Research Centre BRESLER Modern Fault Location Technique for the Utility A.Podshivalin, I.Klimatova, E.Terentyev Reporter: Andrei Podshivalin Department Manager, PhD Research Centre BRESLER Russia

Page 2 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Precision SpeedSpeed of operation Dependability AllAll kinds of objects (models) Application services Requirements to Fault Location

Page 3 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER probingActive probing systems Autonomous IEDs traveling waves –based on traveling waves principle distance –based on distance principle Specialized on FL or protection Software FL products based upon analysis of information Stored in digital recordings or other measuring methods Fault Location Implementation

Page 4 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Fault Locations Solutions High-frequency distance methods Active probing Passive (traveling wave)

Page 5 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Дистанционный Дистанционный (пассивный) –замер сопротивления Погрешность Погрешность определения места повреждения: переходного сопротивления –при наличии переходного сопротивления в месте повреждения ОМП. Традиционный алгоритм

Page 6 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER based on distance principleAutonomous IEDs based on distance principle –Universality –Low prices –Enough precision –Determinancy Advantages of Implementation

Page 7 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER modelingMethods of power system modeling Fault criteriaFault criteria and fault coordinate search algorithm informational components extractionMethods of informational components extraction Ways for Precision Increasing

Page 8 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Models. Special Sections Modeling Modeling – залог высокой точности Special lines sections Taps Parallel lines

Page 9 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER The multi-pole technique Models. Taps Equivalent

Page 10 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Single parallel lineSingle parallel line current influence Models. Parallel Lines Equivalent - Parallel line current is known - Parallel line current is unknown U s(0) – U r(0) = Z (0) I (0) + Z (01) I (1) 0 = Z (01) I (0) + Z (1) I (1) U s(0) – U r(0) = Z eqv I (0)

Page 11 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Multi parallel lineMulti parallel line current influence Models. Parallel Lines Equivalent Удобный способ учета всех параллельных линий

Page 12 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Fault Criteria Criteria is Criteria is resistive fault impedance independent R fFault Location is independent of R f Simplifications defaultSimplifications default – minimum inaccuracy Left part of a power system Right part of a power system xfxfxfxf RfRfRfRf повреждение ТОP-Locator

Page 13 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Informational Components Extraction Recording Prefault condition Actual condition FL function i(t) t More information – higher precision ТОР-Locator inaccuracy compensation + inaccuracy compensation of current transformers

Page 14 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ОМП. Расчет места повреждения Расчет координаты места повреждения на найденном участке прямым методом

Page 15 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Input data Output dataOutput data Advantages Settings Calculation Automation

Page 16 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ,6220 kV transmission line «Cheboksary HPP – Chigashevo» 75,6 km long 7Structure – 7 sections Application

Page 17 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER The goal function values along the transmission lineThe goal function values along the transmission line –a – phase A to ground fault real distance 22,5 km calculation distance 22,2 km –b – phase-to-phase-to-ground fault (B–C–N) real distance 45,0 km calculation distance 43,9 km Application. Results

Page 18 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER Service

Page 19 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ОМП. Назначение Определение места повреждения –ускорение поиска места КЗ –информация о самоустранившихся КЗ сокращение расстояния обхода

Page 20 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER двух Решение задачи ОМП на двух уровнях: –Централизованные ОМП программы на персональном компьютере высокая точность и надежность результатов –Автономные устройства –Автономные устройства ОМП ТОР-Локатор установка непосредственно на подстанции оперативность ОМП. Решение задачи

Page 21 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ТОР-Локатор. Применение глухозаземленнойЛЭП с глухозаземленной нейтралью –все –все виды повреждений другимиЛЭП с другими режимами нейтрали –междуфазные трехфазные –междуфазные и трехфазные замыкания кВ 6 – 35 кВ

Page 22 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ТОР-Локатор. Схемы работы Регистрация обработка Регистрация осциллограммы и ее обработка Определение Определение вида повреждения и поврежденных фаз Расчет места Расчет места повреждения Индикация Индикация расстояния до повреждения Авария Регистрация осциллограммы Анализ Выдача результатов

Page 23 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER IсIс Контроль ВЛ 10 кВ –Коломенские электрические сети (МОЭСК) ПС Туменская, фидер 22 Утяжеленные условия испытания Испытания на реальном объекте Длина 7,1 км ТОР 100-ЛОК IаIа Междуфазное КЗ в конце линии Успешное ОМП! Погрешность 0,3 км

Page 24 Research Centre BRESLER Date: © Research Centre BRESLER ТОР-Локатор. Достоинства Быстрое Быстрое получение информации об аварии –место, аварийные параметры Удобное Удобное применение Гибкость –работа в «сложных» сетях Высокая точность Высокая точность – результаты эксплуатации ОАО «ФСК ЕЭС»Рекомендован к применению на объектах ОАО «ФСК ЕЭС»