This study presents a new current transformer (CT) saturation detection and compensation algorithm. The proposed algorithm depends on a saturation detection index (D_n) which is derived by using the derivatives of the current signals and Newton’s backward difference formulae. The calculated index is continuously compared with an adaptive threshold (T_h) to estimate the start and the end point of CT saturation. A low-pass first-order Butterworth filter is used to suppress noise and harmonics which may be present in CT secondary current. The proposed saturation detection algorithm has been tested byconsidering different values of remanent flux, fault type, fault inception angle, burden resistance, decaying DC component of fault current and noise. At the same time, modified discrete Fourier transforms-based compensating algorithm has also been proposed to reconstruct the saturated samples. Validation of the proposed scheme is also performed on a developed laboratory prototype. A comparative evaluation of the proposed algorithm is also performed with the existing schemes. A series of tes  results from the simulation software and the laboratory prototype show the effectiveness of the proposed schem

چکیده

این مطالعه یک الگوریتم تشخیص و جبران سازی اشباع ترانسفورمر جریان (CT) جدید را ارائه می کند. الگوریتم پیشنهادی به شاخص تشخیص اشباع (D_n) وابسته است که با استفاده از مشتقات سیگنال های جریان و فرمول های تفاضل پسرو نیوتن بدست می آید. شاخص محاسبه شده، به طور پیوسته با یک آستانه تطبیقی (T_h) مقایسه می شود تا نقطه شروع و پایان اشباع تخمین زده شود. یک فیلتر باتروورث مرتبه اول پایین گذر، برای حذف نویز و هارمونیک هایی که ممکن است در جریان ثانویه موجود باشند، به کار رفته است. الگوریتم تشخیص اشباع پیشنهادی با در نظر گرفتن مقادیر مختلف شار پسماند، نوع خطا، زاویه آغاز خطا، مقاومت بار، مؤلفه DC میرا شونده جریان خطا و نویز، تست شده است. همزمان، الگوریتم جبران سازی مبتنی بر تبدیل های فوریه گسسته اصلاح شده، برای بازسازی نمونه های اشباع شده، پیشنهاد شده است. ارزیابی طرح پیشنهادی نیز در یک نمونه آزمایشگاهی ساخته شده، انجام شد. یک ارزیابی مقایسه ای الگوریتم پیشنهادی نیز با طرح های موجود، انجام شده است. مجموعه ای از نتایج تست از نرم افزار شبیه سازی و نمونه آزمایشگاهی، کارایی طرح پیشنهادی را نشان می دهند.

1-مقدمه

گرچه کارکرد اصلی ترانسفورمر جریان (CT)، تبدیل حداکثر جریان ممکن در طول شرایط طبیعی و نیز شرایط دچار خطاست، اشباع آن، اجتناب ناپذیر است. مقدار اشباع به اندازه جریان خطا، شار پسماند، مؤلفه DC، ثابت زمانی CT و بار سمت ثانویه CT وابسته است [1، 2]. برای تشخیص اشباع CT، چند روش توسط محققان پیشنهاد شده اند. Kang et al. [3]، الگوریتمی را بر مبنای شار موجود در هسته CT با استفاده از جریان ثانویه ارائه کرده اند...