2_7UT6 Vectorgroup_en.pdf

Power Transmission and Distribution

Differential Protection 7UT6 Vector group, Io-Elimination, Io-Correction

7UT6: Comparison with static analogue Protection

~

L1

~

L2

~

L3

Diff.

Restraint current

Static analogue Interposing Differential Ct’s Protection Numerical Differential Protection 7UT

PTD PA13 PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 2

Matrix-calculation b11 b21 b31

a11

a12

a13

c11

c11 ? a11 ?b11

?

a12 ?b21

?

a13 ?b31

a 21

a 22

a 23

c21

c21

a21 ?b11

?

a22 ?b21

?

a23 ?b31

a31

a 32

a33

c31

c31 ? a31 ?b11

?

a32 ?b21

?

a33 ?b31

?? 1 ? Vectorgrou p 5 ? ? 1 ? ? 0

Vectorgrou p 7

0 1 1

0

?1

?? 1 ? ? ? 0 ? ?1

IA IB IC

? ? ?

I L1 ? I 0 I L2 ? I 0 I L3 ? I 0

?

1

?

1

?

1

3 3

3

? ? 1? ? ? 1?

?1

0

Io ? Eliminatio n : I 0

?1 ? Vectorgrou p 11 ? ? Vectorgrou p 5 ? ? ? 1 ? 0 ?

1

? ? 0? ? ? 1?

?

1

3

?(3I L1 ?

?

Vectorgrou p 1 ? ? Vectorgrou p 7

?(I L1 ?

? 1 ? ?? 0 ? 1 ??

0

? 1? ? 0? 1 ??

1 ?1 ?1

1 0

0

? ? ? 1? 1 ??

I L2 ? I L3 )

I L1 ? I L2 ? I L3 ) ? 1

?(3I L2 ?

I L1 ? I L2 ? I L3 ) ? 1

?(3I L3 ?

1

I L1 ? I L2 ? I L3 ) ?

3 3 3

?(2I L1 ? ?( ? I L1 ? ?(? I L1 ?

I L2

?

I L3 )

2I L2 ? I L3 ) I L2 ? 2I L3 )

?2

as Matrix :

1?

? -1 3? ? -1

-1 -1? ?I L1 ? ? ?

?

2

-1???I L2 ?

-1

2 ?? ??I L3 ??


7UT6: Matrix and Vector diagram for Yd5 and symmetrical load Vector group: Yd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N 2L1 2L2 2L3

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? ? ? I 2 C ?

1 3

I2L1?

I2*L1

?

I2L2?

I2*L2

?

I2L3?

I2*L3

?

?? 1 ? ?? 1 ? ? 0

1L1

I1L1

1L2 1L3

0

1

?1

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ??? I 2 L 2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

I2*L1 = -I1 -I1L1·w1/w2 + I1L2·w1/w2 = (I1 (I1L2/v3) /v3) - (I1L1/v3)

Definition: For throughflowing currents:

I2L1

I1L2

I1L3

?1 ? 1?? 0 ?0 ?

0

0 ? ? I 1 L1 ?

1

0 ? ?? I 1 L 2 ?

0

1 ?? ?? I 1 L3 ??

? ?

?

I1A = I1L1

I2*L3

I1L1/v3

I2Lx = -I2*Lx I2*L2

5·30°

I2L2

-I1 L2/v3

I1L3 I2L3

-I2L1

I2*L1

I1L2

-I1L1/v3

I2A = (1/v3)·(-I2 (1/v3)·(-I2L1 +0·I2L2+I2L3 ) -I2L1+I2L3

+I2L3

Idiff A = ¦ I1 A + I2 A¦ = 0 Irest A = ¦ I1 A¦ +¦ I2 A¦ = 2 I A PTD PA13 PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 4

7UT6: External Fault L1-L2 , Principle Vector group: Yd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N

~ ~ ~ ? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

2L1

1L1

2L2 2L3

I2L1?

?

I1L1

I2 L2?

?

I1L2

1

? Idif f ? A ? ? ? Idif f ? ? B ? ? ? Idif f ? ? C ?

3

?? 1 ? ?? 1 ? ? 0

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?

1L2 1L3

I2 L3?

0 ?1

1

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?

I2L1 = -IF?w1/w2 w1/w2 - IF?w1/w2 w1/w2 =-2 =-2 IF/? 3 I2L2 = IF/? 3 I2L3 = IF/? 3 ? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? ? ? I 2 C ?

IF

0 ?1

1

? 2 I F ?? 3 1? ? ? ? I 0 ??? F 3 ? ? 1? ? I F ? ? 3 ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? I 2 A ? ? ? I F ? ? ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I F ? ? ? ? ? ? ? I 2 C ? ? 0 ?

?1 ? 1?? 0 ? ?0

0

0 ? ? I 1 L1 ?

1

0 ??? I 1 L 2 ?

0

1 ?? ?? I 1 L 3 ??

0

0?

? ?

?

I1L1 = -IF I1L2 = IF I1L3 = 0

1 3

I F ? ? 2 I F ? 0? ? ? 3 3 ? ? ? 2 I F I F ? ? ? ? ?0 ? ? ? 3 3 ? ? I I ? 0 ? F ? F ? ? ? 3 3 ? ?

? I F ? ?0 ? ? ? ? ? ? ? I F ? ? ? 0 ? ? ? ? ? ? 0 ? ?0 ?

?

? I F ? ? ? ? ? I F ? ? ? ? 0 ?

no Trip (correct)

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?

?1 ? 1?? 0 ? ?0

? Irest A ? ? ? ? Irest B ? ? ? ? ? Irest C ?

1 0

? ? I F ? ? ? ? 0 ??? I F ? ? 1 ?? ?? 0 ??

? ? I F ? ? ? ? I F ? ? ? ? 0 ?

? I 1 A ? ? I 2 A ? ? 2 ? I F ? ? ? ? ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 2 B ? ? ? 2 ? I F ? ? ? ? ? ? ? ? I 1C ? ? I 2C ? ? 0 ?


7UT6: YNd5, YNd5, Ext. Fault Fault L1-E , without without Io-Elimination Io-Elimination / Correction Correction Settings (example 7UT612): 0241: isolated ; 1211A: No

Vector group: YNd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N

~ ~ ~

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

2L1 I2L1?

2L2

?

1L2

2L3

1L3

I2L3?

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

0 ?1

1

IF

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L2 ? ? ? ? 1? ? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ?1 ? ? ? ? I 1 B ? ? 1 ?? 0 ? I 1 ? ?0 ? C ? ?

I2L1 = -IF?w1/w2 = -IF/? 3 I2L2 = 0 I2L3 = -I2L1= IF/? 3 ? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? C ? ?

1 3

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

1L1

I1L1

0 ?1

1

0 ? ? I 1 L1 ?

1

0 ? ?? I 1 L 2 ?

0

1 ?? ?? I 1 L3 ??

0

0?

? ?

?

I1L1 = -IF I1L2 = 0 I1L3 = 0

? I F ? ? 1 ? ?? 3? ? ? 0 ? ?? 0 ? ? ? ? I F ? ? 1? ? 3 ?? ?

? Idif f ? A ? ? ? Idif f ? ? B ? ? ? Idif f ? ? C ?

0

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?

1 3

I F ? ? I F ? 0? ? ? 3? ? 3 ? I F ? ? ? ? 0? 0 ? ? ? 3 ? ? I ? 0 ? 0 ? F ? ? ? 3 ? ?

? I 2 A ? ? ? I F ? ? ? ? ? ? I 2 B ? ? ? 0 ? ? ? ? ? ? ? I 2 C ? ? 0 ?

? 2 I F ? ? ? I F ? ? ? I F

? 2 ? I F ? ? 3 ? ? I F ? 3 ? I F ?? 3 ?

3?

? ? ? ? ? ? ? ?

? I F ? ? 3 ? ? ? I F 3 ?? ?? I F

? I 1 A ? ?1 ? ? ? ? I 1 B ? ? 1 ?? 0 ? I 1 ? ?0 ? C ? ?

3? ?

3?

?

1 0

? ? I F ? ? ? ? 0 ? ?? 0 ? ? 1 ?? ?? 0 ??

? ? I F ? ? ? ? 0 ? ? 0 ? ? ?

False Trip

3 ?? PTD PA13 PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 6

7UT6: Internal Internal Fault L1-E L1-E , without without Io-Elimination Io-Elimination / Correction Correction Settings (example 7UT612): 0241: isolated ; 1211A: No


~ ~ ~

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

2L1

1L1

I2L1?

2L2

1L2

2L3

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

1L3

I2L3?

0 ?1

1

IF

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ??? I 2 L2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

I2L1 = -IF?w1/w2 = -IF/? 3 I2L2 = 0 I2L3 = -I2L1= IF/? 3 ? 2 ? I F ? ? ? ? I 2 A ? ? 3 ? ? ? ? I F ? ? I 2 B ? ? ? ? 3 ? ? I 2 ? ? C ? ? I F ? ?? ? 3 ? ?

?1 ? 1?? 0 ?0 ?

0

0 ? ? I 1 L1 ?

1

0 ??? I 1 L 2 ?

0

1 ?? ?? I 1 L 3 ??

? ?

?

I1L1 = 0 I1L2 = 0 I1L3 = 0

? Idif f ? A ? ? ? Idif f ? ? B ? ? Idif f ? ? C ? ?

? 2 ? I F ? ? 2 ? I F ? ? ? ? ? ?0 ? ? 3 ? ? 3 ? ? ? ? I F ? ? ? I F ? ?0 ? ? ? ? 3 ? ? 3 ? ?0 ? ? ? ? I F ? ? I F ? ?? ? ? ? 3 ? ? 3 ? ?

?

Correct


7UT6: External Fault L1-E , with Io-Elimination Io-Elimination Settings (example 7UT612): 0241: solid earthed; 1211A: No


~ ~ ~

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? ? ? I 2C ?

1 3

2L1 I2 L1?

2L2

?

1L2

2L3

1L3

I2L3?

?? 1 ? ?? 1 ? ? 0

0 ?1

1

IF

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L 2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

I2L1 = -IF?w1/w2 = -IF/? 3 I2L2 = 0 I2L3 = -I2L1= IF/? 3 ? 2 ? I F ? ? I 2 A ? ? 3 ? ? ? I F ? I 2 B ? ? ? ? 3 ? ? ? I 2C ? ? I F ?? 3 ?

1L1

I1L1

? ? ? ? ? ? ? ?

? Idif f ? A ? ? ? Idif f ? ? B ? ? ? Idif f ? C ? ?

? 2 ? ??? 1 3 ? ?? 1

1

?1

2 ?1

? 1? ? I 1 L1 ? ? ? ? ? 1? ?? I 1 L 2 ? 2 ?? ?? I 1 L3 ??

I1L1 = -IF I1L2 = 0 I1L3 = 0

? ?? ? ? ? ? ? ?

2 ? I F ? 3 I F 3 I F 3

? ? ?? ? ? ? ?

? 2 ? I F ? ? ? ? 3 ? ?0 ? ? ? ? ? I F ? ? 0 ? ? ? ? 3 ? ? ? I F ? ? 0 ? ? ? ? 3 ? ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

?

? 2 1 ? ?? ? 1 3 ? ?? 1

?1

2 ?1

? ?? ? 1? ? ? I F ? ? ? ? ? ? 1? ?? 0 ? ? ? ? 2 ?? ?? 0 ?? ? ? ?

2 ? I F ? 3 I F 3 I F 3

? ? ? ? ? ? ?

no Trip (correct)


7UT6: Internal Fault L1-E , with Io-Elimination Io-Elimination Vector group: YNd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N

~ ~ ~

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

2L1

1L1

I2L1?

2L2

1L2

2L3

1L3

I2L3?

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

0 ?1

1

IF

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

I2L1 = -IF?w1/w2 = -IF/? 3 I2L2 = 0 I2L3 = -I2L1= IF/? 3 ? 2 ? I F ? ? I 2 A ? ? 3 ? ? ? I F ? I 2 B ? ? ? ? 3 ? ? ? I 2 C ? ? I F ?? 3 ?

Settings (example 7UT612): 0241: solid earthed ; 1211A: No

? ? ? ? ? ? ? ?

?1

2 ?1

? 1? ? I 1 L1 ? ? ? ? ? 1? ?? I 1 L 2 ? 2 ?? ?? I 1 L3 ??

I1L1 = 0 I1L2 = 0 I1L3 = 0 ? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?

? 2 ? I F ? ? 2 ? I F ? ? ? ? Idif f ? ? 0 ? ? 3 ? ? 3 A ? ? ? ? I F ? ? I F ? Idif f ? ? ? 0 ? ? ? ? ? B 3 ? ? 3 ? ? ? ? ? ? Idif f ? ? 0 ? ? I F ? ? I F C ? ? ?? ? ? 3 ? ? 3 ?

? 2 ? ?? ? 1 3 ? ?? 1

1

? ? ? ? ? ? ? ?

?

? 0? ? ? ? 0? ? ? ? 0?

Trip, (2/3 sensitivity) PTD PA13 PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 9

7UT6: External Fault L1-E , with Io-Correction Io-Correction Vector group: YNd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N

~ ~ ~

Settings (example 7UT612): 0241: solid earthed ; 1211A: Yes

2L1

1L1

I2 L1?

2L2

?

I1L1 1L2

2L3

1L3

I2 L3? IF

ISp

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

0 ?1

1

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?


? ? ? ? ? ? ? ?

0 1 0

I1L1 = -IF I1L2 = 0 I1L3 = 0 ? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? I 1 ? ? C ?

? 2 I F ?? ? Idif f ? ? 3 A ? ? I F ? ? Idif f ? ? B ? ? ? 3 ? Idif f ? ? I F C ? ? ? ? 3

?1 ? 1?? 0 ? ?0

? ? ? ?? ? ? ? ?

? 2 ? I F ? ? ? ? 3 ? ?0 ? ? ? ? ? I F ? ? 0 ? ? ? 3 ? ? ? ? I F ? ? 0 ? ?? ? 3 ? ?

?

?1 ? 1?? 0 ?0 ?

0 ? ? I 1 L1 ?

? ? ? 0 ? ?? I 1 L 2 ? ? 1 ?? ?? I 1 L 3 ??

? I Sp ? ? ? ?? I Sp ? 3 ? ? I ? Sp ?

1

ISp = IF

0 1 0

? 2 I F ? ?? ? 3 ? 0 ? ? ? I F ? ? I F ? ? ? ? ? 1 ? ? I 0 ? ?? 0 ? ? ?? I F ? ? ? F ? ? 3 ? 3 ? I ? 1 ?? ?? 0 ?? ? F ? ? I F ? ? ? ? 3 ?

no Trip (correct) PTD PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 10

7UT6: Internal Fault L1-E , with Io-Correction Io-Correction Vector group: YNd5 Ratio: 1/1 Side 2: w2=? 3?N Side 1: w1=N

~ ~ ~

2L1

1L1

I2L1?

2L2

1L2

2L3

1L3

I2L3? ISp

? I 2 A ? ? ? ? I 2 B ? ? ? I 2 ? ? C ?

1 3

?? 1 ? ?? 1 ? 0 ?

0 ?1

1

1

? ? I 2 L1 ? ? ? ? 0 ? ?? I 2 L2 ? ? ? ? ? 1? ? I 2 L 3 ?

? ? ? ? ? ? ? ?

? I F ? ? Idif f ? ? 3 A ? ? I F ? Idif f ? ? ? B ? ? ? 3 ? Idif f ? ? I F C ? ? ? ? 3

IF

? I 1 A ? ? ? ? I 1 B ? ? ? ? ? I 1C ?


Settings (example 7UT612): 0241: solid earthed ; 1211A: Yes

?1 ? 1?? 0 ? ?0

I1L1 = 0 I1L2 = 0 I1L3 = 0

? ? ? ? ? ? ? ? ?

? 2 ? I F ? ? 3 ? I F ? ? 3 ? I F ?? 3 ?

? ? ? ? I F ? ? ? ? ? ? 0 ? ? ? ? ? ? 0 ? ? ?

0 1 0

0 ? ? I 1 L1 ?

? ? ? 0 ? ?? I 1 L2 ? ? 1 ?? ?? I 1 L3 ??

? I Sp ? ? ? ?? I Sp ? 3 ? ? I ? Sp ?

1

ISp = IF

? I F ? ? ? ? I 1 A ? ? 0? ? I F ? ? 3 ? ? ? ? ? 1 ? ? ? I F ? ? I 1 B ? ? 1 ?? 0 ? ? ?? I F ? ? ? 3 ? 3 ? I 1 ? ? 0? ? I ? ? C ? ? ? ? F ? ? I F ? ? ? ? 3 ?

?

Trip, (full sensitivity) PTD PA13 N.M Vectorgr Vectorgr 07/2003 No. No. 11

2_7UT6 Vectorgroup_en.pdf

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