Performance Comparison of Impedance-Based Fault Location Methods for Transmission Line

Abstract

Electric transmission lines play a very essential role in transmitting power energy from generation centers to consumption regions. They can be exposed to fault occurrences due to various reasons, such as lightning strikes, malfunction of components, and human errors. Since fault is unpredictable, a fast fault location method is required to minimize the impact of fault in power systems. This paper presents a research work for comparing the performance of the impedance-based fault location methods, in which the impedance parameter of the faulted line section is calculated as a measure of the distance to the fault. To evaluate the capability of the methods for correctly detecting and locating the fault locations, comprehensive simulation results are carried out. This computation is based on modeling and simulating a three-phase 220kV overhead transmission line in the Matlab/Simulink software. Short circuits which occur in various fault resistances and locations along the transmission line are emulated to investigate several case studies and the accuracy of fault location determination is calculated to compare the performance among these fault location methods.

Methods for Fault Location in High Voltage Power Transmission Lines: A Comparative Analysis

“…The performance of the impedance-based fault location methods was comprehensively studied in Khoa, Cuong, Cuong and Hieu (2022). The single-ended fault location for hybrid distribution lines was based on the characteristic distribution of traveling wave along the line (Shu et al 2003).…”

Ứng dụng Matlab App Designer thiết kế chương trình mô phỏng định vị sự cố trên đường dây tải điện dựa trên các phương pháp tổng trở

“…Có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy với tính chất đơn giản, khối lượng tính toán ít, tích hợp vào các thiết bị phần cứng dễ dàng, các phương pháp định vị sự cố dựa trên tổng trở được áp dụng (Roostaee et al, 2017;Khoa et al, 2022). Các dữ liệu đo lường điện áp, dòng điện ở một hoặc hai đầu đường dây được sử dụng để xác định vị trí ngắn mạch trên đường dây.…”

“…Mặt khác, các yếu tố như thành phần điện dung của đường dây, điện trở sự cố, chế độ xác lập trước khi xảy ra sự cố ngắn mạch,… có thể tác động đến độ chính xác của các phương pháp tổng trở cần phải được nghiên cứu khảo sát một cách toàn diện. Từ cơ sở toán học của các phương pháp định vị sự cố dựa trên tổng trở trong các công trình (Das et al, 2014;Roostaee et al, 2017;Khoa et al, 2022) đã phân tích ở trên, một chương trình mô phỏng định vị sự cố mang tính tổng quát được thiết kế để có thể khảo sát nhiều trường hợp sự cố khác nhau cũng như để nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố đến độ chính xác định vị sự cố của các phương pháp tổng trở. Matlab là một công cụ tính toán mạnh được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật (Gilat, 2013).…”

“…Từ đó, chúng sẽ xác định được vị trí sự cố tính theo phần trăm chiều dài đường dây, m est tính theo phần trăm so với chiều dài đường dây, vị trí sự cố L est tính theo đơn vị ki-lô-mét và sai số của phương pháp Error tính theo phần trăm. Giá trị sai số error được xác định theo công thức như trong công trình của Khoa et al (2022). Ngoài ra, trên giao diện chương trình, sơ đồ một sợi của hệ thống đường dây truyền tải có hai nguồn ở hai đầu cũng được thể hiện để người dùng có thể dễ dàng khảo sát, phân tích và đánh giá kết quả mô phỏng một cách trực quan.…”

Fault Analysis of 35kV Outdoor Vacuum Circuit Breaker Pillar Porcelain Sleeve

“…The upper and lower porcelain sleeves are filled with vacuum insulating silicone grease with excellent insulating properties [1][2][3][4]. High voltage circuit breaker porcelain casing is often made of high strength alumina ceramic, which has good chemical stability, good insulation performance, high mechanical strength advantages, ceramic casing product performance is directly related to the service life of the entire equipment [5][6][7][8]. The common failure causes of outdoor circuit breakers are flange cracking, IOP Publishing doi:10.1088/1742-6596/2689/1/012004 2 porcelain sleeve deformation and cracking, cement expansion, aging, rust, etc.…”