Design and Real-time Implementation of Cable Fault Detector for Medium Voltage Underground Electricity Networks

Year 2022, Volume: 14 Issue: 2, 705 - 711, 31.07.2022

Ali Rıza Kaleli , Andaç Kılıç , Mehmet Munğan , Mehmet Akif Ak , Ertuğrul Çam

https://doi.org/10.29137/umagd.1137861

Abstract

In this study, an underground cable fault diagnosis device was designed to detect faults in medium voltage underground cable electrical networks. It is aimed to detected the location of the fault with a pulse generator up to 40 kV by using the Pulse Reflection Method with this device. For this purpose , pulse generator with 2000 Joules pulse generator was designed in range of 0-8 kV, 0-16 kV and 0-32 kV. After the faulty phase is detected, the distance of the fault point too can be determined in meters with the Arc Reflection Method (ARM) with the device. For the pinpoint detection of the faulty place, a domestic and new pulse generator with 0-8 kV, 0-16kV and 0-32kV and 2.000 Joule energy, control unit, software and user interfaces were designed and implemented within the scope of this study. The device realized in the study has been properly placed and operated in a vehicle arranged within the scope of the project.

Keywords

Underground cable, Medium voltage, Cable diagnostic device

Orta Gerilim Yer Altı Elektrik Şebekesi İçin Kablo Arıza Tespit Cihazı Tasarımı ve Gerçek zamanlı Uygulaması

Abstract

Bu çalışmada orta gerilimli yer altı kablolu elektrik dağıtım şebekelerinde oluşan arızıları tespit etmek amacıyla yer altı kablo arıza teşhis cihazı tasarlanmıştır. Bu cihazla Darbe Yansıma Metodu kullanılarak 40 kV’a kadar darbe jeneratörü ile arızanın yerini noktasal olarak tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bunun için 0-8 kV, 0-16 kV ve 0-32 kV’luk, aralıklarında 2.000 Joule enerjiye sahip bir darbe jeneratörü tasarlanmıştır. Arızalı fazın tespiti yapıldıktan sonra, arıza noktasının tespiti için Ark Yansıma Metodu (ARM) ile arıza noktasının uzaklığı, metre olarak tespit edilebilmektedir. Arızalı yerin noktasal tespiti için; 0-8 kV, 0-16kV ve 0-32kV’luk ve 2.000 Joule enerjiye sahip yerli ve yeni bir darbe jeneratörü, kontrol ünitesi, yazılımları ve kullanıcı arayüzleri bu çalışma kapsamında tasarlanıp gerçeklenmiştir. Çalışmada gerçeklenen cihaz, yine proje kapsamında düzenlenen bir araç içerisine uygun şekilde yerleştirilmiş ve çalıştırılmıştır.

Keywords

Yeraltı kablosu, Orta gerilim, Kablo teşhis cihazı

References

• Bascom, E. C., Von Dollen, D. W., & Ng, H. W. (1994). Computerized underground cable fault location expertise. Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Transmission and Distribution Conference, 376–382. https://doi.org/10.1109/TDC.1994.328403
• Clegg, B. (1993). Underground Cable Fault Location. McGraw-Hill.
• Gürelli, D. (1979). Kablo Testi, Kablo Arızalarında Modern Tespit Yöntemleri, Yağ İzolasyon Testi. Nurettin Uycan Basımevi.
• Kuan, K. K., & Warwick, K. (1992). Real-time expert system for fault location on voltage underground distribution cables. IEE Proceedings C Generation, Transmission and Distribution, 139(3), 235. https://doi.org/10.1049/IP-C.1992.0036
• Livie, J., Gale, P., & Wang, A. (2008). The application of on-line travelling wave techniques in the location of intermittent faults on low voltage underground cables. IET Conference Publications, 536 CP, 713–718. https://doi.org/10.1049/CP:20080127