حفاظت مقایسه فاز خطوط انتقال جبرانشده سري.

Transcript

1 حفاظت مقایسه فاز در خطوط انتقال جبران شده سري همراه با MOV 2 1 محمد رضا پویان فر جواد ساده 1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد reza.pooyanfar@gmail.com 2 دانشکده فنی مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد sadeh@um.ac.ir چکیده: در این مقاله روشی جهت حفاظت خطوط انتقال جبران شده با خازن سري اراي ه شده است. استفاده ازحفاظت مقایسه فاز جهت خطوط انتقال بدون جبران عملکرد نسبتا خوبی داشته است اما به کار گیري آن در خطوط جبران شده سري به علت وجود خازن در میانه خط و همچنین وجود عنصر غیر خطی MOV که به عنوان حفاظت خازن سري در برابر اضافه ولتاژهاي غیر مجاز استفاده می شود عملکرد مناسبی را نداشته است. همچنین میزان و جهت جریان بار قبل از وقوع خطا و احتمال وقوع وارونگی ولتاژ و جریان باعث عملکرد نامطلوب این روش در خطوط جبران شده سري خواهد شد. در این مقاله روش مقایسه فاز ترکیبی با انتخاب زاویه تنطیمی مناسب جهت عملکرد صحیح در برابر خطاهاي داخلی و خارجی پیشنهاد شده است. روش پیشنهادي در شرایط مختلف وقوع خطا و در بارهاي مختلف عبوري از خط به کمک شبیه سازي هاي متعددي که توسط نرم افزار Matlab انجام شده است مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد که در صورت انتخاب زاویه فاز مناسب براي عملکرد روش حفاظت صحیح و قابل اطمینانی براي خطوط جبران شده سري همراه با MOV فراهم شده است. کلمات کلیدي حفاظت مقایسه فاز خطوط انتقال جبرانشده سري.

2 1- مقدمه یکی از مهمترین مساي ل در زمینه سیستم هاي قدرت پایداري و قابلیت اطمینان می باشد. براي حفظ پایداري و قابلیت اطمینان دو راه پیش رو داریم یا باید از خطوط انتقال بطور موثر بهره برداري گردد و یا خطوط جدید به سیستم انتقال اضافه شود. راه حل اول بعنوان گزینه مناسب تر از نظر اقتصادي و فنی می باشد. در این راستا جهت استفاده بهینه از تجهیزات ایده استفاده از جبران ساز هاي سري در سیستم انتقال به طور جدي توسعه یافته است [1,2]. خازن هاي سري در خطوط انتقال براي افزایش توان انتقالی کنترل ولتاژ و کنترل توان راکتیو نصب میشوند. معمولا خازن ها به حفاظت MOV مجهز می- باشند که به طور موازي با آنها قرار دارد و از وقوع اضافه ولتاژ ناگهانی دو سمت خازن جلوگیري میکند. پس از اینکه ولتاژ دو سمت خازن به سطح ولتاژ معینی می رسد ) REF MOV V) هدایت میکند. حفاظت MOV به گونه اي است که وقتی حداکثر جریان مجاز از خط عبور می کند ماکزیمم ولتاژ دو سمت خازن را در حد سطح ولتاژ حفاظتی طراحی شده نگه می دارد[ 3 ]. رابطه (1) تخمینی براي مشخصه ولت i V q آمپر MOV می باشد: mov Ir ( 1) VREF در این رابطه I r جریان مبنا V REF ولتاژ مبنا و q نما است. در این خطوط به علت وجود خازن در میانه خط و همچنین وجود عنصر غیر خطی MOV که به عنوان حفاظت خازن سري در برابر اضافه ولتاژهاي غیر مجاز استفاده می شود باعث ایجاد مشکلاتی در حفاظت دیستانس و دیفرانسیل خطوط انتقال می شود که در خطوط جبرانسازي نشده مشاهده نمی شود. مساي لی از جمله وارونگی ولتاژ و جریان عملکرد حفاظت اضافه ولتاژ خازن خطاهاي بانک خازنی و جبران سازي سري مشکلات تحمیل شده به سیستم به جهت جبران سازي با خازن سري هستند که ممکن است منجر به عدم عملکرد و یا عملکرد اشتباه حفاظت هاي مرسوم خط گردد. حفاظت خطوط جبران شده سري به عنوان یکی از مشکلات عمده استفاده از جبران کننده هاي سري در خطوط انتقال می باشد. که این مستلزم اراي ه روش هاي حفاظتی قابل اطمینان جدیدي در خطوط انتقال جبران شده سري می باشد. تاکنون تجربیاتی در این زمینه بر روي سیستمهاي موجود بدست آمده است. از جمله در مقالات [4-10]. روش هایی براي بهبود عملکرد رله دیستانس براي حفاظت این خطوط ارایه شده که با توجه به تغییر امپدانس خط در زمان خطا به دلیل وجود جبران کننده سري حفاظت دیستانس معمولی را درخطوط جبران شده سري دچار مشکل می کرد. در مقالات [11,12] نیز روش هایی بر مبناي تبدیل موجک براي بهبود طرح حفاظت مرزي در خطوط جبران شده سري ارایه شده است. همچنین در مقالات [13,14] روش هایی براي بهبود عملکرد رله جهت دار در حفاظت خطوط جبران شده سري اراي ه شده است. در مقالات و منابع [15-18] به روش هاي حفاطت مقایسه فاز در خطوط انتقال پرداخته شده است. روش هاي حفاظت مقایسه فاز را می توان به طور کلی به دو دسته روش هاي حفاظت مقایسه فاز مجزا و حفاظت مقایسه فاز ترکیبی تقسیم کرد. در حفاظت مقایسه فاز مجزا اطلاعات مربوط به زاویه هر فاز به طور جداگانه به انتهاي دیگر خط فرستاده و با اطلاعات زاویه همان فاز مقایسه می شود. دو روش حفاظت مقایسه فاز شکل موج جریان دو سمت خط و حفاظت مقایسه فاز مولفه اصلی جریان دوسمت خط از روش هاي متعارف حفاظت مقایسه فاز مجزا می باشند. در حفاظت مقایسه فاز ترکیبی ترکیبی از مولفه هاي جریان سه فاز تشکیل شده و براي مقایسه به انتهاي دیگر خط فرستاده می شود. براي بکارگیري ترکیبی از جریان ها باید به دو نکته توجه نمود. از چه مولفه هایی براي استفاده در ترکیب مولفه هاي جریان استفاده نمود نسبت هر مولفه متقارن به چه میزان باشد به منظور انتخاب یک ترکیب جریان براي استفاده در حفاظت مقایسه فاز باید ترکیبی از مولفه هاي توالی جریان انتخاب شود که اختلاف بین آن ها در طرفین خط به ازاي خطاهاي داخلی به صفر نزدیک تر باشد. با توجه به بررسی ها وکار هاي انجام شده براي حفاظت مقایسه فاز ترکیبی استفاده از روش حفاظت مقایسه فاز ترکیبی I 2 I- 1 5/ نتیجه بهتري براي حفاظت خطوط انتقال حاصل می گردد. در این مقاله با استفاده از حفاظت مقایسه فاز ترکیبی I 2 I- 1 5/ و با تعیین زاویه تنظیمی مناسب حفاظت قابل اطمینانی را براي خطوط انتقال جبران شده سري همراه با MOV که جبران کننده سري در وسط خط انتقال نصب گردیده اراي ه شده که براي شرایط مختلف خطا عملکرد درستی را از این روش حفاظتی شاهد خواهیم بود. 2- خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV درشکل (1) سیستم قدرت مورد بررسی در این تحقیق نشان داده شده که شامل خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV که

3 جبران کننده سري در وسط خط انتقال نصب گردیده و از دو سو تغذیه می گردد می باشد. اطلاعات سیستم مورد مطالعه در جدول (1) آورده شده است[ 19 ]. ولتاژ منابع شکل (1): خط انتقال جبران شده از دو سو تغذیه جدول( 1 ): اطلاعات سیستم مورد مطالعه [19] فرکانس سیستم قدرت طول خط انتقال امپدانس توالی مثبت خط امپدانس توالی صفر خط امپدانس معادل توالی مثبت هر دو منبع امپدانس معادل توالی صفر هر دو منبع کاپاسیتانس توالی مثبت خط انتقال کاپاسیتانس توالی صفر خط انتقال میزان جبران سازي پارامتر هاي MOV V=400kV f=50hz 300Km Z1=8.25+j94.5 Ω Z 0 =82.5+j308 Ω Z S1 =1.31+j15 Ω Z S0 =2.33+j26.6 Ω 13nF/km 8.5nF/km 70% خط انتقال I ref =1kA V ref =150kV exponent=23 3- حفاظت مقایسه فاز در خطوط انتقال جبران شده سري همراه با MOV حفاظت مقایسه فاز نوعی حفاظت پایلوت است که زوایاي فاز جریانهاي وارد شونده به یک ترمینال خط انتقال را با زوایاي جریان هاي وارد شونده به سر دیگر همان خط مقایسه می کند. در مورد خطاهاي ایجاد شده در ناحیه حفاظتی جریانهاي وارد شونده به همه ترمینال ها با هم تقریبا هم فاز خواهند بود. در مورد خطاهاي خارج از ناحیه حفاظتی یا در مورد حالت انتقال توان در حالت عملکرد عادي سیستم جریانهاي وارد شونده به یک ترمینال تقریبا داراي 180 درجه اختلاف فاز با جریانهاي وارد شونده به ترمینالهاي طرف دیگر هستند. جریان شارژ خط عامل مهمی براي ایجاد خطا در مقدار زاویه فاز جریانهاي دو انتهاي خط در خطوط انتقال می باشد که موجب عملکرد اشتباه در حفاظت مقایسه فاز می شود. در خطوط جبران شده سري به غیر از وجود جریان هاي شارژ خازنی خط امکان وارونگی ولتاژ و جریان نیز از عواملی مهم دیگري می باشد که موجب عملکرد اشتباه حفاظت مقایسه فاز در خطوط انتقال جبران شده سري می گردد و تعیین زاویه تنظیمی مناسب را براي مشخص نمودن خطاي داخلی از عملکرد عادي و خطاي خارجی دچار مشکل می نماید. دو روش متعارف حفاظت حفاظت مقایسه فاز مجزاي شکل موج جریان دو سمت خط و حفاظت مقایسه فاز مولفه اصلی جریان در دو سمت خط در خطوط جبران شده سري همراه با MOV عملکرد مناسبی نداشته و قادر به شناسایی تمام خطاهاي داخلی نمی باشد. در ادامه به شرح مختصر این دو روش و عدم عملکرد مناسب آنها بر خطوط جبران شده سري پرداخته شده است. روش حفاظت مقایسه فاز شکل موج جریان دو سمت خط جریانهاي سه فاز در سر خط پس از نمونه برداري توسط ترانسفورماتورهاي جریان و عبوراز یک فیلتر پایین گذر بصورت مربعی تبدیل شده و پس از انتقال توسط لینک مخابراتی مناسب به طرف دیگر خط انتقال در المان مقایسه فاز مقایسه شده با توجه به میزان مدت زمان همپوشانی سیگنال هاي جریان ابتدا و انتهاي خط خطاي داخلی عملکرد عادي یا خطاي خارجی تشخیص داده می شود. در شکل (3) شکل موج مربعی فاز جریان ابتدا انتها و اختلاف فاز بین آنها در فاز A براي خطاي سه فاز با مقاومت صفر که در زمان 0/2 ثانیه در ابتداي خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV رخ داده نشان داده شده است. همانگونه که در شکل (3) نیز مشاهده می گردد اختلاف فاز شکل موج مربعی جریان ابتدا و انتهاي خط نیز قبل از خطا برابر 180 درجه می باشد و پس از خطا اختلاف فاز شکل موج مربعی برابر صفر می شود. در این روش با استفاده از مدت زمانی که اختلاف فاز شکل موج مربعی دو سمت خط برابر صفر می شود خطاي داخلی از عملکرد عادي و یا خطاي خارجی تشخیص داده می شود. شکل (3): شکل موج مربعی فاز جریان ابتدا انتها و اختلاف فاز بین آنها در فاز A

4 در روش حفاظت مقایسه فاز مولفه اصلی جریان در دوسمت خط زاویه فاز مولفه اصلی جریان هاي دو سمت خط پس از استخراج توسط یک روش مناسب نظیرDFT با یکدیگر مقایسه می شوند و سپس با توجه به میزان اختلاف زاویه محاسبه شده بین مولفه اصلی جریان هاي دو سمت خط و مقایسه آن با زاویه تنظیمی مناسب خطاي داخلی عملکرد عادي یا خطاي خارجی تشخیص داده می شود. در شکل (4) به ترتیب اختلاف فاز مولفه اصلی جریان هاي فازهاي B A و C در ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز در ابتداي خط و با مقاومت صفر در خط جبران شده سري همراه با MOV با میزان جبران سازي 70 درصد توسط خازن سري که در وسط خط انتقال نصب گردیده که در زمان 0/2 ثانیه رخ داده نشان داه شده است. همانگونه که از شکل (4) مشاهده می گردد اختلاف فاز مولفه اصلی جریان ابتدا و انتهاي خط براي هر فاز در عملکرد عادي تقریبا برابر 180 درجه می باشد و هنگامی که خطاي سه فاز با مقاومت صفر در زمان 0/2 ثانیه رخ می دهد این اختلاف فاز تقریبا برابر صفر می گردد. در این روش زمانی که اختلاف فاز مولفه اصلی جریان ابتدا و انتهاي خط از زاویه تنظیمی بیشتر باشد خط در حالت عملکرد عادي و یا خطاي خارجی می باشد و زمانی که اختلاف فاز مولفه اصلی جریان ابتدا و انتهاي خط از زاویه تنظیمی کمتر باشد خطاي داخلی در خط رخ داده است. شکل( 4 ): اختلاف زاویه مولفه اصلی جریان هاي ابتدا و انتهاي خط در فاز هاي B A و C در شکل (5) و (6) اختلاف فاز شکل موج جریان دو سمت خط و اختلاف فاز مولفه اصلی جریان دو سمت خط براي جریان هاي سه فاز در خط جبران شده سري همراه با MOV که خطاي تک فاز به زمین با مقاومت 100 اهم در زمان 0/2 ثانیه در انتهاي خط که اختلاف زاویه بین منابع قدرت دو طرف خط برابر 30 درجه (خط پر بار) می باشد رخ داده است نشان داده شده است. همانگونه که از شکل (5) مشاهده می گردد اختلاف فاز شکل موج جریان دو سمت خط فاز A بعد از وقوع خطا نیز همچنان برابر 180 درجه می باشد و مقدار آن صفر نگردیده و همچنین از شکل (6) نیز مشاهده می گردد که اختلاف فاز مولفه اصلی جریان فاز A در دو سمت خط بعد از وقوع خطا برابر 170 درجه می باشد که در محدوده عملکرد عادي و یا خطاي خارجی می باشند. در نتیجه در این دو روش مرز عملکردي که بتوان تمام خطا هاي داخلی را از دیگر شرایط شناسایی نمود وجود ندارد. شکل( 5 ): اختلاف فاز شکل موج جریان سه فاز دو سمت خط براي عدم عملکرد صحیح شکل( 6 ): اختلاف فاز مولفه اصلی جریان سه فاز دو سمت خط براي 4- روش پیشنهادي عدم عملکرد صحیح روش حفاظت مقایسه فاز پیشنهادي در این مقاله روش حفاظت مقایسه فاز ترکیبی سیگنال I 2 I- 1 5/ جریان دوسمت خط براي خطوط جبران شده سري همراه با MOV می باشد. در این روش حفاظتی پس از محاسبه زاویه فاز سیگنال ترکیبی I 2 I- 1 5/ دو سمت خط و مقایسه آنها با یکدیگر و با توجه به میزان اختلاف زاویه محاسبه شده بین سیگنال ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان هاي دو سمت خط و مقایسه آن با زاویه تنظیمی مناسب خطاي داخلی عملکرد عادي یا خطاي خارجی تشخیص داده می شود. مهمترین چالش در روش هاي حفاظتی مقایسه فاز این است که آیا می توان زاویه تنظیمی مناسبی براي شناساي خطاهاي داخلی از عملکرد عادي و یا خطاي خارجی اراي ه نمود این زاویه به گونه اي تعیین می شود که زمانی که اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط از آن بیشتر شده خط در حالت عملکرد عادي و یا خطاي خارجی بوده و در صورتی که اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط از این زاویه کمتر باشد خطاي داخلی در خط تشخیص داده شده و رله

5 فرمان قطع را به کلید هاي قدرت دو طرف خط ارسال می نماید. در نتیجه باید در بدترین شرایط خطاي داخلی اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط محاسبه شده از این مقدار کمتر بوده و همچنین باید این مقدار از اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط در حالت عملکرد عادي و خطاهاي خارجی تفاوت محسوس و مطمي نی براي جلوگیري از عملکرد اشتباه داشته باشد. با مشخص کردن زاویه تنظیمی مناسب در صورت امکان می توان توسط حفاظت مقایسه فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان در دو سمت خط خطاي داخلی را از عملکرد عادي و یا خطاي خارجی در خطوط جبران شده سري همراه با MOV تشخیص داد. در حالت ایده آل براي عملکرد عادي و یا خطاي خارجی اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط برابر 180 درجه و براي خطاهاي داخلی برابر صفر درجه می باشد. در شرایط واقعی سیستم قدرت به نظر می رسد با در نظر گرفتن زاویه تنظیمی در عددي مثلا 90 درجه بتوان خطاهاي داخلی را از خطاهاي خارجی و عملکرد عادي سیستم را تفکیک کرد. اما به دلیل جریان عبوري از خط قبل از وقوع خطا و امکان تغییر جهت آن وجود جریان هاي شارژ خازنی خط و همچنین امکان وارونگی ولتاژ و جریان در خطوط جبران شده سري انتخاب این عدد (زاویه تنظیمی) به سادگی صورت نمی گیرد و مهمترین چالش در این روش می باشد. با انجام شبیه سازي هاي متعدد براي شرایط متفاوت خطا که شامل انواع مختلف نوع خطا مکان خطا مقاومت خطا اختلاف زاویه قدرت منابع دو طرف خط زاویه شروع خطا تغییرات نسبت دامنه ولتاژ منابع دو سمت خط که در خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV براي تعیین زمان تنظیمی مناسب انجام گرفته نشان می دهد که در صورتی که زاویه تنظیمی در روش مقایسه فاز مولفه ترکیبیI2-I1/5 جریان 150 درجه انتخاب گردد در تمامی شرایط مورد بررسی عملکرد مناسبی را شاهد خواهیم بود. همچنین با انجام شبیه سازي هاي متعدد براي انواع مختلف خطاهاي خارجی که براي ارزیابی زاویه تنظیمی انتخاب شده که شامل انواع مختلف نوع خطا مکان خطا مقاومت خطا اختلاف زاویه قدرت منابع دو طرف خط زاویه شروع خطا تغییرات نسبت دامنه ولتاژ منابع دو سمت خط که خارج ناحیه حفاطتی خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV رخ داده است مشاهده گردید که اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان در دو سمت خط براي این نوع خطا ها همواره بیشتر از مقدار 165 درجه می باشد. در نتیجه می توان با در نظر گرفتن زاویه تنظیمی 150 درجه و در صورتی که اختلاف فاز در روش مقایسه فاز ترکیبی سیگنال I 2 I- 1 5/ به مدت نیم سیکل کمتر از 150 درجه باشد رله فرمان تریپ صادر نماید که در این صورت هیچگاه سیستم حفاظتی مقایسه فاز ترکیبی سیگنال I 2 I- 1 5/ براي عملکرد عادي و خطاي خارجی عملکرد نادرستی نخواهد داشت و همچنین به درستی خطاي هاي داخلی را تشخیص خواهد داد. همچنین براي اندازگیري همزمان اطلاعات دو پایانه خط می توان از سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) و براي انتقال داده ها می توان از فیبر نوري استفاده نمود. 5- ارزیابی روش پیشنهادي در این قسمت نتایج برخی از بررسیها و شبیه سازي هایی که براي بررسی عملکرد روش حفاظتی پیشنهادي براي خطوط انتقال جبران شده سري همراه با MOV که توسط نرم افزارMatlab انجام شده اراي ه شده است. در شکل (7) اختلاف فاز سیگنال ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان هاي ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز در ابتداي خط و با مقاومت صفر که در زمان 0/2 ثانیه در خط جبران شده سري همراه با MOV رخ داده نشان داده شده است. همانگونه که مشاهده می گردد اختلاف فاز سیگنال ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان ابتدا و انتهاي خط در عملکرد عادي تقریبا برابر 180 درجه و هنگامی که خطاي سه فاز رخ می دهد این اختلاف فاز تقریبا برابر صفر می گردد. در ادامه در شکل (8) اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي دو فاز به زمین ABg با مقاومت 10 اهم در انتهاي خط و در شکل (9) اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز به زمین ABCg با مقاومت 100 اهم در انتهاي خط که در زمان 0/2 ثانیه رخ داده اند نشان داده شده است. همانگونه که در شکل هاي (8) و (9) نیز مشاهده می گردد با در نظر گرفتن زاویه تنظیمی 150 درجه براي اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان در دو سمت خط این خطاهاي داخلی را به درستی می توان شناسایی نمود. شکل (7): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز به زمین در ابتداي خط

6 شکل (8): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي دو فاز به زمین شکل (11): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز به زمین خارجی شکل (9): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي سه فاز به زمین در شکل (10) اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان در دوسمت خط در خط جبران شده سري همراه با MOV که خطاي تک فاز به زمین در فاز A با مقاومت 100 اهم در زمان 0/2 ثانیه در انتهاي خط که اختلاف زاویه بین منابع قدرت دو طرف خط برابر 30 درجه (خط پر بار) می باشد رخ داده است نشان داده شده است. شکل (12): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي خارجی دو فاز به زمین شکل (10): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط براي خطاي تک فاز به زمین در فاز A همانطور که از شکل (10) مشاهده می گردد حتی در بدترین شرایط خطا اختلاف فاز مولفه ترکیبی I 2 I- 1 5/ جریان در دوسمت خط پس از خطا به مقدار 143 درجه رسیده که با در نظر گرفتن زاویه تنظیمی 150 درجه براي اختلاف فاز مولفه ترکیبی جریان در دو سمت خط این خطاي داخلی را می توان به درستی (بر خلاف دو روش حفاظتی قبلی) تشخیص داد. در ادامه در شکل هاي (11) (12) و (13) نیز نتایج برخی شبیه سازي ها براي انواع مختلف خطاهاي خارجی که با مقاومت 5 اهم با زمین در ابتداي خط در زمان 0/2 ثانیه رخ داده است نشان داده شده است. همانگونه که مشاهده می گردد اختلاف فاز مولفه ترکیبی جریان در دو سمت خط براي این خطا ها همواره بیشتر از مقدار 165 درجه می باشد. شکل (13): اختلاف زاویه بین مولفه ترکیبی جریان ابتدا و انتهاي خط 6- نتیجه گیري براي خطاي خارجی تک فاز به زمین نتایج بررسی ها و شبیه سازي ها در مورد حفاظت مقایسه فاز در خطوط انتقال جبران شده سري همراه با MOV که توسط نرم افزار Matlab انجام گرفته نشان می دهد که با استفاده از حفاظت هاي مقایسه فاز شکل موج جریان دو سمت خط و مقایسه فاز مولفه اصلی جریان دوسمت خط نمی توان تمام خطاهاي داخلی در خطوط جبران شده سري همراه با MOV را به درستی تشخیص داد و بنابراین نمی توان سیستم حفاظتی قابل قبولی را براي این خطوط ارایه نمود. در روش حفاظت مقایسه فاز ترکیبی سیگنال I 2 I- 1 5/ در دو سمت خط با در نظر گرفتن زاویه تنظیمی مناسب می توان تمام خطاهاي داخلی را از عملکرد عادي سیستم و خطاهاي خارجی به درستی تشخیص داد. در این تحقیق با بررسی ها و شبیه سازي براي انواع مختلف خطاهاي داخلی و همچنین خطاهاي خارجی و عملکرد عادي سیستم در خط انتقال جبران شده سري همراه با MOV زاویه تنظیمی مناسب 150

7 [9] S. Sarangi, and A. K. Pradhan, "Apply PMU data for zone- 2 setting of series compensated line", IEEE Energy, Automation and Signal, pp. 1-6, [10] S. M. Hashemi, and M. T. Hagh, "A novel backup distance protection scheme for series-compensated transmission lines", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 29, no.2, pp , [11] Z. Chen, X. N. Lin, and Z. Bo, Wavelet transform based boundary protection scheme for series compensated lines, IEE Developments in Power System Protection, vol. 1, no. 1, pp , [12] A.I. Megahed, A. M. Moussa, and A. E. Bayoumy, "Usage of wavelet transform in the protection of seriescompensated transmission lines", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 3, pp , [13] P. Jena, and A. K. Pradhan, "A positive-sequence directional relaying algorithm for series compensated line", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 4, pp , [14] M. Biswal, B.B. Pati, and A.K. Pradhan, "Directional relaying of series compensated line using an integrated approach", IEEE Energy, Automation and Signal, pp. 1-6, [15] A.G. Phadke, and S. Horwitz," Power System Relaying", John Wiley and Sons, [16] M.S. Sachdev and T.S. Sidhu, "Design of phase and amplitude comparator for transmission line protection", IEEE Communication, Power and Computing Conference, pp , May [17] GE power management, "Phase Comparison Relay", GER-2681B, [18] B. Kasztenny, I. Voloh and E.A. Udren, "Rebirth of the phase comparison line protection principle", 59 th Annual Conference for Protective Relay Engineers, pp.5-37, April [19] M.M. Saha, J. Izykowski, E. Rosolowski and B. Kasztenny, "A new accurate fault locating algorithm for series compensated lines", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 14, No. 3, pp , درجه پیشنهادي گردیده که در تمامی شرایط بررسی شده عملکرد مناسبی را شاهد خواهیم بود. مراجع [1] Y.Q. Xia, K.K. Li, and A.K. David, Adaptive relay for stand-alone digital distance protection, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 9, no.1, pp , [2] H. Shimizu, Y. Yokomizu, T. Matsumura and N. Murayama, Proposal of flux flow resistance type fault current limiter using bi2223 high t c superconducting bulk, IEEE Transactions Applied Superconductivity, vol. 12, no. 1, pp , [3] D.L. Goldsworthy, "A linearized model for MOV protected series capacitors", IEEE Transactions on Power Systems, vol. 2, no. 4, pp , Nov [4] F. Ghassemi, and A.T. Johns, "Investion of alternative residual current compensation for imoproving series compensated line distance protection", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 5, no. 2, pp , [5] B. Bachmann, D. Novosel, D. Hart,Y. Hu and M.M. Saha, "Application of artificial neural networks for series compensated line protection", IEEE Transactions on Power Delivery, pp , [6] M. M. Saha, and B. Kasztenny, "First zone algorithm for protection of series compensated lines", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 16, no. 2, pp , [7] P. Mazniewski, and J. Izykowski, "ATP-EMTP investigation of adaptive distance protection for Transmissions lines with series compensation", Modern Electric Power Systems, pp [8] E. Rosolowki, J. Izykowski, P. Pierz, M. M. Saha, P. Balcerek, and M. Fulczyk, "Optimization of distance protection algorithm for series compensated Transmission line", IEEE Trondheim PowerTech, pp.1-7, 2011.