Paunsa ha usa ka Single-Phase Grounding Fault Judgment alang sa 3-Phase 4PT ha mga Ungrounded Systems?

Sa mga sistema nga walay ground sa 10 kV ug 35 kV, ang mga pagkamal sa single-phase nagresulta sa gamay nga kasagaran sa kuryente, kini mahimong dili makapahimulos sa protection. Sumala sa regulasyon, ang operasyon limitado sa 2 oras; ang pag-uli nga wala mohimo sa mga pagkamal mahimong mapuslan, apan adunay posibilidad nga magbutang og danno sa mga switch. Habang ang IEE-Business naghuhumyo sa mga small-current grounding line selection devices sa 110 kV ug 220 kV substations, ang kalidad gihapon kaayo gamay, ang monitoring/operation staff gigikanan sa pagsusi sa mga remote measurements. Para sa mga ungrounded system nga may tulo ka phase 4PT voltage transformers, kini nga paper nag-analisa sa single-phase grounding aron mapadali ang paggamit sa mga remote measurement alang sa staff, naghatag og solusyon batas sa field experience.

1 Analisis sa Normal nga Operasyon ug Single-Phase Grounding Faults sa Ungrounded Systems
1.1 Voltage Transformer Principle Sa Normal nga Operasyon

Para sa 10 kV bus tulo ka phase 4PT voltage transformer (wiring: Figure 1), U_A, U_B, U_C(phase-to-ground voltages), U_L (zero-sequence voltage); U_Aa, U_Bb, U_Cc (primary winding phase voltages); U_a, U_b, U_c (secondary winding phase voltages), 3U₀ (zero-sequence voltage). Tanang PT ratios:(10 kV/√3)/(57.74 V).

Sa normal nga operasyon, ang primary tulo ka phase ug zero-sequence voltages gi-analisa, isip ipailustrar sa Equation (1). Gikan sa Equation (1), ang secondary voltages nakuhá isip U_a= 57.74 V, U_b = 57.74V, U_c = 57.74V, ug 3U₀ = 0V, na consistent sa secondary voltages sa voltage transformer nga may tulo ka phase open-delta connection.

1.2 Principle Analysis of PT in Single - Phase Grounding

Kung nag-occur ang phase-A grounding fault, ang primary side sa voltage transformer mahimong ma-represent sa equivalent figure isip ipailustrar sa Figure 2. Diin, ang primary windings sa tulo ka phase PT, ang zero-sequence winding impedance, ug U_A', U_B', U_C', U_L' sao ang phase-to-ground voltages sa tulo ka phase ug ang zero-sequence voltage kung mag-occur ang phase-A grounding fault, respectively.

Sumala sa superposition theorem, makuhá ang

Sumala sa characteristics sa tulo ka phase 4PT voltage transformer, ang impedance sa zero-sequence winding labi ka dako kay sa phase winding. Ang formula mahimong mas simplify isip ipailustrar sa Formula (3).

Kung mag-occur ang phase-A grounding fault, ang phase-to-ground voltage sa phase A zero, ug ang voltages sa phases B ug C 10 kV. Combined sa Formula (3), makuhá ang phasor diagram sa panahon sa single-phase grounding fault, isip ipailustrar sa Figure 3.

Sumala sa phasor diagram analysis sa Figure 3, makuhá ang Formula (4). Diin, U_Aa', U_Bb', ug U_Cc' ang primary winding voltages sa bus after sa phase-A grounding fault, respectively.U_Aa'= U_A 10kV√3, U_Bb'= U_B 10kV√3, U_Cc' =U_C 10kV√3, U_L'=U_A = 10kV √3. Converting to the secondary side after the fault, we can get U_a' = 57.74V, U_b' = 57.74V, U_c' = 57.74V, and 3U₀' = 57.74V.

Gikan sa uban nga analisis, sa ungrounded system, kung mag-occur ang single-phase grounding fault, ang voltages sa tulo ka phase ABC tanan 57.74 V, na consistent sa normal nga operasyon situation. Lamang ang zero-sequence voltage mogrow up sa phase voltage, na bring great confusion sa monitoring ug operation and maintenance personnel. Dugay ra matukod nga usa ka single-phase grounding fault. Ania, tungod sa gamay nga kasagaran sa kuryente, ang protection dili mohimo sa tripping, na bring hidden dangers sa safe ug stable nga operasyon sa power grid.

2 Rectification Measures

Arong masolbar ang problema, para sa voltage transformer nga may tulo ka phase 4PT wiring mode, kung mag-occur ang single-phase grounding fault, ang uploaded tulo ka phase voltage remote measurement consistent sa normal nga operasyon situation, na bring certain confusion sa monitoring ug operation and maintenance personnel. Kini nga paper propose sa pag-keep sa wiring mode sa primary side voltage winding sa tulo ka phase 4PT voltage transformer unchanged ug change sa wiring sa secondary winding, isip ipailustrar sa Figure 4.

Sumala sa principle analyzed sa Section 1.2, makuhá ang: U_A' = U_L' + U_Aa' = 0V, U_B' = U_L' + U_Bb' = 10kV, U_C' = U_L' + U_Cc' = 10kV. That is, ang secondary voltages after the fault U_A' = 0V, U_B' = 100 kV, U_C' = 100kV, ug3U₀' = 57.74kV. Gikan sa data analyzed above, para sa improved tulo ka phase 4PT voltage transformer, sa panahon sa single-phase grounding fault, ang tulo ka phase voltages consistent sa single-phase fault sa tulo ka phase four-wire system, ug ang zero-sequence voltage usab mogrow up sa phase voltage.

Ang monitoring ug operation and maintenance personnel mahimong mabilis nga mahatagan og huna-huna nga nag-occur ang single-phase grounding fault sa 10 kV system. Combined sa small-current grounding line selection device, ang relevant fault line mahimong malikayan sa dili pa modaghan.

3 Conclusion

Kini nga paper propose ang secondary winding wiring method para sa tulo ka phase 4PT voltage transformer, nga makapadala og tulo ka phase voltage remote measurements nga may sama nga characteristics sa single-phase grounding fault sa ungrounded system sa monitoring system. Busa, mas makatabang sa monitoring ug operation and maintenance personnel sa paghimo og mabilis nga huna-huna, prevent ang pagdami sa fault, ug ensure ang safe ug stable nga operasyon sa power grid.