FR2803042A1 - FAULT LOCATION METHOD AND DEVICE FOR PARALLEL LINES - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de localisation d'un défaut (F) dans un tronçon de lignes de transmission parallèles, comprenant les opérations qui consistent à mesurer les intensités et tensions des deux lignes en un emplacement de mesure se trouvant à une extrémité (A) du tronçon, déterminer la distance (d) au défaut, entre l'emplacement de la mesure et le défaut, comme une solution à une équation comprenant la distance du défaut comme variable et la résistance du défaut (RF ). L'invention est caractérisée en ce que l'équation est : B1 d2 + B2 d + B3 + B4 RF = 0 , où les paramètres (B1 , B2 , B3 , B4 ) dépendent des composantes symétriques des intensités et tensions mesurées localement, et dans lequel l'équation est résolue respectivement pour les parties réelles et pour les parties imaginaires, pour éliminer la résistance du défaut. L'invention concerne également un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé.The present invention relates to a method for locating a fault (F) in a section of parallel transmission lines, comprising the operations of measuring the currents and voltages of the two lines at a measurement location at one end (A ) of the section, determine the distance (d) to the fault, between the location of the measurement and the fault, as a solution to an equation comprising the distance from the fault as a variable and the resistance of the fault (RF). The invention is characterized in that the equation is: B1 d2 + B2 d + B3 + B4 RF = 0, where the parameters (B1, B2, B3, B4) depend on the symmetrical components of the currents and voltages measured locally, and in which the equation is solved respectively for the real parts and for the imaginary parts, to eliminate the resistance of the defect. The invention also relates to a device intended to implement the method.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE LOCALISATION DE DÉFAUT POUR LIGNES PARALLELES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de localisation de défaut dans un tronçon de lignes de transmission parallèles, comprenant les opérations qui consistent à mesurer les intensités et tensions deux lignes, en un point ou emplacement de mesure se trouvant à une extrémité du tronçon, déterminer la distance du défaut ("fault distance") entre l'emplacement de la mesure et le défaut comme une solution à une equation du second ordre ayant la distance du défaut comme variable. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Des lignes de transmission électriques sont essentielles pour distribuer de l'electricité en continu à des utilisateurs finals, depuis une centrale électrique, et sont ainsi conçues pour garantir une distribution fiable avec la plus grande continuité possible. Du fait de la complexité croissante du système de distribution d'électricité et du fait que les lignes de transmission sont exposées à la majorité des courts-circuits qui se produisent dans le système de distribution entier et sont également les parties les plus difficiles à entretenir à inspecter, des outils de localisation de défaut efficaces représentent un énorme avantage du point de vue économique. La technologie numérique actuelle permet la mise en ceuvre d'algorithmes de localisation de défauts élaborés. L'article "An accurate 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, N 2, Février 1 décrit un procédé de localisation de défaut. Le procédé utilise des intensites et des tensions de phases enregistrées à l'extrémité rapprochée. La caractéristique principale réside dans le fait que l'on considère l'influence éléments entrants à l'extrémité éloignée de la ligne de transmission à l'aide modèle de réseau complet. Un microprocesseur filtre les intensités et tensions de signaux alternatifs pour extraire les composantes fondamentales des signaux. II calcule ensuite la distance jusqu'au point du défaut, en compensant la réactance apparente de la résistance du défaut résultant du courant de charge et les variations des angles d'impédance dans le réseau. Le procédé décrit dans l'article ci-dessus et décrit dans brevet U S N 4 559 491 vise principalement des procédés de localisation de défaut dans des lignes simples. Une localisation de défaut précise dans des lignes parallèles nécessite la compensation de deux effets :l'effet des éléments entrants à l'extrémité eloignée en cas de défauts, à travers une résistance de défaut, et l'effet du couplage mutuel entre les lignes pour la séquence homopolaire ( zero sequence ). Des contre-mesures de ces effets sont mises en oeuvre, par exemple, dans le dispositif de localisation de défaut asymétrique proposé dans l'article ci-dessus. Le procédé cité utilise les mesures locales (tensions de phase, intensités de phase en sortie de la ligne défectueuse, après et avant le défaut, et un courant de séquence homopolaire en sortie de la ligne saine), ainsi que les paramètres d'impédance pour la ligne pour les systèmes de distribution équivalents aux deux extrémités de la ligne. Comme l'impédance du système à l'extrémité éloignée n'est pas mesurable avec le procédé asymétrique, le dispositif de localisation de défaut selon l'article utilise les valeurs représentatives des impédances (pour séquence directe ( positive sequence )). Ceci est possible, du fait de la robustesse relativement grande de cet algorithme vis-à-vis de la discordance entre la valeur réelle et la valeur représentative. Cependant, dans des cas extrêmes de grande discordance, c'est la source d'erreur supplémentaire de l'algorithme de localisation de défaut. De plus, les impédances des sources subissent également des changements du fait d'un défaut. De plus, s'il y a une liaison supplémentaire entre les points, l'impédance de cette liaison équivalente devrait être prévue dans l'algorithme de localisation de défaut et, bien évidemment, l'imprécision de ces données affecte la localisation du defaut également. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION L'objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un procédé et un dispositif de localisation de défaut qui ne nécessite pas de connaitre les impédances des sources des systèmes se trouvant derrière à la fois les points et l'impédance de la liaison équivalente entre les points, et n'utilise pas non plus les mesures avant défaut. L'objet est obtenu par les parties caractérisantes des revendications et 5. Le procédé selon la présente invention présente des avantages rapport aux procédés mentionnés ci-dessus. Du fait de l'utilisation des composantes symétriques des tensions et intensités mesurées localement<B>i</B> n'est pas nécessaire d'obtenir les impédances des sources, ni par mesure ri par calcul, pour déduire la distance du défaut. Le présent procédé nécessite uniquement les paramètres d'impédances des lignes. Cela rend le procédé, et les algorithmes utilisés, plus robustes et plus fiables vis-à-vis de la discordance entre la valeur réelle et la valeur représentative, et indépendants des imprécisions des données utilisées. outre, si une liaison supplémentaire est aménagée entre les points, son impédance n'affecte pas le présent procédé. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for locating a fault in a section of parallel transmission lines, comprising the operations which consist in measuring the intensities and voltages on two lines, at a point or location. measurement located at one end of the section, determine the fault distance between the measurement location and the fault as a solution to a second order equation having the distance to the fault as a variable. BACKGROUND OF THE INVENTION Power transmission lines are essential for continuously distributing electricity to end users, from a power plant, and are thus designed to ensure reliable distribution with the greatest possible continuity. Due to the increasing complexity of the electricity distribution system and the fact that transmission lines are exposed to the majority of short circuits that occur in the entire distribution system and are also the most difficult parts to maintain at inspect, efficient fault locating tools represent a huge advantage from an economic point of view. Current digital technology allows the implementation of sophisticated fault location algorithms. The article "An accurate 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, N 2, February 1 describes a fault location method. The method uses phase currents and voltages recorded at the near end. The main feature is that we consider the influence of incoming elements at the far end of the transmission line using full network model. A microprocessor filters the intensities and voltages of AC signals to extract the fundamental components of the signals. It then calculates the distance to the point of the fault, by compensating for the apparent reactance of the resistance of the fault resulting from the load current and the variations in the angles of impedance in the network. The method described in the above article and described in U S Patent No. 4,559,491 is mainly aimed at methods of locating faults in single lines. Accurate fault location in parallel lines requires compensation for two effects: the effect of incoming elements at the far end in the event of faults, through a fault resistor, and the effect of mutual coupling between lines for the zero sequence. Countermeasures of these effects are implemented, for example, in the asymmetric fault location device proposed in the above article. The method cited uses the local measurements (phase voltages, phase currents at the output of the faulty line, after and before the fault, and a zero sequence current at the output of the healthy line), as well as the impedance parameters for the line for equivalent distribution systems at both ends of the line. As the system impedance at the far end is not measurable with the asymmetric method, the fault location device according to the article uses the representative values of the impedances (for direct sequence (positive sequence)). This is possible, due to the relatively high robustness of this algorithm with respect to the mismatch between the real value and the representative value. However, in extreme cases of large mismatch, this is the additional source of error for the fault locator algorithm. In addition, the source impedances also undergo changes due to a fault. In addition, if there is an additional link between the points, the impedance of this equivalent link should be predicted in the fault location algorithm and, of course, the imprecision of this data affects the location of the fault as well. . BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method and a device for fault location which does not require knowing the impedances of the sources of the systems behind both the points and the device. impedance of the equivalent link between the points, and does not use the measurements before fault either. The object is obtained by the characterizing parts of claims and 5. The process according to the present invention has advantages over the processes mentioned above. Because of the use of the symmetrical components of the voltages and currents measured locally <B> i </B>, it is not necessary to obtain the source impedances, nor by measurement ri by calculation, to deduce the distance from the fault. The present method requires only the parameters of the impedances of the lines. This makes the method, and the algorithms used, more robust and more reliable with respect to the mismatch between the real value and the representative value, and independent of the inaccuracies of the data used. Furthermore, if an additional link is provided between the points, its impedance does not affect the present method.
En conséquence, le présent procédé ne nécessite aucune mesure avant défaut pour déduire la distance du défaut. Les bénéfices et avantages ressortiront plus précisément de la description détaillée de la présente invention et des dessins ci-joints. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Dans la description détaillée de l'invention, il sera fait référence aux dessins 'joints, dans lesquels figure 1 est un arrangement schématique de lignes de transmissions parallèles d'un dispositif de localisation de défaut; figure 2 présente un arrangement d'un réseau en séquence directe des lignes transmission parallèles; figure 3 présente un arrangement d'un réseau en séquence inverse ( negative sequence ) des lignes de transmission parallèles; figure 4 présente un arrangement d'un réseau en séquence homopolaire des lignes de transmission parallèles; figure 5 présente un exemple de défaut apparaissant sur lignes de transmission ; figure 6 présente un autre exemple de défaut; figure 7 présente un exemple de la connexion d'un dispositif de localisation de défaut selon l'invention à un appareil de protection ligne existant * et figure 8 présente un exemple de dispositif et de système mise en oeuvre du procédé. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION figure 1 présente un arrangement schématique d'un tronçon d'une ligne d'alimentation triphasée, comprenant des lignes de transmission parallèle LA, LB placées entre deux points A et B. Une liaison équivalente EL est également prévue entre les points. Un dispositif de localisation de défaut FLAA est placé au point A et connecté aux lignes de transmission. Le dispositif de localisation de défaut est pourvu de moyens de mesure et de traitement d'informations concernant les tensions et intensités des phases des lignes de transmission. Sur la figure 1, un défaut F est situé quelque part sur la ligne LA. Les tensions des phases VA, les intensités des phases IAA à partir de la ligne défectueuse LA et les intensités des phases IAB à partir de la ligne saine LB sont introduites dans le dispositif de localisation de défaut FAA. Z o est l'impédance pour le couplage en séquence homopolaire entre les lignes LA et LB. Les figures 2, 3 et 4 présentent respectivement les réseaux en séquence directe, en séquence inverse et en séquence homopolaire. Pour la séquence inverse, on suppose que l'impédance de la ligne de transmission ZLA, = Z,,,2. Selon la présente invention, il est proposé d'exprimer la séquence directe (V ,) et la séquence inverse (VF2) de la tension en un emplacement de défaut F, en prenant en compte le chemin du tronçon de ligne défectueux (AF) - les équations (1a) et en prenant le chemin de la ligne saine globale (LB) avec le tronçon de ligne défectueux (BF) - les équations (1 b)
Accordingly, the present method does not require any pre-fault measurement to derive the distance from the fault. The benefits and advantages will emerge more precisely from the detailed description of the present invention and the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the detailed description of the invention, reference will be made to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic arrangement of parallel transmission lines of a fault location device; FIG. 2 shows an arrangement of a network in direct sequence of parallel transmission lines; FIG. 3 shows an arrangement of a network in reverse sequence (negative sequence) of parallel transmission lines; FIG. 4 shows an arrangement of a network in zero sequence sequence of parallel transmission lines; FIG. 5 shows an example of a fault appearing on transmission lines; FIG. 6 shows another example of a fault; FIG. 7 presents an example of the connection of a fault location device according to the invention to an existing line protection device * and FIG. 8 presents an example of a device and system implementing the method. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 shows a schematic arrangement of a section of a three-phase supply line, comprising parallel transmission lines LA, LB placed between two points A and B. An equivalent link EL is also provided between dots. A FLAA fault locator is placed at point A and connected to the transmission lines. The fault location device is provided with means for measuring and processing information concerning the voltages and currents of the phases of the transmission lines. In Figure 1, a fault F is located somewhere on line LA. The voltages of the phases VA, the currents of the phases IAA from the defective line LA and the currents of the phases IAB from the healthy line LB are introduced into the fault location device FAA. Z o is the impedance for the zero sequence coupling between lines LA and LB. FIGS. 2, 3 and 4 respectively show the networks in direct sequence, in reverse sequence and in zero sequence. For the reverse sequence, it is assumed that the impedance of the ZLA transmission line, = Z ,,, 2. According to the present invention, it is proposed to express the direct sequence (V,) and the reverse sequence (VF2) of the voltage at a fault location F, taking into account the path of the defective line section (AF) - the equations (1a) and taking the path of the overall healthy line (LB) with the defective line section (BF) - the equations (1 b)
<I>YFI <SEP> i#Al <SEP> - <SEP> dZ,41 <SEP> I <SEP> AAI</I>
<tb> <I>E <SEP> F2 <SEP> <B><U>V <SEP> A2</U></B> <SEP> - <SEP> d</I> <SEP> ZL,11 <SEP> <I>I <SEP> AA2 <SEP> (1 <SEP> a)</I>
<I> YFI <SEP> i # Al <SEP> - <SEP> dZ, 41 <SEP> I <SEP> AAI </I>
<tb><I> E <SEP> F2 <SEP><B><U> V <SEP> A2 </U></B><SEP> - <SEP> d </I><SEP> ZL, 11 <SEP><I> I <SEP> AA2 <SEP> (1 <SEP> a) </I>
<I>-E <SEP> FI</I> <SEP> = <SEP> (E41 <SEP> <I>- <SEP> ZLBI <SEP> I <SEP> ABI) <SEP> - <SEP> <B>(I-</B> <SEP> d)ZLAI <SEP> I <SEP> Bal</I> <SEP> <B>(1</B> <SEP> b)
<tb> <I>v <SEP> F2 <SEP> - <SEP> (v <SEP> A2 <SEP> ZLBI <SEP> <B>I</B> <SEP> AB2 <SEP> ) <SEP> (1 <SEP> d)ZLAl <SEP> L <SEP> A2</I> En tenant compte du fait que <I>i FI LAI +<U>I BAI</U></I> I <I><U>F2</U><B>LA</B>, + I</I> 8A, (1 c) et en soustrayant les équations<B>(l</B>a), (1 b), on obtient, pour les termes de séquence directe (IFl) et de séquence inverse (1F2) du courant dans le chemin défectueux
Le procédé selon l'invention se fonde sur l'utilisation du modèle de boucle de défaut général capable de couvrir différents types de défauts. C e modèle est exprimé en termes de composantes symétriques mesures locales et des données constantes, par la formule suivante
d est inconnue et est la distance du défaut recherchée (p.u.) comptée depuis le point A jusqu'à l'emplacement du défaut F, <U>VA,,</U> VA2, VAO sont les composantes symétriques des tensions mesurées au point local A, IAAi, IAA2, IAAO sont les composantes symétriques des intensités mesurées dans la ligne défectueuse, au point local A, IAB1, IAB2, IAW sont les composantes symétriques des intensités mesurées dans la ligne saine, au point local A, <B>!F1,</B> 1F2 sont les termes des séquences directe et inverse du courant l'emplacement de défaut, déterminés par les équations (2), Z A1, ZLB1 sont les impédances de séquence directe de la ligne défectueuse et de la ligne saine, ZLAO est l'impédance de séquence homopolaire de la ligne défectueuse, <I><U>Z ,O</U></I> est l'impédance pour le couplage en séquence homopolaire entre les lignes, RF est la résistance de défaut inconnue, a1, a2, aO, aF,, aF2, aFO sont les coefficients complexes dépendants type de défaut, consignés dans le Tableau 1 ci-après.
<I> -E <SEP> FI </I><SEP> = <SEP> (E41 <SEP><I> - <SEP> ZLBI <SEP> I <SEP> ABI) <SEP> - <SEP><B> (I- </B><SEP> d) ZLAI <SEP> I <SEP> Bal </I><SEP><B> (1 </B><SEP> b)
<tb><I> v <SEP> F2 <SEP> - <SEP> (v <SEP> A2 <SEP> ZLBI <SEP><B> I </B><SEP> AB2 <SEP>) <SEP> (1 <SEP> d) ZLAl <SEP> L <SEP> A2 </I> Taking into account that <I> i FI LAI + <U> I BAI </U></I> I <I><U>F2</U><B> LA </B>, + I </I> 8A, (1 c) and subtracting the equations <B> (l </B> a), (1 b) , one obtains, for the terms of direct sequence (IFl) and of reverse sequence (1F2) of the current in the defective path
The method according to the invention is based on the use of the general fault loop model capable of covering different types of faults. This model is expressed in terms of symmetrical components local measures and constant data, by the following formula
d is unknown and is the distance from the sought fault (pu) counted from point A to the location of the fault F, <U> VA ,, </U> VA2, VAO are the symmetrical components of the voltages measured at the point local A, IAAi, IAA2, IAAO are the symmetrical components of the currents measured in the defective line, at the local point A, IAB1, IAB2, IAW are the symmetrical components of the currents measured in the healthy line, at the local point A, <B> ! F1, </B> 1F2 are the terms of the forward and reverse sequence of current at the fault location, determined by equations (2), Z A1, ZLB1 are the forward sequence impedances of the faulty line and the line healthy, ZLAO is the zero sequence impedance of the faulty line, <I><U> Z, O </U></I> is the impedance for the zero sequence coupling between the lines, RF is the resistance of unknown fault, a1, a2, aO, aF ,, aF2, aFO are the complex coefficients depending on the type of fault, recorded in Table 1 below near.
Tableau <SEP> 1 <SEP> - <SEP> Coefficients <SEP> de <SEP> l'équation <SEP> (3) <SEP> en <SEP> fonction <SEP> du <SEP> type <SEP> de
<tb> défaut
<tb> Type <SEP> d <SEP> ai <SEP> a2 <SEP> ao <SEP> aF1 <SEP> aFZ <SEP> AFo
<tb> défaut
<tb> a- <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> <U>3</U> <SEP> 0
<tb> b- <SEP> a*a <SEP> a <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 3/ <SEP> a*a <SEP> <U>0</U>
<tb> c- <SEP> a <SEP> a*a <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 31a <SEP> 0
<tb> a-b <SEP> 1-a*a <SEP> 1-a <SEP> - <SEP> <U>0</U> <SEP> _<B><U>0</U></B> <SEP> - <SEP> 33 <SEP> 1,a* <SEP> - <SEP> 0
<tb> b-c <SEP> a*a-a <SEP> a-a*a <SEP> <U>0</U> <SEP> - <SEP> 0 <SEP> a* <SEP> 0
<tb> c-a <SEP> 1-a <SEP> 1-a*a <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1-a*a <SEP> 0
<tb> a-b- <SEP> 1-a*a <SEP> 1-a <SEP> 0 <SEP> 1-a*a <SEP> 1-a*a <SEP> 0
<tb> b-c- <SEP> a*a-a <SEP> a-a*a <SEP> 0 <SEP> a*a-a <SEP> a-a*a <SEP> 0
<tb> c-a- <SEP> 1-a <SEP> 1-a*a <SEP> 0 <SEP> 1-a <SEP> 1-a*a <SEP> 0
<tb> a-b-c
<tb> ou <SEP> 1-a*a <SEP> 1-a <SEP> 3/(1-a) <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> a-b-c où <SEP> a <SEP> = <SEP> expQ2p/3) <SEP> et <SEP> a, <SEP> b <SEP> et <SEP> c <SEP> sont <SEP> les <SEP> phases <SEP> et <SEP> g <SEP> est <SEP> la <SEP> terre. Les coefficients aFo sont réglés à zéro pour éviter la composante de séquence homopolaire à l'emplacement défaut F car cette composante n'est pas fiable. Table <SEP> 1 <SEP> - <SEP> Coefficients <SEP> of <SEP> the equation <SEP> (3) <SEP> in <SEP> function <SEP> of the <SEP> type <SEP> of
<tb> default
<tb> Type <SEP> d <SEP> ai <SEP> a2 <SEP> ao <SEP> aF1 <SEP> aFZ <SEP> AFo
<tb> default
<tb> a- <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP><U> 3 </U><SEP> 0
<tb> b- <SEP> a * a <SEP> a <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 3 / <SEP> a * a <SEP><U> 0 </U>
<tb> c- <SEP> a <SEP> a * a <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 31a <SEP> 0
<tb> ab <SEP> 1-a * a <SEP> 1-a <SEP> - <SEP><U> 0 </U><SEP> _ <B><U> 0 </U></B><SEP> - <SEP> 33 <SEP> 1, a * <SEP> - <SEP> 0
<tb> bc <SEP> a * aa <SEP> aa * a <SEP><U> 0 </U><SEP> - <SEP> 0 <SEP> a * <SEP> 0
<tb> ca <SEP> 1-a <SEP> 1-a * a <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1-a * a <SEP> 0
<tb> ab- <SEP> 1-a * a <SEP> 1-a <SEP> 0 <SEP> 1-a * a <SEP> 1-a * a <SEP> 0
<tb> bc- <SEP> a * aa <SEP> aa * a <SEP> 0 <SEP> a * aa <SEP> aa * a <SEP> 0
<tb> ca- <SEP> 1-a <SEP> 1-a * a <SEP> 0 <SEP> 1-a <SEP> 1-a * a <SEP> 0
<tb> abc
<tb> or <SEP> 1-a * a <SEP> 1-a <SEP> 3 / (1-a) <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> abc where <SEP> a <SEP> = <SEP> expQ2p / 3) <SEP> and <SEP> a, <SEP> b <SEP> and <SEP> c <SEP> are <SEP> the <SEP> phases <SEP> and <SEP> g <SEP> is <SEP> the <SEP> earth. The aFo coefficients are set to zero to avoid the zero sequence component at the fault location F because this component is unreliable.
A titre d'exemple de détermination des coefficients de l'équation (3), nous allons décrire ci-après deux types de défauts (a-g et a-b-g). As an example of determining the coefficients of equation (3), we will describe below two types of defects (a-g and a-b-g).
L'équation de boucle de défaut générale (3) et les équations (2) donnent une équation complexe du second ordre (4), qui peut être résolue pour la distance d recherchée pour un défaut d, et de plus pour la résistance inconnue RF au niveau de ce défaut
The general fault loop equation (3) and equations (2) give a complex second order equation (4), which can be solved for the distance d sought for a fault d, and further for the unknown resistance RF at the level of this defect
(4)
<tb> <I>BIdZ+B</I><B>y,</B><I>d+B</I><B>3</B><I>+BP,=0</I> <B>où</B>
(4)
<tb><I>BIdZ+B</I><B>y,</B><I>d+B</I><B>3</B><I> + BP, = 0 </ I><B> where </B>
<I>B,f <SEP> =a,Im,ZL4, <SEP> +a,IA42 <SEP> Z <SEP> L4, <SEP> +aolA-VZL-V <SEP> +a"I,@"Zmn,</I>
<tb> <I>B3 <SEP> = <SEP> a, <SEP> TA, <SEP> a. <SEP> U,, <SEP> + <SEP> ao <SEP> U# <SEP> ></I>
<tb> <I>By=_B3 <SEP> -</I>
II convient d'observer que les quantités et les coefficients utilisés dans B, - B4 sont définis dans l'équation (3) et dans le Tableau 1. L'équation complexe du second ordre (4) que l'on obtient peut être résolue en deux équations, respectivement une pour les parties réelles et une pour les parties imaginaires. Cela permet de calculer les deux inconnues la distance d du défaut et le résistance RF du défaut. On obtient pour les parties réelles et imaginaires
en éliminant la résistance RF inconnue, obtient
<I> B, f <SEP> = a, Im, ZL4, <SEP> + a, IA42 <SEP> Z <SEP> L4, <SEP> + aolA-VZL-V <SEP> + a "I, @ "Zmn, </I>
<tb><I> B3 <SEP> = <SEP> a, <SEP> TA, <SEP> a. <SEP> U ,, <SEP> + <SEP> ao <SEP> U # <SEP>></I>
<tb><I> By = _B3 <SEP> - </I>
It should be observed that the quantities and the coefficients used in B, - B4 are defined in equation (3) and in Table 1. The second order complex equation (4) that we obtain can be solved in two equations, respectively one for the real parts and one for the imaginary parts. This makes it possible to calculate the two unknowns, the distance d from the fault and the RF resistance from the fault. We obtain for the real and imaginary parts
by eliminating the unknown RF resistance, obtains
<I>B;d'+B6id+B; <SEP> =0</I>
<I>B; d '+ B6id + B; <SEP> = 0 </I>
<I>B<B>B1</B> <SEP> ReB41m</I>
<tb> <I>B5 <SEP> - <SEP> Bfaï <SEP> B1</I> <SEP> IMB4 <SEP> Re
<tb> <B><I>B6 <SEP> a.</I></B><I> <SEP> - <SEP> BtjeBglm</I>
<tb> <I>Bd. <SEP> = <SEP> BCcL-</I> <SEP> BQ
<tb> <I>BT4. <SEP> = <SEP> 83</I><B>j</B><I>@</I>134 <SEP> <I>1m</I>
<tb> B7 <SEP> = <SEP> 81a.- <SEP> B3lmBRf, La valeur recherchée de la distance à un défaut est obtenue par la résolution de l'équation quadratique (6)
où . <I> B <B> B1 </B><SEP> ReB41m </I>
<tb><I> B5 <SEP> - <SEP> Bfaï <SEP> B1 </I><SEP> IMB4 <SEP> Re
<tb><B><I> B6 <SEP> a. </I></B><I><SEP> - <SEP> BtjeBglm </I>
<tb><I> Bd. <SEP> = <SEP> BCcL- </I><SEP> BQ
<tb><I> BT4. <SEP> = <SEP> 83 </I><B> j </B><I> @ </I> 134 <SEP><I> 1m </I>
<tb> B7 <SEP> = <SEP> 81a.- <SEP> B3lmBRf, The desired value of the distance to a fault is obtained by solving the quadratic equation (6)
or .
z delt <I≥ B6 - B<B>7</B></I>
La résistance de défaut inconnue RF peut être estimée par.
z delt <I≥ B6 - B <B> 7 </B></I>
The unknown fault resistance RF can be estimated by.
<I>' <SEP> B <SEP> R <SEP> B@%B <SEP> `t1 <SEP> n,</I> titre d'exemple, nous allons décrire ci-après la récupération des coefficients pour deux types de défauts pouvant se produire. <U>Défaut</U> a-a Ce type de défaut est présenté de manière schématique la figure 5. On obtient l'équation de boucle de défaut en prenant la tension de phase défectueuse de la phase a et l'intensité de phase défectueuse de la phase a également, mais compensée vis-à-vis de la composante de séquence homopolaire de la ligne défectueuse LA et également vis-à-vis du couplage mutuel en séquence homopolaire de la ligne saine LB, à savoir <U>Tension de</U> boucle <U>de défaut:</U> vFL-vau <I≥</I> a@L-Âj +az@ ,2 +aoL <I≥</I> t @j +L ,@z +@ La chute de tension à travers le tronçon de ligne défectueux au voisinage du point local A s'exprime par
<I>'<SEP> B <SEP> R <SEP> B @% B <SEP> `t1 <SEP> n, </I> as an example, we will describe below the recovery of the coefficients for two types of faults that may occur. <U> Fault </U> aa This type of fault is shown schematically in figure 5. The fault loop equation is obtained by taking the defective phase voltage of phase a and the defective phase current of the phase also, but compensated with respect to the zero sequence component of the defective line LA and also with respect to the mutual coupling in zero sequence of the healthy line LB, namely <U> Voltage of < / U> default <U> loop: </U> vFL-vau <I≥ </I> a @ L-Âj + az @, 2 + aoL <I≥ </I> t @j + L, @ z + @ The voltage drop across the defective section of line in the vicinity of local point A is expressed by
Finalement, <SEP> on <SEP> obtient
<tb> ai<B≥</B>1 <SEP> ;
<tb> a2 <SEP> =1
<tb> =1;
<tb> Pour <SEP> déterminer <SEP> les <SEP> coefficients <SEP> aF1, <SEP> aF2, <SEP> aFO, <SEP> on <SEP> a <SEP> observé
<tb> = <SEP> <B>IFb</B> <SEP> = <SEP> IF1 <SEP> + <SEP> <B>IF2</B> <SEP> + <SEP> <B>IFO</B>
<tb> d'où <SEP> aF1 <SEP> = <SEP> aF2 <SEP> = <SEP> aF0 <SEP> = <SEP> <B>1</B>
<tb> Si <SEP> l'on <SEP> tient <SEP> compte <SEP> du <SEP> fait <SEP> que, <SEP> dans <SEP> les <SEP> phases <SEP> saines <SEP> : <SEP> = <SEP> IFS <SEP> = <SEP> 0,
<tb> on <SEP> forme <SEP> les <SEP> équations <SEP> suivantes
ce qui établit que les composantes de séquences ont relation suivante : IFi = IF2 = IFO, finalement, IF = IFa = 3 IF2, d'où aF1 = aFo = +, aF2 = 3. <B><U>Défaut</U></B> a-b-4 Ce type de défaut est présenté de manière schématique la figure Dans ce cas, on obtient l'équation de boucle de défaut en prenant signal de tension comme la différence des tensions des phases défectueuses à partir des phases a et b, et le signal de courant comme la différence des intensités à partir des phases défectueuses, là encore des phases a b <U>Tension de boucle de défaut</U>
chute de tension à travers les deux phases défectueuses tronçon de ligne défectueux (au voisinage du point local A)
Finalement, on obtient =1 -a2; =1 a; =0; Pour la détermination des coefficients aF,, aF2, aFO, il a été observé que
Finally, <SEP> on <SEP> gets
<tb> ai <B≥ </B> 1 <SEP>;
<tb> a2 <SEP> = 1
<tb> = 1;
<tb> For <SEP> determine <SEP> the <SEP> coefficients <SEP> aF1, <SEP> aF2, <SEP> aFO, <SEP> on <SEP> a <SEP> observed
<tb> = <SEP><B> IFb </B><SEP> = <SEP> IF1 <SEP> + <SEP><B> IF2 </B><SEP> + <SEP><B> IFO < / B>
<tb> hence <SEP> aF1 <SEP> = <SEP> aF2 <SEP> = <SEP> aF0 <SEP> = <SEP><B> 1 </B>
<tb> If <SEP> one <SEP> takes <SEP> account <SEP> of <SEP> does <SEP> that, <SEP> in <SEP> the <SEP> phases <SEP> healthy <SEP> : <SEP> = <SEP> IFS <SEP> = <SEP> 0,
<tb> on <SEP> form <SEP> the following <SEP> equations <SEP>
which establishes that the components of sequences have the following relation: IFi = IF2 = IFO, finally, IF = IFa = 3 IF2, hence aF1 = aFo = +, aF2 = 3. <B><U> Default </ U ></B> ab-4 This type of fault is presented schematically in the figure In this case, we obtain the fault loop equation by taking voltage signal as the difference of the voltages of the defective phases from the phases a and b, and the current signal as the difference in currents from faulty phases, again from phases ab <U> Fault loop voltage </U>
voltage drop across the two defective phases defective line section (in the vicinity of local point A)
Finally, we get = 1 -a2; = 1 a; = 0; For the determination of the coefficients aF ,, aF2, aFO, it was observed that
<I>-1-a2Y <SEP> aF2=1-a, <SEP> aFp=0</I> Un dispositif de localisation de défaut selon la présente invention peut être connecté directement au tronçon de ligne de la manière présentée sur la figure 1, ou par l'intermédiaire d'un appareil de protection de ligne LS, comme on voit sur la figure 7. Les valeurs mesurées des intensités des deux lignes, IAA, IAB, et les tensions VA sont envoyées à l'appareil et au dispositif de localisation de défaut par l'intermédiaire de transformateurs de tensions et d'intensités (non représentés). Dans le cas où un défaut apparaît sur la ligne LA, l'appareil de protection de ligne LS envoie un signal S au dispositif de localisation de défaut. D'une part, ce signal déclenche le démarrage du calcul de distance du défaut par le dispositif de localisation de défaut, et d'autre part, le signal S contient des informations à propos du type de défaut, défini dans le Tableau 1, qui s'est produit. Lorsque nécessaire, l'appareil de protection de ligne peut également envoyer un signal qui déclenche un disjoncteur (non représenté). Si le dispositif de localisation de défaut est connecté directement, il peut être pourvu de ses propres moyens de déclenchement. <I> -1-a2Y <SEP> aF2 = 1-a, <SEP> aFp = 0 </I> A fault location device according to the present invention can be connected directly to the section of line as shown in the figure 1, or through a line protection device LS, as seen in figure 7. The measured values of the currents of the two lines, IAA, IAB, and the voltages VA are sent to the device and to the fault location device via voltage and current transformers (not shown). In the event that a fault appears on the LA line, the LS line protection device sends an S signal to the fault location device. On the one hand, this signal triggers the start of the fault distance calculation by the fault location device, and on the other hand, the signal S contains information about the type of fault, defined in Table 1, which has occurred. When necessary, the line protection device can also send a signal which trips a circuit breaker (not shown). If the fault location device is connected directly, it can be provided with its own triggering means.
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE La figure 8 présente un mode de réalisation d'un dispositif serrant à déterminer la distance à partir d'un point, à une extrémité d'une ligne de transmission, jusqu'à l'apparition d'un défaut sur la ligne de transmission, selon le procédé décrit, comprenant certains dispositifs de mesure, des convertisseurs de valeurs mesurées, des organes de traitement des algorithmes de calcul du procédé, des moyens d'indication de la distance au défaut calculée et une imprimante pour imprimer le défaut calculé. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Figure 8 shows an embodiment of a clamping device to determine the distance from a point, at one end of a transmission line, until a fault appears. on the transmission line, according to the method described, comprising certain measuring devices, converters of measured values, processing units for the calculation algorithms of the method, means for indicating the distance to the fault calculated and a printer for printing the calculated fault.
Dans le mode de réalisation présenté, des dispositifs de mesure 1 à 3 destinés à mesurer en continu toutes les intensités de phase ' la fois à partir de ligne défectueuse LA et de la ligne saine LB et les tensions de phase, sont placés au point A. Dans les convertisseurs de mesures à 6, un certain nombre de ces valeurs mesurées consécutivement, qui, en de présence défaut, sont envoyées à une unité de calcul 7, sont filtrées et mémorisées. L'unité de calcul est dotée des algorithmes de calcul décrits, programmés pour les opérations nécessaires pour le calcul de la distance au defaut et la résistance du défaut. L'unité de calcul reçoit également des valeurs connues, telles que les impédances des lignes. En relation avec l'apparition d'un défaut, des informations concernant le type de défaut peuvent être envoyées à l'unité de calcul pour choisir les bons coefficients. Lorsque l'unité calcul a déterminé la distance au défaut, elle est affichée sur dispositif et/ou envoyée à des moyens d'affichage situés à distance. Une impression des résultats peut également être réalisée. En plus de signaler la distance au défaut, le dispositif peut produire des rapports dans lesquels sont enregistrées des valeurs mesurées des intensités des deux lignes, des tensions, le type de défaut ou d'autres valeurs associées à un defaut donné se trouvant à une certaine distance. In the presented embodiment, measuring devices 1 to 3 for continuously measuring all phase currents both from faulty line LA and from healthy line LB and phase voltages are placed at point A In the measurement converters at 6, a certain number of these values measured consecutively, which, in the presence of a fault, are sent to a calculation unit 7, are filtered and stored. The calculation unit is equipped with the described calculation algorithms, programmed for the operations necessary for the calculation of the distance to the fault and the resistance of the fault. The computing unit also receives known values, such as line impedances. In relation to the appearance of a fault, information concerning the type of fault can be sent to the calculation unit to choose the right coefficients. When the calculation unit has determined the distance to the fault, it is displayed on the device and / or sent to display means located remotely. A printout of the results can also be made. In addition to signaling the distance to the fault, the device can produce reports in which are recorded measured values of the intensities of the two lines, the voltages, the type of fault or other values associated with a given fault located at a certain point. distance.
L'unité de calcul peut comprendre des filtres pour filtrer les signaux, des convertisseurs A/N pour convertir et échantillonner les signaux, et un microprocesseur. Le microprocesseur comprend une unité centrale de traitement CPU effectuant les fonctions ci-après : la récupération des valeurs mesurées, le traitement des valeurs mesurées, le calcul de la distance au défaut, et l'émission des résultats des calculs. Le microprocesseur comprend en outre une mémoire de données et une mémoire de programme. The computing unit may include filters to filter the signals, A / D converters to convert and sample the signals, and a microprocessor. The microprocessor comprises a central processing unit CPU performing the following functions: retrieving the measured values, processing the measured values, calculating the distance to the fault, and sending the results of the calculations. The microprocessor further includes a data memory and a program memory.
Un programme informatique servant à mettre en oeuvre un procédé selon la présente invention est mémorisé dans la mémoire de programme. A computer program serving to implement a method according to the present invention is stored in the program memory.
On comprendra que le programme informatique peut également être exécuté sur un ordinateur d'utilisation générale, plutôt que sur ordinateur spécialement conçu. It will be appreciated that the computer program may also be executed on a general purpose computer, rather than on a specially designed computer.
Le logiciel comprend des éléments de codes de programme informatique ou des parties de codes de logiciel qui permettent à l'ordinateur de mettre ledit procédé en oeuvre à l'aide des équations, algorithmes, données et calculs décrits ci-dessus. Une partie du programme peut être mémorisée dans un processeur, comme ci-dessus, maïs également dans une puce RAM, une ROM, une PROM ou une EPROM ou analogue. Le programme peut être mémorisé, en partie ou en totalité, sur ou un autre support pouvant être lu par l'ordinateur, tel qu'un disque magnétique, un CD- ROM ou un DVD, un disque dur, des moyens de stockage de mémoire magnéto-optiques, dans une mémoire volatile, dans une mémoire flash, sous forme de microprogrammes, ou bien stocké sur un serveur de données. The software includes elements of computer program code or portions of software code which enable the computer to perform said method using the equations, algorithms, data and calculations described above. Part of the program can be stored in a processor, as above, but also in a RAM chip, ROM, PROM or EPROM or the like. The program may be stored, in part or in whole, on or other medium that can be read by the computer, such as a magnetic disk, CD-ROM or DVD, hard disk, memory storage means magneto-optics, in volatile memory, in flash memory, in the form of firmware, or stored on a data server.
L'invention concerne également le procédé pour la mise en ceuvre par un programme informatique du procédé tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte la mise en oeuvre des étapes suivantes recevoir des valeurs d'intensités et de tensions des deux lignes, en un emplacement de mesure placé à une extrémité (A) du tronçon, calculer une distance (d) au défaut, entre l'emplacement de mesure et le défaut, comme une solution d'une équation comprenant comme variable la distance (d) au défaut et la résistance du défaut (RF), ainsi que des paramètres dépendant des composantes symétriques des intensités et tensions mesurées localement, dans lequel l'équation est résolue respectivement pour les parties réelles et pour les parties imaginaires, pour éliminer la resistance du défaut (RF), et donner la distance (d) au défaut. The invention also relates to the method for the implementation by a computer program of the method as described above, characterized in that it comprises the implementation of the following steps receiving values of currents and voltages from the two lines, at a measurement location placed at one end (A) of the section, calculate a distance (d) to the fault, between the measurement location and the fault, as a solution of an equation comprising as variable the distance (d ) to the fault and the fault resistance (RF), as well as parameters depending on the symmetrical components of the currents and voltages measured locally, in which the equation is solved respectively for the real parts and for the imaginary parts, to eliminate the resistance of the fault (RF), and give the distance (d) to the fault.
Selon une variante, ledit procédé est caractérisé en que lesdites étapes sont mises sous une forme pouvant être lue par un ordinateur. According to a variant, said method is characterized in that said steps are put in a form which can be read by a computer.
Selon une variante, ledit procédé met en oeuvre programme informatique. On comprendra que les modes de réalisation décrits ci-dessus et présentés sur les dessins doivent être considérés comme exemples non limitatifs de la présente invention, et que celle-ci est définie par les revendications annexées. According to one variant, said method implements a computer program. It will be understood that the embodiments described above and shown in the drawings are to be considered as non-limiting examples of the present invention, and that the latter is defined by the appended claims.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9904736A SE522696C2 (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Method and device for fault locating in parallel lines |
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Family Applications (1)
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SE (1) | SE522696C2 (en) |
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RU2790790C1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Method for unilateral determining the location of damage to a transmission line using its models |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE522696C2 (en) | 2004-03-02 |
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FR2803042B1 (en) | 2005-07-01 |
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