Abstract
This paper investigates a study of the influence of an earthed transformer in a
double circuit transmission lines have intermediate tapped to provide to loads on a
measuring accuracy and performance of the conventional Distance Protection Relay
(DPR) installed in this configuration when the ground faults occur beyond tee point.
The protection of three-terminal lines is not as simple as that of two-terminal lines.
They usually experience problems caused by the zero sequence current in-feed of an
earthed transformer from the third terminal as well as mutual coupling due to this
current. This study has been modeling and simulating by using (Matlab\Simulink)
program to analyze a steady state of ground fault on single circuit to calculate the DPR
voltage, current and apparent impedance with various fault locations under operational
status for the Iraqi North Regional Grids (INRG) 132 kV system. The paper results
shows that current in-feed and mutual coupling by zero sequence of earthed
transformer may cause the distance relay to seriously under-reach or Under Reach
according to zero sequence current direction. The values of short circuit levels ratio of
system have major effect in this problem, So an apparent impedance as seen by DPR
and length of protective zone will change.
double circuit transmission lines have intermediate tapped to provide to loads on a
measuring accuracy and performance of the conventional Distance Protection Relay
(DPR) installed in this configuration when the ground faults occur beyond tee point.
The protection of three-terminal lines is not as simple as that of two-terminal lines.
They usually experience problems caused by the zero sequence current in-feed of an
earthed transformer from the third terminal as well as mutual coupling due to this
current. This study has been modeling and simulating by using (Matlab\Simulink)
program to analyze a steady state of ground fault on single circuit to calculate the DPR
voltage, current and apparent impedance with various fault locations under operational
status for the Iraqi North Regional Grids (INRG) 132 kV system. The paper results
shows that current in-feed and mutual coupling by zero sequence of earthed
transformer may cause the distance relay to seriously under-reach or Under Reach
according to zero sequence current direction. The values of short circuit levels ratio of
system have major effect in this problem, So an apparent impedance as seen by DPR
and length of protective zone will change.
Keywords
Distance Protection Relay
Earthed Transformer
fault location
Mutual Coupling Effect
Abstract
یتضمن ھذا البحث دراسة تأثیر المحولة المؤرضة في خطوط النقل المزدوجة ذات التفرّع الوسطي تجھز
أحمال على دقة قیاس وأداء مرحّلة حمایة المسافة التقلیدیة العاملة ضمن ھذا الترتیب من الخطوط عند حدوث الأعطال
الأرضیة بعد نقطة التفرّع. إن حمایة خطوط النقل ذات النھایات الثلاثة بوجود محولة مؤرضة أكثر صعوبة من حمایة
خطوط النقل ذات النھایتین بسبب المشاكل التي یمكن أن یسببھا تیار التتابع الصفري للمحولة والذي یعمل كمصدر تغذیة
للخطأ إضافي فضلاً عن تأثیر الاقتران التبادلي الناتج من ھذا التیار لكون خط النقل مزدوج الدائرة. تمت ھذه الدارسة
بتمثیل ونمذجة الدائرة التي تمثل حالة عطل خط مع الأرض لإحدى خطوط النقل المزدوجة باستخدام برنامج
وإیجاد قیم التیار والفولتیة لمرحّلة حمایة المسافة عند مواقع عطل وظروف تشغیلیة مختلفة (Matlab\Simulink)
مع وبدون تأثیر مقاومة العطل لجزء من منظومة خطوط النقل لشبكة كھرباء العراق للمنطقة الشمالیة. وقد أظھرت
نتائج البحث ھناك تأثیر لتیار التتابع الصفري للمحولة المؤرضة فضلاً عن تأثیر الحث التبادلي، ھذا التأثیر یكون على
قیمة وزاویة الممانعة المنظورة من قبل مرحّلة المسافة التي سوف تمیل أما إلى قصر في المدى الحمائي أو بعد في
المدى وذلك حسب اتجاه تیار التتابع الصفري بعد نقطة التفرّع، وشدة تغیر المدى الحمائي تعتمد على مستوى القصر
لقضبان العمومي وسعة المحولة المؤرضة.
أحمال على دقة قیاس وأداء مرحّلة حمایة المسافة التقلیدیة العاملة ضمن ھذا الترتیب من الخطوط عند حدوث الأعطال
الأرضیة بعد نقطة التفرّع. إن حمایة خطوط النقل ذات النھایات الثلاثة بوجود محولة مؤرضة أكثر صعوبة من حمایة
خطوط النقل ذات النھایتین بسبب المشاكل التي یمكن أن یسببھا تیار التتابع الصفري للمحولة والذي یعمل كمصدر تغذیة
للخطأ إضافي فضلاً عن تأثیر الاقتران التبادلي الناتج من ھذا التیار لكون خط النقل مزدوج الدائرة. تمت ھذه الدارسة
بتمثیل ونمذجة الدائرة التي تمثل حالة عطل خط مع الأرض لإحدى خطوط النقل المزدوجة باستخدام برنامج
وإیجاد قیم التیار والفولتیة لمرحّلة حمایة المسافة عند مواقع عطل وظروف تشغیلیة مختلفة (Matlab\Simulink)
مع وبدون تأثیر مقاومة العطل لجزء من منظومة خطوط النقل لشبكة كھرباء العراق للمنطقة الشمالیة. وقد أظھرت
نتائج البحث ھناك تأثیر لتیار التتابع الصفري للمحولة المؤرضة فضلاً عن تأثیر الحث التبادلي، ھذا التأثیر یكون على
قیمة وزاویة الممانعة المنظورة من قبل مرحّلة المسافة التي سوف تمیل أما إلى قصر في المدى الحمائي أو بعد في
المدى وذلك حسب اتجاه تیار التتابع الصفري بعد نقطة التفرّع، وشدة تغیر المدى الحمائي تعتمد على مستوى القصر
لقضبان العمومي وسعة المحولة المؤرضة.