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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Ground Fault Detection Using Pole Differential Current Measurement for 2-Terminal Bipolar HVDC Lines

verfasst von : Ravi Shankar Tiwari, Om Hari Gupta, Vijay K. Sood

Erschienen in: Recent Advances in Power Systems

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

Transmission line faults in HVDC systems result in sharp increase in the DC current. This increment in current should be interrupted as fast as possible to prevent damage of converter valves and resultant disturbances in the associated AC systems. For protection by communication-based schemes, there should be faster telecommunications between the rectifier/inverter stations. If not, this leads to delayed controller actions and subsequent damage to the system. Moreover, the reliability of these schemes is highly dependent on the communication channels. This paper proposes a protection algorithm for most frequent pole-to-ground faults using one-end current measurement and thereby be independent of communication delays. Current samples at the rectifier terminals are used to calculate the pole differential current at each station and compared with a threshold setting to detect the fault. The proposed technique is applied to a ±500 kV, 2-terminal bipolar HVDC system of 900 km line length. The test system is simulated in PSCAD/EMTDC software, and the protection scheme is implemented in MATLAB. The simulation results show a successful detection of faults created at different line lengths with variable fault resistances up to 500 Ω. The maximum detection time is less than 5 ms.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Sood, V.K.: HVDC transmission. In: Power Electronics Handbook, pp. 823–849. Elsevier, Amsterdam (2011) Sood, V.K.: HVDC transmission. In: Power Electronics Handbook, pp. 823–849. Elsevier, Amsterdam (2011)
15.
16.
Metadaten
Titel
Ground Fault Detection Using Pole Differential Current Measurement for 2-Terminal Bipolar HVDC Lines
verfasst von
Ravi Shankar Tiwari
Om Hari Gupta
Vijay K. Sood
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-15-7994-3_1