تشخيص جريان هجومي و جلوگيري از عملكرد بي‌مورد رله ديفرانسيل با استفاده از شكل‌هاي ليساژور جريان

A New Inrush Current Detection Method Based on Current Lissajous Figure

جريان هجومي همدردي كه در ترانسفورماتورهاي سري و موازي اتفاق مي‌افتد، مي‌تواند دو مشكل عمده را در حفاظت از ترانسفورماتورهاي قدرت ايجاد كند. اولين مشكل اين است كه سيستم حفاظت از ترانسفورماتور ممكن است به علت افزايش زياد جريان عملكرد نادرست داشته باشد. دوم ممكن است وقتي يك سيستم حفاظت مشترك براي ترانسفورماتور‌هاي موازي طراحي مي‌گردد، موجب شود كه جريان ورودي خط كه حاصل جمع برداري دو جريان ورودي است، شبيه خطاي تك فاز شود و به همين دليل، سيستم حفاظت عملكرد اشتباه داشته باشد. بدين منظور در اين مقاله يك روش جديد تشخيص جريان هجومي بر پايه ليساژورهاي جريان ارائه ‌شده است. روش بيان‌شده سرعت بالايي در تشخيص خطا دارد، همچنين اين روش در مقابل نويزهاي شديد همچون نويز گوسي سفيد مقاوم است. اين روش با استفاده از يك شبكه با ترانسفورماتورهاي موازي 230 به 63 كيلوولت و گروه‌برداري Ynd11 به ازاي حالات مختلف جريان هجومي و خطاهاي همزمان با آن، مورد ارزيابي قرارگرفته است. همچنين روش پيشنهادي با روش‌هاي متداول صنعتي (از جمله روش هارمونيك دوم، روش عبور از صفر سيگنال و روش تجزيه ‌و تحليل شكل موج جريان) كه امروزه در رله‌هاي حفاظتي بويژه در رله‌هاي ديفرانسيل نسل پنجم شركت زيمنس استفاده مي‌شوند، مقايسه شده است. نتايج اين مقايسه نشان مي‌دهند كه روش پيشنهادي عملكرد به ‌مراتب بهتري نسبت به روش‌هاي معمول صنعتي دارد.

The sympathetic Inrush current that occurs in series and parallel transformers can cause the creation of two major problems in the protection of power transformers. The main problem is that the peak of the inrush current for this case is more severe rather than common inrush current that the protection system may mal-operate. Besides, when a common protection system is designed for parallel transformers, the line input current, the vector summation of the input currents, will be detected as a single-phase fault that can cause the incorrect operation of the protection system. For this purpose, this paper presents a novel approach based on Lissajous of current signal for detection of inrush current phenomenon. The proposed method detects the faults very quickly; as well as, this method has appropriate operation under noisy conditions, like white Gaussian noise. This method is evaluated using a network consist of 230 to 63 kV parallel transformers with vector group ynd11. The results show that the proposed method performs better than conventional industrial schemes, such as second harmonic, zero-crossing, and waveform analysis method.