VOLTAGE SAG MITIGATION PROPOSALS FOR MERBOK MDF LANKA PVT LTD Master of Science Dissertation by D.K.A.M. DINAMULLA Department of Electrical Engineering University of Moratuwa, Sri Lanka 2010 94850 Abstract Power Quality has been an important concept since the inception of power systems. With more and more sensitive equipment being used in the industries, the requirement of standards of power quality has been highlighted. Power quality related problems that result in loss of production in critical processes create a dilemma for both the serving utility and the customer. This research is based on giving proposals to solve a specific power quality problem involving voltage sags in one of the large scale customers of Ceylon Electricity Board i.e. Merbok MDF Lanka (Pvt) Ltd. The customer has installed considerable amount of sensitive equipment in his large scale manufacturing processes including PLC equipments, variable speed drives, etc. The customer has faced frequent power interruptions and subsequent production losses due to the said power quality problem. Data was obtained from the customer prermses and from the Horana GSS. After analyzing the data it was revealed that most of the Voltage sags are due to fault conditions in the nearby distribution feeders. Voltage sags having 0.8 to 0.9 p.u. magnitude and 0.5 to 3s duration are the most common. When giving a solution for the problem both system level improvements and device level mitigation solutions are proposed. In data analysis it is found that pattern of tripping is highly weather dependent. This is considered in system improvement proposals and regular way leave clearance of identified feeders is found to be executed. In addition to that installing auto reclosers at the Horana gantry is proposed in order to reduce the fault clearance time and to improve system reliability as it will directly reduce number of unnecessary tripping at the grid substation. As a device level mitigation several options such as static transfer switch (STS), uninterruptible power supply (UPS), shunt connected voltage source converter (STATCOM), series connected voltage source converter (SVC) cum dynamic voltage restorer (DVR) are discussed. DVR is proposed as the best solution for this situation as it r can provide voltage support for individual loads. The power rating of the DVR and the capacity requirement of the energy source is calculated. It is expected that the outcome of the study would be much beneficial to the customer in solving the problem and it would be beneficial to other industrial consumers in solving similar problems. In addition to that, I expect it would be beneficial to Ceylon Electricity Board, i.e.my employer in managing Quality of Power. D E C L A R A T I O N I d o h e r e b y d e c l a r e t h a t t h e w o r k r e p o r t e d i n t h i s t h e s i s w a s e x c l u s i v e l y c a r r i e d o u t b y m e u n d e r t h e s u p e r v i s i o n o f P r o f . R a n j i t P e r e r a , f u r t h e r n o p a r t o f t h i s t h e s i s h a s b e e n s u b m i t t e d p r e v i o u s l y o r c o n c u r r e n t l y f o r t h e s a m e o r a n y o t h e r d e g r e e . l . - l . . . . . . . . . . . . . , \ ; . . . . . . . . D . K . A . M . D i n a m u l l a D a t e : -~-- ( ' H { ? , . \ , ' I e n d o r s e t h e d e c l a r a t i o n b y t h e < ; a n d i d a t e . - - - 7 ' P r o f . R a n j i t P e r e r a ~ A C K N O W L E D G M E N T F i r s t o f a l l . I w o u l d l i k e t o e x p r e s s m y g r a t i t u d e t o t h e D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g a n d t o m y s u p e r v i s o r P r o f . R a n j i t P e r e r a f o r t h e s u p p o r t a n d g u i d a n c e g i v e n t o m e i n t h i s w o r k . I t a k e t h i s o p p o r t u n i t y t o e x t e n d m y s i n c e r e t h a n k s t o D r . H . M . W i j e k o o n , C h i e f E n g i n e e r P l a n n i n g - R e g i o n 3 . C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d f o r t h e s u p p o r t a n d e n c o u r a g e m e n t g i v e n t o m e d u r i n g m y r e s e a r c h v v o r k . I w o u l d l i k e t o t h a n k M r . M . H e t t i a r a c h i a n d M r . K . A . N . J a y a n t h a , E l e c t r i c a l E n g i n e e r s o f C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d a n d M s . K u m a r i K e k u l a w a l a , D r a w i n g O f f i c e A s s i s t a n t o f C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d f o r t h e i r a s s i s t a n c e a n d e n c o u r a g e m e n t g i v e n t o m e d u r i n g m y v v o r k . I f u r t h e r e x t e n d m y t h a n k s t o E n g i n e e r i n g M a n a g e r a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r s o f M e r b o k M D F L a n k a ( P v t ) L t d f o r p r o v i d i n g m e n e c e s s a r y d a t a a t t h e r e s e a r c h . I t i s a p l e a s u r e t o r e m e m b e r t h e k i n d c o o p e r a t i o n o f a l l c o l l e a g u e s i n p o s t g r a d u a t e p r o g r a m m e a n d a l l f a m i l y m e m b e r s f o r b a c k i n g m e f r o m s t a r t t o e n d o f t h i s p o s t g r a d u a t e c o u r s e . I V L I S T O F A B B R E V I A T I O N S S T S - S t a t i c T r a n s f e r S w i t c h U P S - U n i n t e r r u p t i b l e P o w e r S u p p l y S T A T C O M - S h u n t C o n n e c t e d V o l t a g e S o u r c e C o n v e r t e r S V C - S e r i e s C o n n e c t e d V o l t a g e S o u r c e C o n v e r t e r D V R - D y n a m i c v o l t a g e r e s t o r e r C E B - C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d v D e s c r i p t i o n D e c l a r a t i o n A b s t r a c t A c k n o w l e d g m e n t L i s t o f A b b r e v i a t i o n s C o n t e n t s L i s t o f F i g u r e s L i s t o f T a b l e s C h a p t e r 1 I n t r o d u c t i o n 1 . 1 B a c k g r o u n d 1 . 2 M o t i v a t i o n 1 . 3 O b j e c t i v e 1 . 4 T h e S c o p e o f W o r k C O N T E N T S C h a p t e r 2 V o l t a g e s a g C h a r a c t e r i s t i c s 2 . 1 I n t r o d u c t i o n 2 . 2 V o l t a g e S a g m a g n i t u d e & P h a s e a n g l e J u m p 2 . 3 C a l c u l a t i o n o f V o l t a g e s a g m a g n i t u d e 2 . 4 S a g V a r i a t i o n 2 . 5 V o l t a g e s a g s d u e t o s w i t c h i n g o f l a r g e l o a d s t o t h e s y s t e m 2 . 6 V o l t a g e S a g P r o p a g a t i o n i n a P o w e r D i s t r i b u t i o n S y s t e m 2 . 7 P r o g r a m m a b l e L o g i c C o n t r o l l e r s 2 . 8 C o m p u t e r P o w e r S u p p l y 2 . 9 A d j u s t a b l e S p e e d D r i v e s 2 . 9 . 1 A S D A C d r i v e s 2 . 9 . 2 A S D D C d r i v e s 2 . 1 0 V o l t a g e S a g D e t e c t i o n t e c h n i q u e s r ' t . ; / ' , \ \ I c o . ' { · l'~ I , , ' I ! • . • ; . . . . . I ' ' ' . " • P a g e N o 1 1 I V v V I l X X I 2 2 2 3 " . ) 4 5 6 6 9 9 1 0 1 0 1 0 1 0 V I 2 . 1 1 P o p u l a r D e t e c t i o n T e c h n i q u e s 2 . 1 2 D i s c r e t e F o u r i e r T r a n s f o r m ( D F T ) 2 . 1 3 K a l m a n F i l t e r i n g T e c h n i q u e 2 . 1 4 D - Q T r a n s f o r m C h a p t e r 3 D a t a C o l l e c t i o n 3 . 1 P r i m a r y D a t a C a t e g o r y I 3 . 1 . 1 M e t h o d o f o b t a i n i n g p r i m a r y d a t a 3 . 1 . 2 M e a s u r e m e n t s 3 . 2 P r i m a r y D a t a C a t e g o r y 2 3 . 2 . 1 . B r e a k d o w n R e c o r d s o f t h e c u s t o m e r 3 . 2 . 2 . B r e a k d o w n r e c o r d s a t t h e G S S 3 . 3 S e c o n d a r y D a t a C a t e g o r y 3 . 3 . 1 N e t w o r k D e t a i l s 3 . 3 . 2 E q u i p m e n t d e t a i l s o f t h e c u s t o m e r C h a p t e r 4 D a t a A n a l y s i s I I I I I I I I 1 2 1 2 1 2 1 5 1 5 1 5 1 6 1 6 1 6 4 . 1 D a t a C o l l e c t i o n 1 7 4 . 2 D a t a T a b u l a t i o n 1 7 4 . 3 V o l t a g e S a g m a g n i t u d e c a l c u l a t i o n a s p e r t h e n e t w o r k t o p o l o g y 1 9 4 . 3 . 1 S a g V o l t a g e V a r i a t i o n f o r a t h r e e p h a s e f a u l t c o n d i t i o n 1 9 4 . 3 . 2 S a g V o l t a g e V a r i a t i o n f o r a S i n g l e l i n e t o g r o u n d f a u l t 2 6 C o n d i t i o n 4 . 4 P r a c t i c a l D a t a A n a l y s i s u s i n g d i f l c r e n t m e t h o d s 4 . 4 . 1 V o l t a g e M a g n i t u d e - D u r a t i o n C h a r t s 4 . 4 . 2 C a l c u l a t i o n o f V o l t a g e D i p I n d i c e s 4 . 4 . 2 . 1 C o u n t i n g a c c o r d i n g t o E S K O M t a b l e 4 . 4 . 2 . 2 C o u n t i n g a c c o r d i n g t o E P R I - E l e c t r o t e k 4 . 5 D i s c u s s i o n 4 . 5 . 1 C o m m e n t s b a s e d o n t h e d a t a a n a l y s i s 3 3 " " . . ) . . ) 3 4 3 4 3 5 3 6 3 7 V I I C h a p t e r 5 V o l t a g e D i p M i t i g a t i o n P r o p o s a l s 5 . 1 S y s t e m L e v e l M i t i g a t i o n 5 . 1 . 1 W a y l e a v e c l e a r a n c e 5 . 2 D e v i c e L e v e l M i t i g a t i o n 5 . 2 . 1 S t a t i c t r a n s f e r s w i t c h ( S T S ) 5 . 2 . 2 U n i n t e r r u p t i b l e p o w e r s u p p l y ( U P S ) 3 8 3 9 3 9 4 0 4 0 4 1 5 . 2 . 3 S h u n t C o n n e c t e d v~)ltage S o u r c e C o n v e r t e r ( S T A T C O M ) 4 1 5 . 2 . 4 S e r i e s C o n n e c t e d V o l t a g e S o u r c e C o n v e r t e r ( S V C ) 4 1 5 . 2 . 5 V o l t a g e s o u r c e i n v e r t e r a n d m o d u l a t i n g u n i t 5 . 2 . 6 S e r i e s i n j e c t i o n t r a n s f o r m e r 5 . 2 . 7 O u t p u t L C f i l t e r 5 . 2 . 8 C o n t r o l u n i t o f t h e D V R 5 . 2 . 9 E n e r g y s t o r a g e i n t h e D V R 5 . 3 V o l t a g e r a t i n g o f t h e D V R 5 . 3 . 1 C a l c u l a t i o n o f t h e C a p a c i t y o f t h e p r o p o s e d D V R 5 . 3 . 2 E n e r g y S t o r a g e i n t h e D V R C h a p t e r 6 C o n c l u s i o n R e f e r e n c e s A n n e x u r e I F o r m a t o f o b t a i n i n g d a t a A n n e x u r e I I E q u i p m e n t D e t a i l s A n n e x u r e I I I B r e a k D o w n D e t a i l s 4 3 4 4 4 4 4 5 4 5 4 6 4 7 4 9 5 1 5 2 5 3 5 4 5 6 V I I I F i g u r e 2 . 1 F i g u r e 2 . 2 F i g u < · e 2 . 3 F i g u r e 2 . - t F i g u r e 3 . 1 F i g u r e 3 . 2 F i g u r e 3 . 3 F i g ' J : · e l . - ' 1 i g u r e " ' . 1 r ' i g u r c . ; . : : : F i g u r e - U F i g u r e - L . . J : · i g t l l ' t ' - + 5 1 : i g w e J . . 6 F i g u r e 4 . 7 F i g u r e J . X 1 : i g u r L ? J . 9 F i g u r e . t . l i J i i g u r e . . J . I l I i f : ' - l i i T J . l : 2 f i g u r e - L 1 3 F i g u r e · f . I + l · i g l l l \ ; . l . ] ~. l · ' i g u r c . t 1 6 i i g u r e . 1 . I 7 l · i g u n : - + . 1 R 1 - i~:ur·~ . I 1 9 i i . l ! u r c J . . . : : • : l L~ST O F F I G U R E S V o i b g . . ? d i \ i d l ? r ; 1 1 ( ) J c l t o c a l c u l a t e \olt:.~ge s a g p a r a m e t e r s S : w . \ Z l l ! : : g e 1 1 ' < 1 ' - l l i t u d c . : 1 P l ! 1 \ \ i t h t~n!lt d i s t a n c e Cat'~'""',< S a : : ; : a t i o n l:lk,:-,n~llilll: I c : c h n o l , l l ' \ lm:u~try C o u n c i l c u r v e f o r c o m p u t e r e q u i p m e n t s M ( • J c ) ' . l t ' l . ' ! l ' l e l ; c \ o r \ o i u : _ [ ! • 2 & \ . ' l ! l ' i ' C l l t a t t h e c u s t o m e r p r e m i s e s l ' y : : i c a ! 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' : I a b k .1-.2~ \ o . 1 : . : ~ l > t i : n e : C i ' g t h \ \ i l h A C E P t m e r p l a n t l a b k 4 . 3 0 T a b l e - U I l'ab:~ "-\.~12 ( \ ) . ' ' ··~·-.1· • , j V u L _ ' < l : : \ . .::il'Jchr:~(c 'lt:(airsclil~c k n g t h \ \ i t h A C E P m \ e r p l a n t ' ! . ' , j . - ~ • -~ !~ • . . > . . . ' t C ' C ' V < I t , . : c - ; : 't'h.r.·ncr:~ti,~ . J g : ' i • ' : ' t l i n e ! e n g t h \ \ i t h A C E P t l \ \ e r p l a n t C < ' ! ' : , · d v , i l : ; , C ! > , ; · c k i · : s ( . : 1 g : 1 i r : : ; : i ! < C l e n g t h \ \ i : h i \ ( T P o w e r p l a n t 1 h ' t ~~' . , j ·-~ · ' - - ' . T a b l e . 1 _ ) _ ) \ ; ( ; l~:c:\" < ' 1 ; : : c k r ' · , t i ; : : , : : : i : ; · ; t l i n , _ · l c : ' g t h \ l i t h A C L P o w e r p 1 a n t ( ' o . , : · ! a h l c . t . O l . t V o ! t t : . · ( ' ' ! < ' ,,,;;..:!·i~li" : ; g a i , b t : : 1 1 l ' k n g t h 1 1 i t h A C T f ' o 1 v e r p l a n t c.~ . , 1 . . . . . . f a h : c - l . J : ' R M , · ~·: ' < L :.:~inr· ; i · c · ; . . , _h~r:c·~:; T a ' 1 l e J _ i ( ; R M ' · . ' · . \ : ! ! ' ; l . i : . J : J t i : c ; : n c i ~:; : : , r ~hi~ : - . t u d v 3 0 3 0 3 0 3 2 . , , -'~ 3 3 3 3 3 4 3 4 3 5 3 5 3 6 3 6 3 7 3 7 4 1 4 2 X I I C h a p t e r 0 1 -----·------~-------------- I N T R O D U C T I O N 1 . 1 B a c k g r o m H I P o w e r Q u a l i L \ i : - - J l ! (iSJJ,~ct v , i l i \ . ' 1 1 hi~' h : c n \ \ i t h w . : s i n e < . : t h e i n c e p t i o n o r p o w e r s y s t e m s . H o w e \ e r g r m · i n g \:m:c:~rn [ , ) t : 1 : : s s u , : i n s ari~cn \ \ i t h tl1<.~ n t r J . \ t : c ( o n o f p o w e r s e m i c o n d u c t o f ~\'.itch.~~ l - 1 t h : ; r : d m : l r \ · . \ l E n . : l l l a d e q u i p m e n t i s l e s s t o l e r a n t a n d s e n s i t i v e t o p o w e r qu~1lit\ \ <.,•·imi~ll"l>. \ ' o ! t c t g c <.:a~~;. S h o r t i n : c r r u p t i ( • n s . ! i a r m o n i c d i s t u r b a n c e s a n d V o l t a g e i m h : J L : ! l c ; . . · s a : : t h · : !~:osl r : · o m i n c n t p c m c r q u a l i t y prohlcrn~ i L t ) l • l ' C ' t s t · y . V o l t a g e s a g h < · ; ; ; o t hc~·n a i ' C \ \ r h c n c n ; " • ; , p , 1 : . . l ! t r c r r c s c n t s t h e m a j o r i t y o f d i s t u r b a n c e s f a c i n g t h e i i : d u s t r i a ! consun·,~..·!·~. ~·inu: t h , ; m::nttJ:lcturin~,:. p r e c e s s e s i n c r e a s i n g l y b e c o m e m o r e automat~..d a n d i n k g m l • : d \ \ i ~h 1 : 1 0 d c r n S • . ' i 1 s i t i \ e d e \ i c e s . a t t e n t i o n t o p m v e r q u a l i t y i s s u e s h a s b e c o m e r m n n i : u : r t i . h t . - : ! 1 s h o r t t i m e d i s t m b a n c c s l a s t i n u f o r l \ i O m~; m a v r e s u l t i n ' ~ . s e w r a l h c u r s ; i . 1 r o u u c ! i , ; n i o ' s < U h . i 1 1 n , l r ; ; . : ; _ l ! ~.:,lnsr:quc;JCcs o f ~uch i n 1 c r r u p t i o n m a y b e v e r y h i g h . T h e q u a i i ! _ \ o ! ' n m \ e r h : 1 s hc;~o:Pc \ c r ; . impor~ant a s i t i s h a v i n g a d i r e c t e c o n o m i c i m p a c t o n m a n ' i n d u s t r i : _ ; ! col~SlW!L'fS 1 1 1 . ! h i s st~id) i s f u c u s e d o n \ O l t a g e s a g s o u t o f t h e s a i d J O \ C . c ' · l ] ! a ! i t \ p r o b l e m : _ M e r h o k f \ 1 [ ) ' l l i ] , l • P . ) I d ' . ; , , : c : · 1 l ; . : J C ' i t i ' ' d u : - . I r i a l c l c c t r : c i t : , c o n s u m e r s h a v i n g m e g a s c a k L ! :in·,~!cl,,r; ' 1 ~k : 1 i t i ' - · · c n n l r : · r s P : J d e T n e q L i p m e n t 1 n c l o c a t e d a t H o r a n a E x p ( ) r t Pn,cc,~~:n:..: / 1 " 1 e . 1 ir::·•::d~ : r 1 r : L : r r v k r h u k \ 1 D F I a ! · ! : \ . a ( P \ · t ) L t d . a s t h e c u s t o m e r . F r o m s c \ ' C J < l ! :---:~:r~·. • n n · ; • L , > . ~~· . . : 1 r . : 1 k · : r : r : a t e : l l y b \ t h e c u s • c m c r o n f r e q u e n t i n t e r n a l t r i r p i 1 : g d u . . . : t c ' o l t · : ! : . c : t : ' t e ' J c ; t i ( , ; ' : · ; i n ~nkV C T B : - : : i s t e m . T h e c 1 < m : l l ' r ~1as c l a i m e d l a r g e n u m b e r o i ' h m ; : s n f l ~ss J f n · c < u : : 1 r ; 1 J ' . l ' : t c s t o : i p i n f : ' o~ m a c h i n e s cat~Sl'd b y u n e x p e c t e d p O \ \ t : r i : : t . ' . ' ! T L ; - , : n . : l r : 1 ' : l i : ; · , ' . n ~~~~~ 1 u s ' l l ' p r ' d , _ , : t : o · L b ; h a s f~ l l l s i m . 1 o r ! . < : n , : . , : o f p o w e r q u a i i t y . t h i s i s c o n s i d e r e d a s a n o p p o r t u n i t . ' , _ ) di:.~·.) c r : '~) t ' . " ' 1 :~ : : n : H · i · : . : , · - m \ . . : r ' - . ' · : a ' 1 : . f Y J b ! c n t ! r · o u g h a p r o p e r w a y o f s t u d \ 1 n g t i · . : . c . . · : 1 . 2 : \ l o ! . i \ : t t i d · : T h e o u t c o ! : k ' ~. · r : i U ; \ \ · . , ; · • ' . . , ] o • ! J i : · : · h , ! n l l ; : ' Y t o : • . . : , L e e : mm~hn o f t r i p p i n g s a t t h e cu~lonlc·r t " ' , : l : - , . : - , , : : - ; J : " : i . , , i ; · , . , ' l h ' r ~:..;..:i>.~ i : ' : n c 1 1 . : a s : n g t h e f H T I : _ \ i c t i \ i t y o f t h e c u s t o m e r prL·mt~e:). 1 ' h c L L ' L h n i c a : : d \ . 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J : ~n+· 1 . 4 T h t : S t : G f - ' : p f V , x k c i ' h : : sc~·nl'' c ' ; · ' ' , J : : , : i , _ - . · ' 1 \ r j,\::~:;fica:icr,_ ' ' r n h / ' 1 g t h t p r o l 1 ' c " n u s i n g p r a c t i c a l da!a~ d,·aP;n~2 ~~ !r;~~·l:1,\'iu>;~;: \ l : . - . ; n 1 , · L g t ; : , _ ; r":·r~lL.:rn n n d cn!H:!u~·ion. T h e lhL·si~ h < 1 : - ; 1 : 1 1 ' ' : ; / _ l · , ~ ! , : : _ · • s . : - · 1 1 1 ; . 1 : ( . : h : 1 1 1 1 e r : ; a s ckscri~:cd h e l m \ . • I h e V • : h ! i : ' : \ ~ r:~cz~~··L,t ~c>: · - t . - : : - ; r · · c c 1 . . . .-~; c : ! i n C h : l p l . . , - 1 • l " l ' ; · , : i ) a t a ~ " ! ~ " · : 1 : . , l?'~·--:l:li l . _ ( :~t ( ' h : : , · · - - c r 1 • I ),!L.~. / \ ' \ ~·~ : · ; : ~~ -.~d!"!' . . - - n t . ; · :~-.~r<·,· - - + • T i . : 1 1 1 : t l l O ' . I U · . d ~ul<\r.:_: : f ; L · rd·uld~~!:, i~; ('.\pl~~n1cd i~-, ('l~ap1er 5 . • f 1 c · ~\~ C l " ' 0 . 4 ( / ) 0 . 2 . · ) 1 : 0 0 1 3 4 6 7 G ~ C - ~ 1 ? 1 3 1 4 - " : ( ~I 1 8 1 S 2 0 2 ; 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 L e n g t h ( i < m ) F i f : , ' . 2 . : 2 S : r l ' . vo!~agc m a g n i < u d e ( P L J ) \ v i t h f a u l t d i s t a n c e S a g M a g n i t u d e i n c r e < : s e s a s t h e o i : - : t a n c e t o t h e E w l t i n c r e a s e s a n d S a g M a g n i t u d e i n c r e a s e s a s t h e f a u l t l e v e l i n c r e a s e s [ 2 1 . I n a s t r o n g e r sy~tem \ \ h e r e Z s i s s m a l l e r a l a r g e r V s a g ( m e a n s l e s s v o l t a g e d r o p ) r e s u l t s i n . P l 1 a s e a n g k j u m p a s s o c i a t e d \ \ i t h t h e v o l t a g e s a g d e p e n d s o n t h e X / R r a t i o d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e s o u r c e a n d t h e f e e d e r i m p e d a n c e . F o r a d i s t r i b u t i o n s y s t e m X / R 5 - - - - - - - - - ·~·- r a t i o i s l e s s t h a n t h e s o u r c e X / R . f l e n c e a n e g a t i v e p h a s e a n g l e j u m p i s o f t e n a c c o m p a n i e d w i t h v o l t a g e s a g d u e t o a f~wlt i n d i s t r i b u t i o n s y s t e m . I n a m e s h e d s y s t e m l i k e a t : · a n < ; m i s s i o n s y s t e m d i f f e r e n t a p p r o a c h i s n e e d e d a s t h e s y s t e m b e c o m e s c o m p l i c a t e d v v i ! h t h e l o o p l i n e s . T h e v e n i n ' s s u p e r p o s i t i o n t h e o r e m a n d n o d e i m p e d a n c e m a t r i x p r i n c i p l e c a n b e u s e d t o c a l c u l a t e t h e v o l t a g e s a g p a r a m e t e r s i n a m e s h e d s y s t e m [ 2 ] . 2 . 5 V o l t a g e s a g s d u e t o s w i t c h i n g o f l a r g e l o a d s t o t h e s y s t e m E x c e p t f o r t h e p O \ v c r s y s t e m f a u l t s . o t h e r s o u r c e o f v o l t a g e s a g i s d u e t o t h e c o n n e c t i o n o f l a r g e l o a d l i k e i n d u c t i o n m o t o r s . I n d u c t i o n m o t o r s g e n e r a l l y d r a w 5 t o 6 t i m e s i f s r a t e d c u r r e n t a t t h e s t a r t a n d t h i s c u r r e n t g r a d u a l l y d e c r e a s e s v v i t h t h e m o t o r r e a c h i n g i t ' s r a t e d s p e e d . T h e d u r a t i o n o f t h e s a g d e p e n d s o n t h e mo~or d y n a m i c s . I h e d y n a m i c s o f t h e m o t o r i s d e c i d e d b y i t s p a r a m e t e r s m a i n l y o n t h e i n e l ' t i a o f t h e m o t o r . 2 . 6 V o l t a g e S a g P r o p a g a t i o n i n a P o n e r D i s t r i b u t i o n S y s t e m A d i s t r i b u t i o n s y s t e m i s n o r m a l l y r a d i a l o t h e r t h a n e x c e p t i o n a l p l a c e s . T h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m i s c o n n e c t e d t o t h e t r a n s m i s s i o n n c m t ; : - k t h r o u g h t r a n s f ( J r m e r s , r e s u l t i n g a h i g h e r p e r u n i t i m p e d a n c e a t t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . r h e r e f o r c t~e l o c a t i o n o f f a u l t i s v e r y i m p o r t a n t a n d t h e c o n s e q u e n c e d u e t o a L l l l l t c a n a f ! c c l a i a r g c o r r c w t i v e l y s m a l l n u m b e r o f c u s t o m e r s d e p e n d i n g o n t h e l o c a t i o n o r t h e t~lU i t . D u e t o t h e s y s t e m i n t e r c o n n e c t i o n t h e v o l t a g e ~;ag m a y o c c u r i n o n e p a r t o f t h e p o w e r s y s t e m \ \ h i c h a r e s e v e r a l k m < . h \ a y l l ' c : m t h e o n g i n o f ' t h e v o l t a g e s a g . A n e x a m p l e s h o w i n g d i s t a n c e o f s a g p r o p a g a t i o n \ \ i t h l h c s h o r t c i r c u i : c u r r e n t o f t h e s y s t e m v o l t a g e l e v e l [ 2 ] i s s h o w n i n T a b l e 2 . 1 . V o l t a g e l e v e l I ( k V ) 2 3 0 ----~---- - - - · - - - - - - - - - A v a i l a b l c - - - - - - - - - - ------~- - - - - t :~~~: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ _ _ J _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5 0 " " . ) _ ) I l I 0 k m I 4 5 k m 5 0 k m 2 0 k m . : ; ( ; i m ---------------TI5-ki1~ ' I _ l _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ j _ _ _ _ _ _ _ h o r t c i r c u i t c u r r e n t / S O k A 1 I s o k m 1 2 2 k m I l l k m 7 k m T a b l e 2 . 1 F \ : a m p ! e di~tancc a t \ v h c h i~lt:lt l e a d s t o a n o t i c e a b l e s a g 6 A n a c c e p t e d d e m o n s t r a t i o n o f d i f f e r e n t t y p e s o t ' v o l t a g e s a g s a g a i n s t d u r a t i o n i s s h o w n b e l m v [ 3 ] . • V a l t a g c j ( ) ( l 0 o ' i ( ) ' ' o ( ) 0 " ; ) i \ L o c a l M V N 8 t w c c k F 8 L O i t ~ I S M o t o r S~arting I n t e r r u p t i o n D u r a t i o n F i g . 2 . 3 C a u s e s o f S a g o r i g i n a t i o n . . . . C o m p u t e r a n d B u s i n e s s L q u i p m e n t M a n u f ' a c t u r c r s A s s o c i a t i o n ( C B E M A ) h a s i n t r o d u c e d C B E M A c u r v e f o r computer~ a n d c o m p u t e r r e l a t e d c q u i p m e n t s . T h e c u r v e w a s o r i g i n a l l y d e v e l o p e d t o d e s c r i b e t h e t o l e r a 1 1 c e o f \ 1 a i n f r a n ! : : c o m p u t e r s . W h i l e m a n y m o d e r n c o m p u t e r s h a v e d i f f e r e n t t o l e r a n c e d i f ' f e r e n t f r o m I b i s . t h e C u r v e h a s b e c o m e a s t a n d a r d d e s i g n t a r g e t f o r s e n s i t i v e e q u i p m e n t . T h e a x e s ! ' < . . : p r e s e n t m a g n ! t u d e a n d d u r a t i o n o f t h e e v e n t . T h e c u r v e h a s s i n c e b e e n m o d i f i e d a n d n o \ v k n m " v n a s t h e I n f o r m a t i o n T e c h n o l o g y I n d u s t r y C o u n c i l c u r v e s h o w n i n F i g . 2 . 4 . 7 . I I I I I I + J O {-.---~~~~~-·---~ ~- c I I ~ i . - ; ; 2 : : : ; i r r w " ' I " ~---1- " ' 0 . 0 . ' V i I \ · ) : : : I \ f . I i ' ' . . . t l > " c ; > r . ; ! : E 0 z ' 0 c " ' 1 1 • ) , _ , a ; 0 . 1 } < ) • I • I I D . : r , . · , · ; l " ' r:~""~,....;,...; ~ ' · , : > ~. ~· ~•' I I I C h a p t e r 0 3 D A T A C O L L E C T I O N P r o b l c r : 1 i d e n t ! t i c a t i o n h a s b e . . : n d o n e b a s e d o n t h e p r a c t i c a l d a t a . P r a c t i c a l d a t a h a s b e e n c a t e g o r i z e d a s P r i m a r y a n d S e c o n d a r y d a t a a c c o r d i n g t o t h e i m p o r t a n c e . T h u s i n d a t a a n a l y s i s . c u l c u l a 1 i o n s a r c d i r e c t l y d o n e o n V o l t a g e m e a s u r e m e n t s a n d b r e a k d o w n r e c o r d s o f t h e G S S t l n t h a w b e e n s e l e c t e d a s p r i m a r y d a t a . N e t w o r k D e t a i l s a n d E q u i p m e n t D a t a a t c u s t o m e r n r e m i s c s w h i c h c a n b e u s e d a s s u p p o r t i v e i n f o r m a t i o n . han~ b e e n s e l e c t e d a s s e c o n d a r y d a t a . 3 . 1 ? r i m a ! " ) Da~a c~trgoty 1 : M t a s u r e m e n t o f v o l t a g e & c u r r e n t a t t h e c u s t o m e 1 · p n : m [ s c s I n o r d . - : r t o i d e n t i i \ t h . : ' 1 r o b k n 1 \ o l t a g : ; < : n o c u t T c n t d a t a h a s b e e n o b t a i n e d a t c u s t o m · : r premise~: 3 . 1 . 1 M e t h o d o f o b t a i n i n g p r i m a r y d l : l . t a A P o v > e r Q u a l i t y A n a l y z e r h a s b e e n i n s t a l l e d a t t h e c u s t o m e r p r e m i s e s . I t i s f e d f r o m t h e 3 J k V u t i l i t : ' l l p p \ thL"Jg~1 a p c L n 1 : , 1 1 tr".l1sform~r h a v i n g a r a t i o o f 3 3 0 0 0 / 4 0 0 a n d a c u r r , _ ; - n t trc11~ f < . E m c r 1 l a v i n g : 1 r a t i o o r 2 0 0 / 5 a t t h e c u s t o m e r p r e m i s e s . 33L~ V S u p p l \ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - j D a t a ~-- - - - - - - - - - - - - - - - - -----~nah ; c r 1 : \ ~-- --~~--~----~~-=:=---------- -~_±+-/ / \:===-=~------_ L o a d =~-:~t~-\" \ . . ; - - - . . . . _ _ _ _ - - - - - · ~3/1 i k V I 0 ~/!VA T T Fig.:~.l M c ; : s t l r , ; m c n t s o f \ o ! t < : g c a n d c u r r e n t a t t h e c u s t o m e r p r e m i s e s 3 . 1 . 2 : ' v 1 c a s u r c m r n h M e a s u r e m e n t s o f \ O ! t a g . : : a n d c u r r e n t h : n c b e e n o b t a i n e d f r o m P o w e r Q u a l i t y A n a l y z e r i n s t 2 l l e d a t t h e c u s w m c r p r e m i s e s a s m e n t i o n e d a b o v e . E l e c t r i c i t y w a v e f o r m s h a \ e b e e n m o n i t o r : : d <~nd s t o n . : d h y t h e e q u i p m e n t c o n t i n u o u s l y . I t h a s 1 2 ' _ ' : 0 b e e n n o t e d t h a t l h e C o r m o f d i s t u r b a n c e t h e c u s t o m e r f a c e d i s t h e V o l t a g e S a g p r o b l e m . C o n t i n u o u s a n a l o g vo 1 ~<;gc a n J c u r r e n t a r e r e c o r d e d a g a i n s t t h e t i m e a s p e r t h e I E C 6 1 0 0 0 - 4 - 3 0 1 3 1 . I E C ( J l 0 0 0 - 4 - 3 0 p r o v i d e s a n i n t e r n a t i o n a l d e f i n i t i o n a n d m e a s u r e m e n t m e t h o d 1~)r t h e m < , s l c o m : n o n c h a r a c t e r i z a t i o n o f v o l t a g e d i p s ( i . e . m t e r m s o f m a g i 1 i t u d c ( i l l d d u r a l i o n ) . F o r t h e m e a s u r e m e n t o f d i p s ~LC 6 1 0 0 0 - 4 - 3 0 s t a t e s t h a t t h e b a s i c m e a s u r e m e n t o f a v o l t a g e d i p a n d swt~l! s h a l l b e t i m l ' i 1 i / ' J w h i c h i s t h e \ a l u c o f t h e r m s v o l t a g e m e a s u r e d o v e r o n e c y c l e a n d r e f r e s h e d e a c h h a l f c y c l e a n d d i p s t h a t i n v o l v e m o r e t h a n o n e p h a s e s h o u l d h a \ . : h ' 2 e n d c s i g m : t c d a s a s i n g l e e v e n t i f t h e y o v e r l a p i n t i m e . A f o r m o f t h e \ \ a v e f o r m ohtai1x~d r ' ) t h e d a t a a n a l y z e r a r e s h o w n b e l o w . F i g . 3 . 2 T~ p i u d s a c ! \ \ : n e f o r m ~'bta ! n e d b v t h e d a t a analyz~.?r ( e x a m p l e I ) S a g V o l t a g e < y , = 9 3 / 1 1 0 ~ 8 - L 5 5 V o l t a g e d r o p = = 1 5 . 4 5 D u r a t i o n - 2 s S a g V o l t a g e = 2 7 . 9 k V V o l t a g e d r o p = 5 . 1 k V 1 3 , , F i g . 3 . 3 Typic<~! s a g \ \ a v e f o r m o b t a i n e d b y t h e d a t a a n a l y z e r ( e x a m p l e 2 ) S a g V o l t a g e % = 9 8 I 1 1 0 = 8 9 . 1 V o l t a g e d r o p = 1 0 . 9 D u r a t i o n = 2 s S a g V o l t a g e = 2 9 . 4 k V V o l t a g e d r o p = 3 . 6 k V F i g . 3 . 4 T y p i c a l s a g w a v e f o r m o b t a i n e d b y t h e d a t a a n a l y z e r ( e x a m p l e 3 ) S a g V o l t a g e % = 9 2 I 1 1 0 = 8 3 . 6 - 1 S a g V o l t a g e = 2 7 . 6 k V l : 1 4 ~: ' 4 V o l t a g e d r o p = - 1 0 . 9 V o l t a g e d r o p = 5 . 4 k V D u r a t i o n ~c .~s 3 . 2 P r i m a r y D a t a C a t e g o r y 2 : B r e a k - d o w n R e c o r d s F o r t h e p r o p e r i n v e s t i g a t i o n o f 1 h e p r o h l c m f o l l o w i n g d a t a h a s b e e n o b t a i n e d . 3 . 2 . 1 . B r e a k - d m \ ' n R e , · o r d s o f t h e c u s t o m e r I n t h i s s t u d y t h e h r c a k - d o w u r c p n r t s o r t h e c u s t o m e r h a s b e e n o b t a i n e d f o r t h e p e r i o d f r o m J a n u a r y t o D e c e m b e r 2 0 0 7 . B r e a k - d o v , n R e c o r d s o f t h e c u s t o m e r i n c l u d e s d a t e . t i m e R e a s o n f o r f a i ! u r . : . Rcstor~d T i m e . a n d P r o d u c t i o n d o w n T i m e a n d R e m a r k s . A s a n e x a m p l e a l C \ \ h r c a k . . d m v n r e c o r d s o b t a i , 1 c d f o r t h e m o n t h o f A u g u s t a r e s h o w n b e ] G \ \ . T i m e D o w n T i m e R e m a r k s ( m i n . ) 1 -··----·--~----------~1 -----·----~- 1 · · i m ; , ; 1 D a t e i \ R e a s o n i l c t i l c d ' ' { e s t o r c d 4 6 3 3 k V V C B T r i p p e d U n d e r V o l t a g e I . · - - - - - - . . . . . . . . . . · · - - - · - · . - - - - - - 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - A u g u s t 4 . 2 0 0 7 2 . 5 · + P M [ C E B ! · a i l u r e I 3 . 4 0 P M 4 8 3 3 k V V C B T r i p p e d U n d e r V o l t a g e ' I - - - · . . - - - · - - · t - - - · · - · · - - - - - - · - " ! A · - ' 1 ( ) ' ) . . . , . , , - p~1 i I o ( ) 9 P M u g u s t ) . - \ , I S . . . . ) h . I CFf~ F a i l u r e i 1 . ' + - · I I 5 3 3 3 k V V C B T r i p p e d J U n d e r V o l t a g e ~ . . : i . - - - · - - · - - , - - - - - - · - - · - . . + - - · - - - · · - - - - - - - - - · - - r - - - · - - - - [ ) ~, . : · r - . ; ' i i ' 7 - -~ ~t l \ . _ O l l 7 · 7 . 0 " , \ , \ ! ! C U 3 F a i l u r e : , _ ) 3 A l ' v l L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . . . . . . . _ _ _ _ · - - _ _ _ : . . . . . - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ l _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ T a h l e J . l ; \ l c \ \ Lmo:· o f t h e c u s t o m e r E q u i p m e n t d e t a i l s o f t h e c u s t o m e r h a v e b e e n o b t a i n e d ( S e e A n n e x u r e I I I ) a n d V o l t a g e s a g h a s a g r e a k r c f t e c l o n s e n s i t i v e c q u i p m e n t s . 1 6 > ; ~J • : > I , ,,~ C h a p t e r 0 4 D A T A A N A L Y S I S 4 . 1 D a t a C o l l c e t i t m A s e x p l a i n e d i n c h a p t e r : 2 h c a k d m 1 . n d : 1 t a h a s he~..'n o b t a i n e d a t c u s t o m e r p r e m i s e s a n d a t t h e G S S . T h e s a g v o l t a g e d a t a o b t a i n e d f m m l h c c u s t o m e r r r e m i s e s a n : c l a s s i f i e d a n d r e p o r t e d a c c o r d i n g t o d e p t h a n d d u r a t i o n ( i n a c c o r d < - ' ! 1 1 . > . . ' \ \ i t h t h e t e c h r i c a l r e p o r t I E C 6 1 0 0 0 - 2 - 8 ) . W h e n c l a s s i f y i n g s a g v o l t a g e d a t a f ( l l l l m i n g i l T . r o r L m t p t , i n t s a r c r : o k : d . W h e n t h e r e a r c seven~! sa~~ c v c n : _ s i n ~·iose s u c c c s s i c n . c o n s i d e r i n g t h e m a s s e v e r a l s a g e v e n t s o r o n e c o m p l e x m u l t i p h a s e s~1g c v - : . H !;:~~; b e e n d o n e d e p e n d i n g o n t h e s e v e r i t y o f t h e s a g e v e n t ( b a s e d o n d e t a i l s o f c u s : o m e r con~ments)!-ll W h e n s J g s o c c u r i n q u i c k s u c c e s s i o n , t y p i c a l l y a s a r e s u l t o f r e c l u s t : r o p e r a t i o n . i t i s t : n l i k e l y t h a t t h e . ; ; e e v e n t s t o h e r e c o r d e d a s i n d i v i d u a l s a g e v e n t s . T h e f o r m a i i s : m a c h c , J c : s l \ n n e x u n : l ! 4 . 2 D a t a T a b u l a t i o n V o l t a g e s a g < . ! a t a h a s b e e n \<~bulakd , , c u m ! i n g t o ! 1 - I C s a g v o l t a : : ; . c d e p t h a n d d u r a t i o n . S u m m a r y o f t o t a l c o l l e c t e d C l a w g i \ t : n f · , c l o v . . I - - T - - - - - - - - c - - - - - - - - - - - : - T - - - - - - - - - - - - 1 V o l t a g e 1 0 . 2 5 ( s ) - ( 1 . 5 ( ' . i ~~-~ ( s l - 1 ( : ; ) : I ( s ) - 3 ( s ) 3 D e p t h _ _ _ - · - - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~----------y' _ _ 8 0 - 9 0 % _ _ + - - - - - - : + _ _ _ _ _ _ _ _ i l _ _ _ _ J _ _ _ _ _ _ 3 _ 2 _ - - - - 7 0 - 8 0 % ' ~'~ 1 1 6 0 - 7 0 % - , _ - - - ~---- - - - , - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---·~--·--- - " " = ' - - - - - - - - - - - - < - - - _ . = = - - - - - - ) - 2 0 ( s ) T o t a l 1 4 9 3 5 1 ~~-- -~I~~~--:;--- ~---:-=~=~~}]_~~= ~t:==:=±-'~-~-=j---- I 8 5 T c l b ! e - + . 1 l " o u i , . , . . : • c s u f V o i w g e S ; ~a , . · I , 1,~ C o l l e c t e d V o l t a g e s a g d a t a f o r t h e m o n t h s f r o m J & n u a r y t o S e p t e m b e r 2 0 0 7 i s g i v e n b e l o w . M o n t h s J a n u a r y 3 ( s ) - 2 0 ( s ) V o l t a g e D e p t i J ' - - - - - - - _ _ _ _ _ r _ _ _ _ _ v_·o_lt~l_g_e_~tion _ _ - - - , - - - - - - - - 1 ( ' Y . ) o f N o m i n a l ' I , - . _ . , I _ _ 1 _ V o l t a g e ) ' 0 . - = ' ( s ) -0~ 0.~ ( s ) - 1 ( s ) 1 1 ( s ) - 3 ( s ) s o - 9 ( ) % I - L l . 2 K:U~ ~ --~=r----~--~--~~------t-_ f ~~----~------~---!- - - - - - - _ - , _ -_ _ -_ _ - _ -Fr----~----ll 'f:~:--~~±~-~ct=t=r - : ' i ) - 6 0 - I - " I I I ~-.- .-,,-·-·-- - : I I 2 - -~~) : _ - ~~0) " ; : ' - - - - - ---~----- - - , I I - . ' - - 0 0 - - - - - - - - · - - . - - - - 1 - - - - - ~,i) - - 7 0 \~<) - ~ - - - - - - --~·- - - - - · I ~l) 6 0 c~ - - - - - - - - + - - - - : - - - - r ~:-_ _ J ! l , , ~- - - - - - - - - - - - - - - + - _ _ _ ! _ _ - - + 4 I - I 7 " - S O ' ' ! , _ I _ _ _ _ 2 _ _ I 1 - - - - - - - - - - - - - - ~ ( / ) - 7 0 '~~) J . J _ - - - - - - - - - - - - - - - - I ~(\ - - 6 0 ~~'·-, F e b r u a r y M a r c h A p r i l - 3 - · ~~~~ -~- - - - - - - - - - ! ----~=- - - - ~ _ _ _ -~ ~ I - I - - - - - - - - - - M a y 7 ' ( . I ; - - - /(~ ( ; > j ~. ' ! - - ( , ( ) % - - - - - - - - ~---- - - - - - - - - - 1 - - - I - I J u n e - ( / ' • - - ; · ' _ - - 8~:~-~~,,-,--~--- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I - - - - t - 6 _ _ _ L _ - , I - I ' ) ( - j t ) , ' ) - - - - - - - - - - - - - - - - - · · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - . : : : , ; ' - ( / ) \ y ) J u l ) , : , - - ~x) ( · , ) - 2 ) I - - I _ _ j 2 - - - - - - j - - - - - . . . . I _ - ' 3 1 : ' - - - - - - -~----- - - - - · - - - - - - - - - - - - - \ 1 \ J . . - - - - " · - - - - - - - · - - - · ~,; - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---~-- - - - - - - - - A u g u s t ! I ~~()' 3 -----------~~- - - - - - - - - - - - - --------~---~-- ---~-·----- ' , . . -·---~:.:~ . . . . : - - = - - - · - - - - I - I ;~ . ( l 1 _ _ : c 5 . _ _ _ - + - - - - - - - - l - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -----~---- S e p t e m b e r - : ; ) ' - 1 - - - - - · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - } - - - / \ ) - - - - - - - - - - - - - · - - - ------~-------- ) - - \ ) i _ ; ' ; I - - - - - . . . . - . . _ _ _ _ _ j , , ; , , i ( . ' i - + 3 7 4 . . , _ ) 0 1 - - - - - - · - · · · - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ! _ _ _ _ _ _ _ _ . l a b k 4 . 2 \ ' o lt<~gc s a g d a t a h m 1 J : : m u a r y t o S c p t c m b e r 1 8 1 1 ; ~l! • : " ' ,~; ~~· ~~~ 1 . : . . i i f ' i ' l U " ' A f t Y U l l Y f i i ! S I H I J UO~l ! t f W A . U H l i V . . . f'~• r u w • C o n s i d e r i n g J b ; ; \ e d a u . t h e v o t a g e sa~s i n t h e r a n g e o f 8 0 1 Y < J - 0 0 % a n d h a v i n g d u r a t i o n I ( s ) - 3 ( s ) a r e t h e rwl~ c o m n w n . T h e v o l t a g e s : 1 g s i n t h e r a n g e o f 7 0 % - 8 0 % a n d h a v i n g d u r a t i o n 0 . 5 ( s ) - l ( s ) a r e t h e s c c c : ! d n < o s t w n m w n . A s r e r t h e v o l t a g e ~.ag s t u d i e s . t h e d i s t u r b a n c e s i n t h e r a n g e o f m a g n i t u d e t i · o m 7 0 % - 9 0 ° i t J f o r t h e dura~ i n n ! ' r o m O . l - 1 s n o r m a l l y o c c u r s d u e t o f a u l t s i n t h e l o c a l d i s u · i h . . n i , l n : ' c l \ H > r k a r d f a u l t s i n t h e nei.~hbor~ng d i · ; t r i b u t i o n n e t w o r k ( F i g . 2 . 3 ) . I n t h i s p r a c t i c a l s i t u J t i • . l l l ~.ag duration~ < F e s c < ! n c \ ' , h a t h i g h e r t h a n 1 h c e x p e c t e d t h e o r e t i c a l d u r a t i o n s . S o m e s a g s i n t h . . : : r:m:,>·-~ o f 7 0 o / n - 8 0 ° · ( ) h a s r e t a i n e d u p t o 3 se~onds. T h i s m i g h t h a v e h a p p e n e d w h e n s a g s o c u : r i : 1 q u : c k s u c c c s c ; i o : J . t y p : c a i l : u s ~! r e s u l t o f r e c l o s c : r o p e r a t i o n . W h e n e v e n t s h a v e o c c u r r e d k : - ; s w a n a min~Hc ap~m. o r : ; y t h e e v e n t V \ i t h t h e g r e a t e s t v o l t a g e d e p t h i s r e c o r d e d [ 5 ] . W h e n ob~:crving l ! l e ; w e a k d c m n !"~;.'•.:u:-ds m l l o r m u C i S S i t i s n o t e d t h a t o c c u r r e n c e o f V o l t a g e s a g s \ \ 1 t h lon~er Jurat:~!;1 k t s a t e l a t i o n s h i p w i t h a u t o r e c l o s u r c o p e r a t i o n . I n H o r a n a 3 3 k V n e t v . . o r k t i · ! e Clbiot~ler i s : . : · d , c o m _ ( ) k V l c e d e r n u m b e r 2 . F e e d e r n u m b e r 3 a n d F e e d e r n u m b e r 4 g o t o i t o r a n a g : u 1 t r y a r d h a v i n g a u t o r c c i n s i n g f a c i l i t y l ( ) r s o m e o f t h e o u t g o i n g f e e d e r s a t t h e g a n t r ) . F-~~~~=o=•~==~~~~=~-=~~~ ; i ' ' u m o c r o f S a g E v e n t s D u r a t ; o n I • b i ) 1 t / ) N o c i E v e n t s 3 ' = 2 0 · J : 4 i '··-~ . I 1 1 ' ' I [ _ j 3 2 i ' [ _ _ j 1 r 1 C . . : 5 • , s ) 0 5 ( s ) - 1 1 ( ' ' 2 ) 3 ( s ) - 2 0 0 ' ) ( s ) ( ~) ( s ) D u r . • · ' i ~~="·="·•~~"~ ·o=.o=:•~ D 5 0 - 6 0 % 0 6 0 - 7 0 % ! ! I 7 0 8 0 % D 8 0 - 9 0 % F i g : · . f . 1 N : . l i : : l - ; c T · a g C \ ' : J : b o t ' d i ! f c r c n c c d u r a L i o n 4 . 3 V o l t a g e S a g m a g n i t u d e c a i ' : P h H i m J p < : : r :'r·~ n e t \ \ o r k t o p o l o g y 4 . 3 . 1 S a g V o l t a g e V < l r i a t i o n k · ' ' '~' · < - > ' : • H n e · · · ; u t c o w i i t i o n ! T h e o r e t i c a l V a L l i . 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V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st le ng th w ith A C E Po w er p la nt n o t c o n n e c te d _~a ... - t - " " ' r: iX 20 F ee de r 2 l~ ( I -l or an a G SS -F ee de r m a x im um le ng th 1 .5 k m 0. 8 07 n c · '~ ~) · - · ~~ u ~) 0' ) . !:. . - - , () r:n ~~ (; ' l U l c ,'~ 8;: ::.: ; V c! ta ge V ar ia tio n w ith D is ta nc e " " ' , // ' . , (/ / . n r - - r 0 ~) _ _ _ . . ,. /'_ . . . . . - - A ~ / (I I'' _ _ . . . . - - . . . . . . . . . . . - . i 5 - :c: .. : (;:1 ·is tii·{ k.: 1; · - - • - Fc 2d 8! 2 Ho rar ~c1 vv :~ h I \C [ P o' N C I Fe ed er 2 H or an a w lih ou t 1 \C E . . . 1 "-'' ·~~- -- r"' (_: ~~. (~ ·h~ t'~ ac1 .'! i~~ ~c a~· .. ,; 1 !" l !ir~ c.· !t> n~~ .th " - ~ ( '- - ' - . i (: ng th_ ~- \{.~ 9_9_ (£'- '-U lJ .. _ _ c:!n g!_ e __ _ . 1 D. 2 1 o .n 9n 54 1 1 - 21 .5 83 1 1 - - - - - - r -~ -- -- -- -- t- -- 0~ :- ;- -- -- -t -~ -r -; -- 4- .: .: :- t U 4 • 04 4L ;)5 JQ 9 I - , 6 . . :11 . L 1 o 6- ~i 0. 547 0T2 62- r~- 13~ 3i2 Sl - - - 1 -- -- -- -- -- -, -- - - - - - - - - - " '-~~ Js __ _ tK~ ;~~ ~;; ~ I ~~~~~ -¥~- l f _ _ _ _ i ~i- o .t 11 99 41 6 - 8 97 62 9 I r 1. 4 o .7 43 40 81 7 - 8. 02 68 5 I 1. 5 I o .7 56 70 10 2 - 7. 62 32 4 T ab le 4 .5 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st li ne le ng th w ith A C E Po w er p la nt c o n n e c te d 0 ' ~ ~ ~ ~ '" ~ ~ Ph as e A ng le D ev ia tio n w ith th e D is ta nc e 0 " 0 J 0. 5 1.5 7 10 ~5 ~ n ~s 30 .4'.- --·-~ ·---~ ---.. ....- --+ - /"',. .._.. ...-- -- / / ~ !:' \;< ct; om co (kr :d . ~~- . . Fe ed er 2 H c~ an a w 1ih f, C/ ': Po vv e: Fe ed er 2 H or ar ;a w ;:h ou t i \C E Po w er F!~ ·: " 1.5 P h; b, . :. ln f:l e v a ria tio n a!I ain <: t lin e lc nu th [-- I'E ~ng tF~ ]_- \~_ S99 _(P cUJ __ L _ _ an gTe --J 0 / i 0. 08 84 17 32 i - 2/ 0 07 L I ~C!- 4 - ~r~ .oJ .~~ 806 89 r-= 2~~ 756 1 i (l G I 0. 22 85 96 67 I - 23 0 38 8 i =--~ -9.c .G __ ~I o~ 2 8 47 11 34 -i -=2 1.4 42~ __ , I 1 ! 0 33 36 75 3 I - 20 .0 44 5 I I - - - - - - i 1 2 0 37 66 99 88 - 18 .8 11 5 I ~~- ~ 0. 41 47 53 - 17 .7 16 7 0. 43 21 64 77 - 17 .2 14 4 T ab le 4 .6 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st le ng th w ith A C E Po w er p la nt n o t c o n n e c te d ~ . . . _ ~~ - .. 21 F ee de r 3 o f H or an a G SS m a x im um le ng th = 25 km ;,.:; , i ("' - ( ~- \I . . ' - . '" " :' ' " " r :~~ (~ ~ ~~ ~ \./~ •.J .~ 0 ~~ .... - ~~ g V ol ta ge V ar ia tio n w ith D is ta nc e . 4> -- -- - - · - - · ~ - - - - - _ _ . . . . . . . . . . _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ - - ~- -- -- ~· -~ -- ~' !.. cn rt h( kr n 1 - - + -- ·F ee de r 3 H or on a w 1t:• 1\ Cl :. Po w e: Fe ed er 3 H or an a w ith ou t / \C E \_.7 ._\l ~~t; }t:' ~~ ~1g ~h ar ac lc ri ~t ic ~! ~;: 1in st lin L' le ng ih i ~ :_ ,~ ·~ 9f h~ -~ -v sa g( P. U. ) - -~ - an gt c- ~1 - - - - -- -- +- -- -- -- -- -~ -- -- ~~ - ~1 -- ~- -- -- -- -~ ~~ - (j_ ~) ! 0. 08 84 17 32 1. 2J Q 07 2 I v 0 !- 0.L 84! 1'i ::> ~t i - 21 .4 42 5- -; - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ! - - - - - - - - - - - 1 I 0. 33 36 75 3 1 - 20 .0L 14 5 ) - - - r- o -5 -o 61 63 ss ·" ~~ - 15 .0 68 1 . - ~ . ~~ - = ,- - - - ;., -- ; r - ~ ~ , ' i: -- -: - [~- 1,~ - joi ~~: ~-f ~ _i~ ~-ff i~~j 0. 94 38 35 54 1 - 3. 57 46 7 . 1 ~ ~ - - - . - - - - - + - - - - I 20 0. 95 76 15 67 _j - 2 71 94 1 f- -- -2 4 0. 96 45 74 84 - 2. 28 23 9 25 0. 96 59 72 03 - 2. 19 42 2 26 0. 96 72 63 29 - 2. 11 26 1 T ab le 4 .7 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st li ne l en gt h w ith A C E Po w er p la nt c o n n e c te d Ph as e A ng le D ev ia tio n w ith t he D is ta nc e n J /. ~:J ~ ~' ~ 1·. ) w w . ~ -. t,/ - g: ~r; j - o: - . . I ~ ~~·. : .. r: J . c Lc 30 _ _ .- .~ -- -- -- ~- +- -- c ~~- ~ - - + - -~ C- '- ~~ -+ ~ ~ ~~ -- -~ - . 10 15 20 25 n:r o:t ~~- ~r: ::O or; ) . --~ Fr .~ ed or 3 H (1 r3 .f1 3 v. ' il h ,'~ .CE ~)o v\' e r 30 Fe ed er 3 H or an a w I H 1V L: l i "'C ; Po w er f'i g: - i./ Ph as e a n gl e v a ri at io n a ga in st li ne l en g~ h , - - - - ~ - - - - , - - : - - ~ - ~ - - - ~ ~-- '-: ?_r 1gt h _ T 1 1 V 's a g( P. U. ) 1 a n g iU ; C. 2 . 0. 27 9'7 75 41 ! - 21 5 83 1 j : ·~ rJ s - - i -6 ~6 ·1 92 8i 12 -; -= T1 -c 14 -5 5; >~~ -~- - _ _ _ J _ _ _ - -~ -- - . -- -- -~ - - - - j 1 J 0. 67 19 61 32 I - 10 .1 77 8 , 2 --- ~ o .s o 68 54 73 L1 - - 6.o sgs :n ~ ~- - - - - - ro_ 91 X8 -92 37 -1 - 2. i5 49 8l ~ ~ - - - - ~ ~ - - t-- -o -:- 97 81 15 45 I - 1. 42 17 5 10 1 '1 5 1 -- 20 0. 98 53 69 93 j_ -:_ ~95 48_ !__ 0. 98 90 12 7 - 0 71 87 4 24 0. 99 08 37 86 - 0. 60 00 5 25 0. 99 12 03 19 - 0. 57 62 6 26 0. 99 15 40 5 - 0. 55 42 9 T ab le 4 .8 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st le ng th w ith A C E Po v• er p la nt n o t c o n n e c te d 22 F ee de r 4 o f H or a1 1a G SS m a x im um le ug tl l = 25 km 1; ; :> . :::- . (' 2 ~; ; 0 ; . - (' . :t2 U .u v > 04 C:• l ~5 (1 ) 0 r Sa g V ol ta ge V ar ia tio n w ith D is ta nc e /. r - " ' . . . . . . ~ - - -~ -- -~ -- ·- -· -- - -~ -- -- ·- · ~.4 -, > Lcn ~.i i.h (l~ 111 : - + -- - F8 ed er Ll H or an a w itf l A CE P a\ ve r Fe ed er 4 H or an a w ith ou t A CE : 1 n ' ' , 1 f <~ _ . . - , (~ \J Lt .~ -- _ ~~; t;: ~lc ~cr :,. t: :·~ .:i 11: )1_ J in c l~2 !:z ~!~ ' - - - - , - - - - - - - - - - - - - - - - ,- - - - - - - - - - - - - - 1 ;_: -_' :~_ g_t 11_ _j _ _ Vs ag W. :. U· L~ -- a n gl e _ 1 ' 1) 2 1 0 27 97 75 4i I -2~ 5 83 1 : r- CJ 8- T o. 61 92 8- =f 12 - ~-f 174 55- j I - - - - - - - - j- -- -- -- -- -- -- -- - --- -+~ -- - - - j i ~ - - + _ 0. 67 19 §J }? _- -t' ~_1Q J]_7 _Cl_ l i - 2 --i -Q: §.Q _~5 47: 3_ ~6 0~9 _~7 _j ' 5 ' 0. 91 38 92 37 i - 2. 75 49 8 i i _ 2o -- -r· [~7 s1: fs4 5]. -1. 42 17 5-- 1 r ~1 ~_ 1 0 .98 53§ ~93 L _01 __5 _~ • 20 : 0. 98 90 12 7 ! - 0. 71 87 4 : 1 _ 4 1 o .9 9- o8 37 86 - o 6 oo o5 0. 99 12 03 19 - 0. 57 62 6 Ta bl e 4. 9 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st li ne l en gt h w ith A C E Po w er p la nt c o n n e c te d Ph as e A ng le D ev ia tio n w ith t he D is ta nc e o . ~ ~ . - - - + - - ~ j ( / / :") ' 0 1:5 - - - - - ' - ~ - - - - ~ ~ 20 - 75 • • ;; , " I I • • • I , J • fr -~ l r ~~ iS l i < ( i' ~ - /0 )I c rf , ;j,r rf - :_· s 30 Q is ta ne e( l: r n ) - - + -- -F ee de r < i H or an a w 1i h . 1\C E Po we 1 30 Fe ed er I< H or an a w !t ho L: t A Cf :': P ow er r'~ L· - - 1.9 ;' ~~~ L c. ~-~ ~gl e \ '~t ria tio n a ga in :;t l in e L.: ;::g lh [-!.. e-r1 9_t il--l Vs ag (F i~ u: r- ra .n g! CJ : 0. 2 I 0. 08 84 17 32 - 27 .0 07 2 1 r-- -ri ~; - - : 0 28 47 11 34 f-- =2 T4 42 5-l - - - :1 · -~ -- il 3- 33 67 53 -r 2o .o 44 5 1 2 -- 05 06 16 35 5- r- 15 06 8' 11 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - i , - - !'j _ _ _ _ O _Z 25 42 93 _ _ j_ -8 5] _0 97 j ~ 10 I 0. 91 68 61 8 I -5. ~12 58 I I--- -·~- o .9 43 83 55 4 1 -3. 574 67~ L 20 0. 95 76 15 67 I - 2. 71 94 1 24 0. 96 45 74 84 - 2. 28 23 9 25 0. 96 59 72 03 - 2. 19 42 2 T ab le 4 . I 0 V ol ta ge S ag c ha ra ct er is tic a ga in st le ng th w ith A C E Po w er p la nt n o t c o n n e c te d .if il~ F~. ""E ~:- = - ~I ~' !" ~~ ~ - . - . . . - . 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' I Fi g: 4 .1 4 V ol ta ge S ag C ha ra ct er is tic s a ga in st li ne l en gt h ,. ~- _: :- -_ -: :- - 27 F ee de r 2 l~l H or an a G SS - F ee de r m a x im um le ng th 1 .5 k m , - - - · - - · V sa g Le ng th (P .U .) 0. 2 0. 28 97 47 1 - - I 0. 4 0. 48 57 19 - - - - - - - - - - - - - · - T ·' I · 1. 17 V olt <:: ,.'. l' c~ l ~a ra 21 c r i ~·; ~i (' Le ng th (rs. J_)_ - 0. 2 0. 10 06 59 - " . • • 1 " ' " , - . . . . . . r 0. 6 1 1 0. 2' )6 8 1 9 ['·· - - - - - - - · - · · · · - - j· -- -· -· ·· ·· -- . . . 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(;J u.~ G Lc ng th (k m) - + - Fc ;ed er 8 H or an a W ith A ce Po we r Fe ed er 8 H or an a W ith ou t A ce Fi g: 4 .1 9 V ol ta ge S ag C ha ra ct er is tic a ga in st li ne le ng th w ith A C E Po w er p la nt n o t c o n n e c te d ~ ... . ~· ~- ~~ rt -- -" ' 32 4 . 4 A D a t a A n a l v s i s T o u n d e r s t a n d t h e n a t u r e o f ' o k - g e d i p s f o l i O \ v i n g a n a l y s i s h c w e b e e n d o n e u s i n g t h e d i f f e r e n t m e t h o d s a \ a i l a h k 1 0 : - r ' . o w _ ; r q u a l i t y a n a l y s i s , 4 . 4 . 1 V o l t a g e M a g n i t u d e - D u r a t i o n C h a r t s A c c o r d i n g t o t h e r e s e a r c h c k n e : 1 t h e f i e l d o f p o w e r q u a l i t y v o l t a g e d i p s h a v e b e e n c a t e g o r i z e d a c c o r d i n g t o t h e sot~rcc. d u r a t i o n a n d v o l t a g e d r o p [ 7 ] . T h e r e a s o n o f d i f f e r e n t v o l t a g e d i p s i n t ! J , : : ' \ e s o f dur~'~ : o n a n d m a g n i t t : d e c a n b e d e p i c t e d a s b e l o w . D i f f e r e n t z o n e s h a w b e e n i d e r t i f i c c l J < . ; : / \ . B . , : . _ · _ ' ) c 1 d F . R c m a : n i n g \ u l t a g c 4 - ! l ( ) ()'~ ( ) I ) --~ ! L~ ~---- I - - - - + - - 1 I , ' _ _ . _ _ L~- ~ x o r ~0° o \ I I B ! J u r a t i n n ( > 1 _ _ _ _ j _ " ' 1 ' 1 " I i g : 4 . 2 0 V . > l t a g c ~Aa~:1ituc!e - - D u r a t i o : i c h a t i f o r v o l t a g e d i p s A · - · F u s e s B l o w n C c F a u l t s i n L o c a l d i s t r i t u t i o n n e t w o r k B = T r a n s m i s s i o n S y s t e m F a u l t s D = F a u l t s i n o t h e r d i s t r i b u t i o n n e t w o r k E · = M o t o r s a n d t r u n s f o r m : r s !~wlts F = l n t c r r u p t i L V 1 S T h e s a g V o l t a g ; . · J a w ~~h 1 .aincd ; , : t h ; ; c : t u . J y c a n b e d e p i c t e d ; n t h e a s b e l o v • . 1\.ct-:Lilll::l~! \ ,',]UJ~c h . I o o n o X l l D E , - - - - - ) 0 ° o - - - - . \ g c ' \ i ---~ _ _ _ j _ _ _ j _ _ - - - - ~------ ! ) u r a t i u n h ~ _ _ _ _ _ . ( , 1 ' - ! ~ F i g : 4 . 2 1 V o l t a g e ~;1agnituck - - D u r a t i o n c h a r t f n r v o l t a u . e d i p s i n t h i s s t u d y " ' " ' . ) . ) · , ' i T h i s l e a d s t o t h e c t , n ! l r m a t i o n t h a l t h e volt2~~c s 1 g s o r i g i n a t e f r o m t h e f a u l t s i n t h e l o c a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k : . m d f r o m t~wlts i n n e i g h b o r i n g d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . 4 . 4 . 2 C a l c u l a t i o n o f V o l t a g e ! ' J i T J L m l k c s V o l t a g e s a g d a t a a n a l y s i : - ; ~1) t o c o u 1 t i n g o f e Y ( ; n t s i s d o n e i n t h i s ~ection. 4 . 4 . 2 . 1 C o u n t i n g a c r n r d i n g L : ES~<.Or\1 t a b ! e ! 8 J E S K O M i s a S o u t h A i ' r i c a n u t : ; ; i \ < : i l d L S K O M t a h l e g i v e s a t v p c o f s a g c h a r a c t e r i z a t i o n o f a s i t e a s a m e a s u r e o f a l l t h e sag~ : \ . ? C ( > r d c d o v e r e m a g r e e d p e r i o d ( u : - ; u a l l y a y e a r ) . T h e y d e f i n e r e c t a n g u l a r r e g i o n s i n t h e d u • w . : o 1 1 / m a g n i t u d e p l a n e a n d g i v e t h e n u m b e r o f s a g i n c i d e n t s f a l l i n g i n t o e a c h r e g i o n . T h e v o l t a g e s a g s c : T ~:rcupcd ' J , : u . r , _ ; i r ) l { ( ) t h e ! ' c l l l o w i n g c h a : : : . c t e ! · i , t ! c s . C l a s s Y : 8 0 % - 9 0 % r n a g r : i t u J c . 2 0 m s - 3 s d u r a t i " 1 n C l a s s X : 4 0 % - 8 0 % m a g n i t u ( i c . 2 d m s - 1 5 0 m s d u r a t i o n C l a s s S : 4 0 % - 8 0 ' ; ; ; > nc~gnitud • . : · . l S O n : s - 6 \ ) 0 : i > S d u r a t i o n C l a s s T : 0 % - 4 0 % m a g n i r u d c . . . . : L n 1 v 6 U 0 : 1 1 s d t t r m i o n C l a s s Z : 0 %-80~i1 m a g n i l u d e . ( J \ : O m . - ; - 3 s d u n 1 t i o n A g r a p h i c a l rqxec~·?n : 1 1 i : 1 t o f • L : , j , ' n r-:g.~ : ? . . D e p t h X r - ! 2 0 m s - - - - - - · · - - - - - - - - - ' _ j - r T - , s 'V~- , I -- - . - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - · · - - - · · - 7 / - - - - - - - · - - - - - - - - - · · - - - - - - - - · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - · - - · - - - - - - - - - . i 5 0 i l h (100m~ 3 s ri~: ~'+.2~ r,~kc\fn t a b l e Onr:c~tion 3 4 ' i : p t h , { ~- ! ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---~~ -~------ - · · - - - - - - - - - - - - - ! r - -----------~-- - - - - - - - - - - - - - - - - - -~ - - - - X s z 1 - , - · - - - - - - · - - - - - - - -~----- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - D u r a t i o n 2 0 m s ! S U m s 6 0 0 m : ; 3 s I i g _ : - L 2 3 b k n 1 n t a b l e f c 1 r v o l t a g e d i p s i n t h i , s t u d ) P r a c t i c a l v a l u e s o f V o l t a g e sa~, d a t a a r c i r : d i c a t e d i n t h e s c c o c d E S K O M t a b l e . A s p e r t h e d i a g r a m m o s t ( f t h e d i : ; t u r b a n c e : - : ! r e i n t h e c l a s : ; o f S . Z a n d Y . 4 A . 2 . 2 C o u n t i n g ~!C('ord_ing t o E P R I - - E J e e t r o t c k ! 9 1 W h e n a n a l y z i n g s~lg \ uh~~c d a t a <-~ccording t o E P R I p o \ \ e f q u a l i t y s u r v e y t h e m a g n i t u d e d u r a t i o n p l a n e i s d i \ i c k d i n t o t ] v c m a g n i w d e s a n d t h r e e d u n 1 t i , m r a n g e s . R M S v a r i a t i o n fn~quenry f o r v o H a g c t h r e s h o l d s X ; R F x w i t h X = 90~/o. 8 0 % . 7 0 % . 5 0 % . ] 0 ° o : t h e n u m h c : - o r ~\C!llS 1 / ; ' r ) ' : a r \ \ i t h m a g : 1 ; l l l d c b e l o w X . ( _ : f ' d d u r a t i o n b e t w e e n 0 . 5 e y e l e s a n d 6 0 ~. I n s t a n t a n e o u s H M S Y a r i a t i o n f r e q m : n c y ft~r y o l t a g ; e t h r e s h o l d s X ; I R F x w i t h X = 9 0 % , 8 0 ° o . 7 0 % . 5 0 ' Y o : 1 i 1 c m : n~~cr o r e v e : 1 t _ s p e r y e a r w i t h m a g n i t u d e b c ! O \ " - X . a n d d u r a t i o n b e t w e e n 0 . 5 c y c l e s a . · : u 0 . 5 : c . M o m e n t a r y R M S Y < J r i a t i o n tn::qucn~y f o r v o l t a g e t h r e s h n l d s X ; M R F x w i t h X = 9 0 % , 8 0 ° o , 7 0 % . 5 0 % : t h e n u m b e r o r C\1~1Hs p e r y e a r w i t h m a g n i t u d e b e l o \ V X , a n d d u r a t i o n b e m e e n 0 . 5 c y ~ks 2 , 1 d 3 : : M o m e n t a r y R " ' / i S v<:~riation f n : t ' : t H . : n q f n r Yt~H . F : · . : I Q 5 c y C i e . : O 5 S - r 6 5 S - --JS~ ~ - , - - = - -~ - - - - - - - - - - - . : : : - - - - - - - :R.-~0 M R r . , , - - -~~~F- - - - - · - ~-r~f.··~ --~-- , r < t : o 1 v l ! - < . s o 1 < 7 0 % . . - . - - - - - - - - - - - - - - - - · - - - - · . - - - - - - · - - - - - - i - - - . . - - . - - - - - · · - . R F 1 - l i - \ : = n t ' M R . t = , o - · - + - - - - - - - - - · _ _ _ _ _ _ , _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - · - - - - - - - - - - - - - · - - - - - - - . F < F : : : 1 , i R F c J M R F , , 0 - T R F 1 o T i - R F s o R F 1 o I < 5 0 % I - - - - r - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - · · · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - < 1 0 % R F n M R F , c ~----~---- - - - - - · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - L>hk~f:;?\Zl'\'lS \ u ! t a g c \ a t i a t i 1 1 1 1 f t \ : q u c n c i e s I n t h i s p r a c t i c < l l ~;tl':lliY! r : w : , t o f t l w \Oltag'~ sag~ l i e i n t h e r a n g e o f 0 . 2 5 s e c o n d s t o 5 s e c o n d s a n d a k \ - . o ' ' t h c \ d l l a , s : , . : ; ; , ; ! ! : ; , ; o t o 1 l l c r a n g e o f L \ . 2 5 ( 3 ) t o 0 . 5 ( s ) a n d 3 ( s ) - 2 0 ( s ) . H e n c e t h e a b o v e i : · i i ' : e s c a n h e c : l l n : L . t , c d i c 1 r t h t ' e v e n t s ~;t: 1 1 c c u s t o m e r ' s s i t e a s f o l l o w s . ! R a f 1 g e I < 9 o % l < s o % _ _ ~70~o ~. _ < 5 0 / o _ _ _ _ _ _ _ _ < W O f o L _ _ 4 . 5 D i s c u s s i o n r : ccycic~s-o·;.-- - -c--:~c:/Cie~o-,5 --s-----,-o-5~s~--3-s _ _ _ _ _ _ T 3 s - G a s I I -~----------~ . r · , '~1': t R = ' s J -:~-----------[-rVfRF;,;~;~-;-- - - I R F g o = 1 , . - - - . - ; : , . - - --~------- - 1 - - - - ; - ; - ~-------tc · - - - - - · : : , _ : _ ~f . . . ::~:t~~~-i~;;j,~-----~~:-:-::-:-:-----1 R:-~:cJ 1 \/:-.:c.>~ T R F 1 0 = o - - - - - - - · - - . - - - - - - - -------~-------------~-------_1__~----------___j i a l ; k t . 2 K r O l S \t~!1:.c:c \ a : · i a t i o n frcqur:·;K;,~:; f o r t h i s s t u d y A s p e r t h e a b o n . ' c U ! .~ a n : J : ) s i s . • t ' i n ' : - : · : \ i d e n c c t h a t tw;~t o l t h e , · o l t a g e s a g s t h a t a f f e c t t h e c u s t o m e r h a v e h : : v n c ; · i , c . ; n : : t c d c ' , . : : t , 1 Y o l l a g : . ' sag~; o : - < g i n a t c d i n t h e P e a r b y d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . T o g . . : : t l : , : ' n c o i n l i ' d r t h L r : . . : . • : · f i m h . ' d . c u s t o m e r b r . : a k d m m d a t a h a s b e e n a n a l y z e d a g a i n s t g r i d ~U(l~LL· \ ! 1 : ; . p p ; : ; l _ 2 . c l P d : l l y r i , : , . ; l l l l d a l t . ; h~ : . m a h z e d d J t a i n A u g u s t a n d S e p t e m b e r 111011TL~ ; · , ; : , , _ , b e e n : · K l u c , ; , . \ : . b A n n t " : : - ; u e ! V . \ \ h e n t h i s d a t a i s a n a l y z . . : d . i t i s n d k d < l n l t h e c i t - c u i t b r c : a k e r a t t h e c u s t o m e r t r i p s f o r t h e \ O l t a g e s a g \\aHL~r:r.s n r i g i n : . t t e d d~:·.: t n 1 h c S \ v i t c h ! n g ;~nd t r i p p i n g o f n e a r b y 3 3 k V f e e d e r s o t h e r t h a n t h e l " C C · . > . : - : · ~~ , _ , h i c h ( : c : c h : : , ' c u s t o m • : r . M o s 1 . : ; f th~~ t r i p p i n g s h a v e b e e n o c c u r r e d d u e t o o c c u r r t · n c , ; G : " L i t d t : . '-:~ k c d c : · 5 . l ; 1 s o : J w ca~;e:> L u l l " > . m d t r i p p i n g a t c u s t o m e r p r e m i s e s h a \ e b e e n t - c c t m ! c d c ' u : t o " · , ; L \ : n i c k u p a t : ( \ k V s i c : c d u e t o a l~wlt a t 1 3 2 k V s i d e ( t r a n s m i s s i o n s i u c : ' : L ' l ) . ; q ! ( w r ; , ] , , n o l ' ( . : e c k r 5 h a s b ; _ : c n o h ! a i n e d a n d i t i s n o t e d t h a t h . t • d . ' ' . . . . t ~~ e e e r t s rolr~cd · c : ' , : · o u , ! n : . r · 2 : h \ ' . · t . l ' · · . : : g ; · · L a u n n . 3 6 ' i W h e n l i s t i n g t i ! c : t ! · i n r · , ; _ d a ' a o b : : i n : J f i · o : ' l ; h t : c t ! s t o m c r t h e n u n b c r o f m o n t h l y t r i p p i n g s a r e t a b l e d h e h h \ . : > f t r i p p i n g s F e e d e r 5 2 2 3 7 4 ~0;,;11 t l -~c-~;tripp;n~s --~ v o l i " a g e s - a - g da~a---- N o - - - - - - - - - - _ _ J..__,~~ p e r t a b l e 4 . 2 - ? _ _ - - - - - - - - - 6 - , . . . . . - - - - - -~ -~ ~~-- i - - - - - f - - - - --~;- _ -_ _ - _ -_ _ _ J _ _ _ _ _ = i ~- ~~ _-_:--~ ~~~-=t . 1 - - - ---~-~-- _ l _ _ ' l 3 7 -----~~ -----~L _ _ 2 1 4 1 2 3 - - - - - - : - - - · - - j _ _ _ - 9 H ( , , ( J . ; : , 2 4 - - - - j _ _ _ _ _ _ T a b l e - + 2 l i ; l i ' n ' h c r , , r t r i p p i n g - . V c r : - > t • s M o n t h F r o m t h e a b o v e U l U : t i : - ; ! ( ( ) t c J : h i : ' c : ; ' i % u r t · · i p p i n g s . i ! l h c c u : ; > o ; n e r p r e m i s e s a r e d u e t o \ o l t a g e s a g s i n i t i a t . . . : d i n r:,~ C L B ~~L-c·:;·i:!ty ' l C l w o r k . F u r t h e r . i t i s n c , k d d t a t t h e ,;~[ll'ci' o f t r i p p i n g i s w c g t J : c r deJT~ndent. I n t h e m o n t h s o f F e b r u a r y a n d Aq~t,st a v e r y f L ' ' ' tr;r'~li:~:~ w e r e lT•~u:·Jcd. A s p e r t h e r e c o m m ; , · m b l :on~; c r t i L ? \ ' . a : . b n c c k a m n c c o f F e e d e r S h a s b e e n d o n e i n m i d O c t o b e r a n d c ; o m • : :mpro\~:i 1•~:;h , , t · ~ili.: - · · Y : ' " · . - : - 1 1 h a s t c e J J o h s c : 1 c d . 4 . 5 . 1 C o m m e n t s h : l \ t : d o n t h e d a b : m a i y s i s , 1 . 8 7 % o f trippi11g~. , , i _ 1 . c u : < V ! ! t . : . · l ' ' \ ? m i s e s c;n~ d u e t o v o l t a g e s a g s i n i t i a t e d i n t h e C E B e l e c t r i c i t y n e t \ v w k . i ! - : h~llanct~ l ) 0 . ' . ) . J · n u J r l h e d u : : : t o i:~tc-~naL · . : : x t e r n a l c a u s e s o t h e r t h a n t h e s a i d c a u s e . 2 . i \ . s t h e p a t t e r n ( ' r t:·i;y~jqg i s ' ' . ( · ? u : • . : r c 1 e p c n d c · 1 t , , o m c ! m : J r o \ · e n ; e n t s i n t h e s i t u a t i o n w o u l d b e p o s s i b l e b y s y s k m i l W F O \ e 1 : C l l ' · : [ · . : - - " a v o f w c : v ! c a ' r . : cle~)Yancc a n d a l t e r n a t i v e s w i t c h i n g a r r a n g e m e n t s . 3 . T h e p o s s i b i l i t i e s , , ; · 111inin1ilir~ i ' C ! . r i p p i n g h y i m p r u \ i L g t h e L l l l ! t c l e a r a n c e t i m e s o f t h e s y s t e m . w h i c h n : - . . : · a r ; : ; ~\~,lC!l1 i~ p ; · m . : ; . ; - : , 1 l s , , n d t h r o u g h C : c \ i e e i m : x o v e m e n t s w i l l h a v e b e t o b e d i s c u s s e d . . . t . I f A C E p m \ c r ;~Lnl i s n o t u H : · , • . > : ! . e d h > l b . : s y . ; t c m . V l l ; t a g e s a g s \ v i l l b e s e v e r e d u r i n g a f a u l t c o n d i t i o n . ~~· . . . . . . , r . . . . . _ ? , " ' ; " , , , ' ' · > ' • 3 7 I i , ' C h a p t e r 0 5 \ / { ) L ' 1 ' A G E D I P M I T I G A T I O N Pl~OPOSALS W h e n t i n d i n g : : ~t\lutinn t o \ ~1\U;~c d i p n : - , l h k m . i t i s n c c c s s : . 1 r y t o u n d e r s t a n d e v e n t h o u g h t h e p o \ \ e r s y s t e m l 1 a . ; b , _ · c n d c ' > i g n . : c 1 f o r m < l \ i n ! \ . t r l l r e ! i a h i l i t y . s u c h d i s t u r b a n c e s c a n n o t b e c o m p l e t e l y climim1~cd si1~cc t h : : p o x e r s y s t s m h y w h i c h t h e s e l o a d s a r e f e d i s s u b j e c t e d t o a t m o s p h e r i c intlucnc-.:·~ c 1 s \ \ C l l < C S unpn2dictab~c c q u i p n 1 c n t f a i l u r L . -~ L t r : ' o r e a d d i t i o n a l m e a : - , m - e : - : , 1 · < 1 \ 1 . ' ' ' ' 1:-,~ ,,,,~ " ' " ' ' : • ' ' < . \ ' • : e ' \ h . _ · " ' : n s \ t \ \ T \ < _ , , , d s , , _ 1 , - - , i : _ : h , < . w • : ' - ' 1 \ : ; : C c \ l t i h l e t o v o l t a g e s a g s . I l k ' m c c h a n i s t : l o f c c 1 u i p m . > 1 ' t··in·"in~I l B s \ ' 1 b e ' l l ' c k • · s t ( w d f i r c · t i n d n i s i n g v o l t a g e s a g • J ' m n • g a t w n mc:.h~cL B a s e d o n t h e m c ' - · h : m i : - 1 r k a c i i ' 1 c ! t o cqu~pnh>•t t r i p d i f i i . . · t - c n t lo~..·ations f o r m i t i g a t i o n o f ' o ! w g c s a g s c a n h e c ' i s t i n t ! l l i : . ; h · : o a s : . ; h c m n b c l m \ 1 2 1 . , . R c d u c l i o 1 1 o J · l i u r u t i l l l 1 & l i u r n [ · k ' r ' } h o . r t C i r c u i t F a u l t s I o r i~wlb S y s t e m L e v e l I I C h < . m u c i n : . ; t n w t u r c t : 1 c p ; l \ ' · • · : - ~. -~,~-~·~~:-:~~:,~_f~-ihn~'ahl J ' - - : . ! . . . k '~ ~~- ' ; ~ ~~ ! . , , i P o i H T ~'/St~m I S \ : - , l t L l L - - - - - - - - - - - - - - . - - - - · - - - ~~· -~·····- · · · · · . ~-~-~-r-==.-=:--- ~---------- 1 ~-,-.,t('n-r;·C1·limrF'r• ~ I 1 I t . ) ) ~ ' • . • ' t ~ l ~ . ~ I lnst·>~lttio \ p f , " i ( " · l · , , P · . . , ; _ _ . :~ , • . · · ' · ' · · ' · - - L_b_~-~~-:~~~;,~ 1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ j \ . I M i t i g a t i o n D e v i c e L e v e l M i t i g a t i o n 1 - - - - - - - - - · · · - - - - - 1 l m p r n \ c n : : . . · n t n ! ' ' d ' . i i · . · ir·~ :~t . . i·>nd.·m:c~t l r i t 1 I m m u n i t v ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - · - - - - - - - ~~:g: ~- l \/c'~~C1~~c ~~-:~} iV:i1,ga~i'-~I1 T l 1 l ' s o l u t i o n s 1 ( ' d : c \ ~~~,_,~2'.' ~;J[' p - , ! · l e n ; , , _ r . : , ; : ' > > s s c J a t t \ \ t ' l e v e l s . 3 8 5 . 1 ~ystcm L e v e l : \ 1 ; t i g a l : i o n R h c d o n t l J t . : d a t a < n a h :~is k . J ! w \ ; l l g o>Js:.':·va~ions h a v e b ; ; c n m a d e o n t h e 3 3 k V s y s t e m o f H ( 1 r a n a . . . . . I t h a s b e c i • n ; l \ c d th~:t t ; _ , _ ; c u : · ; t o : - : e r h < J : : , c : p e · i c n c e d V o l t a g e s a g s d u e t o t h e t r i p p i n g s , l r n c a r h y f e e d e r s . l h ; : s c ; ; : t · c n 1 a i t " t : y h : u l c r " - J o . S ( F 5 ) a n d F e e d e r N o . 3 ( F 3 ) a n d F e e d e r 1'\~oA ( l - 1 - ) a l s o t o a ccn~idcrabk a m o u n t ! h e p a t t e r n o f t r i : i n i n g i : ; ' : \ d t h : : · d c p C : . 1 L k n t a s i t h a s h e c n o b s e r v e d t h a t o n l y a s m a l l n u m b e r o ! ' t r [ p o i n i ! S o c c u r r e d d u r i n g t h e m o n : h s o f F e b r u a r y a n d A u g u s t . " ' i\~ p e r t h : < i t c s u P e y : ; an::~ i n ! ( m - n < : t i o n o b t c : i r : c : J f r o m r e l e \ a n t o t l i c i a l s ( A r e a Ln~inet::r l i o r a n a . P l < ! t F t i n g F ; ; g i r h x r W l ) S I I ) t h e 3 ] k V d i s t r i b u t i o n F e e d e r N o . 5 ( F 5 ) w h i c h r t . l l b t o ~l d i s t i t l K C o r 2 l l k m \ : l o s e r t o R a t h n a p u r a i s h a v i n g a l o t o f w a y l e a v e p r o b l e m A s , , p r o p u s a l C o : · sa~· m i t i g a t i , m a n d 1 r i : : i m i z a t i o n o f t~wlts a s a r e s u l t o f t h i s s t u d y f o l l o w i n g p r u : , u s a : - ; : T : k r ' ' . " l c L , ' 5 . 1 . ! \ V a y k~we c l c a n m c \ : u f F~:eder 5 - ' \ c t u a l l y t h i s p r o p o s a l h a s c o m e t o a p a r t i a l impicmcntatio~' <:~1d ' o s ( ) : 1 1 c .r~:;,_;,!c•~ ' } , ; J , i c ' r c .:ku~mcc h a - ; b e e n d o n e a n d a s y s t e m i m p r l l \ e m e n t h a s hcc'~ ~'hsc:-\c:d. T h e ( 1 \ l r : t L i o 1 o f \ O l t a g e ~.ag d e p e n d s o n t h e f a u l t c l e a r i n g t t m c o t ' t h e p t w . e c t i \ c d e \ · , . : c i l ' t h e m , r j : u ! : . r l c c a t i o n . l l e n c e r e d u c i n g t h e f a u l t c l e a r i n g t i m e 1 c , t d : - - ; l l ) L . " · · ; s ~t:~\·c;·L' \'olt~--,~ ~ ~;~·:;',. :\~ p e r t b . . d a u c u v \ · < · 1 > : c ;:r:;;~or:1_:r t r : n r i n g s \ \ c t · c e x p e r i e n c e d f o r t h e t r i p p i n g s o f n e a r b y h . ' l ' L k r s . F e e d e r t - ; n . : - ; i f ' ] : ' a n d h x r . 1 , ; r ~wA ( ! - n F~ re~.~ds " ( ' f a l 1 H n e \ \ g a n t r y a n d F 4 f e e d s l l o r : m a O l d g:c l~:u_',;··, 1 1 B r L~ : 1 s : : J i u h c;r~C'. h a c k i i t i u n t o t : 1 a t a n e w f e e d e r i s p r u r o s c d i " r o m I ll~:·:'i~ l d ' v k , T t 1 n : , : - : : : 1 ' . \ ' ·d~ o n t h i - ; i o b h 1 s h c e n : d r c a d y c c o m p l e t e d . . \ I t e r t h . : c:oJ~S~'Tdi{':· ' : - : •:c'n~·o'..:·~··d b . . ' : : · : · ; , : E < l : T : l ' ' : g c m c n : c a n h : r e a r r a n g e d s u c h t h a t p a r t , l l ; ) k V 1 ( : c d c r ) 1 n < d , ' i \ .~ '"k(~. l o . h i : - : ! h ' \ \ :i:·.~(;er. A ! t e r t h i s a r e d u c t i o n o f v o l t a g e s a g s c a n h l ' C \ D C U C d 3 9 I f a w , , r . . : c i o < . ; u r . . : , < l t • : : i ! s u \ k J i : 1 a : l ( W l g o i n g k e d c r s o f t h e g a n t r y a n d i f t h e 3 3 k V f e e d e r s a r e s c • : t ; · . m < ! l i z c d h : . i ' : s l a 1 1 i n [ 2 . ~;uitablc i s o l a t i n g m e c h a n i s m f a u l t c k a r a n c c t i m e s a n d s y s t e m r e l i < , b ! l i t \ c a n h e i m • > ! W . t : d . ~l.l'\c . • : r . i t i s n o t p r , m o s e d t e l ~ncludc a d d i t i o n a l s w i t c h e s a n d a u t o r(·c!osurc~ l o : . \ 1 \ , , \ . , l , _ , _ c . ; , , , _ : _ l · . _ · c J e r s · m t h e ··.tr~ i n :h.~ s y s t e m a s a m e t h o d o f r e d u c i n g f a u l t , : ' u l l ; n g ti:L~ : 1 : ti1i.~ s ! n ;_t~; i t ma~ n o t h e c c o n o n · i c J i l y \ i a h l c . s i n c e r e d u c t i o n o f n u m l w r \ l ! ' l~lL\lis , l ' : l : r~ . . tl~ d u i a t r . . w i r 1 ~~ t i : : ' 1 C ~n.~(kd o v e r c u r r e n t protecti\'\.~ s c h e m e r e q u i r e s r e p L I L l ' l l h . ' n t ( 1 ! ' a ! : tl~<..' · 1 \ - r c w r c ! ' t r · . : i a y : - ; i n t h e g r a d e d s c h , _ : m c b y e x p e n s i v e c i r c u i t b r e a k e r s w h i c h ' ' i l l i n e u r r l a q ! ; ' a : 1 " m n t n ! ' c 1 ; s 1 t h a t m a y n o t b e e c o n o m i c a L A s . 1 sa~.'. m i t i g a t i o n n . c t h H . L a P ' - 1 \ ' c r s y s t c r n , . v i t h ~cnsitin.~ l o a d s c a n h e p r o t e c t e d b y a s a g m i t l c > . < l l i t > n d e ' i C C \ \ l i c h i s L : , ; n n c : ; e d , _ : : i t h c r t o t l w d i s t r i h ; t i o n f e e d e r o r j u s t b e f o r e t h e sen~n 1 \ c l > l a d . \ \ ' ! 1 c n n l i s ; : - ; c u i ; c c m . : d . t h e i i r s t o p t i n n i s n o t c e o n o m i c a l ! ' o r t h e s p e c i f i c c a s e i n t i J i · , ~tuc\\. l . \ S o n l \ : < t C \ \ C L h 1 0 1 1 1 C l ' S \ Y i t h s e n s i t i y c i c : a d s a ; · c c o n n e c t e d t o 3 3 k V F e e d e r N o . 2 ( I = i 5 . 2 D n i c e L c n : n :\1:;i~:J:',,-' ~ S o ; 1 1 < . : o : ' t \ : t _ ' c u : ' . i . l i m p t l \ \ l ' l de\:~:.:-.; : - r o r u ' \ : ( 1 t \ . 1 r y c , l t : g . c s a g m i t i g a t i o • 1 a r c l i s t e d b e l o w , " ~t~:tjc !!~an\~'-r ,;,,·~~~,~:~ t ~j·rs\ e l 1 r.~!:1('. :·u!·~.ti . \ : l"',t/\\t~. · U r . / 1 , [ \ I f l : ) s ) . , ~hll'.~ "cr-.:,>,·~,:- 1 ,olL~·.: : - e c L ' ! C t : c,ln\Cit~,- ( S l ' A T C O I \ ; i ) ~ S e r i e s C\~i-11 . . ~~-~cL~ · oltLi~..:~ ~(·t:r~:~ t.:t..~:-:\ c · r t c · : · (SVC'~, 5 . 2 . 1 ~tatic n : w s f e r : ; " . ' . i r t : i l { : < l l ' : \ , 1 ·rl~.· ~i~ l i e :.r~u!s~~ . . ~r · - - , - . . · . · i : - . . . · 1 : i~. J · · C 1 ·.·c;ri~ . . 1 · : 1 c c ~h:J < . ' ] ! < > \ ' · s l . d 1 i n s W ' 1 t a n c o u s t r a n s f e r o f pu·.\,__·~· >.,)ll!(\.~s 1 , 1 t~1c I { < L t . ! " i · J ( - 2 ;(,~h: c~).!1 w · n s ! ' . . : : : - . . · ( : t o a n \ \ e · · s c : u : · ( ' C s o q u i c k l y t h a t t h e l o a d m a y n o t f e e l t h a t t l w : r < m . ; f c r i~; :;:it:,~tc,!. S . S 1 : ! - . L i : c . [ \ \ ' ' , , , , \ \ L i ' : ' C · . . :~·.:s 0 r : J : J u i n ' l h : : i l < d l d i:ldt·->~ry : o n t m l procc~s w h e n t h e s u p p l y v o l t a g e e x p e r i e n c e s \ O i t a g c distw+ U \ \ • 2 r t a k t ' n ! 1 · n n ' r h e s u p p l : , m a i n s i s r e c t i f i e d a n d f e d t o t h e D C - ! i n k . l P S o r h i g h e r 1 : 1 t i n e 2 a c ,'\~;::nsiv;~ < m d b u l k y c o m p a r e d \ \ i t h s a g m i t i g a t i o n s u c h a s S l ; \ f ( ' ( } \ 1 a r d S V l h e ( ! : : - : ;._l\;_:n~au~~ c ' ' t l , i s l P c 1 h o d i s I E 1 v i n g a s h o r t e r b a t t e r y l i f e a n d hi~h C d S t o f hi~h j~O\\ - . . · : · l p~·~ : ; : ) . , S h t ( ' ; , . , . . , , . , , . , f \ · ! ' - , ; ' ' ~: ' · • - - ( ' n " ' 4 ' • l~rlf'' A , ' [ ' ( ' ( ) M • ) ·'·~·-,, U n . _ . J l . . c < 1 : " · - - , u , , , - t . , . · . -~D.Ir,.t . , 1 . f l \ ~f1tf ' ; " f , ' 1 , • , , S 1 \ I C O l \ 1 i : ; L's~.cnlicll!\ a \ , i ; L l g c · S o u r c e C o m c r t e r a n d u s e d f o r r e a c t i v e p o w e r C \ l ! l l 1.:n~:ai i o n . \ ' . ' : . : : . 1 ! . ; • • l , 1 t · ; . . ~, · 1 ) U t i o n p m v c r s y : - : t e m i t i s c o n n e c t e d s h u n t t o a p n i c u l a r h u s i , 1 : ! 1 • . · ·~.~·- ~ · · ' . · , ~·:n · J . ; 1 . - . · o _ r l ; . . 1 p t r < • ' l c ; l ' o r m c r t o m a i n t a i n t h e b u s v o l t a g e a t a ck~;rcd k · , e l l ' \ ; ' · ; ( h : , . _ < · ! i ' ! . J t ' , ' 1 L : r::~clin_ : d \ ' 1 ? L J \ ' ; T I \ . T C O V ! b a s i c a l l y c o m p r i s e s o f \ ~ i l J g c S o u r c . : l P \ _ · , i . _ ' · Co·i;l~in~· T:·:-,n~;Fr:-,t~r. ('~lnnection f i l l e r < 1 n d s m a l l D C - E n e r g y ~to~·ag~.: :J~~\ i - : t . . : i n t h e ~·~):·~~J cr~~. ~.:Jrr~1 : i 7 . 1 r ll~~ S ! \ i C ( f ' i l · . . i l · . ~_··.:-~\ -;·.:r:~,_: > I ' h L · : _ : • ; , · c ' h r : T 1 i t i g a 1 i n g \ o l t a g c s a g s i n t h e p o w e r " \ - , 1 v r n l o c o m p • . ? n s J l c ( k c p \ o ' l a ' - ' c s~!g:-> t k ' - ; T A T C O M r e q u i r e s i n j e c t i n g l a r g e c u r r e n t t o t h ' - " \ s~..:·m. : hu~; : 1 _ : : · t : · : ~:i/. . . ' . J -.:1-:rg~ s.:m.1::.~ s o r n c t i m c s e v e n g r e a t e r t h a n t h e l o a d r e a l p~·,,~..-~r r~1!il1g ! " ; 1 c . L~!;~:d t n ' .~.:~~.::....· ~.+~...::-., \ \ · i 1 h _ _ q : ' ' n g k _ j u c • p s . S l \ I ( ' ( J \ i i : - : 1r.~-- . . J i t : t h 1 , : l ( l r ~:ohin:.' ~.ol!agc S ' J g p : · u h l e m s e n c o u n t e r e d b y g r o u p o f l , ' : I ' , L l l 1 1 C r s C 1 . 1 l l ! 1 • ' C ! , ' ' - 1 I l l ; : C O l ' l ' ' i J ' l t c T d - . : r n : \ 1 C i ' t h : \ ! 1 a s n g p r o b k r n o f a n i n d i v i d u a l C U S t o m e r ~l"' : t t ~, : ) l ! l _ · ·~ 1 ~ \ L . 1 ~, ' • d ~-' 1 ' , 5 . 2 . - i S c d e s Com~cr~(c' ' n ! ! : l · ' · ' ~ i i l r t < : C : r n E · n c r ( S V C ) I!•~.· ! l l d i o t c:if~i ' . : : · ~-~;, : . · . 1 1 . ! \ ! C ' \ 1 ] , ! , . h e b t : r _ - r i s c o n n e c l c d i n s e r i e s w i t h t h e , l h t r i b u t i c n li.:~c:~· · , · · • : P s i ( \ . . · ! : J , , · : 1 · : 1 • . • > n · ' !ni,;cti~w 1_r.m~.hrn1cr. T h e t e r m D y n a m i c \ , L H 2 C R c - ; : z r · . . ' ; - 1 i ) \ ~: \ i - ; ~,· : q · . . 1 1 n ; _ . , ; , t : , : d 1 \ i t h s e r i e s c o n n e c t . : : d V S C i n l i t e r a t u r e . 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J~r.cti,)n < : r h . : n n g n i t u c k o r t h e i n j e c t e d v o l t a g e . T h e rcu~1ircd r c a • : t : \ • : n o · . • : : · c a n ~~: c : : 1 :t-i·~,·cd i n ' : t : r n a L \ : h o \ \ cn~r t h · a c l i \ c p o w e r h a s t o b e s u p p i i c d t : x t e r n ! l h . ! ! V l Z i<:i,;:~.· • o L . l : • . , ; \ \ h i v , i s c o n t r o l b . h k h l t h i n m a g n i t u d e a n d i n pha~c s c r i c - , \ \ i 1 i 1 :~~~ • . .:~~!1'~!1 . . , ~' !~,- \-~,11~1 D V H . i s d h : b e , . ; ' s o l u t ; n n f o r t h e p r o b l e m d i \ C U : ' S C \ . j i n t l 1 : S , - _ _ 1 < . 1 ( 1 ~ ; , : : " n · c \ i d . : . : • 1 1 ;~~~; S 1 J'.:;~·.ll'l ~~\!" i•~di\idualJoads. ! " ' ~~".'S\~:.:!1: , · ' : . : ' • . p ~-·I,' 1 ' ' " ' l ) v ~~ I N I I i ! H ' t ' -~ ' . ' ' -~,- 1 . I \ \ a d h u : - : ' t ) I ' ~ ? 1 L o a d -~~.: . · _ }~\ :~a~~L!..:: \ t.'~!L1,~·.: i{•-~:-:.u:.·Jt~ r I!~,· o : 1 l : i c l ' c i n g D l ' • - c i p · • . : . • ; - t ! l : , _ . , . : ; , , • n 1 D V H . ~h:Y·Vn i n F i g . 5 . 2 i : - > b a s e d o n i n j e c t i n g A C \ u l t a g c s t h n J U ' ' ; : ; ; ; : c : . : ; : . . . . il.~cc; 1 · , r . - : i ; · , ! ' ' 'H'n::~ i n · : e r i c , ' ' - i t h t ! 1 c i n c o m i n g t h r e e - ph~..t~(' : ; d p p l ) Y·Jl~ > . : L ' i ! : " - r;:lnl~):)~: i '·)~_:._\-! ~-,~ ' _ , , _ . , i i l l 1 !~ t n i : · : p H l \ e v o l t a g e q u a l i t y b y I . . . a , 1 u : . . t m - : n l 1 n \ ; 1 Ll:..:~. ; : : : , · ' i l · : 1 d , · . \ < ' , ( : ; r : , _ i t J ' " i ; • < c ~;l1: 1 ~- I h e . , , n l U g • : s a g c o m p e n s a t i o n 4 2 i m o l \ c s i n j e c t i o n o f u n J rcac~i\ c r : o \ \ e r w t h e c l : s t r i h u t i o n s y s t e m a n d t h i s d e t e r m i n e s t h e c a p a c i t y o f t h • : en•:r~:: s t O l ' 2 l f - ' ' : · c · c \ ; c : : 1 \ . \ , u i r c \ J i ' 1 t h e r c s 1 < ' m t i o n ~:ch;:mc. 5 . 2 . 5 V o l t a g e s o u r . ' · c · i n \ e r h • r a n d n H H h . . , ! a t i n [ J ; u n i t ,.~, A . . 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I n s u l a t e d G a t e C o m m u t a t e d ll1\ristn~·s • l C C i ) a n d \ i k L : • c h i d e Scmicondc~ctor F i e l d E f f e c t T r a n s i s t o r s ( ! \ 1 0 S F F T ) c a n h e us.~d '-t~; s \ \ : c c h : n ' , ! . ( . ; . _ . \ i . . : v s . S c . k c t i o n o , · S C ' l l i c o n d u c t o r s w i t c h e s i s b a s e d 0 1 1 t h r e e f a c t t w . ; s u c l , i : S 1 ' ' ' ? n : r : t i n : . J L \ ! E . l l l l i l ' i ' C r l f / f l i 1 ( 1 J 1 C ( ; : - ; r e l a t e d t o S ' v \ i t c h i n g f r e q u e n c y , t h e conductin~ : 1 :1c~ : ; \ ' i l c i l i n c : i : · s " ' " : . ; , , 1 : J d e s i r e d vo 1 1.a~'·: a n d c u r r e n t r a t i n g s . T h e d y n a m i c p c r i ' o r m a n c c i s d 1 e n~o.;L i · n n o r l a ' 1 t t : t c ' : v r . a s t h e 1 ) V R h a : - ; t o h e o n l i n e w i t h o u t a s i g n i f i c a n t d c i a ) . T h u . - ; s t . : : m ; , : , , • J , : u : ; ' ' ' ' l ' l " \ u : : . ; :~~·.; : - > · _ · L : , h : d e t H e r satis!~1::tory c h o i c e o f a p p r o p r i a t e S \ \ i t c h i n g t i ' e q u e , 1 C ) a;~J 1 , ) \ . L ! ' > . ' . Y i t c l l ; r : g < ' n d comlu(~tor l o s s c c ; ; d e p e n d i n g o n t h e r e q u i r e d p u \ \ n r a t i n g o f t h e I i \ . i { . T h e o u t p u t o f t h . : 'oi:;l~~· i~. c~c: p > s c c . k ; ; e : · . d s o r t h ' - ~:,,tc o f t!K~ s w i t c h a n d t h e D C - l i n k \ · o l ! a g c , P u l s e v v i d t h nlOL 1 ul;;~. 'P\V\~, c , _ · n j : _ L k [ ? ! ~~: c \ l ( j c : : / u s e d i n m o s t o f l h c D V R a p p l i c a t i o n d t h . ' t o t h e tlvx~:1 i t ' . " ! ' c - . • ! r c ' ' i n : l • · . t i , 1 " C \ \ ' . . t . : n · u n l ; a : · ! c n t a l l ! T l j t : c - n c y c o m p o n e n t o f o u t p u t \ O l t a g e a n d D C :i,~!: , : : , ' c . ' - ' . L ' . : · : - : t ' ·~,:::.::-' f o · l n ; : ! a n c ~;cur::e c h a n l 2 . L ' S . climin~1tinn , l ! ' k x , r . k r :·:.1r<:hlr~·_:; \ l h i c h t " t . ' S c d t i : 1 ; - c d u c 1 i o n o " ' o u t p u t f i l t e r r a t i n g a n d simplicit~. n 1 · i n · ; ) c:nc!l~,, l \ l l l . U o i s . J ( h dis~:J\ l n t a g , · s o r th~..· s c h e m e i s u n d e r 4 3 u t i l i z a t i o n o f D C - l i : 1 h : \ o l t < l ; , : . c \ , ' : i - . : h r • : s u ! t s i n r e d u c t i n n o f m a x i m u m o u t p u t v o l t a g e a n d h i g h e r S \ \ i t c h i n g h ; - ; c s . 5 . 2 . 6 S e r i e s i n j t ' c t b ; · , t r . m , , ; · c - r · : , • I c · , · T h e c o m c n t i o n a l l h ' R . s C i l : · ! n , , : t " J i : . ; 1:·l~ u : i i i t : - d i : ; 1 . r i b u t i o n f e e d e r t h r o u g h t h r e e s i n g l e p h a s e t r a n s f o l T l 1 L ' i · : - - . i s;~L·Llic'n ( \ ! ' : J s~ : L 1 ' 1 l e L·a:l~;t(mpu· : · o r \ o ! t a g c s a g m i t i g a t i o n d e p e n d s o n M V A rating\~!· l l h ? s • : n s l · : \ : . : lo<~d. t n a x i : r u r n a i l u \ v a h l c \ o l t a g c d r o p a c r o s s t h e t r a n s f o r m e r . c h u r a C l e r i s t i c s o r t h • . ; \ \ l l t t g c s a g s t t ) h e c o m r c n s a t c d . h a r m o n i c f i l t e r s y s t e m i n D V R . c n c r g ) s\nr:tg.~ s ! z : · : t n d t l · : l . " C ( ) n t · · o l u l g o r i t ' m 1 u~;cJ ! 5 1 T h e a d v a n t a g e s o f u s i n g t h e s e r i e s t r a n s f o r m e r a!·,.~' p p s s i r i ! i t \ ·~:· c:·-c:nlir:~: \ \ ; t h h i g h e r \ O i t a g c s ) r e s u l t i n g i n r e d u c i n g t h e Y o l t a g e r a t i n g o ! t h . c ; , : ; J : i c o n c : . t c u r d t . \ i c c : ; , iJ!'mid!r~g a g < . : l v a n i c i s o l a t i o n b e t w e e n s u p p l y s i d e a n d t h e D V R s i d e < l l l d h c l r · i n r l l l l ' : · ; n g u r h : ! : ' l l W n i c i n t h e i ; 1 j e c t e d \ O l t a g e h y i t s l e a k a g e i n d u c t a n c e . T h e disach~mu:_:v~: o'·ll~cluliq~ : 1 ~. ··ic~: i:~.-·ctr1n t r J J ' S L i ! · n ; c ; · : 1 c e t r a n s f o r m e r c o s t l i n e s s a n d s a t u r a t i o n . l n c r c L r u : t v o i d t h e L r c : n s f o r ' n e r s a t u r a t i : ) l l a n d g u a r a n t e e t h e D V R p e r f o r m a n c e s u n d e r a l l Cllllditin;1:~ ~'~-~ ini._-~·tion ,r~~r:~ror:ncr m u > t b e s ! 7 t . . ' d t o h a n d l e a t l e a s t t w i c e t h e n o r m a l s r c a < h · ; l ' l · : t - 1 \ , , _ . , _ , : . · · : i a ! m a . \ i n l U ' 1 1 r m s i n i · . x · t i o n \ o l t a g e ] 5 ] . T h e m e t h o d i s b a s e d o n the~(!'~'!:~:'-('!' ,,hi;~h h r : ; t l ' . i t , : t j ; _ : f i c 1 : . ; o:'t 1 1,~ l r a n < i m n c r . 5 . 2 . 7 O u t p u t L C t ' , r t \ , . T l w p r i m < J r y o : ' ,:~1· -'~ c l ' e l K · 1 L 1 Y • ! ; I \ · • · : . : , ' ! l l W ! : t . . · c 1 t o t h e ! ! V R i : ; t o a t t e n u a t e h i g h l h : q u c n c ' s w i t c : 1 : r c ! , ' . r i ; ; r . ' · . > ! : ' t i l t : i n ' . ,~rL:· u u ! p L t ' - ol~agc. ! ' b e u~;c o f < ' u t p u t f i l t e r h e l p s t o r e d u c e t h e c h i c h >tr·s~ ( ; ; ! , ! - , ; :,~_·._ct;n" L : • n s f ( ) ' ' ' > L r v , i n d i n g _ w h i c h i n t u r n i n c r e a s e s t h e l i l t : t i m c o f t 1 1 . : L · a · ; : c n ! l c r . D . , : ! . ' 1 ' o ! ' l t n . H ! \ i t e r : : . , - D V R a n o l i c a t i o n 1 1 a s u n i q u e f e a t u r e s l i k . : compcn~;,,ti, 1 c:~ph:' L c : : c [)\'~' . . : · ; , 1 i [ 2 t l i : , ' , h t c d ! h a t : h : i n : l u : : : i o n o f o u t p u t f i l t e r \ \ i l l i n c i ' c : < : s c th~· : · m i r : : : . : ! l c r J \ · f ( i:l\'t:r~~·l'. T h e o u t n u t f l ! ' c · : . : : · l . , , , n L t : > . : c · i c r i n , c ; · t c ' l ' ' i ( 1 c o r o n t!~c l i n t > s i d e ( s u p p l y s i d e ) . H o , \ C \ C r t h e !'i~k : ' . 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' :n·~...:.,:tcl! \~_]haL • ~,.\\ J ! !'~!ling ~~~r·_·.~s o q h e lr~ r:_-.;to~·~~: 1 t.::~" ~~:·ct..~~!·_ 5 . 2 . i ' l C o n t r o l u n i t . J f t h e D\'!~. T h , : · t P 1 d i o n o r · _ h e c . n l r u l u n : t i s t o c k · i ' . c t h • . : n c c c s s : . t n c o n t r n l s i g n e d i n o r d e r t o g e n e r a t e t h l · ! ) \ \ \ 1 1 : ' , < - l l i ; ) : : - - n u ! - ; : _ : _ w t h e [ ) \ i R ~l!\•.rh:c T h e b a : ; i c ; - c q · J i r c m e r : t o f t h e D V R c o n t r o l l e r i s t ( l P l - , L ! i l l a n · . , , , ; \ : , ' l i r ' l - : 1 \ \ : t h J c , \ lt~L~• hc~nl1l)r,ic c l i s t o • t i c • n . g t ) O d L h n a m i c p e r f o r m a n c e a n d , L k U L i a k s t a t : i l ! t \ n : a : g , n . 5 . 2 . 9 ~-~ner!!Y ..;tnnc~~;,; b t h e D V H ' l h D V R ! 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T h i s i n c r L ' ( h C S t h < : CO~i o r L n c D V R ~:nJ ! h e ~.pace n x , u i r e m e n t f ( ; r i n s t a l l i n g t h e D V R . B a t l t : n e n c r g : - s:-Jra~'-'.: s u n t r c a p a c i ! o r . ; a n d i l y , , ; 1 e c l c n e r g : - s t o r a g e a r e a l s o u s e d . 5 . 3 V o l t a g e mtin~ i l f il~c B \ H . O n . _ · • l l ' t l K · r : 1 1 i n L'ctc··~: a'L·ctin~ t h e L V t ) _ c:~p~:hilit:. t o r e s ! . ; , m : : t h e l o u d \ ' O i t a g e t o t h e d e s i r e d r L ' k ' : ' i . ? n c • : i : > t k \ i ) ' : L ' C r < n i : ' ' J . u t l h c · D V R i ! l i ' C r t e ; · . T h e m a x i m u m v o l t a g e t h a t c a n b e i n J . : c t e J \ \ i l l h L ' j , _ : c i u d h \ t h • . : \ o i L · g l ' r a t i n ; ; o f t h e t ) V R . T h i s i n 1 u r n d e t e r m i n e s t h e r a n g e P I t h e \ultc:g~..· s<~g.·) \\~lid! t h e D V R U t ! l !l~rtil.'.~lk c t T c c 1 : ' . ' • . : l ) . . p I · - v ' ; 1 1 ( ' 1 ' " \ . 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T h o u g h t h i s m , : d w d g i \ l ' ' > u , - , t , : , · k , in~Jd \ D l i a g e . i t r,:~r ; L ' S s i : n h l e e n e r g y s i c m 1 g . : . O n t h e o t h e r h a n d t l h ! o a c ! \c,lta~'l' i s a \ ; , a : ' · ! n o l n . ; ; ; " ' ; , h t i l : : s u p p l > 1 o i t a g e i n t h e i n - p h a s e i n j e c t i o n m o d e . I h - ; r<-'~:uils i n a m ; : ! ; m u m i:~jccld \olla~<·. a s t h e r e i s n o p h a , e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e -,unpl~. ~md i n J C C L : ' d \ ,,:t·;~_c~. H o • . \ c c r . t h ; · ; co,lipcns~rci~m i n t r o d u c e s a p h a s e a n g l e j u m p 8 t o t l h : l o a d I n t h e L ' i ! C l ' < l o r t i 1 r . n : ; n . . : : ; t i n n c : c h o d . t h e l o a d \oltag.~ i s m h a n c c d h y a c e r t a i n a n : . : . l e u . t o m t m m i z < . : t h e . . : r : c : - g . \ r,:qttir·:tL~nt r r o m t h e D \ ' R . T h i s m e t h o d n e e d s a l a r g e r t l l . l ' C t i o n \ o l t a g c 1 1 1 : l ; i l i ! < L ,-.;~:t:ir:_J i n th~· i n - p h c 1 s e h c o s l i n g m e t l h J d . 4 6 l' l . r k d l . l , \ e p o \ ' - c : J ! . · · · , < L · 1 D \ · • J ' J R : : l ' L i t i L : - : i / c ' o l t h e l : a p c ; c i t n r f o r t h e s a i d a c t i v e p o w e r rec:uircmt_·n~t i s • : a k ' _ , ! , L . : d : ; a : - c . . . : L i c : l ' i X ? p r e - s ; ; g \t)L.r::~e ~njcction r : 1 o d c . 5 . . : u C a l c H i a t i o ! ; ; n h :1~:.;:it:- 1 f ! b . : : p :·opo~d B V R ! - \ : - , n c r I l l , ' a b u \ C s w c : . , 1 · : · r t h ' · c s p - : c ! i ! c r~nhicm s i n c t : \ O i t . . t , _ • c · s u p p c r t f o r i n d i v i d u a l l o a d i s fl'u~!ircl:. ' : DV:~ . , ' . : ' · ' l 1 L > ' · ; l : ; c : : U , : c : s;,,!~:•ic'l. · : h e a d ; \ c p o v \ 1 . ' 1 ' r c q u i r e m ; ; n t o f t h e D V R c a n b e u d c u L . ! i , . : d :;~, ~;\ ; . . : : > ; t : L n \ ! : 2 1 . f " h ; in~:J \ , ; l t : t ) : ! · ; · ~~~:n b e \ \ r i H c n a~; t h e s u m m a t i o n o f t h e s u n n i : s i d e \ oit(i~~L: ~1:·d 1 : : ';li~a~'C >1j,;,:k'<..~ ~') : h < . . ' U V R a ' ; ! n ( 5 . i ) r~~-){/f; : : : . -~·~~ : : ( _ ! ~-··- i -~~~/))T ( 5 . 1 ) ' I l k · \'ulw~.>.c : ' . 1 1 ! ! · . : s : 'd~ ' i . 1 , ( c d ! J ! · c \ · , c ' 1 a r , : c t c r i i c d l h F l t t g h a ll 1 a;2,ni~ude V a n d p h a s e a 1 L : i l . . ' j u n n a n d t h . . . · :.~~~,J c u r . . T t ! : - ; lake<~ a : · : I p u \ \ i l h <.Jl;.,~_!ging ( K l \ \ e r t~1Ctor a s g i v e n i n (~ ~}andf~ _ _ _ ; _ ) . . . . . 1 . . : , . . ·~-· y ' . . . , . , . ! / , . ' ~ -~. i - . . . J . . _ ( j · - . O S I , ( ) ) ' . i ' 6 ; ( 5 . 2 ) L 1 L<~· ~;( - - } S ( S . 3 ) i ! . . , : - - t h < . ' c · n r ; p , , · \ ; : m - , : : - :,\l~::l•.'l h ' . t h o . ; ; : . \ ' R Ccd!l~c· •:\:~1-v:,o-;c,i < L , : · ; ( S . J . \ v , i t h V t o a d = l p u S a : = ~d'rr 1 . , - l . · , - - i • , ' . \ { r < ; ( : 7 1 ' ; - j - · c : i " " ( , 1 \ " ) ) j V . · • . · ' ; : ' I > :;:<(.it··'--0~\':J; f . : ; . / t ' / . . 1 , ( 5 . 4 ) 'Il·.~· I\.'~d p < l \ Y ' - : r ~r c~::~~j ! · ; · tn~~· cc~:Hi·.J!L~r i s r _ ; l c : · : ~j\en l v . ( ) 5 ) , . ! ~ ; , · n ) ) v . . · , . . , , · . . . ' ~ L d w : J . " : \ ' t } ; ~ ( 5 , ~') \ i , ' " I l : · < • · I i < . I ' . ) ' \ ' 1 ' · . . . ~- . . l \ ~· . . \ , ! ' , r , " . ' ~ : . , " n : . r l l , . ' 1 : t ; • : : ; -~,, , ; ; . _ i _ ; . i t ' , _ ( > c . : p : . : . : : c d1~k j u m p i s b e t w e e n 0 - 3 0 l k c ! r c c s . T h . . : c u s l m i ' • . : : : : . . : S i t n p ; : , . d v . i l : 1 " ! i l \ 1 V ; \ s t l p p l y . T h e p n w 1 : r b c t o r a t t h e c u s t o m e r p:·l·:ni~~._·~ i s t~Jk:?n :>.C.~-~. ( < \ i 4 7 A c l \ 1 r J l l 1 g t o t h : : ~.,If. . u:t<~gc , J a t : i ! t : . : l . + : ' 1 - . : 2 . ! . ~-lt! Y o l u g e s a r c a \ a i l a h k i n t h e r a n g e o f 0 . 5 p u t - : p t i . l :1CI\:(,l•·~. ~; . ;,~<:: f - c l \ < C · )l;.~.:tl·L: o i ' D V R · , · ; _ : n b · : g r a p h i c a l l y s h o w n a s b e l o w . [ ) \ i f : : i n J e . : t e d R e < : l F ' . ) w e r 1 ' S S a g \ / o ! t a g e G ,----~- - - - - · ----~---------- ------------T-----r-----~ r-----~-l a~·~qle=IJ ' : l r - I a n g l e = 1 [ I I a n l ] l e = = 2 0 I '--------~ 4 ~-- 5 = ~-· . - . . i l l . J I > 6 o . . ' ) L " D C ) +~ u m - . ; : : · 1 - c t 6 c - - 1 - ; - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0 4 J 5 0~ ~ ~3ag \ i O i t a g e , p u C . B 0 . 9 ' i • 2 : 5 ' < . . : ; l i ' \ ' o l , a : . r c V s D V R i n j l : C l c d R c a ] l J O \ ' . C r l j 1 \ - , : . r ;:-,.;~a'.! \ O l t a : > c d a l < i ;~'1:.11\:;\s i n laO~C 4 . 2 . J . t h e m a g n i t u d e O f th~ m o s t f r e q u e n t \ \ ' ( < ( ' S<::~ r a n g e f m ~he C'J:-.\~.'~;,_'r : : - ; ( J I { r u I . C n . ' ) P ' - ' · T h c n : f o r c D y i 1 a m i c ' / o l t a g e R e s t o r e r k · l k · s \ . - i c m i s tl.::,;'~i-•1:.1 t u ,-~h' : ( ) r i < 1 c · ; · c . , n · . . ' . < . : o~-" . · l t : . ! : : : s · s a g s w i t h m a g n i t u d e 0 . 8 p u a n d I~ " . , - . : ~ll l~ti!~IL;-·.g \·~~luc< i · J !:~. ~.) : f r _ . ! : · · v s ( C + { J l . v / " ' , I ! . 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S i n c e C a p a c i t o r b a n k s m a d e u p o f i n d i \ i d u a l cap~1citors h J \ c ~~ 1 < 1 : - : t d ; s c h < i l g t n , ' r . : : s p o n s c n o t h a v i n g m o v i n g p a r t s t h e y a r e m o r e p r l ' f c r a b l c s o l u l i n l ' t~: 1 m > . i c ! - : l',h~"cl: : . ; c - a g , ; I h ; : L t c t o r - . ; :ttTectin~: 1 1 · . : •:nc:·b~) s t . , t T g , : · r c c ; u i n : : r . 1 c n t s a r e t h e d e p t h o f t h e V o l t a g e s a g , s a g d u r a t i o n . p h a s e c m g · . : i u · n p . k l D . d 0 > ) \ \ t . ' C ( t c t i \ L \ o l t a g e i n j e c t i o n m o d e a n d t h e m a x i m u m a i l m o \ c l b k r a n g e o ! D C l i n i - : V o ! t a g ' . ' · Thcrc!~m; i t i s c l e a r t h a t t h e c o m p e n s a t i o n c~lpJbility o f a p a r t i c u < ; : : · ' \ • ! 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T h e \ a r i a t i o n o f C C ' i > ; : c i t n r ._,;,~ • • . \ , 1~') \11]~aoc .;:1~( m a g n i t u d e r o r d i f f c r c t 1 t s a g d u r a t i o n s a r e s h l , \ \ 1 1 i n F i i ! . ) . S . ' : : t i 1 i s -.;i•~ul;ur : . 1 c t i v c r x m e r l e s : - : i n t h e s e r i e s d e v i c e i s c o n s i d e r e d n e ! ! l i g i b k < . m d 1 1 1 l l 1 l i ' 1 · n a l h t v a : 1 l c f ) { · _ l i n k \ olw~~e i s c o n : - . i d e ; - c d : : 1 s h a l f o f t h e m a x i m u m a l l ' l \ \ a b l c : ) { · - l i n k \ . . ' t : . u . < I t i s c l e a r t h a t t h t : : . ; i t . _ P l ' L ,:t;-;J~:itur 1 < ' ' ' - ' . i n 1 : - 0 _ d \ o . ' r n c c b \ t i K d e p t h o f t h e s a g a n d t h e \ 1 H a g e s : t g d u r a l : ; ) ! ! . i r l l 1 • . ' c o • - n : c 'it/~.: r t i L : C i : D a c i t o r i s n o t u s e d w i t h t h e D V R . i t c a n n o t L ' l l - : c t i \ c h mit~~-:tc d ' c \olu~: s~'~ l ! 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" " ! \ n o v e l d v n a m i c s e n e s ~ . . C \ l l ' ! p - . : n s c , , O " \ \ i t : ! c l o s ' d - : < K • : ' v e l tal·"~ a n d l W T c n t m o d e c o n t r o l f o r v o l t a g e s a g l l ! l l , g < t : : o : L l n t - . ; , · , _ a t i o , , a i . : d u r , l : l l u ! Liccuonic~ i S S 1 ' \ 0 0 ? . 0 . 2 0 0 3 . 5 2 i - I __ -·- I i I (s) oz:-(s) £ ! ( s) [ -( s) [ I ,1./1/Y,)//L/ ,. (U}OJ. Cj()Ol)-() ~.· Cj;l()[-()() %08-0L %()6-())~ __ , ___________ _ L[:J.Cb( l JiltnJo 1\ I · q u i p m e n t D e t a i l s o f t h e c u s t o m e r . · 1 n n e : w r c I I D r i v e T y p e D r i v e C a p a c i t i e s N o , o f D r i v e s N o - - - - 4 - - - - - - - - - - - n : c D r h e ' s 3 A B B - D C S 5 0 0 - B 2 1 6 k W R E L I A N C E F l e x P a k 3 0 0 0 I 7 5 k W I R E L I A N C E F l e x P a k 3 0 0 0 4 5 k W . . , 3 3 R E L I A N C E M a x P a k I l l 4 5 k W . + 5 R E L I A N C E M a x P a k I l l 1 1 k W 5 L E N Z E 2 1 6 k W 6 7 _ _ _ I -----~!3-AC~~Ql_ _ _ _ _ _ _ _ _ I - H 1 1 k W I I 8 r A s s - A c s 4 o t r 7 . s k w 1 9 A B B A C S 5 5 0 I 3 0 k W 1 1 0 A B B A C S 4 0 1 4 k W 4 1 1 A B B - A C S 5 5 0 T 4 k W I \ I 1 2 A B B - A C S 8 0 0 = + = = 2 0 0 k W 1 I I 1 3 A B B - A C S 5 5 0 I 1 3 2 k W 1 \ 4 A B B - A C S 5 5 0 L - 2 2 k W \ 1 1 5 A R R - A C S 5 5 0 I I I k w 2 I 1 6 A B B - A C S 8 0 0 L _ I l k W \ I 1 7 A B B - A C S 5 5 0 I 7 . 5 k W 4 - 1 i \ 8 A L L E N - B R A D L E Y 1 3 3 6 P l u s \ 1~260kW 1 \ 9 A L L E N - B R A D L Y i 3 3 6 P l u s l \ 2 2 k W \ 2 0 A L L E N - B R A D L Y \ 3 3 6 P o s e I I 7 . 5 k W 6 5 5 k W 2 2 1 A L L E N B R A D L E Y 1 3 3 6 I m p a c t F o r c e T e c h n o l o g y --..,--..,---+~--A--L-L-EN-.--8-RADLEY P o w e r F l e x \ 9 0 k W \ 1 - - 7 0 0 _ _ _ _ ------~--------------~----------~ 1 0 _ -~-__j_~~~ENF~~-1~c~~ 10 \~~~=:ac~j__ _ _ _ 4 k _ w _ _ _ _ - - - - - \ - - - - - - - - - - - - - - - - l 3 I 3 3 3 4 5 4 3 9 4 0 4 1 4 2 R E L I . 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H o r a n a G S S . t h i s i s a n E a r t h I f a u l t 1 - - I C u s t o m e r p r e m i s e s m i g h t h a v e t r i p p e d d u e t o s a g v o l t a g e w a v e o r i g i n a t e d d u e t o t r i p p i n g o f f e e d e r 0 5 . C u s t o m e r p r e m i s e s m i g h t I h a v e t r i p p e d d u e t o s a g v o l t a g e w a v e o r i g i n a t e d d u e t o t r i p p i n g o f f e e d e r 0 5 V o l t a g e s a g h a s bee1~ I I I o r i g i n a t e d d u e t o 1 3 2 k V ! I b r e a k e r o p e r a t i o n ! I i ' " - i J M e r b o k I S f e d b y F 2 o f I H o r a n a G S S . t h i s I S a n 1 o b v i o u s f a u l t I - j C u s t o m e r p r e m i s e s h a v e ! ' b e e n t r i p p e d d u e t o a v o l t a g e I s a g o r i g i n a t e d f r o m r - i · ) I I t r i p p i n g I C u s t o m e r p r e m i s e s h a v e ! 5 6 2 0 0 7 , ~---- ----~---- ---~ - b e e n t r i p p e d d u e t o a v o l t a g e l I s a g o r i g i n a t e d f r o m F 4 I I ' _ I t r i p p i n g : S e p t e m b e r 1 2 . ~~tilure . 3 3 k V ~F5 b u s b a r t r i p p e d C u s t o m e r p r e m i s e s h a v e : ~-~-~--. , I 2 0 0 7 . 1 T r i p p e d O v e r c u r r e n t O C / E F b e e n t r i p p e d d u e t o a v o l t a g e I I s a g o r i g i n a t e d f r o m F I I I : t r i p p i n g I S e p t e m b e r 1 3 . ; C E B b i l u r e .33kV~i--FJ o v e r c u r r e n t C u s t o m e r p r e m i s e s h a v e l ' I 2 0 0 7 . i T r i p p e d O v e r c u r r e n t i t r i p p i n g b e e n t r i p p e d d u e t o a v o l t a g e ' I ~~~~~l-----~--~··~ I t r i p p i n g S e p t e m b e r 1 4 . 1 C L B f a i l u r e . 3 3 k V ! 1 3 2 k V r e l a y s h a v e 4 . 3 5 p m s a g o r i g i n a t e d f r o m F 3 2 0 0 7 . I T r i p p e d O v e r c u r r e n t I b e e n o p e r a t e d & I 4 . 4 0 p m i r e s t o r e d - - - - - - - - ' - - - - - - - - - - - - - - ----+~----------+--------------___J S e p t e m b e r 1 4 . • 1 F 4 t r i p p e d & c u r r e n t 2 0 0 7 . , 6 . 2 5 p m I ' ' r e s t o r e d _ _ _ _ _ l _ 5 7