SE524866C2 - Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström - Google Patents

Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström

Info

Publication number
SE524866C2
SE524866C2 SE0103916A SE0103916A SE524866C2 SE 524866 C2 SE524866 C2 SE 524866C2 SE 0103916 A SE0103916 A SE 0103916A SE 0103916 A SE0103916 A SE 0103916A SE 524866 C2 SE524866 C2 SE 524866C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fault
current
section
line
distance
Prior art date
Application number
SE0103916A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0103916L (sv
SE0103916D0 (sv
Inventor
Murari Mohan Saha
Eugeniusz Rosolowski
Jan Izykowski
Original Assignee
Abb Ab
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 Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE0103916A priority Critical patent/SE524866C2/sv
Publication of SE0103916D0 publication Critical patent/SE0103916D0/sv
Priority to DE60224445T priority patent/DE60224445T2/de
Priority to CA2468183A priority patent/CA2468183C/en
Priority to AU2002353721A priority patent/AU2002353721A1/en
Priority to PCT/SE2002/002144 priority patent/WO2003044547A1/en
Priority to US10/546,595 priority patent/US7221166B2/en
Priority to AT02789093T priority patent/ATE382868T1/de
Priority to EP02789093A priority patent/EP1461626B1/en
Priority to ES02789093T priority patent/ES2300493T3/es
Publication of SE0103916L publication Critical patent/SE0103916L/sv
Publication of SE524866C2 publication Critical patent/SE524866C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088Aspects of digital computing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/40Emergency 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 ratio of voltage and current

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Description

20 25 30 o a | ø .- 524 866 | . » - ..
Bättre förhållanden kan erhållas för den ovan nämnda fellokaliseringen i en ände för det fall där ST 'er mättas vid terrninalen som är motsatt fellokaliserarens installationspunkt. I sådana fall är inte felströmmarna efter fel in till fellokaliseraren smittade på grund av mättning av STer. Dock kan större noggrannhet hos fellokaliseringen erhållas i sådana fall om impedansen hos en källa från den avlägsna sidan (där ST'er år mättade) är känd. Den avlägsna källans impedans kan inte bestämmas med mätningar vid en ände och därför kan i en del applikationer fellokaliseraren vid en ände höjas genom att införa ett värde för den avlägsna sidans impedans. Detta värde kan mätas av den andra avlägsna anordningen och sändas via en kommunikationskanal. Notera att i detta fall kan den mätta avlägsna källans impedans avvika mycket från det verkliga värdet på grund av mättning av ST' er. Användning av en felaktigt mätt källimpedans kan väsentligen försämra fellokaliseringens noggrannhet.
På liknande sätt påverkas även noggrannheten med metoder vid två ändar av mättning av STer, såsom exempelvis med de representativa metodema som beskrivs i US 5,455,776 med titeln ”Automatic fault location system" och i US 6,256,592 Bl [2-3] med titeln ”Multi-ended fault location system”. Metoden enligt US 5,455,776 [2] använder symmetriska komponenter hos spänningar och strömmar från bägge sidorna hos en ledning. I fallet med metoden som beskrivs i US 6,256,592 Bl [3] utnyttjas amplituden hos den avlägsna strömmen och amplituden hos den avlägsna impedansen, vilka bägge bestäms från minusföljden, för att beräkna ett avstånd till fel. Förvrängningen av strömmarna, som är resultatet av några mättade ST'er, påverkar noggrannheten hos bägge av de närrmda lokaliseringsteknikerna vid två ändar [2-3]. Inga motåtgärder mot de möjliga effekterna av mättning beskrivs i de anförda metoderna [2-3].
KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att avhjälpa de ovan nämnda problemen. 10 15 20 25 30 524 866 s u n - I .v Detta erhålles med en metod enligt krav 1 och en anordning för att utföra metoden enligt krav 12. Specifika egenskaper med föreliggande uppfinning kännetecknas av de bifogade kraven.
Nya fellokaliseringsalgoritmer har erhållits enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Algoritmen utnyttjar mätningar efter fel av spänningar från bägge ändar hos ledningssektionen och ström från endast en ände av ledningssektionen. De synkroniserade eller osynkroniserade mätningarna kan användas. I fallet med osynkroniserade mätningar krävs en synkronisering av mätningarna för att ge en gemensam tidsbas för alla mätningarna. Detta kan erhållas genom att introduceras termen efå , där ö är synkroniseringsvinkeln, beräknad från mätningar före fel eller mätningar efter fel av de oskadade faserna.
Föreliggande uppfinning presenterar en helt annan lösning till problemet med negativ påverkan av mättningen av STer i förhållande till fellokalisering. Den nya fellokaliseringstekniken vid två ändar som beskrivs häri är immun mot problem som förorsakas av mättning av ST'er. För att uppnå detta ändamål har överflödet av information som innehålles i spänningarna och strömmarna, mätta vid bägge ändar av en transmissionsledning, utforskats. Det är viktigt att utforskandet av överflödet görs på så sätt att strömmarna efter fel från en mättad ST helt ignoreras och således inte används vid beräkningarna för att bestämma ett avstånd till fel. I motsats till detta används strömmarna från den motsatta sidan av en ledning, den icke-påverkade änden där ST's inte mättas, för att beräkna ett avstånd till fel. En sådan ansats är möjlig under det ovan nämnda antagandet att ST's endast kan mätta vid en ända av en ledning. Ett känt sätt kan användas för att bestämma huruvida en strömtransformator vid antingen en första ände eller en andra ände (A, B) hos ledningen har mättats, såsom beskrivs mer i detalj nedan. I motsats till mätningar av strömmar, utnyttjas mätningar av spänningar erhållna efter fel vid bägge terrninalema 10 15 20 25 30 | ø n a .n 524 866 4 - | - a v: hos en transmissionsledning vid lokaliseringsproceduren som föreslås av uppfinningen.
Den huvudsakliga fördelen med fellokaliseringsalgoritmen enligt föreliggande uppfinning är att negativ påverkan från ST-mättníng på fellokaliseringens noggrannhet undvikes genom att använda strömmar efter fel från den icke- påverkade änden som insignaler, dvs. från den ände där mättning inte detekteras under utnyttjande av spänningar efter fel från ledningsterminalerna vid bägge ändar. Bland de andra fördelarna med uppfinningen är att impedanser hos ekvivalenta system bakom bägge ledningsåndarna inte behöver vara kända, och att formen på algoritmen år kompakt då en formel av första graden har erhållits.
Informationen i form av ett resultat för avståndet till ett fel (dA eller dA-komp. dB eller dakomp eller d) som genereras av fellokaliseringsmetoden, anordningen eller systemet kan även utformas som en datasignal för kommunikation via ett nätverk. Datasignalen kan även användas för att ge ett underlag för en kontrollaktion. Avståndet till fel kan sändas som en signal för en kontrollaktion såsom: automatisk notifiering till driftsnätverkcentra av fel och dess lokalisering eller att automatiskt starta beräkningar för att bestämma restid till lokaliseringen, vilken reparationsgrupp som skall skickas till platsen, möjlig tid för att utföra en reparation, beräkna vilka fordon eller gruppstorlek som kan krävas, hur många skiftarbeten per grupp som kan krävas och liknande aktioner.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålles en datorprogramprodukt på ett datorlåsbart media som utför stegen hos uppfinningens metod.
I en fördelaktig utföringsform kan större noggrannhet för mätningar på långa sektioner eller långa ledningar uppnås genom att inkorporera kompensation 10 15 20 25 30 n - . . ,, 524 866 5 - . w u .- för shunt-kapacitanser hos en ledning. Den distribuerade långa ledningsmodellen utnyttjas för detta ändamål.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGSFIGURERNA En mer komplett förståelse för metoden och anordningen hos föreliggande uppfinning kan erhållas med hänvisning till den följande detaljerade beskrivningen när den tas i samband med de tillhörande ritningsfigurema, varvid: Fig. 1 visar ett flödesschema över en metod för lokalisering av ett fel enligt en utföringsform av uppfinningen.
Fig. 2 visar ett schematiskt diagram över en metod för lokalisering av ett fel i en sektion hos transmissionsledning A, B under vilket fel en strömtransformator måttas vid B.
Fig. 3 visar ett schematiskt diagram över en metod för lokalisering av ett fel såsom i Fig. 2 men varvid en strömtransfonnator är mättad vid A.
Fig. 4 vilket en strömtransformator är mättad vid B enligt en utföringsform av visar ett flödesschema över en metod för lokalisering av ett fel under uppfinningen.
Fig. 5 visar ett flödesschema över metoden enligt Fig. 4 men i vilket en strömtransformator är mättad vid A.
Fig. 6 visar ett schematisk diagram över en ekvivalent krets för en sektion av en transmissionsledning för en plusföljdskomponent hos en total felström, under vilket fel en strömtransformator är mättad vid B.
Fig. 7 visar ett schematiskt diagram såsom i Fig. 6 men för den ekvivalenta kretsen hos en minusföljdskomponent hos en total felström. 10 15 20 25 30 n o a u en 524 866 6 Fig. 8 plusföljdskretsdiagram för sektion A-A inkluderande att ta hänsyn till shunt- visar ett schematiskt diagram över ett ekvivalent kapacitanseffekten för en första iterering enligt en annan utföringsform av uppfinningen.
Fig. 9 minusföljdskrets när man tar i hänsyn till shunt-kapacitanseffekterna för en visar ett schematiskt diagram liknande Fig. 8 för en första iterering.
Fig. 10 visar ett schematiskt diagram liknande F ig. 8, 9 för en nollföljdskrets när man tar hänsyn till shunt-kapacitanseffekterna för en första iterering.
Fig. 1 1 visar ett schematiskt diagram för en ekvivalent krets för en sektion hos en transmissionsledning för en plusföljdskomponent hos en total felström, under vilket fel en strömtransformator är mättad vid A.
Fig. 12 visar ett schematiskt diagram som i Fig. 1 l men för den ekvivalenta kretsen för en minusföljdskomponent hos en total felström.
Fig. 13 visar en punktformigt fördelad n-modell hos en ledning för plusföljden före fel hos strömmen för ändamålet att beräkna en term relaterad till synkroniseringsvinkeln (å) enligt en utföringsform av uppfinningen.
Fig. 14 visar ett blockdiagram för en beräkning av plusföljdsfaskomponenterna beroende av mätningar från vardera änden av sektionen A respektive B.
Fig. 15, 16a, l6b, 17, l8a, 18b visar schematiska diagram av möjliga feltyper med avseende pà härledning av koefficientema för tabell 1A, tabell 2 i bilaga 1.
Fig. 15 visar fel från a-g, och figurerna 16a, 16b fel mellan fasema a-b. Figure 10 15 20 25 30 ø a o u u. 524 866 17 visar ett a-b-g-fel. Fig. 18a och 18b visar syrnmetriska fel a-b-c respektive a- b-c-g.
Fig. 19 utföringsform av uppfinningen. visar detaljer hos en fellikaliseringsanordning enligt en BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Fig. 1 visar en metod i form av ett flödesschema enligt en utföringsform av uppfinningen. Flödesschemat visar organ l för att motta insignaler, ett beslutssteg 2 för att bestämma om en ST vid en ände A är mättad och ett andra beslutssteg 3 för att bestämma huruvida en ST vid B är eller inte är mättad (når steg 2 = ja). Ett resultatsteg 4 visas för når F ellokalisering FL_A skall användas, resultatsteg 5 när Fellokalisering FL_B skall användas och resultatsteg 6 när någon fellokaliseringsalgoritm, inkluderande FL_A eller FL_A kan användas.
En bestårnning huruvida en ST är mättad eller inte kan utföras genom att använda en metod som beskrivs i EP 506 035 Bl med titeln ”Method and device for detecting saturation in current transformers", eller med någon arman känd metod. Metoden som beskrivs i EP 506 035 Bl är beroende på kontinuerlig bestämning av ett absolutvärde på både strömmen och av deriverade värden på strömmen. Tre kriterier beräknade frän de mätta och deriverade värdena beskrivs, vilka, när de uppfylls samtidigt, bestämmer att en strömtransformator är mättad.
Figur 2 visar en sektion av en transmissionsledning med punkter A och B.
Inkluderade i figuren är ST°s 10, 12 och spänningstransformatorer 1 l, 13. Ett organ för kommunikation 14 mellan de två ändarna visas. Ett fel F visas vid ett före fel visas vid A-änden och I avstånd dA frän ände A. Strömmar I _ ,,_ W _A_pre vid B-änden. Ström [A efter fel och spänning KA efter fel visas vid A-änden och endast en spänning KB efter fel visas vid B-änden. Impedansen hos sektionen 10 15 20 25 30 524 866 > u u . .g u u n . . , ~ . . . _ _ :~ : . . . u . u. n. .ø - . . . u . | . . u -. . - . - . ., . 8 ' o . . I-u- 'v.. ' ' ' ' ' ' » . . - .- A till B är visad sammansatt delvis av irnpedansen 15, lika med d AZ L för delen från A till felet F; och av impedansen 16, lika med (1~ d Ala för delen från änden B till felet F. En fellokaliseringsprocedur 17 visas.
Figur 3 visar väsentligen samma arrangemang som i Fig. 2 men med en eller fler ST' s 10' mättade vid A-änden med strömmar före fel och strömmar efter fel samt spänningar efter fel markerade.
I figur 2 är ST 12 vid B-änden mättad. Strömmen före fel vid B, 134,” bortses från, såsom indikeras av den streckade linjen från den mättade ST 12 till kommunikationslänken 14. Figur 1 representerar konceptet med fellokalisering när man antar mättning av ST°er vid en ände av en sektion hos en transmissionsledning. Fellokalisering utförs baserad på trefasspänningar och strömmar frän en understation vid A (KA , 1A ) och från en understation vid B (KB , [B ) . Metoden för fellokalisering som visas i Fig. 1, innefattad i fellokalisatorproceduren 17 som visas i Fig. 2, 3 kan utföras av en fellokalisatoranordning 20 som beskrivs nedan med hänvisning till Fig. 19.
Tennen ”S'I”er är mättade” skall förstås att betyda: ”åtminstone en av tre STer installerade vid den specifika änden av en sektion hos en transmissionsledning är mättad”. Samtidig magnetisk mättning av ST'er vid bägge terrninalerna hos en transmissionsledning antas inte inträffa i ett verkligt transmissionsnätverk.
Följande fall med avseende på mättning av en eller fler ST 'er måste tas i beaktande: 1. En ST är mättad vid sidan B - fellokaliseringsproceduren FL_A, som verkar enligt den föreslagna nya metoden, måste användas, se Fig. 2. 2. En ST är mättad vid sidan A - fellokaliseringsproceduren FL_B, som verkar enligt den föreslagna nya metoden, måste användas, se Fig. 3. 3. ST är inte mättade vid bägge ändarna av en transmissionsledning - någon av fellokaliseringsprocedurema FL_A eller FL_B (som verkar enligt 10 15 20 25 30 524 8669 den föreslagna nya metoden) kan användas. Hänvisning till steg 6 i Fig. 1. Dock är det möjligt att använda någon annan fellokaliseringsalgoritm, i en ände eller två ändar, i detta fall där det inte sker någon mättning. En fellokaliseringsmetod vid två ändar beskrivs i ansökningen SE 519943 med titeln ”Method and device for fault location”. Metoden inkluderar att beräkna ett avstånd (d) till fel genom att använda plusföljdsfasvektorerna, eller plusföljdskvantiteterna av ström- och spänningsmätningar efter fel gjorda vid bägge ändarna av en ledning.
Informationen angående vilken typ av fel som har inträffat , se feltyper i Fig. 15, l6a, 16b, 17, 18a, 18b, kan användas för att bestämma vilken algoritm eller delalgoritm som kan användas för att beräkna avståndet till felet. I fallet när felet inte är ett trefas, balanserat, fel kan avståndet (d) till ett fel även beräknas genom att använda minusföljdskvantitetema hos ström- och spänningsmätningar efter fel gjorda vid bägge ändar av en ledning. I fallet där felet är ett trefas, balanserat, fel kan avståndet (d) till fel exempelvis beräknas genom att använda de inkrementella plusföljdskvantiteterna hos ström- och spänningsmätningar gjorda vid bägge ändarna hos en ledning. Den specifika inkrementella plusföljdskomponenten skall förstås som skillnaden mellan värden efter fel och före fel. Dessa metoder kan användas när det bestämts att ST'er inte är mättade vid bägge sidorna av en transmissionsledning för att beräkna avståndet till ett fel såsom steg 6, Fig. 1.
Ett avstånd till fel, erhållet i ett specifikt fall, benämns här som: dA [pu] - för proceduren FL_A som används när ST'er vid änden B är mättade; dB [pu] - för proceduren FL_B som används när ST'er vid änden A är mättade; d [pu] - för fallet att det inte är någon mättning av ST'er vid båda ändarna.
Såsom visas i Fig. l är det två procedurer FL_A och FL_B som kan utföras enligt föreliggande uppfinning. Dessa procedurer är utformade att lokalisera fel vid detektering av mättning hos ST'er vid änden B respektive änden A.
Detaljerade principer på fellokalisering vid användning av FL_A och FL_B- 10 15 20 25 30 ø u u ø .n i anv; n... 'O o.. 1.: n . 524 866 procedurer visas i Fig. 2 respektive 3. Fellokaliseringsproceduren 17 antas här vara utförd vid understation A. De signaler som krävs från den avlägsna understationen (B) sänds via kommunikationskanalen 14.
Det är även möjligt att installera fellokalisatorn vid understationen B. I detta fall måste kommunikationsfaciliteten för att sända signaler från understation A anordnas. Den föreslagna metoden med fellokalisering beror i sig själv inte på vilket arrangemang som verkligen tillärnpas.
Fellokaliseringsmetoden vid tvä ändar som tillhandahålles är lämplig för både synkroniserade och osynkroniserade mätningar. I fallet med att erhålla synkroniserade mätningar har samplade data från båda ledningsterrninalerna naturligtvis samma tidsbas och således är synkroniseringsvinkeln lika med noll (å = O). Vid en annan utföringsform av uppfinningen har i motsats till den första utföringsformen samplingen vid ledningsterminalerna körts osynkroniserade. I denna utföringsform har inte de mätta fasvektorema en gemensam tidsbas. För att ge en sådan tidsbas måste den synkroniserade vinkeln (6 i 0) introduceras. I detta fall, för osynkroniserade mätningar, kan den introducerade vinkeln vara något värde och måste således bestämmas från de tillgängliga mätningarna. För detta ändamål måste fellokaliseringsproceduren 17 tillföras fasströmmania före fel (Fig. 2, 3 - visade som indata till fellokaliseraren som är markerad med streckade linjer), vilket medger beräkning av synkroniseringsvinkeln.
Synkroniseringsvinkeln (ö) introduceras i form av en agent efå , vilken multipliceras med fasvektorema hos fasspänningarna och -strömmarna som erhålles vid en specifik understation: för proceduren FL_A (Fig. 2) - multipliceras fasvektom från understation A med Bjö- , för proceduren FL_B (Fig. 3) - multipliceras fasvektom från understation B med ejâ. 10 15 20 25 524 866 ll ø ø ~ o nu o Proceduren FL_A (fallet med mättning av ST'erna på sidan B - Fig. 2 och Fig. 4) använder de följande mätningarna av fasvektorer: - för att bestämma ett avstånd till fel (dA): l _ strömmar efter fel från sida A från specifika faser a, b, c: ÃAJ f ÃAJ; f LLC K A - spänningar efter fel från sida A från specifika faser a, b, c: KA_a I KA_bf K¿_C KB - spänningar efter fel från sida B från specifika faser a, b, c: KB _ ' KB_ I KB_c -för att bestämma en synkroniseringsvinkel (å i fallet med att inte ha någon synkronisering av mätningarna (för synkroniserade mätningar: ö' = 0): LL p", - strömmar före fel från sidan A från specifika faser a, b, c: ÃA_pre_a I LA_pre_b ' -I-A_pre_c 1 _ m - strömmar före fel från sidan B från specifika faser a, b, c: Ä _pre_ ' lB_pre_b' lB_pre_c Det följer då med motsvarighet att proceduren FL_B (fallet med mättning av ST'er vid sidan A - Fig. 3 och Fig. 5) använder de följande mätningarna av fasvektorema: - för att bestämma ett avstånd till fel (dä: l B - strömmar efter fel från sidan B från specifika faser a, b, c: lß_a I lß_bf ÄB K A - spänningar efter fel från sida A från specifika faser a, b, c.
K u ' K_b' KA_c KB - spänningar efter fel från sida B från specifika faser a, b, c: V , K ' KB_c - för att bestämma en synkroniseringsvinkel (ö) i fallet med att inte ha någon synkronisering av mätningarna (för synkroniserade mätningar: 6 = 0): 10 15 20 25 30 o u u | n. 524 866 12 [JL - strömmar före fel från sidan A från specifika faser a, b, c: l/L _ I lA_pre_bf ÃA_pre_c i _ m, - strömmar före fel från sida B från specifika faser a, b, c: l _pre_ ' ÃB_pre_b f ÅB_pre_c Med hänvisning nu till Fig. 4. Fig. 4 visar i ruta 31 indata inkluderande ström-, spännings- och ledningsimpedansmätningar och indata för feltyp. Ett beslutssteg 32 bestämmer om mätningarna år synkroniserade. Ett beslut om NEJ, (å :fi 0) leder till att synkroniseringsvinkeln (ö) beräknas i ruta 33. Ett beslut om JA leder till ruta 34 för adaptiv filtrering av faskvantiteter, beräkning av symmetriska komponenter hos spänningar och strömmar. Ruta 35 beräknar ett värde för lokaliseringen av felet utan att ta hänsyn till shuntkapacitanseffekter. Värdet dA år tillgängligt som ett resultat 7 för avstånd till ett fel.
I en ytterligare utföringsforrn av uppfinningen mottar ruta 37 kapacitansvärden och ledningslängden l som indata och beräknar ett avstånd från A till ett fel d Alomp med kompensation för shuntkapacitans. Fig. 5 visar ett motsvarande diagram för fallet när ST'er år mättade vid A och ett avstånd från B till ett fel dB, är tillgängligt vid 7' och ett avstånd till ett fel med kompensering för shuntkapacitans d 510m, är tillgängligt vid 9c.
Förutom de ovan listade insignalema beskrivna med hänvisning till Fig. 1-3 kräver bägge procedurema (FL_A and FL_B) följande parametrar som visas i Fig. 4, 5: feltyp - denna information kan erhållas från ett skyddssystem eller så kan en dedicerad klassningsprocedur inkorporeras, zu - impedans hos en hel ledning för plus- (minus-) följden, ZLO - impedans hos en hel ledning for nollföljden, l- ledningslängden (km) 10 15 20 25 30 o . | ø wo 524 866 --- 13 22:' C LI - shuntkapacitansen för en hel ledning för plus- (minus-) följden, C LO - shuntkapacitansen för en hel ledning för den positiva nollföljden.
Två av de sista tre pararnetrarna (Z, och C L, eller C LO) kan krävas för att introducera kompenseringen för shuntkapacitanser hos en transmissionsledning (enligt den distribuerade långledningsmodellen av Andersson [4]) i den ytterligare utföringsformen av uppfinningen. Under ett antagande att plusföljdskapacitansen år identisk med minusföljdens under förhållanden före fel kan ett värde antingen för C u eller C Lo användas. Ett avstånd till fel efter kompenseringen för shuntkapacitansema betecknas som: d Ajomp (Fig. 4) respektive d Bßomp (Fig. 5).
För att erhålla denna lokaliseringsprocedur (se Fig. 2, 4) måste distribueringsfaktorerna för felströmmen tas i beaktande. Såsom kommer att visas i detalj nedan år det tillräckligt att ta hänsyn till dessa faktorer endast för plus- och minusföljden. Fig. 6 visar det ekvivalenta kretsdiagrammet för en transmissionsledning för plusföljden och Fig.? visar det ekvivalenta kretsdiagramrnet för minusföljden. I detta skede av härledningen bortses från shuntparametrarna hos en ledning. Terminalerna hos en ledning år betecknade med A och B. Felpunkten år markerad med F.
Plusföljdskomponenter hos en total felström (Fig. 6) år den följande summan: Än = ÃAiejå + Än (1) Således kan plusföljdsströmmen gm uttryckas som: Än I Än _ Ã/nejâ (2) Genom att ta hänsyn till spänningsfallet mellan samlingsskenorna A och B, när man tar (2) i beaktande erhålles: Kfnejâ " dAgLllAlejå = Kn _(1" dA )ÃL1 (ln " lAiejå) (3) 10 15 20 25 n. .n .. , _ '_ u . , , . __ H H I o nu: , _ n. u s nu " 524 866 Felström från (3) bestäms som: 1,7, = _ (4) (ö) = synkroniseringsvinkeln, introducerad för att ge den gemensamma tidsbasen för mätningar erhållna vid olika ändar av en transmissionsledning.
Således uttrycks plusföljdskomponenten av den totala felströmmen genom mätningar från sidan A (l/'M , _IA1) och från sidan B (endast 1/31). Mätningar frän sidan B tas här som bas och således tas mätningar från sidan A i beaktande med synkroniseringsvinkeln (ö). I fallet med synkroniserade mätningar har vi: å = O. För de osynkroniserade mätningarna är denna vinkel okänd (5 :é O) och måste bestämmas genom att utnyttja relationer, vilka är giltiga för strömmar före fel eller strömmar efter fel men från oskadade faser. I vidare härledning behandlas denna vinkel som av känt värde.
Analogt har vi för minusföljden (Fig. 7): = Mu 1_ dA (s) Ãz där: 'ß MM = “KAzej *Kßz + [Azejå _ Än _ Än = Z” - irnpedansen hos en ledning som för minusföljden är densamma som för plusföljden.
Analogt kan vi bestämma nollföljdskomponenten av den totala felströmmen (lm ). Dock kommer denna kvantitet att involvera impedansen hos en ledning för nollföljden (ZLO). Eftersom denna impedans (ZLO) anses som osäker parameter är det således rekommenderat att i 0 inte används när man 10 15 . . z: :'.: -- - - u. n, '_ z z . , , _ _ :zu n .. g Û I. g 5 'O I 0 15 " ' ' un nu 'uu-ø' ' " ° ' 524 866 representerar spånningsfallet över en felresistans (detta koncept år taget från fellokalisatorn som presenteras i [1]).
Den generaliserade felslingemodellen utnyttjas för att ta fram den avsedda fellokaliseringsmodellen. Detta är en enstaka formel med koefficienter som är beroende på en feltyp som täcker flera feltyper. Med andra ord kan denna formel skrivas som: [felslingespännirig] minus [spânningsfall över det felaktiga segmentet av en ledning] minus [spånningsfall över felresistansen] är lika med noll. Den verkliga formeln år: -s -ß få ts ß ÃLo “a |:Q1KA1eJ *Qzzfnej +QoKAoe J*{dAÃL1(Q1ÄAIeJ +Q2ÄA2eJ *Qoïlmej +--- -Ll M M M :s :r s: ll* lf” A A _ A där: gl, gZ, go, g Fl, g FZ, g FO - koefiicientema beror på en feltyp, samlade i Tabell 1, 2. Deriveringen av koefficienterna listade i de följande tabellerna 1, 2 presenteras i APPENDIX 1.
Fault type 21 22 20 a-g l l l b-g a2 g l c-g Q G2 l a-b, a-b-g 1_g2 1_g O a-b-c, a-b-c-g bf' b"c"g 221 2-22 0 c-a, c-a-g g_1 g2_1 0 g=exp(j27z/3) Tabell 1. Koefficienter för att bestämma definierade felslingesignaler. 10 15 524 866 . .I 21 ' .".,"_ -. .. . .
I" I Z '. .i ' - Z 22.. .° " , ' ' '0 I u. . ' ° 'I o. n , v v 9 n ._ 'ur _: - 9 - . . set 1 set 11 set 111 Fault än En šlFo En Elm QFo En 2102 QFo type a-g o 3 o 3 o o 1, 5 1, 5 o b-q 0 39 0 392 0 0 1,592 1,59 0 c-g 0 392 0 39 0 0 1,59 1,592 0 a-b 0 1-9 0 1-92 0 0 o,5(1-92) o,5(1-9) 0 b-c o 9-22 o gta o o o,5(9 _9) 0,59_92) o c-a 0 92 -1 0 9-1 0 0 osçg -1) 0,5(92 -1) 0 a'b"g l-gz l-g 0 l-gz l-g 0 l-gz l-g Û bf-g 22-2 2-22 0 22-2 2-22 0 22-2 2-22 0 C-a-g 2-1 92-1 o 2-1 92-1 o 2-1 92-1 o a_b"°"g 1_92 o o 1-92 o o 1-92 o o (a-b-c) Tabell 2. Altemativa uppsättningar av viktningskoemcienter från (5) för att bestämma ett spänningsfall över felslingeresistansen.
Spänningsfall över felslingan (såsom visas i den tredje termen i ekvation (6) uttrycks genom att använda följdkomponenter hos den totala felströmmen.
Viktningskoefficientema (gFO, gm, gm) kan således bestämmas genom att ta gränsförhållandena för en specifik feltyp. Dock föreligger en del frihet för detta.
Således föreslås för det första att utnyttja denna frihet för att undvika nollföljdskvantiteter. Detta förslag har antagits eftersom nollföljdsimpedansen hos en ledning anses som en opålitlig parameter. Undvikande av nollföljdsimpedansen kan här uppnås genom att sätta gm = O såsom visas i tabell 2. För det andra kan friheten i att sätta viktningskoefficienterna 10 15 20 25 524 866 n n ; - .u f. o 'I n» ,, ...nu f.. . , _ f. . . .." :_ z v.. ._ . . I I n . , . .
: ;;-- ' I I Il ; ° 'I ~ u ø n u .. ' ' utnyttjas för att bestämma föredragen användning av vissa kvantiteter. Således uttrycks spänningsfallet över felslingan vidare genom att endast använda plus- och minusföljdskvantiteter (Tabell 2).
Det är två okända: dA, RF i ekvation (6). Notera att synkroniseringsvirikeln (ö), såsom nämnts ovan, är känd enligt: 8 = O - för de synkroniserade mätningarna eller ö i 0 - för de osynkroniserade mätningarna; där synkroniseringsvinkeln bestäms från mätningarna (genom att använda strömmar före fel eller strömmar efter fel men fi-àn de oskadade fasema).
Genom att ta i beaktande att i ekvation (6) har vi justerat gm = O och vi kan skriva (6) i kompaktare form för ytterligare härledningar: RF Älv _ dAzLiåi " [QHMM + QMMLJ: Û (7) u dar: ÄV = Qißalejå + åzL/Azejö + íïoKAoejâ _ :ß ß ZLo -s å: - Q1ÄA1eJ + Qzl/aze] + šlo àlAoej _L1 Genom att separera ekvation (7) för reella och imaginära delar erhåller vi: R real(¿v)-dAreal(Z1¿¿,-)-1 2 real(gF1_1\í1A+gF2M2A)=0 (8a) A R . 1 2 WÛÄQF1M1A +šlFzM.zA) = 0 (8b) _ A imag(¿1v)- dA imag(Z1L.f_1,-) r Notera att i de ovanstående ekvationema (8a), (8b) togs i beaktande att: RF 1 _ dA - är ett reellt tal.
Genom att multiplicera (Sa) med: ímag(gF1_M_1A + QMMM) och (8b) med: reaKgFllL/IIA +gF2M2A) erhålles: 10 15 20 524 866 18 WÛKÄV) ímafifinMlA + QFzMu) _ dA reaKÃuåf ) imag(QF1M1A + QF2M2A ) + . (9a) _ reaKšlF1M1A +QF2M_2A)I"1Û8(QF1M1A JFQMMM) = 0 _ A ímflgüïv) ”ÛKQHMM + flFzMzA) _ dA ímagßzuíïi) feaušinfli/l + QF2M2A) + R _ (9b) _ 1 F IWÛ8(QF1M1A + QMMM) reÛKQF1M1A + grzMzA) = 0 _ A Genom att subtrahera (9b) från (9a) eliminerar vi felresistansen RF och erhåller lösningen för ett avstånd till fel i den följande formen : fe0l(¿v)íma8(š11f1M1A + Elm M2A)_imag(Äv)Ve“l(2F1!l1A + 21-"2 Mu) = (10) A reaKÃuåi) imafiQ/fl Mm + QHMM) _ímag(ÃL1¿f) reauflnfluf + QMMM) där: Av = Qiïífflejö + flzKAzejå + QoK/aoejâ _ . Z _ å: = 2151916 + Qzl/:zejå + 90 ïmlAoejö _L1 -V ejå+V - MIA = +lA1e16 Än -V ef5+V - MzA z +lAzefå Än gl, gz, go, gm, g FZ - koefficienter beroende på feltyp (Tabell 1, 2). (ö) - synkroniseringsvinkel.
Avstånd till ett fel (dA) enligt (10) bestäins under förhållandet att bortse från shuntkapacitanser hos en transmissionsledning. I fallet med korta ledningar år det tillräckligt för att uppnå hög noggrannhet för fellokalisering.
I en ytterligare utföringsfonn av uppfinningen och företrädesvis för längre ledningar kan shuntkapacitanser kompenseras för. Annars, med ledningar upp 10 15 20 25 30 .. ..
. .. . . , ... ...",,' ' - - . I' 1 ; ^;_ -- - . . . 1 =::-.----='=:.--=---- .- -- -- . . . . .. .. ..'2 524 866 till säg 150 km och längre, kan lokaliseringsnoggrannheten försämras avsevärt.
Kompensering för en shuntkapacitanseffekt hos en ledning erhållas genom att ta i beaktande den punktformigt fördelade n-modellen eller den distribuerade längledningsmodellen, vilken ger större noggrannhet för fellokalisering, har använts .
Fellokaliseringsprocedurer med kompensering för shuntkapacitanser hos en transmissionsledning kräver följande ytterligare indata, visat i fig. 4: C LI - shuntkapacitansen hos en hel ledning för plus- och minusföljdema (parametrarna hos en ledning för plus- och minusföljden är identiska och således: Cm = Cu) C Lo - shuntkapacitansen hos en hel ledning för nollföljden, l- totala ledningslängden (km).
Kompenseringen för shuntkapacitanser introduceras under det att man bestämmer spänningsfallet över det felaktiga ledningssegrnentet (i detta exempel mellan punkterna A och F) - den andra termen i den generaliserade felslingemodellen (6). Detta kräver kompensering av komponenterna hos de mätta strömmarna för specifika sekvenser. Således mäste de ursprungligen mätta strömmarna: [A1 , lAz f ÃAO bytas ut mot strömmar efter den introducerade kompenseringen: lAkcomp , [Azlomp , imjomp. Samtidigt tas den ursprungliga felslingespänningen (den första termen i modellen (6)) för beräkningen av ett avstånd till fel. Avseende bestämning av spänningsfallet över felresistansen ( den tredje termen i (6)) antas här, vilket är standardåtgärd, att effekten av ledningskapacitanserna vid felställe (punkt F) kan ignoreras. Detta är försvarbart då impedansen hos den kapacitiva grenen vid detta ställe är mycket större än felresistansen. Detta betyder att spänningsfallet över felresistansen bestäms utan att ta hänsyn till shuntkapacitanserna. 10 15 20 25 c ø I a a. 524 866 20 Genom att använda ovanstående antaganden för kompenseringen av ledningskapacitansen är fonneln för ett avstånd till fel (10) modifierad till följande form: rWKåv) imflg(QF1M1A + ílrzMz/i) _ ímÛgÉ/ív) WÛKQHMM + 2F2M2A) dA-comp feauålaingåffomp) im08(QF1.M_1A + QMMM) “ ímflflÃlffïgzífJaw) 'eaufllnflm +QF2M2A) (1 1) där: 'å 6 Zlong _ 4i_comp = gllALcompeJ + Q2ÄA2_compeJ + QO lA0_compej6 ' ._Ll [Akwmp , [Aziomp , ÅAOJOMI, - plus-, minus- och nollföljdsströmmarna efter kompenseringen, _Z_l¿°1"g - plusföljdsimpedansen hos en ledning under iakttagande av den distribuerade längledningsmodellen (kommer att definieras nedan när kompenseringen för strömmarna kommer att presenteras), Zfgg - som ovan men för nollföljden, de andra kvantiteterna är definierade i (10).
Kompenseringsproceduren kräver iterativa beräkningar, utförda tills konvergensen är uppnådd (dvs. tills de skattade lägena upphör att ändras från de föregående skattningarna). Dock har studier som utförts av uppfinnarna visat att resultat med accepterbar noggrannhet erhålles genom att använda 2-3 itereringar, således ett fixt antal itereringar. Det beräknade avståndet till ett fel från en specifik (exempelvis föreliggande iterering) utnyttjas för att bestämma shuntströmmen i nästa iterering. Den bestäinda shuntströmmen dras sedan av från den mätta strömmen. Ett avstånd till fel beräknat utan att ta i beaktande shunteffekten (10) tas som startvärde för den första itereringen. Sättet att utföra den första itereringen för kompenseringen visas i figurerna 8, 9, 10. 10 15 20 25 o. o. u. .. , , u o o n u u u " ' I I: nu no z.. u. -fi u . .,: : r a .nu . - . o n »u n .. . . n un n. a n 21 . . ' ' vv v. .n. oz-ø ' '. ' ° 524 866 Figur 8 är ett diagram över en plusföljdskrets där man tar i beaktande shuntkapacitanseffektema för en första iterering. Fig. 9 är ett minusföljdskretsdiagram och Fig. 10 är ett nollföljdskretsdiagram där vardera tar hänsyn till shuntkapacitanseffekterna för en första iterering.
Som ett resultat av att utföra den första itereringen för plusföljden (Fig. 8) beräknas den kompenserade strömmen (lAhcompJç det sista tecknet i index avser den första itereringen). Detta baseras på att dra av shuntströmmen frän den ursprungligen mätta strömmen ( [A1 ): ÄA1_wmp_1 =ÃA1"Û-5dAIÄ'L1ÄmnniKA1 (12) dar: dA - avstånd till fel beräknat när man inte tar hänsyn till shuntkapacitenseffekten (10), Z- totala ledningslängden (km) :ann Josgu _3114 A1 ámnhi = , , Û-5ÃL1ÄL1d/4l En = ~ plusföljdsadmittans (kapacitiv) hos en ledning per km längd (S/ km) 121 = *TU - plusfoljdsirnpedansen hos en ledmng per km langd (Så/km) Plusföljdsimpedansen hos ett felaktigt ledningssegrnent (mellan punkterna A och F) utan att ta hänsyn till shuntkapacitanseffekterna och genom att använda en enkel R-L-modell, dvs. en enkel modell som exkluderar kapacitanser. Exempelvis såsom en krets ekvivalent med kretsen i Fig. 13 utan de två kapacitanserna är lika med: dygn (13) 10 15 20 25 o ø | » o. 524 866 under det att för den distribuerade längledningsmodellen: (14) dAlZlJ Asinhl Således är plusföljdsimpedansen hos en ledning när man tar hänsyn till den distribuerade långa ledningsmodellen (Zffg ), vilken har använts i formel (1 1) lika med: ÃILOlIg = Lïsmnlzu (15) Som ett resultat av att utföra den första itereringen för minusföljden, Fig. 9, beräknas den kompenserade strömmen (lA2_c0mp_1; det sista tecknet i index betecknar den första itereringen). Detta är baserat på att dra av shuntströmmen från den ursprungligen mätta strömmen (LM ): ÄA2_wmp_1 = ÄA2 _ 0-5dAl1Ãt2Ämnh2KA2 (16) där, när man tar hänsyn till att ledningsparametrarna för plus- och (C142 I CLI , _Z_L2 = ÃL] k Åwnhz = Ämnm En = .Bli Som ett resultat av att utföra den första itereringen för nollföljden, Fig. 10, beräknas den kompenserade strömmen (l/wjamltl; det sista värdet i index betecknar den första itereringen). Detta är baserat på att dra av shuntströmmen frän den ursprungligen mätta strömmen (1140): LAO_comp_1 = ÄAO _O'5dAlß'L0A1anh0l/_A0 (17) där: .. .- . - . . . . ... _ .. . . .. ... u. ... .. . . _,; ' ß - . . g ä... . .- . . 2,' 'z -- - . -. 22 -- -- -- ---- -- -- 10 15 20 25 524 865 - = -..="z°'I=.s":sïï. :'-'* rann ,/ø.5¿'w§'wd,,z AtanhO z , , ÛÄZLOÄLOdAI 220 = JwCLÛ - nollföljdsadrnittansen (kapacitiv) hos en ledning per km längd (S / km) 120 = :få - nollfoljdsimpedans hos en ledmng per km langd (EZ/km) Nollföljdsimpedansen hos ett felaktigt ledningssegment (mellan punkterna A och F) utan att ta hänsyn till shuntkapacitanseffekterna och genom att ta i beaktande den enkla R-L-modellen, beskriven ovan såsom en krets ekvivalent med kretsen i Fig. 13 utan de två kapacitansema: dAzgu, (18) under det att för den distribuerade långledningsmodellen: dAIZLOASinhO (1 dar: sinh Jzioßiodll Ämne = Således är nollföljdsimpedansen hos en ledning, när man tar hänsyn till den distribuerade långledningsmodellen (Zlfgg ), vilken har använts i formeln (1 1), lika med: Ãïgg = ÄsinhoÃLo (20) En metod för en fellokalisering enligt uppfinningen i fallet där mättning inträffar vid den första ledningssektionens ände A börjar med att beräkna plusföljdskomponenten för FL_B. Återigen, för att härleda denna lokaliseringsprocedur (se Fig. 3, 5) måste felströmmarnas distribueringsfaktorer tas i beaktande och det är även 10 15 20 25 v ø e ~ on o 524 866 24 tillräckligt att ta hänsyn till dessa faktorer för endast plus- och minusföljden.
Figur 8 presenterar det ekvivalenta kretsdiagrammet för en transmissionsledning för plusföljden, medan F ig. 9 presenterar det ekvivalenta kretsdiagrammet för minusföljden. I detta skede av härledningen försummas shuntparametrarna hos ledningen.
Plusföljdskomponenten hos en total felström (Fig. 8) är den följande summan: Än = Ãznejå + ÃA1 (2 1) Således kan plusföljdsströmmen in uttryckas som: 1/11 = Än “ Äßnejö (22) Om man tar i beaktande spänningsfallet mellan samlingsskenorna vid B och A, när man tar hänsyn till (22), erhålles: Kßnejâ _ dßzulßlejâ = Km _ (1 " dß)ÃL1(lF1 _ Ãßlejå) (23) Felströmmen från (23) bestäms som: M I = “_13 24 1_ dB < 1 där: -V ef5+V - MIB z +lßlefls _L1 (ó) är synkroniseringsvinkeln, introducerad för att ge den gemensamma tidsbasen för mätningar erhållna vid olika ändar hos en sektion av en transmissionsledning.
Således uttrycks plusföljdskomponenten hos den totala felströmmen genom mätningar från sidan B (lim , _1191) och från sidan A (E41 endast). Mätningar vid sidan A tas här som bas och således tas mätningar från sidan B i beaktande med synkroniseringsvinkeln (ö). 10 15 20 25 a ~ a - nu - °'_ H u u - o . . . I 0 u a . nu: n- ., . _ °_.: n g . ,,,_ z - - n . .. , _ w - -. »- v a . ,, ~ n . .- 25 'I ~ c - u .u n n 524 866 På analogt sätt har vi för minusföljden (Fig. 9): = Mza I 25 _ 2 1_ dB < i där: _ 15 , Mzß = 'l/:m-:Bze +KA2 +Ãß2ej6 ÃLz 1” = Än - irnpedansen hos en ledning för minusföljden är densamma som för plusföljden.
Beräkning av nollföljdskomponenten. På analogt sätt kan vi bestämma nollföljdskomponenten hos den totala felströmmen ( lm). Dock kommer denna kvantitet att involvera impedansen hos en ledning för nollföljden (ZLO ).
Eftersom denna impedans (ZLO) anses som en osäker parameter rekommenderas således att l 0 inte används vid representationen av spänningsfallet över en felresistans (detta koncept är taget från den ursprungliga RANZA-fellokalisatom [1]).
Den generaliserade felslingemodellen utnyttjas för att härleda fellokaliseringsproceduren FL B som avses här: _ r a . _ Z _ hizßiejâ 'fflzzßzejâ 'ffloïßoejâ J* ßißzmígilßlejâ “fgzlßzejö +20 Em Äßoejå _L1 (26) “|:RF(QF1ÄLB_ + En gig' + Qro IML-ål? = 0 ß i-dß i-dß där: gl, gz, go, g Fl, g m, g FO - koefficienter beroende på en feltyp (Tabell 1, 2).
Spänningsfall över felslingan (som visas i den tredje termen i ekvation (16)) uttrycks genom att använda följdkomponenter hos den totala felströmmen. 10 15 20 25 524 866 | . | . .. 26 Viktningskoefficienterna (gm , g F, , g m) kan i enlighet bestämmas genom att ta gränsförhällandena för specifika feltyper. Dock är det en viss frihet i detta.
Utnyttjande av denna frihet har gjorts på samma sätt som innan för proceduren FL_A. Återigen antas att gm = O.
Det är två okända: dB, RFi ekvation (26). Notera att synkroniseringsvinkelrl (ö), såsom nämnts i början, är känd: å = 0 - för de synkroniserade mätningarna eller 51 O - för de osynkroniserade mätningarna; synkroniseringsvinkeln bestäms från mätningarna (genom att använda strömmar före fel eller strömmar efter fel men från de oskadade fasema).
Om man nu tar hänsyn till att vi har justerat gm = Oi (26) och lät oss även skriva (16) i kompaktare form för vidare härledningar: R 2 hriMxß + QF2M2Bl= Û B ßv ”dBÃL1ßf"1 (27) där: ßv = Qizßiejâ + Qzzßzejâ + Qozßoejâ _ :a :s ZLO 'a å' -Qilmej +Q2Ãß2e1 'Hêoïlßoej _L1 Separering av (27) för reella och imaginära delar erhålles: feaußv) - dB rea1 - 1 R; feflKQmMuæ + QF2M2B) = 0 (283) ß . . R _ lmag(_ßiv)_dß "mÄflÃuëÛ-l 2 ïmÛg(QF1M_1ß +QF2M2B) :Û (28b) B Notera att i de ovanstående ekvationerna (28a), (28b) tog i beaktande att: RF 1 _' dB - är ett reellt tal. 10 15 20 o u c o .o u 3 .
Multiplicering av (28a) med: imagQFIMIB + QFZMZB) och (28b) med: reaKQFIMIB +QFZM2B) erhålles: real(ßv)imag(flF1M.lß + .flm Mza) _ dB reaKÃuÄi) ímagfišzflfllß + QmÅ/Ãzß) + _ (29a) _ FWKQHMU? + QF2M2BWWÛÄQF1M1B + flFzÅlz/e) = 0 _ B ímaflëv) *WKQHMUR + Qrzflzß) _ dB ímag(-_Z.L1Éi)real(QF1M1B + QFLMJB) + R F _ (29b) _ 1 lmagßšnMuø + Qfzflzß) feaKQF1M1B + Qfzßízß) = Û _ B Genom subtrahering av (29b) från (29a) tar vi bort felresistansen RF och erhåller lösningen för et avstånd till fel i följande fonn: B z reaKÄv) ímag(QF1M1B +QF2Äl2B)_imÛ8(Äv) TWKQHMU? +QF2M2B) reÛI(ÃL1Äf)í"1aE(QF1M1B +QF2M2B)_íma8(ÃL1Äz) WÛKQHMU; “LQMMHÜ (30) där: å» = Qflßlejö + ílzKßzej-â + QoKBoeJ-â . . Z _ _. 5 Ö -LO å ß: -Qlßlej *Qzlßzej +20 ____Z Ãßoej _L1 _Vß1e *Km 'å Mm = l le] _L1 M = _VB2e +KA2 I 615 _28 ÄH - 2 gl, gz, go, gm, gm - koefficienter beroende på feltyp (Tabell 1, 2) (ö) - synkroniseringsvinkel.
Kompenseringen för shuntkapacitanseffekter för att beräkna ett kompenserat värde för dB, dvs. ett värde för dBæomp kan utföras på analogt sätt som för metoden presenterad för proceduren FL_A ovan. 10 15 20 25 30 524 866 28 Den härledda fellokaliseringsproceduren FL_A (10) och FL_B (20) kräver att man har mätningar från ledningsterminalerna relaterade till den gemensamma tidsbasen. I fallet med synkroniserade mätningar tillhandahålls detta automatiskt. I motsats, för osynkroniserade mätningar (51 0) spelar synkroniseringsvinkeln denna roll. Den introducerade synkroniseringsvinken för osynkroniserade mätningar är okänd och måste således beräknas från de tillgängliga mätningarna. För att vara mer exakt föreligger ett behov att beräkna termen efå och inte själva synkroniseringsvinkeln (å). Detta är så eftersom fasvektorema hos de symmetriska komponenterna processas i lokaliseringsprocedurerna.
Synkroniseringen, dvs. beräkningen av termen efå kan utföras genom att utnyttja mätningar före fel.
Fig. 13 visar en punktforrnigt fördelad n-modell hos en ledning för plusföljden före fel inkluderande shuntkapacitanserna.
Den krävda termen efâ kan beräknas genom att ta i beaktande relationema som är giltiga för förhållanden före fel. För detta ändamål mäste shuntkapacitanserna hos en transmissionsledning tas i beaktande, se Fig. 13.
Notera att för shuntgrenarna som visas i Fig. 13 indikeras admittanserna (0.5l_?L1) och således inte irnpedanserna, där å” = jwICLI; CL! - plusföljdens shuntkapacitans för hela ledningen.
Figur 14 är ett diagram för bestärnningen av plusföljdsfasvektorema för fasströmmarria och spänningarna före del som förvärvats från understationema A och B.
För att bestämma värdet på e 6 startar beräkningen från att beräkna plusföljdsfasvektorerna hos fasspänningar och -strömmar före fel som förvärvas vid understationen A och B, se Fig. 14. Om man exempelvis tar 10 15 20 25 524 356 : z :..:_.¿ 29 - -..=.=:.~== strömmarna före fel från faserna (a, b, c) vid stationen A (lAJmJ, , ÅAJWJ, , lAJmc) beräknas plusföljdsfasvektorema (¿A_p,e_ , ). På analogt sätt beräknas fasspånningarna från station A samt för fasströmmaxna och spänningarna från understation B (Fig. 1 1).
Värdet på synkroniseringsvinkeln (ö) beräknas från följande förhållande: ÃA_X :_lB_x där: _ 16 . få ÄA_x _ lA_pre_le _.]O'5wlCL1KA_pre_le ÄBJ = Ãß_pre_1 _ fO-5w1CL1KB_pre_1 Från (31) erhålles: ell; ___ _.I.B_pre_l + j0'5wlCLlKB_pre_1 ÃA_pre_l _ j0'5wlCLlKA_pre_1 Ett precisare värde på sykroniseringsvinkeln kan erhållas genom att använda en långledningsrnodell (med distribuerade parametrar).
Metoden och en fellokaliseringsanordning enligt något av utföringsformerna av uppfinningen kan användas för att bestämma avstånd till fel på en sektion av krafttransmissionsledningar. Föreliggande uppfinning kan även användas för att bestämma ett avstånd till ett fel på en sektion av en kraftdistributionsledning, eller någon arman ledning eller skena anordnad för generering, transmission, distribution, kontroll eller konsumtion av elkraft.
Figur 19 visar en utföringsfonn av en anordning för att bestämma avståndet från en ände, A eller B, hos en sektion av en transmissionsledning, till ett fel F på transmissionsledningen enligt den beskrivna metoden. Anordningen och systemet innefattar vissa mätanordnirigar såsom strömmätorgan 10, 12, spänningsmåtorgan 1 1, 13, mätvärdesomvandlare, don för behandling av 10 15 20 25 30 u u u u uu o uu u u u " II uu uu u , u u u u u u u u . 'fi I u uu »u z.. ... .. , , _ z : - . . . . o u uu u . ' n uu u. . .
' I u u _. °..u u u . u u u u u 0 0 I I 10 u: ou beräkningsalgoritmerna enligt metoden, indikeringsorgan för det beräknade avståndet till fel och en skrivare för utskrift av det beräknade felet.
I den visade utföringsforrnen är mätanordningar 10 och 12 för kontinuerlig mätning av alla fasströmmarna, och mätanordriingar 1 1, 13 för mätning av spänningaxna anordnade vid bägge stationerna A och B. De mätta värdena KA , ÅA , KB , ÄB förs alla till en beräkningsenhet 20, filtreras och lagras.
Beräkningsenheten är anordnad med de beskrivna beråkningsalgoritmerna, programmerad för processerna som behövs för att beräkna avståndet till fel. I Fig. 19 är höghastighetskommunikationsorganet 14 visat arrangerat med avseende på mottagande av kommunikation från sektionsänden B men kan även vara anordnad med avseende till sektionsänden A istället.
Beräkningsenheten 20 innehåller organ [såsom organ för att utföra en procedur som beskrivs i EP 506 035 Bl beskriven ovan) för att bestämma huruvida en ST är mättad eller inte. Beräkningsenheten 20 är anordnad med fasströmmar före fel och även med kända värden som shuntkapacitanser och impedanserna hos ledningen. Med avseende på intråffandet av ett fel, kan information angående typen av fel tillföras beräkningsenheten. När beräkningsenheten har bestämt avståndet till fel, visas detta på anordningen och/ eller skickas till avlägset placerade displayorgan. En utskrift av resultatet kan även anordnas. Förutom signalering av felavståndet kan anordningen framställa rapporter, i vilka sammanställs mätta värden på strömmarna på bägge ledningarna, spänningar, typ av fel och annan mätt och/ eller beräknad information associerad med ett givet fel vid ett avstånd. Inforrnation angående ett fel och dess läge kan automatiskt notifieras till driftsnätverkcentra eller till att automatiskt starta beräkningar för att: bestämma restid till platsen; välja vilket reparationslag som skall skickas till platsen; beräkna möjlig tid det tar att utföra en reparation; föreslå altemativa arrangemang för krafttillförsel; välja vilka fordon eller personer som kan behövas; 10 15 20 25 30 524 866 53"? ='=-" 31 = = = -..='=..=.=:I'f ¥="- uppskatta hur många arbetsskift per lag som krävs, och liknande aktioner.
Fellokaliseringsanordningen och systemet kan innefatta filter för att filtrera signalema, omvandlare för sampling av signalerna och en eller flera mikrodatorer. Mikroprocessorn (eller processorema) innefattar en eller flera centrala processenheter (CPU) som utför stegen hos metoden enligt uppfinningen. Detta utförs med hjälp av dedicerade datorprogram, vilka är lagrade i programminnet. Det skall förstås att datorprogrammet även kan köras på en eller flera allmärma industridatorer eller mikroprocessorer istället för en speciellt anpassad dator.
Mjukvaran inkluderar datorprogramkodelement eller mjukvarukodpartier som får datorn att utföra metoden genom att använda ekvationer, algoritmer, data och beräkningar som beskrivits tidigare. En del av programmet kan vara lagrat i en processor såsom ovan, men även i en ROM, RAM, PROM eller EPROM - chip eller liknande. Programmet kan helt eller delvis även vara lagrat på eller i andra lämpliga datorläsbara media såsom en magnetisk skiva, CD-ROM eller DVD-skiva, hårddisk, magneto-optiska minneslagringsorgan, i flyktiga minnen, i flashminnen, som hårdvara eller lagrade på en dataserver.
En datorprogramprodukt enligt en aspekt av uppfinningen kan vara lagrad helt eller delvis på olika media som är läsbara för datorn. Arkivkopior kan lagras på normala magnetiska skivor, hårddiskar, CD- eller DVD-skivor, eller magnetiska band. Databasema och biblioteken är företrädesvis lagrade på en eller fler lokala eller avlägsna dataservrar, men datorprogrammet kan, exempelvis vid olika tidpunkter, vara lagrat på något av: ett flyktigt Random Access Memory (RAM) hos en dator eller processor, en hårddisk, en optisk eller magneto-optisk drive, eller i en typ av icke-flyktigt minne såsom en ROM, PROM eller EPROM - anordning. Datorprogramprodukten kan även vara anordnad delvis som en distribuerad applikation i stånd att köras på flera olika datorer eller datorsystem mer eller mindre samtidigt. 10 15 20 n n n . ,, u 524 866 32 Det skal även noteras att under det att det ovanstående beskriver exemplifierande utföringsfonner av uppfinningen, föreligger flera varianter och modifieringar som kan göras för den beskrivna lösningen utan att avvika från skyddsomfånget hos föreliggande uppfinning såsom den definieras i de bifogade kraven.
Referenser 1. ERIKSSON L., SAHA M.M., ROCKEFELLER G.D., An accurate fault locator with compensation for apparent reactance in the fault resistance resulting from remote-end infeed, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-104, nr. 2, februari 1985, sid. 424- 436. 2. NOVOSEL D., HART D.G., UDREN E., GARITTY J., Unsynchronized two- terminal fault location estimation, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11, nr. 1, januari 1996, sid. 130-138. 3. TZIOUVARAS D.A., ROBERTS J., BENMMOUYAL G., New multi-ended fault location design for two- or three-terminal lines, Proceedings of Seventh Intemational Conference on Developments in Power System Protection, Conference Publication nr.479, IEE 201, sid.395-398. 4. ANDERSON P.M., Power system protection, McGraw-Hill, 1999. 10 15 v u « . ,. ;-- ¿.._-.: . : Inti: :få 33 - . . '.' '..",,' -__-_;__'2__2$_2 Z APPENDIX 1 - HÄRLEDNING AV KOEFFICIENTERNA FRÅN TABELL 1, 2 I klassisk avståndsrelästyrning eller i RANZA-fellokalisatorn [1] används faskvantitetema för att bestämma felslingespäxuiingen. På liknande sätt används fasströmmarna, men kompenserade för nollföljdsströmmen (i fallet med enstaka fas-till-jordfel) för att definiera felslingeströmmarria. I motsats, i beskrivningen av den nya fellokaliseringsalgoritmen definieras felslingesignalerna (båda, spänning och ström) i termer av symmetriska kvantiteter (den symmetriska komponentansatsen -i tabell 1A). Bägge, den klassiska och symmetriska ansatsen, är ekvivalenta till varandra. Dock är den symmetriska komponentansatsen som används här bättre då den möjliggör användningen av den generaliserad felslingemodellen, som leder till att erhålla den enstaka formeln för ett avstånd till fel som täcker olika feltyper (läinpliga koefficienter, relevanta för en specifik feltyp används). Dessutom ger den använda syrmnetriska komponentansatsen utförande av kompenseringen för shuntkapacitanser individuellt för alla följdkvantitetema.
TABELL 1A. Felslmgespänmng (KL FL) och ström (Lt FL) definieras genom att använda de klassiska och synnnetriska komponentansatserna.
The classic approach The Synlmetrical components approach Fault type KAJL = Q1KA1 +Q2KA2 + QoKAo K l Z AJL LH ÃAJL =Q1ÃA1+Q2ÃA2 *QOÉQLÃAO _1L 21 22 9.0 ä-g KAJ ÃAJ + ÉoÃAo l l 1 fr? KAJ ÃAJ + ÉoÃAo 22 Q 1 c-g KA; ÄAJ + ÉoÃAo Q gz l a-b' a-lrg KAJ-KAJ lAJ-ÃAJ» l-gz V2 O a-b-c, a-b- 0-9 b_c' b_c_g KAJ-“ZAJ ÃAJ-ÃAJ gz-g g-gz 0 G1' C-a-g KAJ-KAJ ÃA_@_ÃA_« Q“1 gZ -1 O The si als are defined for the fault 1oo seen from the substation A än P Z - Z . ko =izi a=e> _L1 EXEMPEL PÅ HÄRLEDNING AV KOEFFICIENTERNA gl , gz , go 1. Enstaka fas-till-jordfel: a-g-fel: KA_FL = KAJ = KA1+ KA: *ZAO = Q1KA1+Q2KA2 +QoKAo Z -Z Z ÃAJL =ÄA_A +ÉoÃAo =ÃA1+ÃA2 *ÃAO *å-LLÃAO =ÃA1+ÃA2 *ÉL-OÃAO = _L1 _L1 Z = Q1ÄA1 +Q2ÅA2 + 20 _? ÃAo _L1 således: a =a =a =1 -1 -2 _o 2. Fel mellan faser: a-g, a-b-g, a-b-c, a-b-c-g - fel KAJL = KAJ “KAJ = (Km “FK/az +KAo)_(Q2KA1+2KA2 *ZAO )= (1-22 kA1+(1-QYA2 = =Q1KA1+Q2KA2 'FQOKAO 10 15 | n ø - ., 35 ÄA_FL :Ã/La *ÃAJ = (ÄA1+ÃA2 +ÄA0)_Q2ÄA1+QÃA2 +ÃAo)= (1-221211 +(1“Q)ÃA2 = ZLo = Q1ÃA1+ Q2ÃA2 + 20 TÃAO _L1 således: g, =1-g2 , 9.2 = 1- 9. f 91 = 0 TABELL 2 innehåller tre altemativa uppsättningar (uppsättning I, uppsättning II, uppsättning III) med viktningskoefficienterna, vilka används för att bestämma ett spänningsfall över en felslinga. Koefiicienterna beräknas frän gränsförhällandena - relevanta för en specifik feltyp. Det är utmärkande att i alla uppsättningarna utesluts nollföljden (gm = O). Detta är en fördel eftersom nollföljdsirnpedansen hos en ledning anses som en osäker parameter. Genom att sätta gm = 0 begränsar vi försämrande påverkan pä osäkerheten med avseende på nollföljdsimpedansdata på fellokaliseringens noggrannhet. För att vara exakt mäste man notera att denna begränsning naturligtvis är partiell då den är relaterad endast till att bestämma spänningsfallet över felslingan. I motsats, vid bestäinning av spänningsfallet över det felaktiga ledningssegrnentet, används nolföljdsimpedansen hos ledningen. 10 524 sas ---- ~ 36 TABELL 2. Alternativa uppsättningar viktningskoefficienter från (5) för att bestämma ett spånningsfall över felslingeresistansen.
Set I Set II Set III Fault QR Qfz QFO Én QF2 QFo En QF2 QFo type a-g o 3 o 3 o o 1, 5 1, 5 o b-g 0 ag 0 s; 0 0 1,53 tag 0 0"? 0 3g2 0 3g 0 0 1,5g 1,5g2 O a-b 0 1-g 0 1-92 0 0 o,s(1-a2) 0,s(1-g) 0 b-C 0 g-gz 0 gZ-g 0 0 0,5a -a)O,5a-g2)0 c-a 0 gz -1 0 g-1 0 0 o,5(g-1) o,5(¿2 -1) 0 fïfb-g l-gz l-g 0 l-gz l-g 0 l-gz l-g 0 b-C-g 22-2 2-22 0 22-2 2-22 0 22-2 2-22 0 C-flrg 2-1 92-1 0 2-1 g2-1 o 2-1 g2-1 o a"b"°"g 1-42 o o 1_¿2 o o 1-22 o o (a-b-c) EXEMPEL PÅ HÅRLEDNING Av KOEFFICIENTERNA gp, , 2F 2 , gm Figur 15, a-g - fel Genom att ta hänsyn till att i de oskadade faserna: lpJ, = [FJ = 0 1 1 1 ger detta att: ÃFl z šQFJ +QÃF_1> +Q2ÃF_C)= šQFJ +Q0+Q2Û)= 'šÄFJ 1 1 1 lm :ålfla *QZÃFJ +QÄF_C)= 501111 +220+Q0)= šÃFJ ÃFo z šQFJ +ÃF_1> +ÃF_C)= šQFa +0+0)=%Ã1=_a Följdkomponenterna är relaterade: [F] = ÃF2 = Äpo och slutligen: 10 15 20 locuu¿ . ,.. n 2:' 'fi I o . 'f .n n n n . , v v.. . . .v . . o. .
H- ua n; v u ' ° ' ' I Inn "' a | , :un n , '. . :|: ÛI I .
II u n : e; . , , o n . c p 37 I' ' ' Ia nu |ø.~:|o . ÅF=lF_a=3lF2,således: gF1=0, gF =3, gF =0 (somiuppsâttninglfrån tabell 2) eller ¿F=lF_a=31F1,således: gF1=3, QF2=0, gp =0 (somiuppsâttningll från tabell 2) eller :Û uppsättning III från tabell 2) Figur l6a, 16b a-b - fel: Felströmmen kan uttryckas som: [F = LFJ eller som: ÅF =šQFJ -lF_,,) Genom att ta i beaktande att i de oskadade faserna: las = 0 och för de felaktiga faserna: ¿F_,, = -lFJ , ger detta att: ÄF1=šQFJ +a_IF_b +Q2ÃF_C)=%(ÄF_G +Q('ÃF_G )+Q2Û)= (1_g.)lF_a 1 š lFz :šllfla +Q2ÃF_1> +L1F_c)=å(ÃF_a +Q2("ÄF_a)+QÛ)=šQ_Q2)ÃF_a ÃFo = šQFJ *ÄFJ +1F_c)= åQFJ + ("ÃF_a)+ 0): Û Relationen mellan ÅF, och [FZ är således: 1 Än = š(l_g)lF'a z (1-9.) :tale w Slutligen: 3 ÅF :ÃFJ = (lï-mlm = (1“Q)ÃF2 således: gF, = 0 , gm = l-g , gm = 0 (som i uppsättningen I från tabell 2) eller 10 15 20 n ø e . .a u ¿ , :".:ff En* 38 ' 2 f '..:.:f.°* 1' ' ' 3 ÃF :ÄFJ :HÄR = (1"Q2kF1 således: gm =1-g2 , gm = 0 , an; = 0 (som 1 uppsättning 11 från tabell 2) eller 1,5 1,5 t, = 051m, + 0,5¿F_,, = 2 in + _¿F, = 0,5(1-s)¿,, + 0,5(I-Q2)1F, (l- g l (1 “ Q) således: gm = 0,5(1-g2), gm = 0,5(1- g) , gm = 0 (som i uppsättning III från tabell 2) Se figur 17, (a-b-g) - fel: ÅF :ÃFJ “ÃFJ = (ÃF1+ÃF2 +ÄFO)“(Q2_I_F1+QÃF2 +ÃFo)= =(1"Q2)ÃF1 +(1_¶_)ÃF2 således: gm =1-g2 , gm =1-g , gm = 0 (som i uppsättningarna I, II, III från tabell 2) Se figur 18a, 18b (a-b-c) - eller (a-b-c-g) - symmetriska fel: Genom att ta de första två fasema (a, b) för att sätta samman spänningsfallet över en felslinga erhålles: ÅF :ÃFJ “ÃF_1> = (ÃF1+ÃF2 +lFo)_(¿l2ÃF1+2lFz +ÃFo)= =(1_Q2)ÃF1+(1“Q)ÄF2 2 I QF2=I_QI QFO=O Dessutom, om ett fel är idealt symrnetriskt är plusföljden den enda komponent som är närvarande i signalerna. Därför har vi: gm =1~g2 , gm = 0 , gm = 0 (som i uppsättningarna I, II, III från tabell 2).

Claims (12)

10 15 20 25 37 524 866 PATENTKRAV
1. Metod för lokalisering av fel som uppstått i en ledningssektion av en luftledning för transmission av växelström genom mätningar av ström och spänning vid en första (A) och en andra (B) ände av nämnda sektion, kännetecknad av, - bestämning av att någon strömtransforrnator vid första (A) eller andra änden (B) av sektionen är mättad, g - bestämning av vid vilken ände av sektionen någon strömtransformator mättats, - bestämning av spänningsvärden från båda ändar av sektionen, - bestämning av strömvärdet vid den sida av sektionen där strömtransformatorer ej mättats, - beräkning av faskvantiteter, - beräkning av avståndet (dpudß) till felet från sektionens första (A) eller andra (B) ände genom användning av nämnda värden av spänningar, ström och fas-kvantiteter.
2. Metod enligt krav 1, kännetecknad av, beräkning av avståndet (dA, dB) till ett fel med hjälp av en formel såsom: feflKAv) imflgßlmilm +QF2^_42_4)-imflg(Av)f = dar: A real(ÃL1:4i1)fmÛg(¿lF1_^11A + flFzfLzA ) _ IWÛÄÃLL-*Äf ) reaKåFijliA “i QmML-a) å» :Qizmejà *fizz/zzejà 'HloKAoejâ A. = allflef” wßgïlüejå +gn :ÉÛ-Láoel” _: __ _, _l.l -I/ e” +P MH _ 41 _Bl +LAIeJÖ _Ll *L Azejâ +P 32 jö _24 _ Z _ +ÅA e -Li Än - impedansen hos en hel ledning för plus- (minus-) följden, 10 15 20 25 40 524 8-56 l- total längd (km) gl, gZ, go, gm, gm - är koefñcienterna beroende på feltyp (Tabell 1, 2), varvid dB beräknas på motsvarande sätt genom att byta ut värden mätta vid ände A med värden mätta vid ände B och vice versa.
3. Metod enligt krav 1, kännetecknad av, beräkning, i fallet med en synkroniseringsvinkel som är skild från noll 6 i 0, av ett värde för en tenn e” genom att använda en formel såsom: eja I '- Ãß_pre_x + IO-5W1CL1KB _pre_1 ÃA_pre_1 _ j0-5@1CL1KA_pre_1 där: ÅA, x = ÅA" pre _ 191.6 _ jÛ^5f01CL1KA_pre_1ejå ÄB; z Ãß_pre_i _ J'0-5w1CL1KB_pre_1 [AJWJ , [Ajmj , LAJWJ är strömmarna före fel från faser (a, b, c) vid stationen A, [A pm" 1 är plusföljdsfasvektorn, varvid, vid beräkning vis ände B, index A byts ut mot index B och vice versa.
4. Metod enligt krav 1, kännetecknad av, att beräkna ett kompenseringsvärde för en shuntkapacitans hos nämnda sektion (A, B) hos en ledning enligt en formel såsom: WÛKÉV) imagÜgriMpq + Emily) _imÛg(Ät-)'VÛKQF1M1A + gFzMy) A Comp rea/(Ãíalngåfg-vmp )7mag(¿lF1^_41.~1 + šFzjlz/l) "imag(Ã1LÛ1”gålgtwmp) reaIQU-"illia + Qfzjlzfi) där: _ _ .. 10": _ 41' (camp I Q] Lfll _compejó + gZ Lí2_compejó + QO % L40_ compejâ I _Z_Ll LAIJOMP, [Azfomp , LÅOJOW, - är p1us-, minus- och nollföljdsströmmarna efter kompenseringen, Ãffg - är plusföljdsimpedansen hos en ledning genom att ta i beaktande 5 10 15 20 25 30 4/ 524 366 den distribuerade längledningsmodellen Zfffg - som ovan, men för nollföljden, varvid daaim, beräknas pä motsvarande sätt genom att byta ut värdena mätta vid änden A med värden mätta vid änden B och vice versa.
5. Anordning (20) för lokalisering av ett fel som uppstått i en ledningssektion av en luftledning för transmission av växelström genom mätning av ström och spänning vid en första (A) och en andra (B) ände av nämnda sektion, och innefattande beräkningsorgan och organ för att lagra nämnda uppmätta värden av ström och spänning, kännetecknad av, - att organ är anordnade att kontrollera att en strömtransformator (10, 12) vid någon av nämnda första och andra ändar (A, B) av nämnda sektion är mättad, - att organ är anordnade att bestämma vid vilken ände (A,B) av sektionen som en strömtransformator är mättad, - att organ är anordnade att mäta spänningsvärden vid sektionens båda ändar (A,B), - att organ är anordnade att mäta strömvärdet vid den ände (A,B) av sektionen där ingen strömtransformator mättats, - att organ är anordnade att beräkna faskvantiteter, - att organ är anordnade att beräkna ett avstånd (dmdß) till felet från Sektionens första (A) eller andra (B) ände genom användning av nämnda värden av spänningar, ström och fas-kvantitet vid nämnda första (A) eller andra (B) ände.
6. Anordning (20) enligt patentkrav 5, kännetecknad av, - att organ är anordnade att beräkna ett avstånd (dA, dB) till ett fel beroende pä en felström mätt vid en ände av nämnda första och andra ändar och fasspänningar mätta vid bägge av nämnda första och andra ändar (A, B), 10 15 20 25 4¿524 ess där avståndet till fel är beräknat från den ände (A eller B) där felströmmen är mätt.
7. Anordning enligt krav 5 eller 6, kännetecknad av, att organet för att beräkna avståndet (dA) till ett fel inkluderar en formel såsom: = feaKátÖímagßlFiMiA +4l1=21l2,1)“imag(4v) feamlfiMiA +QFz1l2A) där¿ A real(_Z_L1 å, ) imagÜl1-“11l1f1 + åFzllzA)“¿mag(ÃL1.41)real(flF11l1A + Qmjlm) å» = Qilirmejß i' (_12 Kfizejå +90 KAoejÖ _ . Z , A, =a I e” +a I m” +a LW] e” _! -l-Al _2_A- _0 Z -AO gm - irnpedansen för en hel ledning för plus- (minus-) följden, l- totala linjelängden (km), gl, gz, go, gm, gm - är koefficienterna beroende på en feltyp (Tabell 1, 2), varvid de är beräknad på motsvarande sätt genom att byta ut värdena mätta vid ände A med värden mätta vid ände B och vice versa.
8. Anordning enligt något av kraven 5 - 7, kännetecknad av, att organet för att beräkna avståndet (d¿_,,,.,_;,) till ett fel inkluderar en formel för att beräkna ett kompenseringsvärde för en shuntkapacitans hos nämnda sektion (A, B) hos en ledning såsom: feauflv) imagßlFijllA + flFzflzA ) “fmag(åv) reaKflmlln; + QmÅ/Ãzfl) A _ comp Z n reaK-Z-flngé: _comp ) imagU-II-'IMIA + QFZMZA ) _ imag(_z_í.øl gáucomp ) reaKglflMl/í + QIQMZA) dar: 10 15 20 long _ fö få _Lo 10' Ai _comp _ gl .I.Al __ compe + gZ LA2_compe + QO Zhmg -I-AO __ compe ß __L1 Lflfump , [A2 ”Comp , 1,10%* camp - är plus-, minus- och nollföljdsströmmarna efter kompensering, 127,” - är plusföljdsimpedansen hos en ledning när man tar hänsyn till den distribuerade långlinjemodellen, Åfäg - som ovan men för nollföljden, varvid damm? beräknas på motsvarande sätt genom att byta ut värdena mätta vid ände A med värden mätta vid ände B och vice versa.
9. Datorprogramprodukt innefattande datorkodorgan och/ eller mjukvarukodpartier för att få en dator eller processor att utföra stegen i något av kraven 1-4.
10. Datorprogramprodukt enligt krav 9 lagrad på en eller flera media låsbara för en dator.
11. ll. Användning av en fellokaliseringsanordning enligt något av kraven 5-8 för att beräkna ett avstånd tillett fel på en sektion hos en ledning i ett elektriskt krafttransmissions- och distributionssystem.
12. Användning av en fellokaliseringsanordning enligt något av kraven 5-8 för att tillhandahålla information för att utföra reparationer och/ eller underhåll hos en sektion hos en ledning i ett elektriskt krafttransmissions- och distributionssystem.
SE0103916A 2001-11-23 2001-11-23 Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström SE524866C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103916A SE524866C2 (sv) 2001-11-23 2001-11-23 Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström
ES02789093T ES2300493T3 (es) 2001-11-23 2002-11-22 Localizacion de fallos usando mediciones de dos extremos de una linea.
PCT/SE2002/002144 WO2003044547A1 (en) 2001-11-23 2002-11-22 Fault location using measurements from two ends of a line
CA2468183A CA2468183C (en) 2001-11-23 2002-11-22 Fault location using measurements from two ends of a line
AU2002353721A AU2002353721A1 (en) 2001-11-23 2002-11-22 Fault location using measurements from two ends of a line
DE60224445T DE60224445T2 (de) 2001-11-23 2002-11-22 Fehlerfindung durch messungen von zwei enden einer leitung
US10/546,595 US7221166B2 (en) 2001-11-23 2002-11-22 Fault location using measurements from two ends of a line
AT02789093T ATE382868T1 (de) 2001-11-23 2002-11-22 Fehlerfindung durch messungen von zwei enden einer leitung
EP02789093A EP1461626B1 (en) 2001-11-23 2002-11-22 Fault location using measurements from two ends of a line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103916A SE524866C2 (sv) 2001-11-23 2001-11-23 Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0103916D0 SE0103916D0 (sv) 2001-11-23
SE0103916L SE0103916L (sv) 2003-05-24
SE524866C2 true SE524866C2 (sv) 2004-10-12

Family

ID=20286083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0103916A SE524866C2 (sv) 2001-11-23 2001-11-23 Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7221166B2 (sv)
EP (1) EP1461626B1 (sv)
AT (1) ATE382868T1 (sv)
AU (1) AU2002353721A1 (sv)
CA (1) CA2468183C (sv)
DE (1) DE60224445T2 (sv)
ES (1) ES2300493T3 (sv)
SE (1) SE524866C2 (sv)
WO (1) WO2003044547A1 (sv)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE525185C2 (sv) * 2002-06-20 2004-12-21 Abb Ab Fellokalisering med hjälp av mätningar av ström och spänning från ena änden av en ledning
US7299143B2 (en) * 2005-05-13 2007-11-20 Abb Technology Ag Method and apparatus for improving operational reliability during a loss of a phase voltage
FI118492B (sv) * 2005-05-17 2007-11-30 Abb Oy System och förfarande för lokalisering av jordfel
US7286963B2 (en) * 2005-12-30 2007-10-23 Abb Technology Ltd. Method and device for fault location on three terminal power line
SE528863C2 (sv) 2006-01-12 2007-02-27 Abb Technology Ltd Metod och anordning för fellokalisering vid en krafttransmissions- eller distributionsledning med två terminaler
EP1873883B2 (en) 2006-06-29 2016-09-14 ABB Technology Ltd Distance protection relay and method
CN101680922B (zh) * 2007-02-27 2013-04-17 Osi软件公司 电力线的阻抗测量
ATE479103T1 (de) 2007-07-19 2010-09-15 Abb Research Ltd Verfahren zur fehlererkennung in unkompensierten stromleitungen mit unsynchronisierter zwei-enden- messung
EP2051085A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-22 ABB Research Ltd. Method for fault location on series compensated power transmission lines with two-end unsychronized measurement
US10153121B2 (en) * 2007-11-30 2018-12-11 Hubbell Incorporated GFCI with miswire protection having unitary receptacle and load conductors after proper installation
KR100957812B1 (ko) 2009-10-06 2010-05-13 주식회사 호크마이엔지 전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템
US8525522B2 (en) 2010-04-21 2013-09-03 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Fault location in electric power delivery systems
US8558551B2 (en) 2010-04-21 2013-10-15 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Fault location in electric power delivery systems
CN101907677A (zh) * 2010-07-02 2010-12-08 华北电力大学 高压电缆-架空线混合线路故障相位测距方法
US8942954B2 (en) * 2010-09-16 2015-01-27 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Fault location in a non-homogeneous electric power line
CN102253311B (zh) * 2011-05-20 2013-08-21 深圳市双合电气股份有限公司 一种基于实时线路参数测量的双端测距方法
RU2492493C2 (ru) * 2011-11-23 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Способ определения места повреждения многопроводной электрической сети при двухстороннем наблюдении
US9696367B2 (en) * 2012-05-11 2017-07-04 Howard University Apparatus and method of fault detection and location determination
CN103852688B (zh) * 2012-11-30 2016-11-16 施耐德电器工业公司 用于确定接地故障的位置的方法和设备
CN104101813B (zh) * 2013-04-12 2017-10-13 国家电网公司 一种集中式故障区域判别方法
RU2540443C1 (ru) * 2013-07-23 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи
CN103760468B (zh) * 2014-02-18 2016-02-24 国家电网公司 基于雅可比矩阵的双回线路非同步采样双端故障测距方法
US10074969B2 (en) 2015-03-30 2018-09-11 Abb Schweiz Ag Travelling wave protection of a transmission line
RU2586453C1 (ru) * 2015-04-22 2016-06-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи при несинхронизированных замерах с двух её концов
RU2605491C1 (ru) * 2015-07-01 2016-12-20 Степан Георгиевич Тигунцев Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по замерам с двух концов линии с учетом различия продольных и поперечных фазных и междуфазных параметров линии
RU2608889C1 (ru) * 2015-09-15 2017-01-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Способ определения мест повреждения многоцепных воздушных линий электропередачи с учётом наведённого напряжения (варианты)
WO2017072612A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Abb Schweiz Ag Method and system for protection in a mixed line
CN106921157B (zh) * 2015-12-28 2020-08-04 国网智能电网研究院 一种柔性环网控制器的交流侧单相接地故障控制方法
CN105759178B (zh) * 2016-04-28 2018-09-21 国网上海市电力公司 一种架空-电缆混合线路单相接地故障的双端测距方法
RU2639590C2 (ru) * 2016-05-04 2017-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений
CN106980066A (zh) * 2016-12-29 2017-07-25 华北电力大学 一种基于体液免疫应答机制的电网故障诊断模型构建方法
WO2019130126A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 Abb Schweiz Ag Parameter free identification of fault location in multi- terminal power transmission lines
CN110389281B (zh) * 2018-04-23 2021-07-30 西门子股份公司 确定电网中间歇性接地故障所在电力线的方法和装置
JP7099105B2 (ja) * 2018-07-13 2022-07-12 東京電力ホールディングス株式会社 短絡点標定システム、短絡点標定方法およびプログラム
RU2700809C1 (ru) * 2018-10-09 2019-09-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Селективная автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий
JP6887452B2 (ja) * 2019-01-09 2021-06-16 東日本電信電話株式会社 メタル回線故障位置検出システム
CN111123162A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 国网山东省电力公司淄博供电公司 一种基于基波正序分量三相变压器短路参数在线监测方法
CN111044828B (zh) * 2019-12-30 2022-04-22 国网山东省电力公司淄博供电公司 基于正、负序方程组的三相变压器绕组参数在线监测方法
EP3961836A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-02 Hitachi Energy Switzerland AG Determining of a power line fault
CN113917276B (zh) * 2021-07-19 2023-12-26 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 中压侧小电流***单相接地短路故障定位方法及***
CN113433426B (zh) * 2021-08-30 2021-12-31 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 直流输电***的换流母线临界故障位置计算方法及装置
EP4276480A1 (de) * 2022-05-10 2023-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und schutzgerät zum erkennen eines einphasigen erdschlusses

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2070638A5 (sv) * 1969-12-11 1971-09-10 Compteurs Comp D
US4499417A (en) * 1981-10-27 1985-02-12 General Electric Company P.L.C. Determining location of faults in power transmission lines
SE433405B (sv) * 1982-09-14 1984-05-21 Asea Ab Forfarande och anordning for lokalisering av ett felstelle pa en trefasig kraftledning
GB8800081D0 (en) 1988-01-05 1988-02-10 Automated Light Technologies Resistive fault location means & device for use on electrical cables
SE470499B (sv) * 1992-10-20 1994-06-06 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning för felbestämning vid fel på en kraftledning
US5455776A (en) * 1993-09-08 1995-10-03 Abb Power T & D Company Inc. Automatic fault location system
CA2179249C (en) 1996-06-17 2000-11-14 David E. Vokey Resistive fault location
US5773980A (en) * 1997-01-30 1998-06-30 Abb Power T&D Company, Inc. One-terminal fault location system that corrects for fault resistance effects
US6040689A (en) * 1997-06-17 2000-03-21 Ssac, Inc. Current sensing method and apparatus
US6256592B1 (en) * 1999-02-24 2001-07-03 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Multi-ended fault location system
FR2835319B1 (fr) * 2002-01-29 2004-03-12 Alstom Procede de detection de saturation dans un transformateur de courant

Also Published As

Publication number Publication date
CA2468183A1 (en) 2003-05-30
AU2002353721A1 (en) 2003-06-10
ATE382868T1 (de) 2008-01-15
EP1461626A1 (en) 2004-09-29
DE60224445T2 (de) 2009-01-02
EP1461626B1 (en) 2008-01-02
ES2300493T3 (es) 2008-06-16
CA2468183C (en) 2011-11-01
US20060142964A1 (en) 2006-06-29
US7221166B2 (en) 2007-05-22
DE60224445D1 (de) 2008-02-14
SE0103916L (sv) 2003-05-24
WO2003044547A1 (en) 2003-05-30
SE0103916D0 (sv) 2001-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE524866C2 (sv) Metod och anordning för fellokalisering genom användande av mätningar från två ändar av en luftledning för transmission av växelström
DE60317344T2 (de) Fehlerfindung durch strom- und spannungsmessungen aus einem ende einer leitung
Sadeh et al. A new fault location algorithm for radial distribution systems using modal analysis
SE519943C2 (sv) Metod för fellokalisering i en transmissionlinje
SE528863C2 (sv) Metod och anordning för fellokalisering vid en krafttransmissions- eller distributionsledning med två terminaler
Ramar et al. A new impedance-based fault location method for radial distribution systems
CN112904149B (zh) 一种单线at双边供电牵引网故障测距计算方法
CA2558860C (en) Digital signal processor implementation of high impedance fault algorithms
WO2019166903A1 (en) Method and device for fault location in a two-terminal transmission system
Tian et al. A study on accurate fault location algorithm for parallel transmission line with a teed connection
CN115980509A (zh) T接线路的故障定位方法、装置、终端设备及存储介质
Sardari et al. Fast & adaptive fault location technique for three-terminal lines
CN108736435B (zh) 一种故障定位方法、装置、定位设备及存储介质
JPH11344525A (ja) 故障点標定装置
JPH0450672A (ja) 平行2回線電力系統用事故点標定方式
CN112363016A (zh) 基于分布式同步测量的故障定位方法和装置、存储介质
JP2004053361A (ja) 電流検出システム
JP2609331B2 (ja) 平行2回線電力系統用事故点標定装置
JP3958892B2 (ja) 地絡電流推定方法および装置
JPH0514232B2 (sv)
CN114252720B (zh) 一种母线故障诊断方法、装置、计算机设备和存储介质
JP2002040085A (ja) 分岐のある平行2回線の故障点標定方法
JP3277534B2 (ja) 3端子平行2回線送電線の故障点標定方法
Istrate et al. Assessment of Two Double-end Data Fault Location Algorithms in Transmission Grids using ATP simulations
CN114113879A (zh) 一种基于小波变换的低压线路故障定位方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed