Abstract
In this paper, a new algorithm based on processing differential current harmonics is proposed for digital differential protection of power transformers. This algorithm has been developed by considering different behaviors of second harmonic components of the differential currents under fault and inrush current conditions. In the new method, a criterion function is defined in terms of time variation of second harmonic of differential current. By evaluating the sign of the criterion function for the three phases, the internal faults can be accurately recognized from inrush current conditions about half cycle after the occurrence of disturbance; this is one advantage of the method. Another advantage of the proposed method is that the fault detection algorithm does not depend on the selection of thresholds. The suitable performance of this method will be demonstrated by simulation of different faults and switching conditions on a power transformer. For this purpose, a small part of Iran power system involving a power transformer and the transmission lines on both sides of the transformer has been considered. To include effective factors on differential current components, the elements of this power system have been precisely modeled in PSCAD/EMTDC
چکیده
در این مقاله، الگوریتم جدیدی بر پایه ی هارمونی‌های جریان تفاضلی برای محافظت تفاضلی دیجیتال ترانسفورماتور‌های توان ارائه شده است. این الگوریتم با در نظر گرفتن رفتار‌های متفاوت اجزای هارمونی دوم از جریان‌های تفاضلی تحت خطا و شرایط جریان هجومی، توسعه یافته است. در روش جدید، یک تابع معیار از اختلاف زمان هارمونی دوم جریان تفاضلی توصیف شده است. با ارزیابی علامت تابع معیار برای سه فاز، خطاهای داخلی می‌‌توانند به طور دقیق از شرایط جریان هجومی نیم سیکل پس از ظهور اغتشاش، مشخص شوند؛ این یک مزیت این روش است. مزیت دیگر روش ارائه شده آن است که الگوریتم تشخیص خطا به انتخاب مقادیر ترشولد بستگی ندارد. اجرای مناسب این روش توسط شبیه سازی خطاهای مختلف و شرایط سوئیچینگ یک ترانسفورماتور توان نشان داده خواهد شد. برای این منظور، جزء کوچکی از سیستم قدرت ایران شامل یک ترانسفورماتور توان و خطوط انتقال در هر دو طرف ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است. برای شمول عوامل موثر در اجزای جریان تفاضلی، المان‌های این سیستم قدرت به طور دقیقی در PSCAD/EMTDC مدل شده است.
1-مقدمه
ترانسفورماتور توان یک جز مهم سیستم‌های قدرت است که طرح‌های محافظتی بسیار برای آن توسعه یافته است. سیستم محافظ تفاضلی، محافظت پایه ای در مقابل خطاهای مدار در سیم پیچ‌های ترانسفورماتور ایجاد می‌‌کند. این سیستم محافظ بایستی زمانی که خطاهای داخلی بروز می‌‌کنند، به سرعت عمل کند. با این حال، نباید تحت شرایط بدون خطا مانند فلوی جریان هجومی ،عمل کند.
توسعه‌های اخیر در تکنولوژی دیجیتال این امکان را فراهم ساخته است تا رله‌های تفاضلی ترانسفورماتور دیجیتال تولید شوند. در این رله ها، جریان‌های تفاضلی یا سایر سیگنال‌های مورد نیاز، با توجه به الگوریتم‌های محافظ، نمونه برداری و پردازش شده اند...