Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Vinkelfelet i mätkretsens påverkan på riktade jordfelsskydd
University West, Department of Engineering Science, Division of Automation Systems.
University West, Department of Engineering Science, Division of Automation Systems.
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
The angular error in the measuring circuits impact on the directional earth-fault protection (English)
Abstract [sv]

Utfört examensarbete undersöker vinkelfelet i mätkretsen för riktade jordfelsskydd och hur det påverkar dess felbortkoppling. Uppkomna vinkelfel i mätkretsen kan påverka det riktade jordfelsskyddet så att verklig felström och uppmätt felström inte stämmer överens, vilket kan leda till uteblivna eller obefogade felbortkopplingar. Vattenfall ställer krav på att vinkelfelet får uppgå till max ±2 grader för mätkretsen. Eftersom vinkelfelet i många fall har en hög påverkan på jordfelsskyddets noggrannhet undersöks vad Vattenfalls vinkelkrav egentligen innebär. Största orsaken till vinkelfelet uppstår oftast i strömtransformatorn och därför undersöks hur mycket två strömtransformatorer med olika klassificeringar som är vanliga i elnätet påverkar vinkelfelet i mätkretsen.

Jordfel är det vanligast uppkomna felet i mellanspänningsnät och dess storlek beror till stor del på hur mycket kapacitivt bidrag som finns på linjerna samt värdet på nollpunktsresistorn. Det kapacitiva bidraget från linjen kompenseras centralt i fördelningsstationen och ibland lokalt ute på ledningen. Den högst tillåtna centralt kompenserade delen av en linje får vara 30 A, vid reservdrift av en linje kan denna del uppgå till 60 A. Vinkelfelet har en högre påverkan vid stora kapacitiva bidrag och vid låga värden på nollpunktsresistorn. I många fall sitter det flera riktade jordfelsskydd på samma linje där selektivitet alltid eftersträvas. Vinkelfelet kan ha en negativ påverkan på denna selektivitet.

Genom beräkningar, simuleringar och provningar har ett antal slutsatser dragits. Vattenfalls vinkelkrav ger en otydlig bild angående tillåten påverkan på jordfelsskyddet. Med rätt val av strömtransformator påvisas att det troligtvis är möjligt att skärpa vinkelkravet. För att minska vinkelfelets påverkan kan den högst tillåtna centralt kompenserade delen minskas och/eller öka värdet på nollpunktsresistorn. En beloppsselektivitet på 1000 Ω kan inte alltid tillämpas då vissa fall kräver en beloppsselektivitet på 2000 Ω. Genom att sätta nollpunktsspänningen som utlösningsvillkor och nollpunktsströmmen som frigivningsvillkor kan enligt studien troligen ett noggrannare jordfelsskydd uppnås.

Abstract [en]

This bachelor's thesis examines the angular error in the measurement circuit for directional earth-fault protection and how this error affects the fault disconnection. Angular errors in the measurement circuit can affect the directional earth-fault protection in such a way that the real fault current and the measured fault current do not match. This can lead to missed or unwarranted fault disconnections. Vattenfall has a requirement which states that the angular error must not exceed ±2 degrees for the measurement circuit. Since the angular error in many cases has a high impact on the earth-fault accuracy, an investigation concerning what Vattenfalls angle requirement really means. The main cause of the angular error usually occurs in the current transformers and therefore two commonly used current transformers in the grid with different classifications and their impact on the angular error in the measurement circuit are examined.

Ground fault is the most common fault which occurs in a distribution network, its size depends largely on the amount of capacitive current which the grid contributes with as well as the size of the neutral grounding resistor. The capacitive contribution of the grid compensates centrally in the distribution station and sometimes locally on the line. The maximum permitted centrally compensated part of a line is limited to 30 A, this central part can go up to 60 A in case the line needs to be fed from a second distribution station. The angular error has a higher impact if the capacitive contribution is high and for low values of the neutral grounding resistor. In many cases more than one earth-fault protection are found on the same line, in these cases selectivity is always pursued. The angular error may have a negative effect on the selectivity.

By calculations, simulations and tests a number of conclusions can be drawn. Vattenfalls

angle requirement gives an unclear picture concerning the permitted impact on the earthfault

protection. Moreover selecting the correct current transformer demonstrates that the

angular requirement can probably be sharpened. To reduce the influence of the angular error

the maximum permitted centrally compensated part be reduced and/or the value of the

neutral grounding resistor can be increased. A selectivity of 1000

Ω can not always be applied

since certain cases require a selectivity of 2000

Ω. By setting the zero sequence voltage as the

trigger condition and the zero sequence current as the realese condition, according to this

study it may be possible to achieve a more accurate earth-fault protection.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 53 p.
Keyword [en]
Earth fault, angular error, directional earth-fault protection, current transformer
Keyword [sv]
Jordfel, vinkelfel, riktade jordfelsskydd, strömtransformator, spänningstransformator
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-7511Local ID: EXC585OAI: oai:DiVA.org:hv-7511DiVA: diva2:802797
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elkraft
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-04-21 Created: 2015-04-13 Last updated: 2015-12-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2305 kB)371 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2305 kBChecksum SHA-512
a733254e06db3579cde54d39594d1867baee5042222c104af625ffdfaaa68a7eb49fadee00723a30ed735c0f26e698c2e9896c0ccf3a5411848d2cd2057a25f3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Division of Automation Systems
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 371 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 958 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf