УДОСКОНАЛЕННЯ ЗАХИСТУ ВІД ЗАМИКАНЬ НА ЗЕМЛЮ  В РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖАХ

phase-to-earth fault
compensated electrical network
selective protection
Hoertzel algorithm
zero-sequence current and voltage
reactive power замикання фази на землю
компенсована електрична мережа
селективний захист
алгоритм Гертцеля
струм і напруга нульової послідовності
реактивна потужність

Як цитувати

[1]

Сивокобиленко, В. і Лисенко, В. 2020. УДОСКОНАЛЕННЯ ЗАХИСТУ ВІД ЗАМИКАНЬ НА ЗЕМЛЮ В РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖАХ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 5 (Сер 2020), 054. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2020.05.054.

Анотація

Метою роботи є удосконалення захисту від однофазних замикань на землю для розподільних електричних мереж шляхом усунення вад відомих методів захисту. Для селективної дії захисту визначають напрям реактивної потужності за допомогою виділених зі струму і напруги нульової послідовності складових з частотою, вищою за 50 Гц. Задля цього використовують цифрові частотні фільтри. За допомогою математичної моделі виявлено можливість неселективної роботи такого алгоритму через вплив аперіодичних складових у струмах і напругах у перехідних процесах, а також недостатню чутливість захисту у разі замикання фази на землю через активні опори, більші за 10-20 Ом. Отримано залежності реактивної потужності від частоти сигналів, які виділяються фільтрами Гертцеля. Ці фільтри взято за основу, бо вони потребують менших обчислювальних витрат у порівнянні з дискретним перетворенням Фур’є. Запропоновано перед подачею струму і напруги нульової послідовності на частотні фільтри виконувати їхнє диферен-ціювання, що послаблює вплив аперіодичних складових на фазові похибки реле та значно підсилює корисні сигнали. Задля підвищення чутливості реле у разі замикання фази на землю через активний опір до 100 Ом у схему реле включають фільтри Гертцеля (для струму і напруги) задля виділення складових для двох різних частот, а реактивну потужність знаходять як суму потужностей для першої і другої частоти. Чутливість удосконаленого алгоритму захисту у порівнянні з відомими алгоритмами захисту підвищено в 10-20 разів. Бібл. 13, рис. 6, табл. 2.

https://doi.org/10.15407/techned2020.05.054

ARTICLE_11_PDF

Посилання

Amin Ghaderi, Herbert L. Ginn, Hossein Ali Mohammadpour High impedance fault detection. Electric Power Systems Research. 2017. Vol. 143. Pp. 376-388. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2016.10.021

Farughian A., Kumpulainen L., Kauhaniemi K. Review of methodologies for earth fault indication and location in compensated and unearthed MV distribution networks. Electric Power Systems Research. 2018. Vol. 154. Pp. 373-380. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2017.09.006

Gururajapathy S.S., Mokhlis H., Illias H.A. Fault location and detection techniques in power distribution systems with distributed generation: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 74. Pp. 949-958. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.021

Santos W.C., Lopes F.V., Brito N.S.D., Souza B.A. High-Impedance Fault Identification on Distribution Networks. IEEE Transactions on Power Delivery. 2017. Vol. 32. No 1. Pp. 23-32. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2016.2548942

Hajibandeh N., Faghihi F., Ranjbar H., Kazari H. Classifications of disturbances using wavelet transform and support vector machine. Turkish journal of electrical engineering & computer sciences. 2017. Vol. 25. Pp. 832-843. DOI: https://doi.org/10.3906/elk-1511-124

Xuan Z., Xie S., Sun Q. The Empirical Mode Decomposition Process of Non-stationary Signals. 2010 International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation. Changsha City, 2010. Pp. 866-869. DOI: https://doi.org/10.1109/ICMTMA.2010.280

Altonen J., Wahlroos A., Vähäkuopus S. Application of Multi-Frequency Admittance-Based Fault Passage Indication in Practical Compensated Mv-Network. 24-th International Conference on Electricity Distribution. Glasgow, 2017. No 0967.

Ha H., Subramanian S. Transient earth fault detection on compensated earthed system. 22th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution. Stockholm, 2013. No 0119. DOI: https://doi.org/10.1049/cp.2013.0567

Kyrylenko O.V., Seheda M.S., Butkevych O.F., Mazur T.A. Mathematical modeling in power engineering. Lviv: Lvivska politekhnika, 2013. 608 p. (Ukr)

Pitot F., Venkataraman K., Vassilevsky N., Teon C.P. Wattmetric earth fault protection – innovation for compensated distribution networks 23rd International Conference on Electricity Distribution. Lyon, 2015. No 0963.

Syvokobylenko V.F., Lysenko V.A. Microprocessor selective protection from the phase to the earth fault in electric networks with petersen coil in neutral. Tekhnichna Elektrodynamika. 2019. No 2. Pp. 54-62. (Rus) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.02.54

Michalik M., Rebizant W., Lukowicz M., Seung-Jae Lee, Sang-Hee Kang. High-impedance fault detection in distribution networks with use of wavelet-based algorithm. IEEE Transactions on Power Delivery, 2006. Vol. 21. No 4. Pp. 1793-1802. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2006.874581

Syvokobylenko V.F., Derkachev S.V. Equivalent sinusoids method for digital measuring devices of relay protection. Zbirnyk naukovykh prats DonNTU. Seriia Obchysliuvalna tekhnika ta avtomatyzatsiia. 2015. No 1(28). Pp. 215-221. (Rus)