المجلة الدولية للعلوم والتقنية
International Science and Technology Journal
مجلة علمية محكمة ينشرها
تحت إشراف
مجلة مفتوحة الوصول
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة
Distance Protection Relay and effect MOV on zones of relay using MATLAB
الباحث(ون): | - Mustafa Ali Esmaio
- Mohamed Ali Eltaeb
|
المؤسسة: | College of Technical Sciences. Misurata Misurata University |
المجال: | الهندسة الكهربائية و الالكترونية وهندسة الاتصالات |
منشور في: | العدد الرابع و الثلاثون - أبريل 2024 |
الملخص
تشكل خطوط التحويل جزءاً هاماً من نظام الطاقة. وتُستخدم خطوط النقل لنقل الطاقة وهي عرضة للعديد من الأعطال. لذلك، تُستخدَم مرحلات الحماية لحماية خطوط النقل. والغرض من نظام الحماية هو عزل الجزء المعيب عن الجزء الصحيح، لأن التيارات الكبيرة التي تولدها الأخطاء قد تتسبب في تلف المعدات الكهربائية. وإحدى عمليات الحماية للنقل هو التتابع عن بعد ويستخدم أساساً في خط الإرسال. وفي بعض الأحيان تستخدم هذه المرحلات للحماية الاحتياطية. مرحلات المسافة لكي تحدد الإعاقة تحتاج إلى الجهد والتيارات. وعادة ما تكون خطوط النقل محمية عن طريق مرحّل للحماية عن بعد. ومرحلات المسافة هي من الدرجة العالية السرعة ويمكن أن توفر خطوط الإرسال ومرحلات المسافة الحماية التي تستخدم قياسات المعاوقة لتحديد وجود ومواقع العيوب، هي "مُحَلَّلة" بواسطة مكثف سلسلة مركَّب على الخط، عندما لا يكون وجود أو عدم وجود فقدان عالي في دائرة الخطأ معروفاً مسبقاً. والسبب في ذلك هو أن المكثفات تقوم بإلغاء أو تعويض جزء من محاثة الخط، لذا فقد يستشعر المرحل وجود خطأ في منطقته الأولى عندما يكون الخطأ في الواقع في المنطقة الثانية أو الثالثة من الحماية. على نحو مماثل، المنطقة الأولى خطأ واحد يمكن اعتباره خطأ عكسي. وفي الواقع، يمكن أن يتسبب ذلك في بعض أخطاء التشغيل الباهظة التكلفة. والخطوط التعويضية في سلسلة خطوط محمية من الإفراط في الجهد من قِبَل معاملات ثاني أكسيد المعدن (MOVs) المرتبطة بموازاة مخزن المكثفات. والخصائص غير الخطية لأجهزة MOV تزيد من تعقيد عملية تحليل الأعطال والحماية عن بُعد. وأثناء الأخطاء، تعدل معاوقة الخط بعرقلة معادلة لدائرة MOV/capacitor الموازية.
الجدير بالملاحظة هو طريقة تحدد قيم L و C من الخط و تأثير MOV في وقت الخطأ. و يتم ذلك عن طريق تحليل المحتوى المتزامن والمتزامن الفرعي للمحتويات والإشارات الحالية بصورة منفصلة والتي توفر معلومات كافية لحساب سلسلة L وC من الخط و في هذه الورقة، حُسب خط الإرسال، معرقلة Z، Z(f) كدالة للتردد، وحُدد بواسطة خصائص التسلسل وتأثير MOV المدروس على حماية الخط وموقع الخطأ. ويُبيَّن أيضاً التشغيل السليم لمرحلات حماية المسافة. وتأثيره على مناطق المرحل.
الكلمات الرئيسية: توفير الحماية عن بعد، وخطوط النقل، ومناطق المرحل، ووسائط النقل.
Abstract
Transmission lines are an important part of the power system. Transmission lines are used to transmit power and are prone to many breakdowns. Therefore, protection relays are used to protect transmission lines. The purpose of the protection system is to isolate the faulty part from the healthy part, because large currents generated by faults may cause damage to electrical equipment. One of the protection relays is the distance relay and is mainly used in the transmission line. Sometimes these relays are used for backup protection. Distance relays to determine impedance need voltage and current. Transmission lines are usually protected by a distance protection relay. Distance relays are of the high-speed class and can provide transmission lines.
Protection distance relays that use impedance measurements to determine the presence and location of faults, are "fooled" by a series capacitor mounted on the line, when the presence or absence of a capacitor in the fault circuit is not known in advance. This is because the capacitor cancels or compensates for some of the line inductance, so the relay may sense a fault in its first region when the fault is actually in the second or third region of the protection. Similarly, Zone one fault can be considered reverse faults. In fact, this can cause some costly operating errors.
Series compensated lines are protected from overvoltage by metal-oxide-varistors (MOVs) connected in parallel with the capacitor bank. The nonlinear characteristics of MOV devices add complexity to fault analysis and distance protection operation. During faults, the impedance of the line is modified by an equivalent impedance of the parallel MOV/capacitor circuit.
Worth noting is a method that determines the L and C string values of the font and the MOV effect at the time of the error. This is done by analyzing the synchronous and sub-synchronous content of the voltage and current signals separately which provides enough information to calculate the L and C series of the line.
In this paper, the transmission line impedance Z, Z(f) as a function of frequency has been calculated and plotted by the sequence characteristics and the studied MOV effect on line protection and fault location. Proper operation of the distance protection relay is also shown, and its effect on relay regions.
Keywords: Distance protection relay, transmission line, zones of relay, MOV.