors of the cores of phases A and B of all cable lines 5.1...5.n. Capacitive current sums up on buses 2 6kV and along the cores of phases A and B of communication line 4.t flows to the secondary winding C of transformer bus 1 (phases A and B). Next in phase

С (на якій виникло 033 в мережі) цієї обмотки і по жилах фази С лінії 4.т струм ОЗ3З3 тече до фази С шин 2, о зо потім до жили фази С пошкодженої лінії 5.п і нарешті в місце замикання - в точку ОЗЗ 15. Частина ємнісного струму від місця О3З 15 тече по ємностях жил фаз А і В ліній 4.1...4.п, що живляться від шин 1, до обмотки ісе) трансформатора 3, потім по фазі С обмотки З і лінії зв'язку 4.т до фази С лінії 5.п і до місця ОЗ3З 15. Цими ж с шляхами тече і власний ємнісний струм лінії 4.т.C (on which 033 occurred in the network) of this winding and along the cores of phase C of line 4.t the current ОЗ3З3 flows to phase C of bus 2, then to the core of phase C of the damaged line 5.p and finally to the place of shorting - to the point ОЗЗ 15. Part of the capacitive current from the location O3Z 15 flows through the capacitances of the cores of phases A and B of lines 4.1...4.p, which are fed from busbars 1, to the winding ISE) of transformer 3, then through phase C of the winding Z and the communication line 4.t to phase C of line 5.n and to place ОЗ3З 15. The own capacitive current of line 4.t flows along these same paths.

Зауважимо, що переважна більшість багатокабельних ліній складається з кабелів, що мають однаковий ре) зв перетин жил, скажімо, з кабелів перетином 315Окв.мм. Довжина всіх кабелів однієї лінії однакова, тому і опір ї- 7 однієї жили одноїменної фази кожного кабелю лінії між шинами 1 і 2 однаковий. З цієї причини і ємнісний струм нульової послідовності (струм 033) розподіляється рівномірно по жилах одноіїменної фази кабелів 4.т.1, 4.т.2, 4.т.3, 4.т.4. Якщо, наприклад, сумарний струм ОЗ3З однієї фази на шинах 2 має значення 40А, то по кожній жилі фази А кабелів 4.т.1...4.т1.4 тече струм 10А. Струм фази С (пошкодженої) буде більшим за 40А, бо « до нього додається струм ОЗЗ ліній 4.1...4.2 шин 1, скажімо, 20А. Таким чином, по фазі С лінії 4.т з с протікатиме струм 1,73"60А до місця ОЗ33З 15, а через кожну жилу фази С кабелів 4.т.1...4.т1.4 протікатиме струм 1,783715А. ;» Через отвір трансформаторів ТСНП 8.1...8.4 кабелів лінії 4.т тече різниця струмів фаз А, В - один напрямок - і фази С - протилежний напрямок - в кожну мить часу. Відповідно до наведених цифр 40 і 20А результативний струм нульової послідовності через кожен ТСНП 8.1...8.4 має величину 1,73720:4-8,65А. -І Оскільки результативний струм нульової послідовності Через кожен ТСНП лінії зв'язку однаковий, то однаковими будуть і сигнали на опорах 9.1...93.4, а також однаковими будуть і сигнали 10.1...10.4 на входах ме) блоків порівняння 11,12. Сигнали 13, 14 на виході блоків 11, 12 дорівнюватимуть нулю, що свідчить про 2) відсутність ОЗЗ на кабелях 4.т. 1...4.т.4 лінії зв'язку. Наявність 033 на лінії 5.п має зафіксувати система 5р Захисту від ОЗЗ саме цієї лінії за допомогою сигналу вторинної обмотки ТСНП кабелю (кабелів) лінії 5.п.Note that the vast majority of multi-cable lines consist of cables with the same core cross-section, for example, cables with a cross-section of 315 square mm. The length of all cables of one line is the same, therefore the resistance of one core of the same phase of each line cable between buses 1 and 2 is the same. For this reason, the zero-sequence capacitive current (current 033) is distributed evenly along the wires of the same phase of cables 4.t.1, 4.t.2, 4.t.3, 4.t.4. If, for example, the total current OZ3Z of one phase on buses 2 has a value of 40A, then a current of 10A flows through each core of phase A of cables 4.t.1...4.t1.4. The current of phase C (damaged) will be greater than 40A, because "the current of the OZZ lines 4.1...4.2 of bus 1 is added to it, say 20A. Thus, a current of 1.73"60A will flow through phase C of line 4.t with c to place ОЗ33З 15, and a current of 1.783715A will flow through each core of phase C of cables 4.t.1...4.t1.4. ;" Through the hole of TSNP transformers 8.1...8.4 of cables of line 4.t, the difference in the currents of phases A, B - one direction - and phase C - the opposite direction - at each moment of time flows. According to the given figures 40 and 20A, the resulting current of zero sequence through each TSNP 8.1...8.4 has a value of 1.73720:4-8.65 A. - And since the resulting zero-sequence current through each TSNP of the communication line is the same, then the signals on resistances 9.1...93.4 will be the same, as well as the same there will also be signals 10.1...10.4 at the inputs of the comparison units 11, 12. Signals 13, 14 at the output of the units 11, 12 will be zero, which indicates 2) the absence of an OZZ on cables 4.t. 1...4. t.4 of the communication line. The presence of 033 on the 5.p line must be recorded by the 5p Protection against OZZ system of this particular line using the signal of the secondary winding of the TSNP cable (cables) of the 5.p line.

Ме, Розглянемо тепер випадок 033 16 на кабелі 4.т.4 чотирьохкабельної лінії 4.т. Ємнісні струми від точки 33 о 16 - земля б течуть по ємностях фаз А і В всіх ліній як розглянуто вище, а потім сумуються на шині С підстанції (шинах) 1. Від цієї шини С більша частина струму замикання на землю тече через частину опору 7.4 ("верхню" на Фіг.) фази С лінії 4.т безпосередньо в землю 6 через місце ОЗ33З 16, а друга його частина через ов паралельно з'єднані опори 7.1, 7.2, 7.3 фази С кабелів 4.т.1, 4.т.2, 4.т.3 цієї ж лінії зв'язку 4.т тече до шини С шин 2, а потім через другу частину ("нижню" на Фіг.) опору 7.4 фази С пошкодженого кабелю 4.т.4 течеMe, Let's now consider case 033 16 on cable 4.t.4 of the four-cable line 4.t. Capacitive currents from point 33 o 16 - earth b flow through the capacitors of phases A and B of all lines as discussed above, and then sum up on bus C of substation (buses) 1. From this bus C, most of the earth fault current flows through part of resistance 7.4 ("top" in Fig.) of phase C of line 4.t directly into the ground 6 through place OZ33Z 16, and its second part through parallel connected supports 7.1, 7.2, 7.3 of phase C of cables 4.t.1, 4. t.2, 4.t.3 of the same communication line 4.t flows to bus C of bus 2, and then through the second part ("lower" in Fig.) resistance 7.4 of phase C of the damaged cable 4.t.4 flows

Ф) до землі 6 через місце 033 16. Сигнал вторинних обмоток ТСНП 8 буде прямо пропорційним результативному ка струму нульової послідовності його первинної обмотки. Складові цього струму через отвори ТСНП 8 течуть у різних напрямках. Розглянемо цей аспект докладніше. во Ємнісні струми по непошкоджених фазах А і В течуть від шин 2 знизу вверх на Фіг. у якусь вибрану мить часу. У цьому ж напрямку течуть і власні ємнісні струми кабелів 4.т.1....4.т.4 по фазах А В. Результативний струм ОЗ3З3 пошкодженої фази С від шин 1 тече через "верхні" ТСНП 8 зверху вниз (на Фіг.). Як сказано вище, частина результативного струму фази С тече через частину опору 7.4 кабелю 4.т.4 (фаза С) прямо до землі 6.Ф) to ground 6 through place 033 16. The signal of the secondary windings of TSNP 8 will be directly proportional to the resulting current of the zero sequence of its primary winding. The components of this current through the holes of TSNP 8 flow in different directions. Let's consider this aspect in more detail. in Capacitive currents on undamaged phases A and B flow from bus 2 from bottom to top in Fig. at some selected moment in time. In the same direction, the own capacitive currents of cables 4.t.1...4.t.4 flow along phases A and B. The resultant current ОЗ3З3 of the damaged phase C from buses 1 flows through the "upper" TSNP 8 from top to bottom (in Fig. .). As mentioned above, part of the effective current of phase C flows through the resistance part 7.4 of the cable 4.t.4 (phase C) directly to the ground 6.

Інша його частина рівномірно розподіляється між опорами фази С кабелів 4.т.1, 4.т.2, 4.т.3 і також тече 65 Зверху вниз (на Фіг.) до шини С шин 2, де ці струми знову сумуються і течуть знизу вверх через ТСНП 8.4.н і "нижню" частину опору 7.4 пошкодженої фази С кабелю 4.т.4 до землі 6 через місце пошкодження 16.The rest of it is evenly distributed between the resistances of phase C of cables 4.t.1, 4.t.2, 4.t.3 and also flows 65 From top to bottom (in Fig.) to bus C of bus 2, where these currents are added again and flow from the bottom up through the TSNP 8.4.n and the "lower" part of the resistance 7.4 of the damaged phase C of the cable 4.t.4 to the ground 6 through the place of damage 16.

З цього розгляду видно, що результативні струми нульової послідовності Через ТСНП 8.1.в, 8.2.в ,8.3.8в однакові. Вони також однакові і для ТСНП 8.1.н, 8.2.н 8.3.н, хоч і мають дещо іншу величину. Результативний струм нульової послідовності через ТСНП 8.4.в відрізняється від інших "верхніх" ТСНП - він менший ніж у ТСНП 8.1.в...8.3.в. Ще більшою є ця різниця для ТСНП 8.4.н, бо тут струми нульової послідовності фаз як А, В, так і С течуть у одному напрямку (знизу вверх), у той час як для інших ТСНП струми нульової послідовності фаз А,From this consideration, it can be seen that the resulting zero-sequence currents through TSNP 8.1.v, 8.2.v, 8.3.8v are the same. They are also the same for TSNP 8.1.n, 8.2.n 8.3.n, although they have a slightly different value. The resulting zero-sequence current through TSNP 8.4.v differs from other "upper" TSNPs - it is smaller than in TSNPs 8.1.v...8.3.v. This difference is even greater for TSNP 8.4.n, because here the zero-sequence currents of phases A, B, and C flow in the same direction (from bottom to top), while for other TSNPs, the zero-sequence currents of phases A,

В з одного боку і фази С з іншого протікають у протилежних напрямках і тому результативний струм нульової послідовності в них значно менший, ніж у ТСНП 8.4.н. Отже, сигнал 10.4.в на резисторі 9.4.в (пошкоджений кабель 4.т.4) буде меншим , ніж сигнали 10.1.в...10.3.в. на резисторах 9.1.в...9.3.в (непошкоджені кабелі), а 7/0 бигнал 10.4.н на резисторі 9.4.н буде суттєво більшим від однакових сигналів 10.1.н...10.3.н на резисторах 9.1.н...9.3.н. Ця різниця фіксується на блоках порівняння 11 і 12, після чого на їх виходах 13 і 14 з'являється інформація про 033 саме на кабелі 4.т.4 лінії зв'язку 4.т.B, on the one hand, and phase C, on the other, flow in opposite directions, and therefore the effective zero-sequence current in them is much smaller than in TSNP 8.4.n. Therefore, the signal 10.4.v on the resistor 9.4.v (damaged cable 4.t.4) will be smaller than the signals 10.1.v...10.3.v. on resistors 9.1.v...9.3.v (undamaged cables), and the 7/0 signal 10.4.n on resistor 9.4.n will be significantly larger than the same signals 10.1.n...10.3.n on resistors 9.1.n. ..9.3.n. This difference is fixed on comparison units 11 and 12, after which information about 033 appears on their outputs 13 and 14, specifically on cable 4.t.4 of communication line 4.t.

Відзначимо, що вказана різниця збільшується у тому разі, якщо і шини 2 мають також своє власне джерело живлення: генератор або вторинну обмотку потужного трансформатора (110/6кВ, 220/6кВ тощо).Note that the specified difference increases if bus 2 also has its own power source: a generator or the secondary winding of a powerful transformer (110/6kV, 220/6kV, etc.).

Зазначимо також, що неоднаковість опорів жил різних кабелів багатокабельної лінії можна легко компенсувати масштабуванням вихідних сигналів 10, які знімаються з резисторів 9, підключених до вторинних обмоток ТСНП 8.We also note that the uneven resistance of the cores of different cables of a multi-cable line can be easily compensated by scaling the output signals 10, which are removed from the resistors 9 connected to the secondary windings of the TSNP 8.

Експериментальне випробування на реальному електрообладнанні описаного способу захисту повністю підтвердило позитивний ефект, що досягається за рахунок способу, що заявляється.Experimental testing on real electrical equipment of the described method of protection fully confirmed the positive effect achieved by the claimed method.

Claims (1)

Формула винаходу Спосіб визначення однофазного замикання на землю в багатокабельних лініях електричної мережі змінної сч ов напруги з ізольованою нейтраллю, що включає вимірювання струмів нульової послідовності кабелів лінії і видачу сигналу про однофазне замикання на землю, що сталося, який відрізняється тим, що порівнюють струми (о) нульової послідовності кожного кабелю багатокабельної лінії і за тим струмом, який найбільше відрізняється від інших струмів, визначають як пошкоджений кабель, на якому сталося однофазне замикання на землю, так і пошкоджену лінію в цілому. о (Се) (зе) (Се) -The formula of the invention is a method of determining a single-phase short-circuit to the ground in multi-cable lines of an alternating voltage electrical network with an isolated neutral, which includes measuring the zero-sequence currents of the line cables and issuing a signal about a single-phase short-circuit to the ground that has occurred, which differs in that the currents are compared (about ) of the zero sequence of each cable of a multi-cable line and by the current that is most different from other currents, both the damaged cable, on which a single-phase short circuit occurred, and the damaged line as a whole are determined. o (Se) (ze) (Se) - - . и? -і (о) (95) (о) (42) іме) 60 б5- and? -i (o) (95) (o) (42) name) 60 b5
UA20041210625A 2004-12-23 2004-12-23 Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system UA76360C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041210625A UA76360C2 (en) 2004-12-23 2004-12-23 Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system
RU2005136040/09A RU2312442C2 (en) 2004-12-23 2005-11-21 Method for protecting multiple-cable line of alternating-voltage network against single-phase ground fault

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041210625A UA76360C2 (en) 2004-12-23 2004-12-23 Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA76360C2 true UA76360C2 (en) 2006-07-17

Family

ID=37502952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20041210625A UA76360C2 (en) 2004-12-23 2004-12-23 Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2312442C2 (en)
UA (1) UA76360C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005136040A (en) 2007-06-10
RU2312442C2 (en) 2007-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583452C2 (en) Directed detection of resistive ground fault and rupture of conductor of medium voltage
US5990685A (en) Apparatus for and method of monitoring an earth-leakage state of a power distribution system
US20120200966A1 (en) Protection system for an electrical power network
CN106663933B (en) Transient protection for multi-terminal HVDC grid
CN111226363B (en) Method and device for identifying fault sections in a multi-terminal hybrid line
SE536143C2 (en) Method for detecting earth faults in three-phase electric power distribution network
Garcia-Santander et al. Down-conductor fault detection and location via a voltage based method for radial distribution networks
Masoud et al. Protection scheme for transmission lines based on alienation coefficients for current signals
US20150124358A1 (en) Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral
CN112534280A (en) System and method for locating faults on a multi-phase electrical network using positive and negative sequence voltage variations
KR100918515B1 (en) Method for measuring earth resistance of a single ground in active state
EP3185025B1 (en) Electrical fault location method
JPS5810934B2 (en) Ground fault detection device
EP2196812A1 (en) Monitoring device for detecting earth faults
Lubich High resistance grounding and fault finding on three phase three wire (delta) power systems
RU2293342C2 (en) METHOD FOR DETERMINING POSITION AND DISTANCE FOR ONE-PHASED GROUNDING SPOT IN ELECTRIC NETWORKS OF 6-35 kV WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL
UA76360C2 (en) Method for detecting single-phase ground short circuit in a cable multiwire line of an alternating-current isolated neutral system
RU2685747C1 (en) METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT
RU2685746C1 (en) METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT
US1953108A (en) Differential relaying system
RU2565060C2 (en) Method of centralised selective earth-fault protection in electrical distribution system
RU2145131C1 (en) Nonresonating potential transformer
RU2788519C1 (en) Method for disconnecting a damaged connection with a single-phase earth fault in networks with an isolated neutral
Granizo et al. New selective earth faults only current directional method for isolated neutral systems
SU1668957A1 (en) Method of determining single-phase grounding current in isolated neutral systems