Transmission Line Protection

|

  
  
   


r 
        

      !"# $! % %%  —
     — —

=
 

 &'(!() *  (+!)")%  $+%+!,-#'.,/#'  0%#  +1 + 2

v
     — —

=
 

 3!!%* Î 45 46   Î +% 7%* Î 7* 48: Î 7* 2/9 49: Î 7%7* 49 2/ :
     — —

=
  
   


 3!!  (  (+$+!5($6  03:#%503:6

/
     — —

=
  
   


 (  03:#%503:6  (+;!5(;6  (+$+!5($6  ;"#%  0  +  4++  30!! ,
     — —

=
  
 
 


 (  03:#%503:6  (+;!5(;6  (+$+!5($6  ;"#%  0  +  30!! .
     — —

°   

 


 



 | 


 !"
|
 # !

 å

<!* 8 å
 
 =  5 6 8 å
  å =  5
6 
     — —

°   

 
 |$

 








 !"
|
 # !

 å

<=!* 8 å
   =  !5 6 8 å
  å = ! 5
6
     — —

°   

 


 










     — —

  

  %   & 
 




  !     






   È    È ƒ Ä



    " '( |   


!  )

!  
 )

./>

2—:

—2.,

- >

- 2

2-



>

- 2-

&



>

- 2,.

2.,


     — —

  

  %   & 
    
 !     






   È    È ƒ Ä



    " *' |   


!  )

!  
 )

./>

—2:v-

2.,

- >

—2- —,

2v v—



>

v2——/

&



>

v2/v.

2v

—

—
     — —



  
8 * ? @%!1 ? 03!! ? 3' +%

*'

- % !

$'

@%'%7

3

,

 #




' '

# ' /

v



!= 


3—

 '% $

#$' —

#*' '

$
,  

*

+

. : 

v
     — —



  
8 * ? @%!1 ? 03!! ? 3' +%

.'

- % !

+'

@%'%7

3

,

 #




$' '

#$'



!=




/

v

3—

 '% $

#+' —

#.'

'

$
,  

*

+

. : 

:
     — —



  




+&

+:

''

+3



—

— : ,  

 2/



2/



2/

/'

r '

   |   
2
,


#/'

/

&

r

: v

3A&B

'%A'B

:


  
  0!1

,

# ''

—

'

'(/

(/


,  



: 3



— v

#'(/

 2/



2/



2/

8
#
 "

   8 r # #
 " 3
  

/
     — —

=
 
 r-  <% !! )!1   !!  )!   ! !!!  C 

,
     — —


 
 != =
 
 3+'%!53'6 "!!  ) % 45 46* 8 3'+%  %%5v : >6! + %5"— 6 8 , @D+%!!  " )v>! 4!v 8 % ""

.
     — —


 
 != =
 
 3' +2
 + "" * 8 +!5%! %+  1 !  6 8 !+%5%! +%)+6 8 "!"+


     — —


 
 |







4

 4

 



  



  







!   $ % & ' (

  

 



 ! " #




þ

þ


þ


  


å
    


   
         —
     — —

!= =
 
 r-   
 8   5!="6 8  8 +1"!% %

—


     — —

!= =
 
 5 
 -   
8 $D%!%* ?  =v> ? +% = 2,>3' 8 &+" ? !%= ++! >5! 4/6 — >5! 4v 6 ? ++! +"D " 

——
     — —

!= =
 
 5 
 -   
 =  6
 8   3      8 

  
     
 ,  != 
 


=

 6
 

8    
  
  7  -  
  8 


 

C 0  

4 

 —v
     — —

 7 
   7  <* 8 (!%!+ % ? 7=+5")—>6 8 (!%!+%+)!1  " 3' ? 7+/>! 4! v 8 &!!1 #%% 8 &+!!

—:
     — —


  r

 = 

—/
     — —


  r

 =  */ $/

*'

$'

/

—,
     — —


  r

 =    

  

*  

—.
     — —

(      



*


 




+ %    , 

)





 





 













 ( 









—
     — —

3   = 8  
  &%)=   3) &) %!

—
     — —

    

0% EF

0 %) EF : @$ % EF56

v
     — —

  ,
 GC7 : " rr 9 9=r  9
 
   ,

  =;  r


9 r
 



=
     





G v


     — —

  ,


E7F 3

  ,


v—
     — —

  
 
   

=

 




   







  
 
 





 

vv
     — —

X
  :!  516)%   &% ) %%%# = )%

v:
     — —

†     

v/
     — —

†     


  
 
   

 

 
 

     

 


v,
     — —


    #   


   C

†   

 
  
 


<  
 
 ,  
 -    
 -   

X  -   
       
    



v.
     — —


 
   6
!)%D1   !% *  !D   +%  (+1+%  H+%  7%+%

v
     — —

    6
8 (+1D+%! D%* ? 5  =% 6 ? %+15
 0 H6 ? 15
 0 @$H;&06 ? 05(0 @$ H;&06 8  %5D  %  @$H;&06 v
     — —

    6
  r     
 7   3


;4 


  r       -  


  r        ,  



 
  #
| 

  :
     — —

    6
;4 

  r     
 7   3



  r        ,  

  

 (DI4++ 3+%

:


     — —



    6
 4+!="   !!) D!%+ !* ? '%D ? 3D ? 0D :—
     — —


 
 
 8 (%%  + !+% 8
+% %+D1"! %++%!%! 8 0"%1 !* ´ &%")D %+11"+ 1#  "* Ú 0%!D%+1 +%"!+ ) +5 !D6 Ú !+"+% ! 

:v
     — —


  (& 

(&  5 06

 

7,

  

9  

7,

   ::
     — —



    * ? ) ? ;+ !! "  ?  %% - >!7  —* ? ! ? $+J 1 ? % — >!7 ?    "  /v    v* ? "#! !  ? " —  :/
     — —



    

   :,
     — —



    
 





 


   :.
     — —



     X2 =



X2  

   :
     — —



    $     

 $      

:
     — —



  

*   72
 $     

/
     — —



  


/


     — —


  




ã ã





  

 



 

ã

 


 

 
 

 

/—
     — —

9 |       

  

  

 



 /v
     — —

    

 

  0" D  !!")  " D
$$ %%+%   * ? ()5/ @D , @D &6 ? () ? )+ ?  ? $!"5 = 6 /:
     — —


#7     


//
     — —

  #  
#X  Ú <== 5  <
#
 =
 =
Ú <== 5   - <
#
 =
 =
Ú r== 5   - r-#
 =
 =
Ú  7  r== 5  7    - r-# 
 =
 =
Ú X 5 
  
 
X 2
  Ú 
 <

 =
 =
 <==  1 %5;6!) +5 62 &)< K ?
;&0!1 %  ? 4(!1 );!  +%!!"  ;!"# +2  0+ /.
     — —

<== 



:

: 7



/
     — —

  - <

 =
 =
<==  1"5;6+% 5$6!  40; )%% +" $5—6

/
     — —

<==  —



!  :

: 7



—

3  
 $

7

& r


 ,
     — —

  - r-
 =
 =
r==  1+%5$6!5 —62  &)< K* ?
;&0!1 " ? 4(!1 )$!   !=!! +   %"+ ,


     — —

r==  —



:

: 7



—

5 6

=



5 6

$

= &0

—

 7 :#

 

,—
     — —

r==  r== 5 r== 5   - r-   - r-##
 =
 =

 


 





,v
     — —

r== 

   |° 9

   |°

   5 5 $

9

   5 5 $

= 

 





 2



   r9 $  r 
  r |,

2




r9 $ 

  

r 
  r |,

,:
     — —

r== 

 

  

  



ã



Ë

  Ë

 



 

 

  

 

  

 

  

 
 

 


,/
     — —

r==   
 - 3
 å

ã



 
  




 
    


å

 
å



2



2









 
å

 
å



,,
     — —

r==   3
  


å



 

 






 


2



ã



2




å

2




2






 


 


,.
     — —

 7  r==  4!)# !  ! %)# !  +#% ! =!

,
     — —

 7  r== —





7 #  

:

: 7



:

—

,
     — —


  
 
X 2
  X  1+%5$6%"#% 5:6!  $ $<<  522 (736 ? # $)"#% !56 ? !%!"# %   %!)—%  :#%!v+) %+ .
     — —

X  —





7 :

: 7



—

.


     — —


  
 
X 2
  X 





 




.—
     — —


  
 
X 2
  X

 | 

ã





  


å

å

å
 
 




  



ã

 
å

!

  !

 
 .v
     — —


  
 
X 2
  X 3
 | 

ã





  


å

 



 

å
 
 
å



å

  !

ã

 


  

å " Ë 





 



å

!



 

 





å



.:
     — —


  
 
<
7 2
  
624!$!#  #
;&0%  ./
     — —


:

: 7

<)

5;:#6

=

5:#6

=—

 7 :#

<)

5:#6

=—

&0 &0

5;:#6



&0 

&0

=

7#

.,
     — —


  
 
<
7 2
  



 




..
     — —


  
 
<
7 2
  
ã 





@ (




@ (


ã

 
ã




   

 
 @ (





 


@ (


ã




    .
     — —


  
 
<
7 2
  
ã 


ã

 


@ (  




@ (


ã

 ã



 



 




"




 
 @ (





 


@ (  

ã



 



 




"
.
  

   — —


  
 
<
7 2
  
 

 

 

å

å





ã

 


 




@ (
å2

@
å2
 (


@ (

å2


@ (
å2

 
 

 

ã



   




 



     — —


  
 
<
7 2
  
 

 

  ã



å

å





ã

 


 




@ (  

@
å2
 (


@ (

å2


@ (  

ã





 


 
 


 

 
 

  ã






 





     — —



 
 
   " !  * Ú !% 
 
  
++ !  Ú !%

 


 
%!! !2   "+%E+%F522 — !v6  =!" 2   !! "     2"2 —
     — —



  

 










2

" 

2

$   


 



Ë "# 




 



$ Ë# 

Ë $ #  $ Ë
 

ã




v
     — —



    

:
     — —

     7  7   4%!* Ú)#! Ú Ú#5 $<6  :#  * Ú Ú!+%5D%+ 164$3)  +%  D /
     — —

     7  7  (%"* Ú 0;%!50;6 Ú (+;%!5(;6 Ú (+$+%!5($6 Ú @ "(+$+%!5@L: ($6 Ú :#%503:6 Ú ;"#%503;:6

,
     — —

      #72 
  :#!%" %!2  "* ? !"# = " %3 ? =! +   <=!+ 3 ! !  2 .
     — —

      #72 


&3+ + )#!


     — —

      #72 


!3   + !=  3


     — —

      #72 
  0! !""#) !+ % + +! % 3 %+!2  &"!! !* Ú :< !"# Ú % !"# -
     — —

      #72 
 + %* ? !!+ ! ?  )%%++%= ! ? !!)% "# *  :<0 !  $<0 ' =! ? )%%!) ! ? "#%%+ =! ?  "#%%++%= !!!) 2:#!%2 -


     — —


#
 =


  0  !  7
 ! "#! !2  &%"#!! " !+   "  %  %2 -—
     — —

r # #

 
 <% +  "  " !  ")!!%%  2

-v
     — —

r # #

 $!"#%  ? $J)%  +!%%+  )%M!2 ? (+ !% 2 $!%  ? $ !+ !%! 2 ? 4%!"#  ")+" % ! 2 -:
     — —

r # #
=


     

  ! ")  

+  ")  

-/
     — —

 , ,
 X 2
 &* 8 ""#%%!"))%5() )%:#%6 8 "%%!"))%5$ ! %6 * 8 (+1+%

-,
     — —

 # 

 
 :!!*  !+C7 !%  4+!" %  &" J+  7  !+%%+"   !%8—





C

3

C7

4! :

-.
     — —

 # 

 
 3!+"!+  !*  $+%!  <!#)!  ("%%   7%!



C

3

C7

4! :

-
     — —

 # 

 
   
   ,  r!

-
     — —

 # 

 





     — —

 # 

 
 0 3




     — —

 # 

 
 0 3!=<

—
     — —

 # 

 
 0 3!=<

v
     — —

 # 

 
 0 3!4<

:
     — —


  


2
 =   =
   (""   v)!  3M' "  !!!! 
+D!" '5 36  % # M!' 3+% !++)!

/
     — —

=
  
 




Depending on location of VTs and CTs, distance relays need to compensate for the phase shift and magnitude change caused by the

, power transformer
     — —


    !+1" % !! ")'  31 !! ")3  '%1 !! ")'  3"! M+%!3 ') 

.
     — —


   7  7  8 +"D 8 4+D * ? 0 +% D ? ' % 1   8 4+D + 5<06 8 * ? %+ ?  + 8 +!%  8 (!M%! ))!


     — —


   7  7  8 <+!=" "+!)% "D"* ? 1 ? D1 ? =1% ? : ? 0% ? 3%5!6 ? $++


     — —


   7  7  8 &! ? $+5  %   %+1 26 ? :#! ? &%5%M6 ? # ? ; ++% 8 ! ? ())% ? 7 ? (


     — —




     — —