PL236806B1 - System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines - Google Patents
System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines Download PDFInfo
- Publication number
- PL236806B1 PL236806B1 PL427929A PL42792918A PL236806B1 PL 236806 B1 PL236806 B1 PL 236806B1 PL 427929 A PL427929 A PL 427929A PL 42792918 A PL42792918 A PL 42792918A PL 236806 B1 PL236806 B1 PL 236806B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- block
- current
- signal
- detection
- cable lines
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest układ detekcji zwarć wysokooporowych linii kablowych lub kablowo - napowietrznych charakteryzujący się tym, że posiada blok (1) stanowiący układ detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp oraz blok (2) stanowiący układ usuwania tła mierzonego prądu I_uz_zp, do których to bloków (1 i 2) doprowadzany jest sygnał wejściowy I_uz_zp oraz blok (1b) stanowiący układ do detekcji stanów przejściowych prądu I_pn i blok (12) detekcji usunięcia doziemienia, do których to bloków (1b) i (12) doprowadzany jest sygnał wejściowy I_pn, przy czym wyjścia bloków (1 i 1b) doprowadzają sygnał do bloku (3) stanowiącego bramkę logiczną typu AND, która pobudza blok (2), którego wyjście doprowadza sygnał do bloku (4) stanowiącego układu filtracji połączonego z blokiem (5), który natomiast stanowi układ obliczania wielkości kryterialnych, a jego wyjścia są połączone z komparatorami (6, 7 i 8), których wyjścia doprowadzają sygnał do bloku (9) stanowiącego bramkę typu AND połączonego z aktywatorem bloku będącego opóźniaczem (10), z kolei zacisk stop opóźniacza (10) jest połączony z blokiem (12), a wyjście samego opóźniacza (10) połączone jest z układem sterowania łącznikiem (11). Przedmiotem wynalazku jest również sposób detekcji zwarć wysokooporowych w liniach kablowych lub kablowo - napowietrznychThe subject of the invention is a system for detecting high-resistance short circuits in cable or cable-overhead lines, characterized by the fact that it has a block (1) constituting a transient detection system for the measured current I_uz_zp and a block (2) constituting a system for removing the background of the measured current I_uz_zp, to which blocks (1 and 2) the I_uz_zp input signal is supplied and the block (1b) constituting the I_pn current transient detection system and the ground fault removal detection block (12), to which blocks (1b) and (12) the I_pn input signal is supplied, with the outputs blocks (1 and 1b) supply a signal to block (3) constituting an AND logic gate, which excites block (2), the output of which supplies a signal to block (4) constituting a filtration system connected to block (5), which in turn constitutes a calculation system criteria quantities, and its outputs are connected to comparators (6, 7 and 8), the outputs of which feed the signal to the block (9) constituting an AND gate connected to the activator of the delay block (10), in turn the stop terminal of the delayer (10) is connected to the block (12), and the output of the delayer (10) itself is connected to the switch control system (11). The subject of the invention is also a method for detecting high-resistance short circuits in cable or cable-overhead lines.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest układ i sposób detekcji zwarć wysokooporowych linii kablowych i kablowo-napowietrznych. Wynalazek wykorzystuje pomiar prądu w bednarce lub innym elemencie instalacji uziemiającej łączącej żyły powrotne kabla z uziomem stacji elektroenergetycznej.The subject of the invention is a system and a method of short-circuit detection in high-resistance cable and cable-overhead lines. The invention uses the measurement of the current in a hoop or other element of the earthing installation connecting the cable return conductors with the earthing electrode of the substation.
Detekcja zwarć wysokooporowych jest bardzo ważna, ponieważ pozwala ograniczyć ryzyko porażenia ludzi i zwierząt. Zwarcie jest bowiem stanem awaryjnym podczas, którego układ izolacji zostaje uszkodzony, przez co potencjał elektryczny przenosi się na pobliskie elementy oraz ziemię. W miejscu doziemienia potencjał jest największy i maleje ze wzrostem odległości od miejsca zwarcia. Różnice potencjałów między stopami nazywa się powszechnie napięciem krokowym. Napięcie krokowe maleje ze wzrostem odległości od miejsca doziemienia i zależy od odległości między stopami. Do porażenia może więc dojść nieświadomie, bez bezpośredniego kontaktu z miejscem uszkodzenia np. zerwanym przewodem.Detection of high-resistance short-circuits is very important because it reduces the risk of human and animal shock. A short circuit is an emergency during which the insulation system is damaged, so that the electric potential is transferred to nearby elements and the ground. At the ground fault location, the potential is the highest and it decreases with increasing distance from the fault location. The potential difference between the alloys is commonly called step voltage. The step voltage decreases with the distance from the earth fault and depends on the distance between the feet. Therefore, an electric shock may occur unknowingly, without direct contact with the damaged area, e.g. with a broken wire.
W przypadku bezpośredniego kontaktu z miejscem uszkodzenia spodziewane napięcie rażeniowe jest większe. Ryzyko bezpośredniego dotyku miejsca uszkodzenia np. zerwanego przewodu zależy od świadomości ludzi. Odpowiednie przepisy wskazują miejsca, w których potencjalne awarie miałyby szczególnie niekorzystne skutki i nakazują zachowanie szczególnych środków ostrożności np. zwiększenie pewności zawieszenia przewodów. Niestety, biorąc pod uwagę rozległość sieci dystrybucyjnych - ponad 850 tys. kilometrów linii średniego napięcia w Polsce, nie jest możliwe zapobiegnięcie wszystkim awariom i dlatego ważne jest stosowanie urządzeń do detekcji zwarć wysokooporowych.In the case of direct contact with the damage site, the expected shock voltage is higher. The risk of direct contact with the damage site, e.g. a broken wire, depends on people's awareness. Relevant regulations indicate places where potential failures would have particularly adverse effects and require taking special precautions, e.g. increasing the certainty of suspending cables. Unfortunately, taking into account the extent of distribution networks - over 850 thousand. kilometers of medium voltage lines in Poland, it is not possible to prevent all failures and therefore it is important to use high-resistance short-circuit detection devices.
W momencie wystąpienia zwarcia jednofazowego o niskiej rezystancji dochodzi do przepięć o dużej wartości. Wartość szczytowa przepięć zależy głównie od sposobu pracy punktu neutralnego oraz od rezystancji przejścia w miejscu zwarcia. Przepięcia w fazach nieuczestniczących w zwarciu jednofazowym skutkują wzrostem naprężenia na izolacje. Wzrost naprężenia na izolacje podczas zwarć jednofazowych może prowadzić do uszkodzenia kolejnych elementów sieci elektroenergetycznej i w konsekwencji do wystąpienia zwarć dwufazowych z ziemią. Zwarcie dwufazowe z ziemią jest szczególnie niebezpieczne ponieważ prowadzi do przepływu prądu zwarciowego o dużej amplitudzie. W konsekwencji może dojść do awarii kolejnych elementów sieci elektroenergetycznej np. upalenia mostka, co wydłuża czas usunięcia awarii i przestoju w przedsiębiorstwach zasilanych z ciągu zasilającego, w którym wystąpiła awaria. Prawdopodobieństwo wystąpienia zwarć dwufazowych z ziemią jest szczególnie duże, jeżeli sieć elektroenergetyczna pracuje z niewykrytym zwarciem doziemnym, ponieważ izolacja jest uszkodzona, a miejsca uszkodzeń mają tendencje do dalszej degradacji.Large-scale overvoltages occur when a single-phase short-circuit with low resistance occurs. The peak value of the overvoltage depends mainly on the way the neutral point works and on the transition resistance at the fault location. Overvoltages in phases not participating in a single-phase short-circuit result in an increase in stress on the insulation. The increase in stress on insulation during single-phase short-circuits may lead to damage to other elements of the power grid and, consequently, to two-phase short-circuits with the ground. A two-phase earth fault is particularly dangerous as it leads to the flow of a high amplitude short-circuit current. As a consequence, successive elements of the power network may fail, e.g. a bridge burned out, which extends the time of repairing failures and downtime in enterprises supplied from the supply line in which the failure occurred. The probability of two-phase faults with earth is especially high if the power grid is operating with an undetected earth fault, because the insulation is damaged and the points of damage tend to degrade further.
W stanie techniki znane są sposoby oraz układy detekcja zwarć wysokooporowych w liniach kablowych lub kablowo-napowietrznych. Takie rozwiązania przedstawiają chociażby opis W O0031554. Rozwiązanie według wynalazku proponuje alternatywne podejście do detekcji zwarć wysokooporowych w liniach kablowych lub kablowo-napowietrznych.Methods and systems for detecting high-resistance short-circuits in cable lines or cable-overhead lines are known in the prior art. Such solutions are presented in the description in W O0031554. The solution according to the invention proposes an alternative approach to the detection of high-resistance short-circuits in cable lines or cable-overhead lines.
Istotą wynalazku jest układ do detekcji zwarć wysokooporowych w liniach kablowych lub kablowo-napowietrznych charakteryzujący się tym, że posiada blok stanowiący układ detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp oraz blok stanowiący układ usuwania tła mierzonego prądu I_uz_zp. Do bloków tych doprowadzany jest sygnał wejściowy I_uz_zp.The essence of the invention is a system for detecting high-resistance short-circuits in cable lines or cable-overhead lines, characterized in that it has a block that is a transient detection system of the measured current I_uz_zp and a block that is a background removal system of the measured current I_uz_zp. The input signal I_uz_zp is applied to these blocks.
Posiada także blok stanowiący układ do detekcji stanów przejściowych prądu I_pn i blok detekcji usunięcia doziemienia, do których to bloków doprowadzany jest sygnał wejściowy I_pn.It also has a block that is a system for the detection of transients of the current I_pn and a detection block for the removal of the earth fault, to which blocks the input signal I_pn is applied.
Przy czym wyjścia bloków stanowiącego układ detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp oraz stanowiącego układ do detekcji stanów przejściowych prądu I_pn doprowadzają sygnał do kolejnego bloku stanowiącego bramkę logiczną typu AND, która pobudza blok stanowiący układ usuwania tła mierzonego prądu I_uz_pn, którego wyjście doprowadza sygnał do bloku stanowiącego układ filtracji połączonego z blokiem, który stanowi układ obliczania wielkości kryterialnych.The outputs of the blocks being the transient detection system of the measured current I_uz_zp and the current I_pn transient detection system lead the signal to the next block being the AND logic gate, which activates the block which is the background removal system of the measured current I_uz_pn, the output of which leads the signal to the block which is a filtration system connected to the block, which is a system for calculating criteria values.
Wyjścia bloku, który stanowi układ obliczania wielkości kryterialnych są połączone z trzema szeregowymi komparatorami, których wyjścia doprowadzają sygnał do bloku stanowiącego bramkę typu AND połączonego z aktywatorem bloku będącego opóźniaczem.The outputs of the block, which constitute the criterion quantity calculator, are connected to three serial comparators, the outputs of which feed the signal to the AND gate block connected to the activator of the delay block.
Z kolei zacisk stop opóźniacza jest połączony z blokiem detekcji usunięcia doziemienia, a wyjście samego opóźniacza połączone jest z układem sterowania łącznikiem.In turn, the retarder stop terminal is connected to the ground fault removal detection block, and the output of the retarder itself is connected to the switch control system.
W uproszczonym schemacie ideowym wyjścia układów detekcji połączone są z wejściami bramki logicznej typu AND, której wyjście jest połączone z aktywatorem układu usuwania tła mierzonego prądu I_uz_zp na podstawie doprowadzonej wielkości I_uz_zp. Wyjście układu usuwania tłaIn the simplified schematic diagram, the outputs of the detection circuits are connected to the inputs of the AND logic gate, the output of which is connected to the activator of the background removal circuit of the measured current I_uz_zp on the basis of the supplied value I_uz_zp. Background removal chip output
PL 236 806 B1 połączone jest z wejściem układu filtracji, który jest połączony z układem obliczania wielkości kryterialnych. Wyjście układu obliczania wielkości kryterialnych połączone jest z komparatorami, których wyjścia są połączone z bramką logiczną typu AND, której wyjście połączone jest z aktywatorem opóźniacza. Sygnał stop opóźniacza doprowadzony jest przez blok detekcji usunięcia doziemienia. Wyjście z bloku opóźniacza połączone jest z układem sterującym łącznika.The PL 236 806 B1 is connected to the input of the filtration system, which is connected to the criterion quantity calculating system. The output of the criterion quantity calculation system is connected to comparators, the outputs of which are connected to the AND logic gate, the output of which is connected to the delayer activator. The retarder stop signal is fed through the ground fault removal detection block. The output from the retarder block is connected to the switch control.
Istotą wynalazku jest również sposób detekcji zwarć wysokooporowych w liniach kablowych lub kablowo-napowietrznych. W sposobie tym dokonuje się ciągłego pomiaru prądu w uziomie żył powrotnych kabli elektroenergetycznych I_uz_zp lub prądu I_o żył powrotnych mierzonego przy pomocy typowych filtrów składowej zerowej. W czasie doziemienia rozpoznawanego przez blok stanowiący układ do detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp na podstawie wzrostu i charakterystycznego stanu przejściowego I_uz_zp oraz przez blok stanowiący układ do detekcji stanów przejściowych prądu na podstawie skokowego wzrostu prądu I_pn, a jednoczesne pobudzenie bloków stanowiących układ detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp oraz układ do detekcji stanów przejściowych prądu I_pn aktywuje bramkę logiczną AND. Aktywacja bramki z kolei pobudza blok stanowiący układ usuwania tła mierzonego prądu I_uz_zp do usunięcia tła prądu żyły powrotnej, po czym I_uz_zp jest przetwarzane w blokach stanowiących układ filtracji połączony z układem obliczania wielkości kryterialnych w celu otrzymania wielkości kryterialnych. Otrzymane wartości kryterialne następnie porównywane są za pomocą komparatorów mogących wspólnie pobudzić bramkę logiczną AND połączoną z aktywatorem opóźniacza. W przypadku rozpoznania skokowego spadku prądu I_pn generuje sygnał na otwarcie łącznika w przypadku, gdy odmierzony czas jest większy lub równy wartości nastawionej. Idea sposobu według wynalazku realizuje się przez to, że doziemienie jest rozpoznawane na podstawie jednoczesnego wzrostu prądu I_uz_zp oraz prądu I_pn. Po wykryciu doziemienia prąd I_uz_zp będący wielkością kryterialną jest filtrowany i przetwarzany. Następnie jeżeli układ komparatorów rozpozna, że wielkość kryterialna mieści się w odpowiednim zakresie generowany jest sygnał potwierdzający wykrycie doziemienia.The essence of the invention is also a method of detecting high-resistance short-circuits in cable lines or cable-overhead lines. In this method, the current in the earthing of the return conductors of power cables I_uz_zp or the current I_ of the return conductors is measured using typical zero sequence filters. During an earth fault recognized by a block that is a system for the detection of transients of the measured current I_uz_zp on the basis of the increase and characteristic transient state I_uz_zp and by a block that is a system for the detection of transient states of current on the basis of a step increase in current I_pn, and the simultaneous activation of blocks constituting the transient state detection system of the measured current I_uz_zp and the circuit for detection of transient states of the current I_pn activates the AND logic gate. The activation of the gate, in turn, activates the background removal circuitry of the measured current I_uz_zp to remove the background current of the return vein, and then I_uz_zp is processed in the blocks constituting the filtration circuit connected to the criteria quantity calculation circuit to obtain the criteria quantities. The obtained criterion values are then compared by means of comparators capable of jointly activating the logic AND gate connected to the retarder actuator. In case of recognition of a sudden drop in current, I_pn generates a signal to open the switch in the case when the measured time is greater than or equal to the set value. The idea of the method according to the invention is realized by the fact that a ground fault is recognized on the basis of a simultaneous increase in the current I_uz_zp and the current I_pn. After detecting a ground fault, the current I_uz_zp, which is the criterion quantity, is filtered and processed. Then, if the system of comparators detects that the criterion value is within the appropriate range, a signal confirming the detection of an earth fault is generated.
Alternatywnie wynalazek może wykorzystywać pomiar składowej zerowej prądu żył powrotnych otrzymywanej przy pomocy klasycznych filtrów. Dodatkowo do zabezpieczenia doprowadzony jest prąd punktu neutralnego - I_pn. Zastosowanie prądu I_pn pozwala na wyeliminowanie niepotrzebnego działania podczas różnego rodzaju stanów zakłóceniowych niebędących zwarciem doziemnym. Dodatkowo w celu uniewrażliwienia zabezpieczenia na prąd przepływający od zabezpieczanej linii do linii, w której wystąpiło zwarcie zabezpieczenie wyposażone jest w człon kierunkowy pozwalający na rozróżnianie zwarć występujących w zabezpieczanej linii od zwarć poza zabezpieczaną linią. Wielkością kryterialną zabezpieczenia jest prąd I_uz_zp_zw, gdzie I_uz_zp_zw jest różnicą prądów I_uz_zp po i sprzed wystąpieniu doziemienia.Alternatively, the invention may use the measurement of the zero sequence current of the return conductors obtained with conventional filters. Additionally, the neutral point current - I_pn is connected to the protection. The use of the I_pn current allows to eliminate unnecessary operation during various types of disturbance states that are not an earth fault. Additionally, in order to make the protection less sensitive to the current flowing from the protected line to the line where the short-circuit occurred, the protection is equipped with a directional element that allows to distinguish short-circuits occurring in the protected line from short-circuits outside the protected line. The criterion value of the protection is the current I_uz_zp_zw, where I_uz_zp_zw is the difference of currents I_uz_zp after and before the earth fault.
Zaletą wynalazku jest wysoka czułość zabezpieczenia na zwarcia doziemne. W przypadku kabli 3 żyłowych o wspólnej żyle powrotnej lub 3 kabli jednożyłowych prąd uziomowy I_uz_zp ulega wyraźnej zmianie podczas zwarć doziemnych. Do detekcji zwarć doziemnych wystarczy 1 przekładnik prądowy o mniejszej przekładni niż przekładniki wykorzystywane do budowy filtrów składowej zerowej w żyłach roboczych, co przekłada się na większą dokładność pomiaru w zakresie małych prądów występujących podczas zwarć wysokooporowych w liniach kablowych. Ponadto montaż osprzętu potrzebnego do pracy zabezpieczenia jest prostszy.The advantage of the invention is the high sensitivity of the protection to earth faults. In the case of 3-core cables with a common return core or 3 single-core cables, the earth current I_uz_zp changes significantly during earth faults. To detect earth faults, 1 current transformer with a smaller ratio than the transformers used to build zero sequence filters in the working cores is enough, which translates into greater measurement accuracy in the range of small currents occurring during high-resistance faults in cable lines. In addition, the assembly of the equipment needed for the operation of the security is simpler.
Układ detekcji zwarć wysokooporowych linii kablowych lub kablowo-napowietrznych według wynalazku w przykładzie realizacji przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje schemat blokowy układu. Układ detekcji zwarć wysokooporowych linii kablowych lub kablowo-napowietrznych, znamienny tym, że sygnał wejściowy I_uz_zp jest doprowadzony do bloku 1 - układu detekcji stanów przejściowych mierzonego prądu I_uz_zp i bloku 2 - układu usuwania tła mierzonego prądu I_uz_zp, z kolei sygnał wejściowy I_pn jest doprowadzony do bloku 1b - układu do detekcji stanów przejściowych prądu I_pn i bloku 12 - bloku detekcji usunięcia doziemienia, natomiast wyjścia bloków 1 i 1b doprowadzają sygnał do bloku 3 - bramki logicznej typu AND, która pobudza blok 2, którego wyjście doprowadza sygnał do bloku 4 - układu filtracji połączonego z blokiem 5 - układem obliczania wielkości kryterialnych, którego wyjścia są połączone z komparatorami 6, 7 i 8, których wyjścia doprowadzają sygnał do bloku 9 - bramki typu AND połączonej z aktywatorem bloku 10 - opóźniacza, z kolei zacisk stop opóźniacza jest połączony z blokiem 12, a wyjście samego opóźniacza połączone jest z układem sterowania łącznikiem 11.The short-circuit detection system of high-resistance cable lines or cable-overhead lines according to the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a block diagram of the system. Short-circuit detection of high-resistance cable lines or overhead cable lines, characterized in that the input signal I_uz_zp is fed to block 1 - the transient detection system of the measured current I_uz_zp and block 2 - the background removal system of the measured current I_uz_zp, while the input signal I_pn is fed to block 1b - circuit for the detection of current transients I_pn and block 12 - earth fault removal detection block, while the outputs of blocks 1 and 1b lead a signal to block 3 - an AND logic gate, which activates block 2, the output of which leads a signal to block 4 of the system filtration connected to block 5 - a system for calculating criterion quantities, the outputs of which are connected to comparators 6, 7 and 8, whose outputs lead the signal to block 9 - AND gate connected to the activator of block 10 - delayer, while the delayer stop terminal is connected to block 12, and the output of the retarder itself is connected to the control system of switch 11.
Sposób i układ detekcji zwarć wysokooporowych linii kablowych lub kablowo-napowietrznych przedstawiają natomiast następujące przykłady.The method and system of short-circuit detection in high-resistance cable lines or overhead cable lines are presented in the following examples.
PL 236 806 B1PL 236 806 B1
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
W zabezpieczanej linii wystąpiło zwarcie doziemne, w związku z czym blok 1 wykrył zmianę prądu lub charakterystyczne stany przejściowe I_uz_zp, a blok 1b wykrył zmianę prądu lub charakterystyczne stany przejściowe I_pn, co spowodowało wygenerowanie wysokiego stanu na wyjściu bloku 3 - bramki logicznej typu AND. Następnie blok 2 określił wartość prądu I_uz_zp_zw charakterystyczną dla zwarcia doziemnego. Prąd I_uz_zp_zw został następnie odfiltrowany w bloku 4, a następnie w bloku 5 obliczono moduł i kąt prądu I_uz_zp_filtr. Pobudzone zostały komparatory 6, 7 i 8, w związku z czym aktywowano opóźniacz i rozpoczęto zliczanie czasu. Ponieważ nie wykryto skokowego zmniejszenia prądu I_pn przez blok 12 opóźniacz kontynuował zliczanie czasu aż do osiągnięcia wartości nastawionej po czym wygenerowany został sygnał na otwarcie łącznika zabezpieczanej linii.A ground fault occurred on the protected line, so block 1 detected a change in current or characteristic I_uz_zp transients, and block 1b detected a change in current or characteristic I_pn transients, which resulted in generating a high state at the output of block 3 - an AND logic gate. Then block 2 determined the value of the current I_uz_zp_zw characteristic of an earth fault. The current I_uz_zp_zw was then filtered in block 4, and then in block 5 the modulus and angle of the current I_uz_zp_filtr were calculated. Comparators 6, 7 and 8 were energized, therefore the retarder was activated and the time count was started. Since no step 12 current decrease I_pn was detected by block 12, the delayer continued counting the time until the preset value was reached, and a signal was generated to open the switch of the protected line.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Przez żyły powrotne zabezpieczanego kabla przepływa prąd błądzący niezwiązany z doziemieniem w zabezpieczanej linii. Gwałtowna zmiana prądu I_uz_zp powoduje pobudzenie bloku 1 jednak ze względu na brak doziemienia nie wykryto wzrostu I_pn, w związku z czym blok 3 nie zostaje pobudzony, a działanie algorytmu zostaje przerwane bez podjęcia dodatkowych działań.A stray current, not related to earth fault in the protected line, flows through the return conductors of the protected cable. A sudden change in the I_uz_zp current causes the block 1 to energize, however, due to the lack of a ground fault, no increase in I_pn was detected, therefore block 3 is not energized, and the algorithm is interrupted without taking any additional actions.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Działanie wynalazku polega na wykorzystaniu pomiaru prądu uziomowego żył powrotnych zabezpieczanego kabla lub składowej zerowej prądu żył powrotnych oraz prądu punktu neutralnego I_pn. Pierwszym etapem działania wynalazku jest detekcja stanów przejściowych w prądzie żyły powrotnej i/lub wzrostu amplitudy prądu w bloku 1. W celu uniewrażliwienia wynalazku na zbędne działanie związane z innymi stanami przejściowymi w mierzonym prądzie I_uz_zp wykorzystywany jest skokowy wzrost prądu lub rozpoznanie charakterystycznych stanów przejściowych I_pn rozpoznawanych przez blok 1b. W przypadku gdy w tym samym czasie wykryto skokowe zmiany w blokach 1 i 1b aktywowane jest wyjście bramki logicznej 3, które pobudza blok 2. Blok 2 porównuje prądy w żyłach powrotnych sprzed i po wykryciu stanu przejściowego w celu otrzymania różnicy wielkości związanej z doziemieniem, które wystąpiło w zabezpieczanej linii. Sygnał I_uz_zp_zw jest przetwarzany przez blok 4 w celu otrzymania odpowiedniej postaci mierzonych wielkości, następnie w bloku 5 obliczany jest moduł oraz kąt prądu I_uz_zp_filtr. Wielkości są porównywane przez układ komparatorów 6, 7 i 8. W przypadku gdy mierzone wielkości znajdują się w odpowiednim zakresie pobudzana jest bramka logiczna typu AND 9, której wyjście połączone z aktywatorem opóźniacza 10 powoduje rozpoczęcie zliczania czasu. W przypadku, gdy przez dostatecznie długi czas określony nastawą nie wystąpi zatrzymanie opóźniacza, opóźniacz wygeneruje sygnał na otwarcie łącznika 11. Sygnał na zatrzymanie opóźniacza generowany jest przez blok 12 po wykryciu skokowego zmniejszenia wartości prądu I_pn i służy do zablokowania działania zabezpieczenia w przypadku wygaszenia zwarcia doziemnego w zabezpieczanej linii. Resetowanie opóźniacza występuje po określonej zwłoce czasowej i ma na celu zapewnienie prawidłowego działania podczas zwarć doziemnych przerywanych.The operation of the invention consists in the use of measuring the earth current of the return conductors of the protected cable or the zero sequence current of the return conductors and the neutral point current I_pn. The first step in the operation of the invention is the detection of transients in the return conductor current and / or the increase in the current amplitude in block 1. In order to insensit the invention to unnecessary effects related to other transients in the measured current I_uz_zp, a surge current increase or recognition of the characteristic I_pn transient states recognized through block 1b. When step changes are detected in blocks 1 and 1b at the same time, the output of logic gate 3 is activated to energize block 2. Block 2 compares the currents in the return wires before and after the transient is detected to obtain a magnitude difference due to the ground fault occurred on a secured line. The I_uz_zp_zw signal is processed by block 4 to obtain the appropriate form of the measured quantities, then in block 5 the modulus and the I_uz_zp_filter current angle are calculated. The quantities are compared by the system of comparators 6, 7 and 8. When the measured quantities are in the appropriate range, the AND logic gate 9 is activated, the output of which, connected to the activator of the delayer 10, starts the time count. If the delayer does not stop for a sufficiently long time determined by the setting, the delayer will generate a signal to open the switch 11. The signal for stopping the delayer is generated by block 12 after detecting a step decrease in the current I_pn and is used to block the protection operation in the event of an earth fault extinguishment in the line to be protected. Retarder reset occurs after a certain time delay to ensure proper operation during intermittent earth faults.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427929A PL236806B1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427929A PL236806B1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL427929A1 PL427929A1 (en) | 2020-06-01 |
| PL236806B1 true PL236806B1 (en) | 2021-02-22 |
Family
ID=70855597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL427929A PL236806B1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236806B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2620828A1 (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-24 | Iberduero Sa | FAULT LOCATOR ON AN ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM |
| US5340964A (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-23 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for monitoring electrical loads |
| WO1998029752A1 (en) * | 1996-12-31 | 1998-07-09 | Abb Substation Automation Oy | System for locating faults and estimating fault resistance in distribution networks with tapped loads |
| WO2000031554A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | Adaptive Regelsysteme Gesellschaft Mbh | Method for determining an earth-faulted branch |
-
2018
- 2018-11-27 PL PL427929A patent/PL236806B1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2620828A1 (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-24 | Iberduero Sa | FAULT LOCATOR ON AN ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM |
| US5340964A (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-23 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for monitoring electrical loads |
| WO1998029752A1 (en) * | 1996-12-31 | 1998-07-09 | Abb Substation Automation Oy | System for locating faults and estimating fault resistance in distribution networks with tapped loads |
| WO2000031554A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | Adaptive Regelsysteme Gesellschaft Mbh | Method for determining an earth-faulted branch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL427929A1 (en) | 2020-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5230432B2 (en) | Earth leakage breaker system for three-phase power system | |
| US9182431B2 (en) | Method and apparatus for determining an insulation resistance in a grounded isole terre system | |
| JP7263251B2 (en) | Real-time detection/recovery system for power line failures in power distribution system and its construction method | |
| US20160025794A1 (en) | Apparatus and method for detecting leakage current | |
| Haleem et al. | Application of new directional logic to improve DC side fault discrimination for high resistance faults in HVDC grids | |
| CN103503262B (en) | For monitoring the method and apparatus of current transformer in differential protective system | |
| CN107438929A (en) | Method for being protected in combined power transmission line | |
| US20150124358A1 (en) | Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral | |
| KR102553291B1 (en) | Leakage Current restriction and Grounding or Electric Leakage Detection System | |
| JP2004239863A (en) | Grounding method for transformer | |
| US9928980B2 (en) | Method of electricity leakage detection and prevention of electrical equipment's outer surface and system thereof | |
| US3581152A (en) | Round protection and detecting for high voltage dc transmission system | |
| PL236806B1 (en) | System and method for detecting high-resistance short circuits of cable lines and overhead cable lines | |
| CN109038513B (en) | A kind of intelligent processing method of the broken string ground connection for failure phase transfer earthing or grounding means | |
| JP4871511B2 (en) | Interrupt insulation measuring device | |
| JP4995023B2 (en) | DC ground fault line discrimination device and discrimination method | |
| JP2006200898A5 (en) | ||
| RU2578123C1 (en) | Device for protection of electric circuits from single-phase ground faults | |
| CA2976989C (en) | A protection apparatus | |
| JP2013113632A (en) | Ground fault detecting method | |
| RU2085414C1 (en) | Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails | |
| JP2017022917A (en) | Ground fault direction relay device and ground fault direction relay device system | |
| JP2002027660A (en) | Ground fault detector for low-voltage circuit | |
| Jafari et al. | Analysis of a neutral grounding resistor monitoring method | |
| US20220252644A1 (en) | Fault detection in an electric power system |