Localizing faults in power transmission line with applying signals of directional elements at both line ends

• Autorzy: Herlender, Justyna , Iżykowski, Jan

Warianty tytułu

PL

Lokalizowanie zwarć w elektroenergetycznej linii przesyłowej z użyciem sygnałów z elementów kierunkowych z dwóch końców linii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the algorithm intended for localizing faults in a power transmission line for an inspection-repair purpose. Its innovative element is that a specific input signals of the algorithm have been considered. In particular, incremental positive-sequence voltages and currents taken from directional elements of protective relays installed at both line ends have been taken as the input signals of the localizing algorithm. More general case with regards to synchronism of the measurements is considered, i.e. the measurements acquired asynchronously at both line ends. The fault signals from ATP-EMTP simulations of faults on the sample transmission line were applied for validation of the presented algorithm and for evaluating the fault location accuracy.

PL

Artykuł przedstawia algorytm przeznaczony do lokalizowania zwarć w elektroenergetycznej linii przesyłowej, z zastosowaniem do celów inspekcyjno-remontowych. Jego elementem innowacyjnym jest to, że rozważono specyficzne sygnały wejściowe badanego algorytmu. W szczególności, przedstawiono zastosowanie przyrostowych sygnałów napięć i prądów dla składowej zgodnej z elementów kierunkowych w przekaźnikach zabezpieczeniowych, zainstalowanych na obu końcach linii, jako sygnałów wejściowych dla algorytmu lokalizującego. Bardziej ogólny przypadek dotyczący synchronizmu pomiarów został rozważony, tj. wzięto pod uwagę pomiary dokonywane na obu końcach linii w sposób niesynchroniczny. Do walidacji przedstawionego algorytmu oraz oceny dokładności lokalizowania zwarć zastosowano sygnały zwarciowe z symulacji zwarć w rozważanej linii przesyłowej, wykonane w programie ATP-EMTP.

Słowa kluczowe

PL

linia przesyłowa; zabezpieczenie; element kierunkowy; wielkości przyrostowe; lokalizowanie zwarć; symulacja zwarć

EN

transmission line; protection; directional element; incremental quantities; fault localizing; fault simulation

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 7
• Strony: 135--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Herlender, Justyna

• Wroclaw University of Science and Technology, Department of Electrical Power Engineering, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego St., 50-370 Wroclaw, Poland,

autor

Iżykowski, Jan

• professor emeritus

Bibliografia

• [1] Dołęga W., Failures of overhead lines in national electric power system – selected aspects, Przegląd Elektrotechniczny, 97 (2021), nr 8, 9-14
• [2] IEEE Guide for Determining Fault Location on AC Transmission and Distribution Lines IEEE Std. C37.114-2014, New York, NY, USA: IEEE, (2014)
• [3] Das S., Santoso S., Gaikwad A., Patel M., Impedance-based fault location in transmission networks: Theory and application, IEEE Access, (2014), vol. 2, 537-557
• [4] Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E., Fault Location on Power Networks, Springer, London, (2010)
• [5] Gonzalez-Sanchez V.H., Torres-García V., Guillen D., Ramírez-Zavala S., Review of fault location algorithms in transmission lines, IEEE International Autumn Meeting on Power, Electronics and Computing (ROPEC), Ixtapa, Mexico, (2021), 1-8
• [6] Panahi H., Zamani R., Sanaye-Pasand M., Mehrjerdi H., Advances in Transmission Network Fault Location in Modern Power Systems: Review, Outlook and Future Works, IEEE Access, (2021), vol. 9, 158599-158615
• [7] Sachdev M.S., Agarwal R., A technique for estimating line fault locations from digital distance relay measurements, IEEE Transactions on Power Delivery, (1988), vol. 3, no. 1, 121-129
• [8] Izykowski J., Rosolowski E., Saha M.M., A fault location method for application with current differential relays of three terminal lines, IEEE Transactions on Power Delivery, (2007), vol. 22, no. 4, 2099-2107
• [9] Avendano O., Kasztenny B., Altuve H.J., Bin Le, Fischer N.,Tutorial on fault locating embedded in line current differential relays – methods, implementation, and application considerations, 17th Annual Georgia Tech Fault and Disturbance Analysis Conference, (2014)
• [10] McLaren P.G., Swift G.W., Zhang Z., A new positive sequence directional element for numerical distance relays, IEEE Transactions on Power Delivery, (1995), vol.2, 334-339
• [11] Hoq T.M.D., Wang J., Taylor N., An incremental quantity based distance protection with capacitor voltage estimation for series compensated transmission lines, IEEE Access, (2021), vol. 9, 164493-164502
• [12] Blumschein J.,Dzienis C., Kereit M., Directional comparison based on high-speed-distance protection using delta quantities, Siemens AG, (2014)
• [13] ATPDRAW for Windows, version (7.3), Users’ Manual (2021), https://www.atpdraw.net/
• [14] Stanojevic V.A., Preston G., Terzija V., Synchronised measurements based algorithm for long transmission line fault analysis, IEEE Trans. Smart Grid, (2018), vol. 9, no. 5, 4448- 4457

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).