СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ОБНАРУЖЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА ПРИ СИМПАТИЧЕСКОМ БРОСКЕ ТОКА Российский патент 2015 года по МПК G01R15/18 

Область техники

[0001] Настоящее раскрытие относится к релейной защите на электростанции и автоматизированной системе подстанций, и в частности к способу для прогнозирования и обнаружения насыщения трансформатора тока (CT) при симпатическом броске тока.

Предшествующий уровень техники

[0002] В общем, имеется несколько трансформаторов, которые соединены параллельно или последовательно в энергетической системе. Если один из них включается, то симпатический бросок тока может происходить иногда среди этих трансформаторов.

[0003] Типично, на стороне высокого напряжения и низкого напряжения трансформатора, трансформатор тока для стороны высокого напряжения и трансформатор тока для стороны низкого напряжения размещаются, соответственно так, чтобы дифференциальная защита для трансформатора осуществлялась посредством этих двух трансформаторов тока. Однако долговременный симпатический бросок тока может вызвать насыщение трансформатора тока на стороне высокого напряжения или стороне низкого напряжения, которая используется для дифференциальной защиты для трансформатора, и может в свою очередь привести к неправильной работе дифференциальной защиты.

[0004] После того, как трансформатор тока на одной стороне насыщен, его индуктивность будет уменьшаться, что может вызвать уменьшение в углу импеданса этого трансформатора тока и может также привести к уменьшению в амплитуде выходного тока от трансформатора тока. В этом случае, ток насыщенного трансформатора тока будет опережать ток ненасыщенного трансформатора тока (то есть, нормального трансформатора тока на другой стороне), и векторная разность между выходным сигналом тока от насыщенного трансформатора тока и выходным сигналом тока от ненасыщенного трансформатора тока называется дифференциальным током. Чем глубже является насыщение насыщенного трансформатора тока, тем разность углов между выходным сигналом тока от насыщенного трансформатора тока и выходным сигналом тока от ненасыщенного трансформатора тока будет больше, то есть угол дифференциального тока будет больше, и составляющая постоянного тока (DC) в дифференциальном токе тоже будет больше. В заключение, когда трансформатор тока на одной стороне глубоко насыщен, в то время как трансформатор тока на другой стороне работает нормально, дифференциальный ток будет достаточно большим, чтобы привести в действие дифференциальную защиту трансформатора так, что произойдет неправильная работа дифференциальной защиты.

[0005] В настоящее время, в некоторых изделиях для автоматизированной системы электроподстанций, например, изделиях платформы Micom P40 от компании Schneider, не принимаются никакие меры, чтобы предотвратить неправильную работу дифференциальной защиты. Дополнительно, пользователи часто жалуются на проблемы, вызванные неправильной работой такой дифференциальной защиты.

[0006] По этой причине, существует необходимость в способе обнаружения насыщения трансформатора тока и предотвращения неправильной работы дифференциальной защиты.

Краткое изложение сущности изобретения

[0007] Настоящее раскрытие предлагается ввиду вышеуказанных проблем. Варианты осуществления настоящего раскрытия предоставляют способ прогнозирования насыщения трансформатора тока (CT), который может прогнозировать неминуемое насыщение или насыщение трансформатора тока эффективно перед тем, как дифференциальная защита трансформатора приводится в действие насыщением трансформатора тока, посредством обнаружения тока на выходе стороны высокого напряжения от трансформатора тока, расположенного на стороне высокого напряжения, и тока на выходе стороны низкого напряжения от трансформатора тока, расположенного на стороне низкого напряжения трансформатора, при симпатическом броске тока, и выполнения прогнозирования насыщения трансформатора тока в соответствии с их характеристиками вариации, таким образом, он может эффективно предотвратить неправильную работу дифференциальной защиты трансформатора.

[0008] В соответствии с одним аспектом вариантов осуществления настоящего раскрытия, предоставляется способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в котором первый трансформатор тока соединен со стороной высокого напряжения трансформатора и второй трансформатор тока соединен со стороной низкого напряжения трансформатора, первый трансформатор тока и второй трансформатор тока используются для дифференциальной защиты трансформатора, способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, содержащий этапы: обнаружения первого выходного сигнала тока от первого трансформатора тока и обнаружения второго выходного сигнала тока от второго трансформатора тока; вычисления первого фундаментального вектора, первой составляющей постоянного тока (DC) и первого общего среднеквадратичного значения (RMS) первого тока, и вычисление второго фундаментального вектора, второй составляющей DC и второго общего среднеквадратичного значения второго тока; и генерирования сигнала прогнозирования для насыщения трансформатора тока в соответствии с первым фундаментальным вектором, первой составляющей DC, первым общим среднеквадратичным значением, вторым фундаментальным вектором, второй составляющей DC и вторым общим среднеквадратичным значением.

[0009] В способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, фундаментальный вектор, чья фаза опережает среди первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора, является опережающим по фазе вектором тока, и другой вектор является запаздывающим по фазе вектором тока. Опционально, генерирование сигнала прогнозирования для насыщения трансформатора тока, содержит этапы: генерирования сигнала прогнозирования для насыщения трансформатора тока, когда первый ток и второй ток удовлетворяют базовым условиям оценки насыщения, и по меньшей мере одному из дополнительных условий оценки насыщения, причем базовые условия оценки насыщения содержат по меньшей мере одно из: отношение первой составляющей DC к первому общему RMS-значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между опережающим по фазе вектором тока и запаздывающим по фазе вектором тока, находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов; и отношение второй составляющей DC ко второму общему RMS-значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0010] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, дополнительные условия оценки насыщения содержат по меньшей мере одно из: значение RMS опережающего по фазе вектора тока становится меньше по мере того, как насыщение становится более глубоким; разность углов векторов тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким; составляющая постоянного тока дифференциального тока, являющегося разностью между первым током и вторым током, становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким; коэффициент корреляции того же времени первого тока и второго тока является больше, чем значение первого заранее определенного порога; и коэффициент корреляции периода первого тока и второго тока является больше, чем значение второго заранее определенного порога.

[0011] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, значение RMS опережающего по фазе вектора тока становится меньше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из: значение RMS опережающего по фазе вектора тока во второй момент времени становится меньше, чем значение RMS опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени на первое заранее заданное число раз; и отношение разности между значением RMS опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени и значением RMS опережающего по фазе вектора тока во второй момент времени к значению RMS опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени является больше, чем первое заранее заданное отношение, причем первый момент времени раньше, чем второй момент времени.

[0012] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, разность углов векторов тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из: разность углов векторов тока в четвертый момент времени является больше, чем разность углов векторов тока в третий момент времени на второе заранее определенное число раз; и отношение разности между разностью углов векторов тока в четвертый момент времени и разностью углов векторов тока в третий момент времени к разности углов векторов тока в третий момент времени является больше, чем второе заранее определенное отношение, причем третий момент времени раньше, чем четвертый момент времени.

[0013] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, составляющая постоянного тока дифференциального тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из: составляющая постоянного тока дифференциального тока в шестой момент времени является больше, чем составляющая постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени на третье заранее заданное число раз; и отношение разности между составляющей постоянного тока дифференциального тока в шестой момент времени и составляющей постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени к составляющей постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени является больше, чем третье заранее заданное отношение, причем пятый момент времени раньше, чем шестой момент времени.

[0014] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, базовое условие оценки насыщения может дополнительно содержать: значение RMS опережающего по фазе вектора тока является большим, чем первое значение порога RMS.

[0015] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, дополнительное базовое условие оценки насыщения может дополнительно содержать по меньшей мере одно из: значение RMS опережающего по фазе вектора тока становится меньшим, чем значение RMS запаздывающего по фазе вектора тока на четвертое заранее определенное число раз; и отношение составляющей постоянного тока дифференциального тока, которая является разностью между первым током и вторым током, к общему RMS-значению дифференциального тока является большим, чем четвертое заранее определенное отношение.

[0016] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока идентифицирует трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, причем опережающий по фазе вектор тока является тем, который является опережающим среди первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора.

[0017] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, генерирование сигнала обнаружения насыщения трансформатора тока, когда составляющая постоянного тока дифференциального тока, которая является разностью между первым током и вторым током, является большей, чем значение порога RMS дифференциального тока, причем сигнал обнаружения насыщения трансформатора тока идентифицирует трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, и причем опережающий по фазе вектор тока является тем, который является опережающим среди первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора.

[0018] Опционально, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, трансформатор является трехфазным трансформатором, и каждая фаза содержит первый трансформатор тока и второй трансформатор тока, соответствующий упомянутой фазе.

[0019] С помощью способа прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, можно эффективно прогнозировать случай насыщения трансформатора тока посредством выполнения обнаружения и прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с характеристиками вариации, при симпатическом броске тока на стороне высокого напряжения и тока на стороне низкого напряжения, поступающего с выхода от трансформаторов тока, расположенных на стороне высокого напряжения и стороне низкого напряжения трансформатора, соответственно, так чтобы можно было избежать дифференциальной защиты трансформатора, приводимой в действие посредством насыщения трансформатора тока, и предотвращается возникновение неправильной работы дифференциальной защиты трансформатора, что может увеличивать надежность в работе энергосистемы.

Краткое описание чертежей

[0020] Упомянутые выше и другие объекты, свойства и преимущества настоящего раскрытия станут более очевидными из подробного описания, приведенного далее в соединении с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0021] Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0022] Фиг.2 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление способа прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0023] Фиг.3 является схемой, схематично иллюстрирующей осуществление базового условия оценки насыщения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0024] Фиг.4 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление дополнительного условия 1 оценки насыщения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0025] Фиг.5 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление дополнительного условия 2 оценки насыщения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0026] Фиг.6 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление дополнительного условия 3 оценки насыщения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0027] Фиг.7 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление дополнительного условия 4 оценки насыщения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0028] Фиг.8 является схемой, схематично иллюстрирующей примерное осуществление способа для прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия;

[0029] Фиг.9A является схемой, схематично иллюстрирующей трансформатор тока на стороне высокого напряжения и трансформатор тока на стороне низкого напряжения, соединенные со стороной высокого напряжения и стороной низкого напряжения трансформатора в однофазной системе, соответственно, в случае нормального рабочего состояния трансформатора;

[0030] Фиг.9B является схемой, схематично иллюстрирующей трансформатор тока на стороне высокого напряжения и трансформатор тока на стороне низкого напряжения, соединенные со стороной высокого напряжения и стороной низкого напряжения трансформатора в однофазной системе, соответственно, в случае неисправного рабочего состояния трансформатора; и

[0031] Фиг.10 является схемой, схематично иллюстрирующей трансформаторы тока на стороне высокого напряжения и трансформаторы тока на стороне низкого напряжения, соединенные со стороной высокого напряжения и стороной низкого напряжения трансформатора в трехфазной системе, соответственно.

Описание предпочтительных вариантов воплощения

[0032] Во-первых, дифференциальная защита трансформатора будет описана кратко в сочетании с фигурами Фиг. 9A и Фиг. 9B. Как показано на Фиг.9A, трансформатор тока для стороны высокого напряжения (здесь в дальнейшем, называемый как первый трансформатор тока) и трансформатор тока для стороны низкого напряжения (здесь в дальнейшем, называемый как второй трансформатор тока) являются соединенными со стороной высокого напряжения и стороной низкого напряжения трансформатора, соответственно, и первый трансформатор тока и второй трансформатор тока используются для дифференциальной защиты трансформатора. В частности, определяются ток, поступающий с выхода от трансформатора тока на стороне высокого напряжения, и ток, поступающий с выхода от трансформатор тока на стороне низкого напряжения, и дифференциальная защита трансформатора приводится в действие, когда амплитуда дифференциального тока между этими двумя токами, поступающими с выхода от трансформаторов тока на стороне высокого напряжения и на стороне низкого напряжения, соответственно, превышает определенное значение, как показано на Фиг.9B. Однако, как описано в разделе “Предшествующий уровень техники” настоящего описания, в случае, в котором симпатический бросок тока происходит в энергетической системе, долговременный симпатический бросок тока может вызвать насыщение трансформатора тока на стороне высокого напряжения или насыщение трансформатора тока на стороне низкого напряжения. По мере того, как насыщение становится глубже непрерывно, амплитуда и угол дифференциального тока между выходным сигналом тока от трансформатора тока на стороне высокого напряжения и выходным сигналом тока от трансформатора тока на стороне низкого напряжения также возрастает непрерывно, и дифференциальная защита трансформатора будет приведена в действие, когда дифференциальный ток превысит определенную величину. В этом случае, дифференциальная защита приводится в действие посредством насыщения трансформатора (трансформаторов) тока, будучи обнаруженного датчиком ранее неисправности в самом трансформаторе, по этой причине такая дифференциальная защита трансформатора относится к неправильной работе дифференциальной защиты для трансформатора и должна быть идентифицирована и предотвращена.

[0033] В связи с этим, изобретатели предлагают способ, способный эффективно прогнозировать, является ли насыщение возможным для трансформаторов тока на обеих сторонах трансформатора на основе обнаруженного тока, поступающего с выхода трансформатора тока на стороне высокого напряжения, и обнаруженного тока, поступающего с выхода трансформатора тока на стороне низкого напряжения.

[0034] Способ 100 прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, будет описан со ссылкой на Фиг.1. Как описано выше, первый трансформатор тока соединен со стороной высокого напряжения трансформатора и второй трансформатор тока соединен со стороной низкого напряжения трансформатора, первый трансформатор тока и второй трансформатор тока используются для дифференциальной защиты трансформатора.

[0035] Способ 100 прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия начинается с этапа S101.

[0036] На этапе S110, определяются первый ток i1, поступающий с выхода первого трансформатора тока, и второй ток i2, поступающий с выхода второго трансформатора тока.

[0037] На этапе S120, вычисляются первый фундаментальный вектор I1, первая составляющая I1dc постоянного тока (DC) и первое общее среднеквадратичное значение (RMS) I1rms первого тока, и вычисляются второй фундаментальный вектор I2, вторая DC-составляющая I2dc и второе общее среднеквадратичное значение (RMS) I2rms. Следует понимать, что термин “общее среднеквадратичное значение” здесь представляет общее среднеквадратичное значение, вычисляемое в соответствии с обнаруженными мгновенными значениями тока, которые могут содержать фундаментальную составляющую, составляющую DC и все другие гармонические составляющие обнаруженного тока.

[0038] На этапе S130, сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока генерируется в соответствии с первым фундаментальным вектором I1, первой составляющей DC I1dc, первым общим среднеквадратичное значением I1rms, вторым фундаментальным вектором I2, второй составляющей DC I2dc и вторым общим среднеквадратичным значением I2rms.

[0039] Напоследок, способ 100 прогнозирования насыщения трансформатора тока завершается на этапе S199.

[0040] Поскольку осуществления упомянутых выше этапов S110 и S120 хорошо известны в упомянутой области техники, подробности здесь пропускаются.

[0041] Подробное осуществление этапа S130 в способе 100 прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, будет дополнительно описано в соединении с чертежами.

[0042] Как описано ранее, когда трансформатор тока на стороне высокого напряжения или трансформатор тока на стороне низкого напряжения насыщен из-за существования симпатического броска тока, тот трансформатор, который насыщен в двух трансформаторах тока, называется как насыщенный трансформатор тока, и другой трансформатор называется как нормальный трансформатор тока.

[0043] В идеальном случае, первый ток, поступающий с выхода трансформатора тока на стороне высокого напряжения, будет иметь фазу, являющуюся совместимой с фазой второго выходного тока трансформатора тока на стороне низкого напряжения, и нормированная амплитуда первого тока будет совместимой с нормированной амплитудой второго тока. Однако, в реальном приложении, различные факторы в энергосистеме могут вызвать несовместимость в фазе и/или амплитуде, и энергосистема защищается посредством приведения в действие дифференциальной защиты трансформатора, когда несовместимость превысит определенную величину.

[0044] Перед конкретным описанием этапа S130, во-первых описываются несколько являений или критериев, существующих в дифференциальной защите трансформатора. Следует отметить, что как первый ток, поступающий с выхода трансформатора тока на стороне высокого напряжения, так и второй выходной ток трансформатора тока на стороне низкого напряжения, подвергаются трансформации нормализации, так что амплитуды первого тока и второго тока могут сравниваться друг с другом непосредственно.

[0045] 1. Базовые требования

[0046] В случае, когда симпатический бросок тока происходит в энергосистеме, симпатический бросок тока происходит на по меньшей мере одной стороне из стороны высокого напряжения и стороны низкого напряжения трансформатора, составляющая DC существует в выходе тока трансформатор тока на стороне, где симпатический бросок тока происходит, соответственно, и пропорция составляющей DC в выходном токе трансформатора тока на той стороне должна превышать заранее определенную пропорцию.

[0047] Вектор тока выходного тока трансформатора тока на стороне, где происходит симпатический бросок тока, опережает вектор тока выходного тока трансформатора тока на другой стороне, когда трансформатор тока на стороне, где симпатический бросок тока происходит, насыщен, и угол опережения может находиться в пределах заранее определенного диапазона разности углов. Заранее определенный диапазон разности углов может обеспечивать то, что трансформатор тока был насыщен до конкретной величины, в то время как трансформатор тока не был еще насыщен полностью или глубоко.

[0048] 2. Критерий амплитуды

[0049] Что касается случая, в котором один из трансформатор тока на стороне высокого напряжения и трансформатор тока на стороне низкого напряжения насыщен, фундаментальное значение RMS выходного тока от насыщенного трансформатора тока становится меньше, чем фундаментальное значение RMS выходного тока от нормального трансформатора тока, и по мере того, как насыщение насыщенного трансформатора тока становится глубже, фундаментальное значение RMS выходного тока от насыщенного трансформатора тока уменьшается непрерывно, и фундаментальное значение RMS выходного тока от существенно насыщенного трансформатора тока будет ниже, чем фундаментальное значение RMS выходного тока от незначительно насыщенного трансформатора тока.

[0050] 3. Критерий угла

[0051] Для трансформатора тока на стороне высокого напряжения и трансформатора тока на стороне низкого напряжения, фундаментальное значение угла выходного тока от насыщенного трансформатора тока опережает фундаментальное значение угла выходного тока от нормального трансформатора тока, и разница между фундаментальным вектором выходного тока от насыщенного трансформатора тока и фундаментальным вектором выходного тока от нормального трансформатора тока является такой же как дифференциальный ток. По мере того, как насыщение насыщенного трансформатора тока становится глубже, дифференциальный угол дифференциального тока увеличивается непрерывно, то есть, дифференциальный угол дифференциального тока становится больше по мере того, как насыщение насыщенного трансформатора тока становится глубже.

[0052] 4. Критерий составляющей DC

[0053] Когда трансформатор тока на стороне высокого напряжения или трансформатор тока на стороне низкого напряжения входит в состояние насыщения, составляющая DC появляется постепенно в дифференциальном токе, и составляющая DC в дифференциальном токе может увеличиваться постепенно по мере того, как становится глубже насыщение насыщенного трансформатора тока. Однако, отношение составляющей DC в дифференциальном токе к общему RMS-значению дифференциального тока может изменяться незначительно по мере того, как насыщение насыщенного дифференциального тока становится глубже.

[0054] 5. Критерий девиации

[0055] В случае, в котором ни трансформатор тока на стороне высокого напряжения не насыщен, ни трансформатор тока на стороне низкого напряжения не насыщен, дифференциальный ток между первым током, поступающим с выхода трансформатора тока на стороне высокого напряжения и второго выходного тока трансформатора тока на стороне низкого напряжения, является очень небольшим, и первый ток и второй ток имеют высокую корреляцию.

[0056] Однако, в случае, в котором любой один из трансформаторов тока насыщен, дифференциальный ток между первым током и вторым током становится большим, и корреляция между первым током и вторым током становится слабой.

[0057] Прогнозирование для насыщения трансформатора тока делается на основе упомянутых выше базовых требований и различных других критериев. Следует понимать, что упомянутые выше базовые требования являются основными необходимыми условиями для насыщения трансформатора тока. Кроме них, по меньшей мере один из критериев описанных выше может использоваться для предотвращения ошибок в прогнозировании насыщения, и может дополнительно обеспечивать точность прогнозирования насыщения.

[0058] В частности, в способе прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, на этапах S120 или S130, фундаментальный вектор, чья фаза проходит между первым фундаментальным вектором и вторым фундаментальным вектором, определяется как опережающий по фазе вектор тока, и другой вектор называется как запаздывающий по фазе вектор тока. Опережающий по фазе вектор тока фактически соответствует выходному току трансформатора тока, который может быть насыщенным, в то время как запаздывающий по фазе вектор тока фактически соответствует выходному току нормального трансформатора тока.

[0059] Далее, на этапе S130, генерируется сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока, когда первый ток и второй ток удовлетворяют условиям оценки насыщения и по меньшей мере одному из дополнительных условий оценки насыщения. Фиг.2 также иллюстрирует примерное осуществление этапа S130, причем модуль аварийной сигнализации прогнозирования насыщения трансформатора тока генерирует аварийный сигнал прогнозирования насыщения трансформатора тока или сигнал прогнозирования насыщения трансформатора тока, когда он принимает входной сигнал на высоком уровне, и сигнал блокирования насыщения трансформатора тока используется для блокирования дифференциальной защиты.

[0060] Как описано ранее, базовые условия оценки насыщения устанавливаются в соответствии с базовыми требованиями, по этой причине базовые условия оценки насыщения могут содержать по меньшей мере одно из: отношение первой составляющей DC к первому общему RMS-значению является больше, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между опережающим по фазе вектором тока и запаздывающим по фазе вектором тока, находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов; и отношение второй составляющей DC ко второму общему RMS-значению является больше, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0061] В одном примере, в случае, в котором трансформатор тока на стороне высокого напряжения насыщен, в то время как трансформатор тока на стороне низкого напряжения нормальный, отношение первой составляющей DC I1dc к первому общему RMS-значению I1rms является большим, чем пороговое значение Kdc отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между первым фундаментальным вектором (то есть, опережающим по фазе вектором тока) и вторым фундаментальным вектором (то есть, запаздывающим по фазе вектором тока) находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0062] В другом примере, в случае, в котором трансформатор тока на стороне высокого напряжения нормальный, в то время как трансформатор тока на стороне низкого напряжения насыщен, отношение второй составляющей DC I2dc ко второму общему RMS-значению I2rms является большим, чем пороговое значение Kdc отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между вторым фундаментальным вектором (то есть, опережающим по фазе вектором тока) и первым фундаментальным вектором (то есть, запаздывающим по фазе вектором тока) находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0063] Дополнительно, другие базовые условия могут быть включены в базовые условия оценки насыщения для того, чтобы сделать базовые условия оценки насыщения строже, то есть, чтобы сделать прогнозирование насыщения трансформатора тока более точным, соответственно.

[0064] Например, базовые условия оценки насыщения могут содержать по меньшей мере одно из: амплитуда первого фундаментального вектора I1 является большей, чем заранее определенный порог амплитуды, отношение первой составляющей DC к первому общему RMS-значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между опережающим по фазе вектором тока и запаздывающим по фазе вектором тока, находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов; и амплитуда второго фундаментального вектора I2 является большей, чем заранее определенный порог амплитуды, отношение второй составляющей DC ко второму общему RMS-значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0065] В этом случае, в примере, в случае, в котором трансформатор тока на стороне высокого напряжения насыщен, в то время как трансформатор тока на стороне низкого напряжения нормальный, амплитуда |I1| первого фундаментального вектора I1 является большей, чем заранее определенный порог K0 амплитуды, отношение первой составляющей DC I1dc к первому общему RMS-значению I1rms является большим, чем пороговое значение Kdc отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между первым фундаментальным вектором (то есть, опережающим по фазе вектором тока) и вторым фундаментальным вектором (то есть, запаздывающим по фазе вектором тока), находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0066] В другом примере, в случае, в котором трансформатор тока на стороне высокого напряжения нормальный, в то время как трансформатор тока на стороне низкого напряжения насыщен, амплитуда |I2| второго фундаментального вектора I2 является большей, чем заранее определенный порог K0 амплитуды, отношение второй составляющей DC I2dc ко второму общему RMS-значению I2rms является большим, чем пороговое значение Kdc отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между вторым фундаментальным вектором (то есть, опережающим по фазе вектором тока) и первым фундаментальным вектором (то есть, запаздывающим по фазе вектором тока) находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

[0067] Фиг.3 иллюстрирует ситуации оценивания для базовых условий оценки насыщения, причем части с пунктирными линиями обозначают опциональные элементы, и части со сплошными линиями обозначают утвердительно выбранные элементы, и причем “&” обозначает логическую операцию “И”, “+” обозначает логическую операцию “ИЛИ”.

[0068] На Фиг.3, |I1| представляет амплитуду первого фундаментального вектора I1, |I2| представляет амплитуду второго фундаментального вектора I2, I1dc представляет первую составляющую DC, I1rms представляет первое общее среднеквадратичное значение, I2dc представляет вторую составляющую DC, I2rms представляет второе общее среднеквадратичное значение, Ilead представляет опережающий по фазе вектор тока, и Ilag представляет запаздывающий по фазе вектор тока. Например, в случае, в котором первый фундаментальный вектор I1 опережает второй фундаментальный вектор I2, Ilead=I1 и Ilag=I2, иначе в случае, в котором второй фундаментальный вектор I2 опережает первый фундаментальный вектор I1, Ilead=I2 и Ilag=I1. K0 представляет заранее определенный порог амплитуды, Kdc представляет заранее определенное пороговое значение отношения DC, Ka представляет нижнюю границу заранее определенного диапазона разности углов, и Kb представляет верхнюю границу заранее определенного диапазона разности углов.

[0069] В качестве примера, упомянутые выше параметры могут быть следующими: K0=0,1, Kdc=0,1, Ka=0,2, Kb=1,0. Очевидно, настоящее раскрытие не ограничивается этим и специалисты в данной области техники могут установить другие значения в зависимости от реальных приложений.

[0070] Дополнительные условия оценки насыщения могут быть назначены в соответствии с различными критериями, описанными выше, по этой причине дополнительные условия оценки насыщения могут содержать по меньшей мере одно из: значение RMS опережающего по фазе вектора тока становится меньше по мере того, как насыщение становится более глубоким (критерий амплитуды); разность углов векторов тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким (критерий угла); составляющая постоянного тока дифференциального тока, являющегося разностью между первым током и вторым током, становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким (критерий составляющей DC); коэффициент корреляции того же времени первого тока и второго тока является большим, чем значение первого заранее определенного порога (критерий девиации); и коэффициент корреляции периода первого тока и второго тока является большим, чем значение второго заранее определенного порога (критерий девиации).

[0071] Дополнительные условия оценки насыщения будут рассмотрены ниже одно за другим.

[0072] Относительно критерия амплитуды, как указывалось ранее, по мере того, как становится глубже насыщение насыщенного трансформатора тока, фундаментальное значение RMS выходного тока насыщенного трансформатора тока уменьшается непрерывно, фундаментальное значение RMS выходного тока существенно насыщенного трансформатора тока будет ниже, чем фундаментальное значение RMS выходного тока незначительно насыщенного трансформатора тока, и скорость, на которой фундаментальное значение RMS уменьшается, является большей, чем заранее определенная скорость.

[0073] В одном примере, в случае, в котором трансформатор тока на стороне высокого напряжения насыщен, амплитуда |I1| (то есть, фундаментальное значение RMS) первого фундаментального вектора I1 первого тока, поступающего с выхода трансформатора тока на стороне высокого напряжения, уменьшается непрерывно с течением времени, когда насыщение трансформатора тока на стороне высокого напряжения становится глубже с течением времени, и скорость, на которой амплитуда уменьшается, является большей, чем заранее определенная скорость.

[0074] Например, первый ток дискретизируется с заранее определенным интервалом (то есть, с заранее определенным периодом дискретизации), и первый фундаментальный вектор I1 первого тока вычисляется каждое время между последовательными отсчетами, соответственно. Первый фундаментальный вектор I1(t1) вычисляется в первый момент времени выборки, и первый фундаментальный вектор I1(t2) вычисляется во второй момент времени выборки после этого, причем по меньшей мере один заранее определенный интервал (то есть, заранее определенный период дискретизации) включается между первым моментом времени выборки и вторым моментом времени выборки. Амплитуда (то есть, среднеквадратичное значение) первого фундаментального вектора I1(t2) является меньшей, чем амплитуда (то есть, среднеквадратичное значение) первого фундаментального вектора I1(t1) на первое заранее заданное число раз K2, или отношение разности между амплитудой первого фундаментального вектора I1(t2) и амплитудой первого фундаментального вектора I1(t1) к амплитуде первого фундаментального вектора I1(t1) является больше, чем первое заранее заданное отношение K2'.

[0075] В другом примере, в случае, в котором упомянутый трансформатор тока на стороне низкого напряжения насыщен, дополнительные условия оценки насыщения могут быть установлены подобным образом.

[0076] Например, второй фундаментальный вектор I2(t1) вычисляется в первый момент времени выборки, и второй фундаментальный вектор I2(t2) вычисляется во второй момент времени выборки после этого, причем по меньшей мере один заранее определенный интервал (то есть, заранее определенный период дискретизации) включается между первым моментом времени выборки и вторым моментом времени выборки. Амплитуда (то есть, среднеквадратичное значение) второго фундаментального вектора I2(t2) становится меньше, чем амплитуда (то есть, среднеквадратичное значение) второго фундаментального вектора I2(t1) на первое заранее заданное число раз K2, или отношение разности между амплитудой второго фундаментального вектора I2(t2) и амплитудой второго фундаментального вектора I2(t1) к амплитуде второго фундаментального вектора I2(t1) является большей, чем первое заранее заданное отношение K2'.

[0077] Дополнительно, другое соотношение амплитуды может быть включено в дополнительные условия оценки насыщения, то есть, среднеквадратичное значение (|Ilead|) выходного тока от насыщенного трансформатор тока становится меньше, чем среднеквадратичное значение (|Ilag|) выходного тока от нормального трансформатора тока на четвертое заранее заданное число раз K1.

[0078] В другом примере, это дополнительное условие оценки насыщения оценивается только, когда разность углов между опережающим по фазе вектором тока Ilead и запаздывающим по фазе вектором тока Ilag находится в пределах второго заранее определенного диапазона разности углов, нижняя граница второго заранее определенного диапазона разности углов может быть представлена как a1, и верхняя граница второго заранее определенного диапазона разности углов может быть представлена как a0, и они могут удовлетворять здесь следующему соотношению: a0≥Kb>a1≥Ka.

[0079] Дополнительное базовое условие оценки насыщения показано на Фиг.4, причем |Ilead| обозначает среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока Ilead, |Ilag| обозначает среднеквадратичное значение запаздывающего по фазе вектора тока Ilag, и причем пунктирный прямоугольник обозначает опциональный элемент, в то время как по меньшей мере один из двух сплошных прямоугольников ниже пунктирного прямоугольника должен существовать, причем “&” обозначает логическую операцию “И”, “+” обозначают логическую операцию “ИЛИ”.

[0080] В качестве примера, следующие значения могут быть приемлемыми: K1=0,98, K2=0,95, a1=0,5, a0=20. Очевидно, варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим и специалисты в упомянутой области техники могут использовать другие значения в зависимости от реальных ситуаций.

[0081] Относительно критерия угла, как указывалось ранее, по мере того, как становится глубже насыщение насыщенного трансформатора тока, дифференциальный угол дифференциального тока, который является разностью между фундаментальным вектором выходного тока насыщенного трансформатора тока и фундаментальным вектором выходного тока нормального трансформатора тока, возрастает линейно и непрерывно, и скорость, на которой дифференциальный угол возрастает, является большей, чем заранее определенная скорость.

[0082] Отсчеты первого тока и второго тока могут браться с заранее определенным интервалом (то есть, заранее определенным периодом дискретизации), и дифференциальный угол между первым током и вторым током может вычисляться каждое время между последовательными отсчетами соответственно. В частности, дифференциальный угол (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t3) вычисляется в третий момент времени выборки, и дифференциальный угол (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t4) вычисляется в четвертый момент времени выборки. Третий момент времени выборки может быть или не быть первым моментом времени выборки, и четвертый момент времени выборки может быть или не быть вторым моментом времени выборки. Например, интервал между четвертым моментом времени выборки и третьим моментом времени выборки может быть фундаментальным периодом.

[0083] В одном примере, дифференциальный угол (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t4), вычисляемый в четвертый момент времени выборки является большим, чем дифференциальный угол (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t3), вычисляемый в третий момент времени выборки на второе заранее заданное число раз K3.

[0084] В другом примере, отношение разности между дифференциальным углом (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t4), вычисляемым в четвертый момент времени выборки, и дифференциальным углом (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t3), вычисляемым в третий момент времени выборки, к дифференциальному углу (Arg(Ilead)-Arg(Ilag))(t3), вычисляемому в третий момент времени выборки, является большим, чем второе заранее определенное отношение K3'.

[0085] Фиг.5 иллюстрирует это дополнительное условие оценки насыщения, причем Arg(Ilead) обозначает угол вектора, опережающего по фазе вектора тока Ilead, и Arg(Ilag) обозначает угол вектора, запаздывающего по фазе вектора тока Ilag, причем по меньшей мере один из сплошных прямоугольников должен существовать, и причем “+” обозначает логическую операцию “ИЛИ”.

[0086] В качестве примера, следующее значение может быть приемлемым: K3=1,1. Очевидно, что упомянутые варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим и специалисты в упомянутой области техники могут использовать другие значения в зависимости от реальных ситуаций.

[0087] Относительно критерия составляющей DC, как указывалось ранее, составляющая DC в дифференциальном токе может увеличиваться постепенно по мере того, как становится глубже насыщение насыщенного трансформатор тока. По этой причине, соответствующие дополнительные условия оценки насыщения настоящего раскрытия могут быть назначены, соответственно.

[0088] Отсчеты первого тока и второго тока могут быть взяты с заранее определенным интервалом (то есть, заранее определенным периодом дискретизации), и составляющая DC в дифференциальном токе между первым током и вторым током может вычисляться в каждый момент времени выборки. В частности, составляющая DC Idiff_dc(t5) в дифференциальном токе вычисляется в пятый момент времени выборки, и DC-составляющая Idiff_dc(t6) в дифференциальном токе вычисляется в шестой момент времени выборки. Временной интервал между шестым моментом времени выборки и пятым моментом времени выборки может быть целым числом, кратным заранее определенному периоду дискретизации, например, шестой момент времени выборки может быть более поздним, чем пятый момент времени выборки во временной период, примерно равный фундаментальному периоду.

[0089] В одном примере, составляющая DC Idiff_dc(t6) в дифференциальном токе в шестой момент времени выборки является больше, чем составляющая DC Idiff_dc(t5) в дифференциальном токе в пятый момент времени выборки на третье заранее заданное число раз K4.

[0090] В другом примере, отношение разницы между составляющей DC Idiff_dc(t6) в дифференциальном токе в шестой момент времени выборки и составляющей DC Idiff_dc(t5) в дифференциальном токе в пятый момент времени выборки к составляющей DC Idiff_dc(t5) в дифференциальном токе в пятый момент времени выборки является больше, чем третье заранее заданное отношение K4'.

[0091] Другое условие может быть включено в это дополнительное условие оценки насыщения, составляющая DC в дифференциальном токе в шестой момент времени выборки вычисляется как Idiff_dc(t6), и общее среднеквадратичное значение дифференциального тока вычисляется как Idiff_rms(t6), таким образом отношение составляющей DC Idiff_dc(t6) к общему RMS-значению Idiff_rms(t6) в этот момент времени является большим, чем четвертое заранее определенное отношение K5.

[0092] Это дополнительное условие оценки насыщения показано на Фиг.4, причем пунктирный прямоугольник обозначает опциональный элемент, в то время как по меньшей мере один из двух сплошных прямоугольников выше упомянутого пунктирного прямоугольника должен существовать, причем “&” обозначает логическую операцию “И”, “+” обозначают логическую операцию “ИЛИ”.

[0093] В качестве примера, следующие значения могут быть приемлемыми: K4=1,1, K5=0,2. Очевидно, что упомянутые варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим и специалисты в упомянутой области техники могут использовать другие значения в зависимости от реальных ситуаций.

[0094] Относительно критерия девиации, в случае, в котором любой один из трансформаторов тока насыщен, дифференциальный ток между первым током и вторым током становится большим, и корреляция между первым током и вторым током становится слабой. Например, корреляция содержит два вида корреляций: корреляция в то же время и корреляция периода. В одном примере, прогнозирование выполняется только, когда оба из двух условий корреляции выполняются, для того, чтобы улучшить точность прогнозирования корреляции.

[0095] Корреляция в то же время и корреляция периода будут описаны ниже, взяв пример для извлечения фундаментального значения RMS четыре раза (извлечения каждые 90°) в течение каждого фундаментального периода.

[0096] В отношении к дискретному первому току и дискретному второму току, посредством извлечения фундаментального значения RMS четыре раза в течение каждого фундаментального периода, получаются непрерывно более, чем пять фундаментальных значений RMS первого тока, которые представлены как H1, H2, H3, H4 и H5, соответственно, например, для трансформатора тока на стороне высокого напряжения; и получаются непрерывно более, чем пять фундаментальных значений RMS второго тока, которые представлены как L1, L2, L3, L4 и L5, соответственно, например, для трансформатора тока на стороне низкого напряжения.

[0097] Относительно корреляции в то же время, для каждого из моментов времени вычисления, коэффициент HL11 корреляции между H1 и L1, коэффициент HL22 корреляции между H2 и L2, и коэффициент HL33 корреляции между H3 и L3 могут вычисляться следующим образом. Чем больше коэффициент корреляции, тем больше разница между фундаментальным значением RMS первого тока и фундаментальным значением RMS второго тока в соответствующий момент времени вычисления, чем больше коэффициент корреляции, тем более низкая корреляция (сходство).

[0098] HL11=|H1-L1|/min(H1,L1)

HL22=|H2-L2|/min(H2,L2)

HL33=|H3-L3|/min(H3,L3)

[0099] Причем min() обозначает минимизацию.

[00100] Далее, максимальное значение среди коэффициентов корреляции HL11, HL22 и HL33, вычисляемых выше, может быть получено, то есть, максимальное значение коэффициента HLMAX=max(HHL11,HL22,HL33) корреляции.

[00101] Относительно корреляции периода, коэффициенты H13, H24 и H35 корреляции той же стороны могут вычисляться для первого тока, в то время как коэффициенты L13, L24 и L35 корреляции той же стороны могут вычисляться для второго тока.

[00102] H13=(H1-H3)/min(H1,H3)

H24=(H2-H4)/min(H2,H4)

H35=(H3-H5)/min(H3,H5)

L13=(L1-L3)/min(L1,L3)

L24=(L2-L4)/min(L2,L4)

L35=(L3-L5)/min(L3,L5)

[00103] Относительно коэффициентов H13 и L13, если оба из абсолютных значений H13 и L13 больше, чем первое пороговое значение корреляции той же стороны, или знаки коэффициентов H13 и L13 являются противоположными и оба из абсолютных значений коэффициентов H13 и L13 больше, чем второе пороговое значение корреляции той же стороны, то коэффициент корреляции обеих сторон может вычисляться следующим образом: HL13=|H13-L13|/max(H13,L13), причем второе пороговое значение корреляции той же стороны становится меньше, чем первое пороговое значение корреляции той же стороны, и, например, следующие значения могут быть приемлемыми, первое пороговое значение корреляции той же стороны равно 0,15 в то время как второе пороговое значение корреляции той же стороны равно 0,02. Нет необходимости вычислять коэффициент HL13, если упомянутые выше условия не выполняются, то есть, коэффициент HL13 является недействительным.

[00104] Относительно коэффициентов H24 и L24, если оба из абсолютных значений коэффициентов H24 и L24 больше, чем первое пороговое значение корреляции той же стороны, или знаки коэффициентов H24 и L24 являются противоположными и оба из абсолютных значений коэффициентов H24 и L24 больше, чем второе пороговое значение корреляции той же стороны, то коэффициент корреляции обеих сторон может вычисляться следующим подобным образом: HL24=|H24-L24|/max(H24,L24). Нет необходимости вычислять коэффициент HL24, если упомянутые выше условия не выполняются, то есть, коэффициент HL24 является недействительным.

[00105] Относительно коэффициентов H35 и L35, если оба из абсолютных значений коэффициентов H35 и L35 больше, чем первое пороговое значение корреляции той же стороны, или знаки коэффициентов H35 и L35 являются противоположными и оба из абсолютных значений коэффициентов H35 и L35 больше, чем второе пороговое значение корреляции той же стороны, то коэффициент корреляции обеих сторон может вычисляться следующим подобным образом: HL35=|H35-L35|/max(H35,L35). Нет необходимости вычислять коэффициент HL35, если упомянутые выше условия не выполняются, то есть, коэффициент HL35 является недействительным.

[00106] Если все из коэффициентов HL13, HL24 и HL35 являются действительными, то корреляция периода может вычисляться следующим образом:

[00107] HL=(HL13+HL24+HL35)/3.

[00108] Если только два из коэффициентов HL13, HL24 и HL35 являются действительными (например, коэффициенты HL13 и HL35 являются действительными, но коэффициент HL24 является недействительным), то корреляция периода может вычисляться следующим образом:

[00109] HL=(HL13+HL35)/2.

[00110] Можно прогнозировать, что насыщение трансформатора тока может происходить, когда вычисляемое максимальное значение HLMAX коэффициента корреляции того же времени является большим, чем значение K6 первого заранее определенного порога или вычисляемое значение HL корреляции периода является большим, чем значение K7 второго заранее определенного порога. Значение K6 первого заранее определенного порога может иметь значение 0,05, например, и значение второго заранее определенного порога K7 может иметь значение 0,20, например. В примере, можно прогнозировать, что насыщение трансформатора тока может происходить только, когда вычисляемое максимальное значение HLMAX коэффициента корреляции того же времени является большим, чем значение K6 первого заранее определенного порога и вычисляемое значение HL корреляции периода является большим, чем значение K7 второго заранее определенного порога.

[00111] Вспомогательные критерии корреляции могут быть включены либо в корреляцию в то же время или в корреляцию периода, для того, чтобы сделать прогнозирование корреляции более точным. Вспомогательные критерии корреляции могут быть: отношение минимального к максимальному значению в двух фундаментальных значения RMS первого тока, которые вычисляются в двух смежных фундаментальных периодах и имеет интервал одного фундаментального периода, является большим, чем пятое заранее определенное отношение K8. Например, пятое заранее определенное отношение может иметь значение 0,8.

[00112] Дополнительное базовое условие оценки насыщения корреляции показано на Фиг.7, причем K6 обозначает значение первого заранее определенного порога, K7 обозначает значение второго заранее определенного порога, и K8 обозначает пятое заранее определенное отношение.

[00113] В качестве примера, следующие значения могут быть приемлемыми: K6=0,2, K7=0,05, K8=0,8. Очевидно, что упомянутые варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим и специалисты в упомянутой области техники могут использовать другие значения в зависимости от реальных ситуаций.

[00114] Хотя рассматриваются корреляция в то же время и корреляция периода, взяв пример для извлечения фундаментального значения RMS четыре раза в течение каждого из фундаментального периода, упомянутые варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим, и специалисты в упомянутой области техники могут извлекать n фундаментальных значений RMS (например, n=6, 7, 8, и т.д.) в течение каждого фундаментального периода и вычислять корреляцию в то же время и корреляцию периода, используя по меньшей мере n+1 непрерывных фундаментальных значений RMS, вычисляемых в двух смежных фундаментальных периодах.

[00115] В частности, на этапе S130, сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока может генерироваться в случае, в котором по меньшей мере одно из упомянутых выше дополнительных условий оценки насыщения дополнительно выполняется при предварительном условии, что базовые условия оценки насыщения выполнены, то есть сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока может генерироваться эффективно перед тем, как трансформатор тока насыщен глубоко и дифференциальная защита приводится в действие. Например, сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока может идентифицировать трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, то есть, трансформатор тока на стороне высокого напряжения или трансформатор тока на стороне низкого напряжения.

[00116] Дополнительно, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, сигнал определения для насыщения трансформатора тока может генерироваться и дифференциальная защита трансформатора может блокироваться, когда фундаментальные значения RMS |Idiff| дифференциального тока являются большими, чем фундаментальное пороговое значение RMS дифференциального тока. Упомянутый сигнал определения для насыщения трансформатора тока может идентифицировать трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, то есть, трансформатор тока на стороне высокого напряжения или трансформатор тока на стороне низкого напряжения.

[00117] Фиг.8 схематично иллюстрирует примерное осуществление способа прогнозирования насыщения трансформатора тока в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия. Осуществление может быть хорошо понятно со ссылкой на фигуры Фиг.2-Фиг.7, поэтому подробности здесь пропускаются.

[00118] Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия описывается, взяв однофазную систему в качестве примера, как упоминается выше. Однако, следует понимать, что упомянутые варианты осуществления настоящего раскрытия не ограничиваются этим, и способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, может легко применяться к трехфазной системе, например, способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, может применяться к каждой фазе в трехфазной системе, соответственно, как показано на Фиг.10.

[00119] С помощью способа прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, можно эффективно предсказать насыщение трансформатора тока посредством выполнения определения и прогнозирования насыщения трансформатора тока, в соответствии с характеристиками вариации тока на стороне высокого напряжения и тока на стороне низкого напряжения, поступающих с выхода от трансформаторов тока, расположенных на стороне высокого напряжения и стороне низкого напряжения трансформатора, соответственно, в случае симпатического броска тока так, чтобы дифференциальную защиту трансформатора, приводимую в действие посредством насыщения трансформатора тока, можно было избежать, и возникновение неправильной работы дифференциальной защиты трансформатора могло быть предотвращено, что может увеличивать надежность в работе энергосистемы.

[00120] Упомянутые выше описания только иллюстрируют конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, и область защиты настоящего изобретения не ограничивается этим. Учитывая идею, как описано здесь, вариации или замещения, которые могут легко происходить для любых специалистов, относящихся к данной области техники, должны покрываться областью защиты настоящего изобретения. Таким образом, область защиты настоящего изобретения определяется посредством пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к релейной защите электростанций и автоматизированных систем подстанций, в частности к прогнозированию и обнаружению насыщения трансформатора тока при симпатическом броске тока. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока содержит этапы, на которых: обнаруживают первый ток от первого трансформатор тока на стороне высокого напряжения трансформатора и обнаруживают второй ток от второго трансформатора тока на стороне низкого напряжения трансформатора; вычисляют первый фундаментальный вектор, первую составляющую DC и первое общее среднеквадратичное значение первого тока и вычисляют второй фундаментальный вектор, вторую составляющую DC и второе общее среднеквадратичное значение второго тока; и генерируют сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока в соответствии с первым фундаментальным вектором, первой составляющей DC, первым общим среднеквадратичным значением, вторым фундаментальным вектором, второй составляющей DC и вторым общим среднеквадратичным значением. Технический результат заключается в том, что насыщение трансформатора тока может быть эффективно спрогнозировано перед тем, как сработает дифференциальная защита трансформатора. Таким образом можно избежать неправильной работы дифференциальной защиты трансформатора. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока, в котором первый трансформатор тока соединен со стороной высокого напряжения трансформатора и второй трансформатор тока соединен со стороной низкого напряжения трансформатора, первый трансформатор тока и второй трансформатор тока используются для дифференциальной защиты трансформатора, причем способ прогнозирования насыщения трансформатора тока содержит этапы, на которых:
обнаруживают первый выходной сигнал тока от первого трансформатора тока и обнаруживают второй выходной сигнал тока от второго трансформатора тока;
вычисляют первый фундаментальный вектор, первую составляющую постоянного тока (DC) и первое общее среднеквадратичное значение (RMS) первого тока и вычисляют второй фундаментальный вектор, вторую составляющую DC и второе общее среднеквадратичное значение второго тока; и
генерируют сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока в соответствии с первым фундаментальным вектором, первой составляющей DC, первым общим среднеквадратичным значением, вторым фундаментальным вектором, второй составляющей DC и вторым общим среднеквадратичным значением, при этом
один из первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора, фаза которого опережает, является опережающим по фазе вектором тока и другой является запаздывающим по фазе вектором тока,
причем генерирование сигнала прогнозирования для насыщения трансформатора тока содержит этапы, на которых: генерируют сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока, когда первый ток и второй ток удовлетворяют базовым условиям оценки насыщения и по меньшей мере одному из дополнительных условий оценки насыщения,
причем базовое условие оценки насыщения содержит по меньшей мере одно из:
отношение первой составляющей DC к первому общему среднеквадратичному значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока, которая является разностью углов между опережающим по фазе вектором тока и запаздывающим по фазе вектором тока, находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов; и
отношение второй составляющей DC ко второму общему среднеквадратичному значению является большим, чем пороговое значение отношения DC, и разность углов векторов тока находится в пределах заранее определенного диапазона разности углов.

2. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.1, причем дополнительные условия оценки насыщения содержат по меньшей мере одно из:
среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока становится меньше по мере того, как насыщение становится более глубоким;
разность углов векторов тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким;
составляющая постоянного тока дифференциального тока, являющегося разностью между первым током и вторым током, становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким;
коэффициент корреляции того же времени первого тока и второго тока является большим, чем значение первого заранее определенного порога; и
коэффициент корреляции периода первого тока и второго тока является большим, чем значение второго заранее определенного порога.

3. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.2, причем среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока становится меньше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из:
среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока во второй момент времени становится меньшим, чем среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени на первое заранее заданное число раз; и
отношение разности между среднеквадратичным значением опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени и среднеквадратичным значением опережающего по фазе вектора тока во второй момент времени к среднеквадратичному значению опережающего по фазе вектора тока в первый момент времени является большим, чем первое заранее заданное отношение,
причем первый момент времени раньше, чем второй момент времени.

4. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.2, причем разность углов векторов тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из:
разность углов векторов тока в четвертый момент времени является большей, чем разность углов векторов тока в третий момент времени на второе заранее заданное число раз; и
отношение разности между разностью углов векторов тока в четвертый момент времени и разностью углов векторов тока в третий момент времени к разности углов векторов тока в третий момент времени является большим, чем второе заранее определенное отношение,
причем третий момент времени раньше, чем четвертый момент времени.

5. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.2, причем составляющая постоянного тока дифференциального тока становится больше по мере того, как насыщение становится более глубоким, содержит по меньшей мере одно из:
составляющая постоянного тока дифференциального тока в шестой момент времени является большей, чем составляющая постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени на третье заранее заданное число раз; и
отношение разности между составляющей постоянного тока дифференциального тока в шестой момент времени и составляющей постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени к составляющей постоянного тока дифференциального тока в пятый момент времени является большим, чем третье заранее заданное отношение,
причем пятый момент времени раньше, чем шестой момент времени.

6. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.1, причем базовые условия оценки насыщения дополнительно содержат: среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока является больше, чем первое среднеквадратичное пороговое значение.

7. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.2, причем дополнительные условия оценки насыщения дополнительно содержат по меньшей мере одно из:
среднеквадратичное значение опережающего по фазе вектора тока становится меньше, чем среднеквадратичное значение запаздывающего по фазе вектора тока на четвертое заранее заданное число раз; и
отношение составляющей постоянного тока дифференциального тока, которая является разностью между первым током и вторым током к общему среднеквадратичному значению дифференциального тока, является большим, чем четвертое заранее определенное отношение.

8. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.1, причем сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока идентифицирует трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, причем опережающий по фазе вектор тока является вектором, который является опережающим среди первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора.

9. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по п.1, дополнительно, содержащий этапы, на которых:
генерируют сигнал обнаружения насыщения трансформатора тока, когда составляющая постоянного тока дифференциального тока, которая является разностью между первым током и вторым током, является большей, чем пороговое значение среднеквадратичного значения дифференциального тока,
причем сигнал обнаружения насыщения трансформатора тока идентифицирует трансформатор тока, соответствующий опережающему по фазе вектору тока, и причем опережающий по фазе вектор тока является вектором, который является опережающим среди первого фундаментального вектора и второго фундаментального вектора.

10. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по любому из пп. 1-9, причем трансформатор является трехфазным трансформатором и каждая фаза содержит первый трансформатор тока и второй трансформатор тока, соответствующий упомянутой фазе.

11. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока по любому из пп. 1-9, причем симпатический бросок тока протекает через трансформатор.