ارائه یک طرح حفاظتی جدید به منظور تمایز خطای داخلی از جریان هجومی با در نظر گرفتن اشباع ترانسفورماتورهای جریان

حفاظت دیفرانسیل یکی از مهمترین طرحهای حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت میباشد. در شرایط عادی، جریان تفاضلی تقریبا صفر است، اما در هنگام وقوع خطای داخلی جریان تفاضلی افزایش می یابد. افزایش جریان تفاضلی می تواند دلایل دیگری غیر از وقوع خطای داخلی داشته باشد، لذا وجود جریان تفاضلی لزوما نشانه رخداد خطای داخلی نیست. پدیده هایی مانند جریان هجومی، اشباع ترانسفورماتورهای جریان و اضافه تحریک نیز موجب ظهور جریان تفاضلی می گردند. بنابراین، تمایز بین جریان هجومی و خطای داخلی برای عملکرد صحیح رله دیفرانسیل ضروری است. در طرح حفاظتی ارائه شده، سیگنال جریان تفاضلی با استفاده از تبدیل فوریه گسسته تحلیل می شود. در مرحله اول با استفاده از این ویژگی که شدت تغییرات اندازه هارمونیک دوم جریان دیفرانسیل در خطای داخلی با اشباع ترانسفورماتور جریان، بسیار بیشتر از جریان هجومی میباشد، دو حالت ذکر شده از هم متمایز میشوند. در مرحله دوم با استفاده از این نکته که نسبت اندازه هارمونیک دوم به مولفه اصلی جریان دیفرانسیل، پس از رخداد خطای داخلی بدون اشباع ترانسفورماتور جریان، به سرعت افت میکند و تقریبا به صفر می رسد، میتوان آن را از دیگر شرایط کاری ترانسفورماتور قدرت تفکیک نمود. به منظور دستیابی به حداکثر قدرت تفکیک پذیری، شبیه سازیهای مختلفی جهت تعیین دو مقدار آستانه برای شاخصهای ذکر شده انجام شده است. نتایج به دست آمده بر روی یک ترانسفورماتور واقعی ۶۳/۲۳۰ کیلو ولت با ظرفیت ۱۶۰ مگا ولت آمپر نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی در شرایط خطای خارجی و برق دار کردن ترانسفورماتور قدرت حتی در زمان اشباع ترانسفورماتور جریان پایدار باقی میماند.

کلیدواژه ها:

ترانسفورماتور قدرت ، ترانسفورماتور جریان ، حفاظت دیفرانسیل ، جریان خطا ، جریان هجومی ، اشباع ترانسفورماتور جریان