MXPA02005294A

MXPA02005294A - Sistema para proteccion diferencial de transformador de potencia.

Info

Publication number: MXPA02005294A
Application number: MXPA02005294A
Authority: MX
Inventors: Altuve Ferrer Hector
Original assignee: Schweitzer Engineering Lab Inc
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2002-12-13
Also published as: AU4507601A; WO2001043253A2; EP1234366A2; CN100490266C; CA2393170A1; WO2001043253A3; CN1402900A; BR0016038B1; CA2393170C; US6356421B1; BR0016038A

Abstract

Las corrientes secundarias de un transformador de energia (CT) para los bobinados de un transformador de energia son utilizados para producir una corriente diferencial. Un valor de corriente de operacion es obtenida a partir del valor de corriente diferencial. Un valor de corriente de restriccion es obtenido a partir de los valores de corriente de bobinado, procesados. El segundo y cuarto valores armonicos de la corriente diferencial son obtenidos y son sumados con una cantidad de corriente de restriccion que es un resultado. de la corriente de restriccion multiplicada por un factor caracteristico de la pendiente. Si el valor de la corriente de operacion es mayor que la suma de la cantidad de la corriente de restriccion y el segundo y cuarto valores armonicos, es producida una senal de salida que puede ser utilizada como una senal de disparo, a no ser que esta sea bloqueada por las senales de bloqueo seleccionadas generadas por otra porcion mas del sistema.

Description

SISTEMA PARA PROTECCIÓN DIFERENCIAL DE TRANSFORMADOR DE POTENCIA Campo Técnico Esta invención se refiere en general a la protección contra fallas internas de un transformador para transformadores de energía eléctrica, y más específicamente se refiere a la protección diferencial para tal transformador, que incluye la restricción armónica y la capacidad de bloqueo.

Antecedentes de la Invención.

Es importante reconocer primeramente y luego tomar acción correctiva en respuesta a la aparición de fallas internas en un transformador de energía. La pronta desconexión del transformador con falla a partir del sistema de energía, es necesaria para evitar el posible daño extenso al transformador, así como para preservar la estabilidad del sistema de energía y la calidad de la energía. Varias técnicas diferentes han sido desarrolladas para detectar fallas internas en transformadores, las cuales inicialmente incluían la protección de sobrecorriente de fase, la protección diferencial utilizando corrientes diferenciales, y las técnicas protectoras de acumulador de gas/tasa de elevación de presión, para fallas por formación de arcos. La protección diferencial es actualmente ampliamente utilizada como protección contra las fallas internas por relevador. En la protección diferencial, la corriente de operación (Iop) (la carga puede también ser denominada como corriente diferencial) , es comparada con una corriente de restricción (IRT) · La corriente de operación es definida como la suma de fasores o vectores de corrientes que entran al elemento protegido (el transformador) como se muestra en la siguiente ecuación y en la Figura 1 En la Figura 1, el transformador de energía 10 es protegido por el relevador diferencial 11. CT1 y CT2 son los transformadores de corriente. La corriente de operación es proporcional a la corriente de falla para las fallas internas del transformador y se aproxima a cero para las condiciones de no falla. Existen varias ecuaciones para restringir la corriente, incluyendo la siguiente ecuación : donde k es un factor de compensación, usualmente 1 ó 0.5. Una señal de disparo es generada si la corriente de operación es mayor que un porcentaje seleccionado de la corriente de restricción. Los arreglos de protección diferenciales convencionales pueden operar mal, no obstante, en presencia de lo que son conocidas como corrientes de irrupción de transformador, que se une al resultado de los transitorios en el flujo magnético dentro del transformador . Se ha reconocido que el contenido armónico de la corriente diferencial proporciona la información que puede ayudar a diferenciar a las fallas internas efectivas de una condición de irrupción. Las técnicas de restricción han sido utilizadas, las cuales utilizan todos los armónicos de la corriente diferencial para distinguir las corrientes de irrupción de las condiciones de falla interna, para restringir una acción de disparo que podría de otro modo ocurrir cuando no existe de hecho falla interna. Como se indicó anteriormente, la protección de restricción diferencial conocida, utiliza típicamente todos los armónicos, o una combinación de armónicos pares e impares seleccionados, de la corriente diferencial. Un arreglo de bloqueo, el cual da como resultado el bloqueo de la señal de disparo, ha sido utilizado. En un arreglo de bloqueo, un segundo armónico de la corriente diferencial es utilizado. Los relevadores diferenciales de transformador, existentes utilizan de éste modo ya sea la restricción toda armónica o las técnicas de bloqueo para distinguir entre las fallas internas y las condiciones de irrupción. Además, una quinta técnica de restricción armónica ha sido utilizada para prevenir la mala operación en respuesta a la sobre excitación del transformador, en oposición a las fallas internas. Estas técnicas de restricción y/o bloqueo han dado como resultado seguridad incrementada con relación a la sobreexcitación de irrupción y del transformador, pero pueden dar como resultado un retrazo de la acción de disparo para las fallas internas efectivas bajo ciertas condiciones. Otras técnicas, tales como el reconocimiento de la distorsión de forma de onda y el reconocimiento del intervalo de tiempo durante el cual la corriente diferencial es casi cero, han sido también utilizadas. Otras técnicas adicionales incluyen el reconocimiento del desplazamiento o la asimetría de corriente directa (DC) en la corriente diferencial y la comparación de las amplitudes de los umbrales positivo y negativo de la corriente diferencial, con los umbrales seleccionados que están en dos diferentes elementos polarizados. Estás técnicas son frecuentemente utilizadas como mejoramientos a las funciones básicas de restricción y/o bloqueo descritos anteriormente. No obstante, no ha sido encontrada ninguna combinación de estas técnicas que proporciona una solución adecuada, por ejemplo la seguridad para las diversas condiciones de irrupción especificas. Por lo tanto, sigue existiendo una oportunidad para el mejoramiento significativo en distinguidas fallas internas de las condiciones de irrupción y de sobreexcitación para condiciones de operación particulares del sistema de energía.

Descripción de la invención En consecuencia, la presente invención es para la protección diferencial de transformadores de energía y comprende: medios para desarrollar un valor de corriente diferencial a partir de los valores de corriente procesados que son representativos de los valores de la corriente secundaria del transformador (CT) obtenidos a partir de los bobinados de un transformador de energía; medios para desarrollar un valor de corriente de operación a partir del valor de corriente diferencial; medios para desarrollar un valor de corriente de restricción a partir de los valores de corriente procesados; medios para obtener valores armónicos pares del valor de corriente diferencial; y medios para comparar la suma de los valores de corriente de restricción y los valores armónicos pares con el valor de corriente de operación, y para producir una señal de salida que a su vez es útil en la producción de una señal de disparo cuando el valor de corriente de operación es más grande que dicha suma.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de la técnica anterior, simplificado, que ilustra la corriente diferencial para un elemento protegido, tal como un transformador del sistema de energía. La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra una porción de procesamiento de la corriente inicial del sistema de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de bloques que responde a los valores de salida de la Figura 1, para producir una salida de la señal de restricción utilizando segundo y cuarto armónicos de la corriente diferencial. La Figura 4 es un diagrama de bloques de una porción del circuito lógico de bloqueo de DC de la presente invención. La Figura 5 es un diagrama de bloques de una porción lógica de bloqueo completo del sistema de la presente invención. La Figura 6 es un diagrama lógico que da como resultado una señal de salida de disparo proveniente del sistema de la presente invención. La Figura 7 es un diagrama de bloque similar a aquel de la Figura 3, con una característica agregada.

Mejor modalidad para llevar a cabo la invención El sistema de la presente invención, que típicamente se ve inplementado como parte de un relevador protector para un transformador de energía, incluye preferentemente tres arreglos de elementos diferenciales. Cada uno de los tres elementos/arreglos diferenciales opera sustancialmente de manera idéntica, y puede en general ser considerado como asociado, respectivamente, operando con las corrientes eléctricas de una fase simple (A, B ó C) o una combinación seleccionada de corrientes de fase, por ejemplo AB, BC y CA, para el transformador de energía de tres fases. En consecuencia, la siguiente explicación está dirigida en general, excepto para una primera porción que produce valores de entrada, para los tres elementos diferenciales, hacia la estructura y la operación de un arreglo de elemento diferencial. Los otros dos arreglos de elementos diferenciales son sustancialmente idénticos, tanto en estructura como en función, a un elemento . En general, el arreglo de elemento diferencial de la presente invención proporciona la protección diferencial por medio de un función de restricción armónica par y el quinto armónico y las funciones de bloqueo de DC . Además, el bloqueo armónico par puede ser seleccionado por el usuario como una alternativa a la restricción armónica par. En la invención de los solicitantes, la función de restricción armónica par puede ser utilizada sola como una alternativa novedosa y no obvia a los sistemas de protección diferenciales existentes, mientras que el quinto armónico y las funciones de bloque DC pueden ser utilizadas individualmente con la función de restricción armónica par utilizadas o usadas en combinación con la función de restricción armónica par . La Figura 2 muestra un diagrama de bloques para la adquisición inicial de los valores de corriente eléctrica a partir del bobinado de un transformador de sistema de energía que es protegido, así como la filtración subsiguiente, la elevación de escala y la compensación del mismo. Los circuitos similares son proporcionados para los otros bobinados. Las corrientes de entrada al sistema de la Figura 2 son las corrientes secundarias del transformador provenientes del bobinado 1 del transformador de energía que opera fuera de la línea de energía. Estas corrientes son mostradas en general en el bloque 15 en la Figura 2. Estas corrientes de entrada son luego aplicadas a un sistema de filtros de paso bajo analógicos y los convertidores de analógico a digital para producir muestras de corriente filtradas digitalizadas . Este arreglo es convencional y bien conocido, y es representado en la Figura 2, por un bloque 16 de adquisición de datos. Las muestras de corriente digitalizadas provenientes del sistema 16 de adquisición de datos son aplicadas a cuatro filtros de paso de banda digitales 17, 18, 20, y 22 y también a un filtro 24 de DC . Las salidas de estos filtros son luego procesadas por eircuitos de elevación de escala convencionales, idénticos, 28-28, con valores de escala seleccionados, denominados como valores de "derivación", las salidas de los cuales son pasadas a los circuitos de compensación de conexión 30-30, para proporcionar las corrientes de salida para el bobinado 1 del transformador. Las corrientes de salida representadas en los bloques 31 al 34, son para los tres elementos diferenciales y son denominadas respectivamente como II, 12, 13, a partir del bobinado 1 del transformador, incluyendo específicamente los valores fundamentales compensados, segundo armónico, cuarto armónico y quinto armónico de la corriente diferencial, mientras que las corrientes de salida representadas en los bloques 36 y 37 son los resultados del filtro DC 24 que recibe las muestras de corriente a partir del bloque 16 de adquisición de datos y luego forma una suma de ciclo de los valores positivo (P) y negativo (N) de las muestras. Las corrientes de salidas mostradas en los bloques 31-27 son también denominadas como corrientes de bobinado procesadas. Como se indicó anteriormente la figura 2 muestra la adquisición y el procesamiento inicial de las corrientes secundarias a partir del bobinado 1 del transformador que es protegido, para los tres arreglos de elementos diferenciales. La siguiente explicación, no obstante, se refiere a la estructura y operación únicamente de un arreglo de elemento diferencial. Con referencia a la Figura 3, los valores de corriente de bobinado procesados I1W1F1C y I1W2F1C son aplicados a un adicionador 42. Estas señales son valores de corriente (II) para que el primer elemento diferencial, específicamente la cantidad fundamental compensada C (Fl) para los bobinados 1 (Wl) y (W2) del transformador. La salida del adicionador 42 es convertida a un valor absoluto por el circuito 44, la salida del cual es el valor de corriente de operación, (I0P1) . Wn es una representación abreviada para W1W2. Este valor de corriente es aplicado a la entrada más ( + ) de un comparador 46. Aplicado a la entrada menos (-) está un valor de umbral, identificado como U87P. El valor U87P es seleccionado para proporcionar protección de sobrecorriente instantánea con relación al valor de I0P1, una función de relevador protector convencional y bien conocido. El valor de corriente I0P1 es también aplicado a la entrada más ( + ) de un comparador 50. Aplicada a la entrada menos (-) del comparador 50 está una corriente de umbral denominada como 087P. El valor de 087P es un valor seleccionado de captación mínima, necesario para una función de disparo válida. Típicamente éste es un valor adimensional dentro de un intervalo de 0.1-1.2 múltiplos del valor de escala de derivación. La salida del comparador 50 es aplicada como una entrada de habilitación hacia un comparador 54. El comparador 54 de este modo no producirá una salida a no ser que la corriente IOP1 este por arriba de un valor mínimo seleccionado. El valor de corriente de operación IOP1 es también aplicado a la entrada más (+) del comparador 54. Los valores absolutos de los valores de corriente de bobinados procesados I1W1F1C, y I1W2FIC, respectivamente de la Figura 2 son producidos por los circuitos 56 y 60. Las salidas de los circuitos de valor absoluto son aplicadas a un adicionador 61. La salida del adicionador 61 es escalada en el bloque 62. Mientras que el valor de escala en la modalidad mostrada es de un medio, lo cual es preferido, éste podría ser de 1.0. La salida del desmultiplicador 62 es la corriente de restricción, denominada como IRT1. La corriente de restricción IRT1 es aplicada a un lado de un interruptor 64 así como a la entrada más ( + ) de un comparador 68. Aplicado a una entrada menos (-) del comprador 68 está un valor de umbral, denominado como IRSl. IRS1 en la modalidad mostrada es aproximadamente 3 múltiplos del valor de escala de derivación. La salida del comparador 68 controla la posición del interruptor 64. Las dos posiciones del interruptor conducen a los circuitos que modifican el valor de la corriente de restricción por diferentes características de pendiente para producir lo que es denominada como una cantidad de restricción. La característica de pendiente en general define el limite entre la operación (disparo) las funciones de restricción del relevador. Las dos posibles modificaciones de la pendiente de IRTl son mostradas en los bloques 70 y 72. Ésta es ya sea una modificación de pendiente simple (bloque 70) ó una modificación de pendiente doble (bloque 72) . La salida de los bloques 70 y 72 es una cantidad de corriente de restricción IRT(SLP1, SLP2 , IRS1) y es aplicada como una entrada al adicionador 76. Con referencia todavía a la Figura 3, los valores actuales de bobinados procesados I1W1F2C, y I1W2FIC, de la Figura 2, que son los valores de segunda corriente armónica compensada de las corrientes provenientes de los bobinados 1 y 2 del transformador, son aplicados al adicionador 77. El valor absoluto de la salida del adicionador 76 es producido por el circuito 78 el cual es luego cambiado de escala (circuito 80) por un factor de restricción denominado como 100/PCT2. Preferentemente, este valor es aproximadamente 15% pero podría estar dentro del intervalo 5 a 50%. La salida del desmultiplicador 80 es aplicada a un adicionador 82, así como la entrada más (+) de un comparador 84. Circuitos similares y conexiones de circuitos similares son proporcionados para los cuartos valores armónicos de las corrientes provenientes de los bobinado 1 y 2. Los circuitos incluyen un adicionador 88, un circuito 90 de valor absoluto y un desmultiplicador 92. La salida del desmultiplicador 92 es aplicada al adicionador 82, así como a la entrada más (+) de un comparador 94. Las entradas menos (-) a los comparadores 84 y 94 en cada caso es la cantidad fundamental de la corriente diferencial IOP1. El cierre del interruptor 96 da como resultado que el circuito de la Figura 3 que opera de una manera de restricción con relación a la producción de una señal de disparo, utilice el segundo y cuarto armónicos (pares) de la corriente diferencial. En la salida del adicionador 96 es aplicada como otra entrada al adicionador 76, la salida del cual es aplicada a la entrada menos (-) del comparador 54.

La salida del comparador 54, denominada como 87R1, es una señal de disparo, si la porción de bloqueo del elemento diferencial no es acertada, como se discute posteriormente en la presente. La señal de disparo es una indicación de una falla interna en el transformador, en oposición a las corrientes de irrupción . En resumen, cuando el interruptor 96 es cerrado, la salida del comparador 54 es en efecto restringida por los valores armónicos pares de la corriente diferencial, preferentemente el segundo y cuarto valores armónicos, aunque los valores armónicos pares adicionales puedan ser utilizados. Con los valores armónicos pares, un mayor I0P1 que de otro modo es necesario para producir una señal de disparo. Además, mientras que la modalidad mostrada utiliza preferentemente el segundo y cuarto armónicos, es posible utilizar solo el segundo en algunos casos, incluso el cuarto armónicos solo en circunstancias particulares . Todavía con referencia a la Figura 3, los comparadores 84 y 94 producen señales de bloqueo, denominadas como 2HB1 Y 4HB1, respectivamente, las cuales son el resultado de las comparaciones entre el segundo y cuarto valores armónicos provenientes de los bobinados 1 y 2 con relación a la cantidad fundamental de la corriente de operación. Las salidas de los comparadores 84 y 94 son utilizadas en las porciones de circuito de bloqueo del elemento diferencial, cuando se selecciona el bloqueo armónico. En la señal de bloqueo para el sistema de la presente invención es producida por el circuito de la Figura 5. Las entradas al circuito de la Figura 5 son cuatro señales de bloqueo, incluyendo las señales 2HB1 y 4HB1, que son producidas por el circuito de la figura 3 como se discutió anteriormente. La tercera señal de bloqueo, denominada como 5HB1 es el resultado de una comparación entre el quinto valor armónico de la corriente diferencial con relación a la corriente fundamental I0P1, similar a las comparaciones que produjeron las señales de bloqueo 2HB1 y 4HB1. La señal de bloqueo DCBL1 es producida por el circuito de la Figura 4. Como se muestra en la Figura 4, las sumas de las muestras de corriente positiva (S+) y negativas (S-) sobre un ciclo de corriente son aplicadas como entradas a un circuito min/max 100. Un ciclo completo de la corriente diferencial es mostrado en 101, mientras que los medios ciclos positivo y negativo de los mismos son mostrados pictóricamente los bloques 102 y 104. Los valores de suma positivos y negativos son producidos por el filtro DC en la Figura 2. El circuito min/max 100 determina la proporción del mínimo y del máximo de las sumas positiva y negativa. Si el valor máximo es más grande que un valor de umbral seleccionado, la proporción DC (DCR) de las sumas es calculada. Esto es logrado mediante la división de los valores de suma mínima S+ y S- por los valores de suma máxima S+ y S- . La señal DCR es aplicada a la entrada menos (-) de un comparador 102, mientras que un valor de umbral, denominado como DCRF, es aplicado en la entrada más ( + ) del comparador 102. Cuando el valor DCR es menor que el valor de umbral DCRF, la salida del comparador 102 es una señal de bloqueo denominada como DCBL1. Por lo tanto, la condición de bloqueo del sistema relevador para el bloqueo de DC está de acuerdo con la siguiente ecuación. DCR<DCRF. Al definir DCR como la proporción de los valores de suma S+ y S- mínimos a los valores de suma S+ y S- máximos, las corrientes diferenciales que tienen sumas positivas o negativas similares, son explicadas. El valor DCRf es típicamente de 0.1, aunque éste podría ser variado, tal como dentro de un intervalo de 0.05 a 0.5. La función de bloqueo de DC ayuda a distinguir las corrientes de irrupción de las corrientes de falla, ya que las corrientes de irrupción unipolares tienen típicamente solo sumas positivas o negativas significativamente más grandes. Con referencia nuevamente a la Figura 5, la porción de bloqueo del arreglo del elemento diferencial de la presente invención produce una salida de señal de bloqueo si cualquiera de las funciones de bloqueo individuales está presente. Si la porción armónica par de la Figura 3 no está en uso para una función restricción, por ejemplo si el interruptor 96 está en una posición abierta, entonces el interruptor 106 en la Figura 5 se cierra automáticamente para producir la función del bloqueo armónico par. En tal arreglo descrito en la presente, el arreglo del el elemento diferencial opera en un modo de solo bloqueo, sin ninguna función de restricción armónica par. La segunda y cuarta señales de bloqueo armónicas 2HB1 y 4HB1 de la Figura 3, respectivamente, son aplicadas a un lado de los interruptores 108 y 110. Cuando el interruptor 106 está en una posición cerrada, uno ó ambos del segundo y cuarto armónicos pueden ser utilizados para el bloqueo. Esto es logrado mediante la conexión de los interruptores 108 y 110 como entradas a una compuerta OR (ó) 112, la salida de la cual es aplicada a un lado del interruptor 106. El interruptor 106 es conectado a la compuerta OR 114, la salida de la cual, si está presente, es la señal de bloqueo del sistema, 87BL1. Los interruptores 116 y 118 controlan la aplicación de la quinta señal de bloqueo armónica 5HB1, y la señal de bloqueo DCBL1 (la salida de la Figura 4), hacia la compuerta OR 114. Por lo tanto, la función del bloqueo del arreglo de elemento diferencial puede ser suministrada por la segunda, cuarta y quinta señales armónicas que son el resultado de las comparaciones de esas señales (a escala) con la corriente de operación IOP1, así como por la señal de bloqueo de DCBL1. Si cualquiera de estas señales de bloqueo individuales están presentes, la salida de la compuerta OR 114 es la señal de bloqueo 87BL1. La Figura 6 muestra un circuito para combinar la función de restricción con la función de bloqueo. La salida del circuito de la Figura 6 produce la señal de derivación del sistema, efectivo, 87R, que es aplicada a un rompedor de circuito. La señal 87R indica la presencia de una falla interna. La Figura 6 muestra un arreglo de modo de "bloqueo independiente" . En este arreglo, las señales de restricción provenientes de los tres elementos diferenciales en el sistema son supervisadas (anuladas) por las señales de bloqueo provenientes de los tres elementos diferenciales. La señal de restricción proveniente de cada elemento es aplicada como una entrada a una compuerta AND (y) asociada mientras que la otra entrada es una entrada NOT (no) para la función de bloqueo para ese elemento particular. Por lo tanto, para la compuerta AND 126, la señal de restricción 87R1 para el primer elemento diferencial es aplicada a una entrada mientras que la señal 87BL1 es aplicada a una entrada NOT de la misma. Las compuertas AND 128 y 130 realizan funciones independientes, similares para los otros dos elementos diferenciales en el sistema. Las salidas de las compuertas AND 126, 128 y 130 son aplicadas a una compuerta OR 132, la salida de la cual produce la señal de derivación 87R si existe una salida verdadera o alta proveniente de cualquiera de las compuertas AND individuales . La presencia de la señal de derivación 87R es una indicación de que existe una falla interna en oposición a una irrupción o una condición de sobre excitación; la señal 87R da como resultado que el transformador sea retirado del servicio. La Figura 7 muestra un circuito alternativo similar a la Figura 3, con una adición de un circuito 136. En la Figura 7, si el segundo y cuarto armónicos están para ser utilizados en el circuito de restricción, entonces el circuito 96 es cerrado, como es el caso con la Figura 3; de otro modo, éste se abre. El interruptor 140 es movido a la posición No. 1 si la corriente DC es mayor que el valor R S (raíz cuadrada media ) de la cantidad fundamental. De otro modo, el interruptor 140 es movido hacia la posición No. 2 y el circuito completo es idéntico en operación a aquel de la Figura 3. En la posición No. 1 del interruptor, la cantidad de restricción es multiplicada por el valor -DC k = -RMS Típicamente k es un factor de escala dentro del intervalo de 0.5 a 3.0, preferentemente 1.5. IDC y IRMS son valores provenientes de la corriente diferencial. Cuando el componente DC de la cantidad fundamental es mayor que el valor RMS de la cantidad fundamental, la salida de restricción del segundo y cuarto armónicos es incrementada, por ejemplo se le da un impulso. La invención anteriormente descrita produce resultados precisos (distinguiendo entre una falla de transformador interna, verdadera y otras condiciones de operación seleccionadas, notablemente, la irrupción y la sobre excitación, en un número de situaciones de operación donde los arreglos previos han dado como resultado una mala operación. El uso de las corrientes armónicas pares para ayudar a la restricción del relevador diferencial previene la mala operación en un número de casos. La adición del bloqueo del quinto armónico y/o el bloqueo de la proporción DC como la supervisión de la segunda y cuarta funciones de restricción de armónico proporciona seguridad adicional. Además, la combinación de la restricción armónica par con el bloqueo de la proporción DC proporciona un buen compromiso de velocidad y conflabilidad . En resumen, incluso la función de restricción armónica mejora la seguridad para las corrientes de irrupción con bajo contenido del segundo armónico y mantiene además la dependencia para las faltas internas donde existe una saturación del transformador de corriente (CT) . El uso de la función de bloqueo del quinto armónico además garantiza una respuesta apropiada del relevador, con relación a la sobreexcitación del transformador, mientras que la función de bloqueo del desplazamiento DC proporciona seguridad para las condiciones de irrupción que tienen distorsión armónica total muy baja. Por lo tanto, la presente invención mejora la seguridad y mantiene la capacidad de dependencia para las condiciones particulares de operación del transformador, distinguiendo apropiadamente entre las condiciones de operación que no son fallas, y las fallas internas verdaderas del transformador para las cuales el transformador debe ser retirado del servicio. Aunque una modalidad preferida de la invención ha sido descrita aquí para fines de ilustración, se debe entender que pueden ser incorporados varios cambios, modificaciones y sustituciones sin apartarse del espíritu de la invención, que es definida por la reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para una protección de corriente diferencial de un transformador de energía, que comprende: medios para desarrollar un valor de corriente diferencial a partir de los valores de corriente de bobinado procesados que son representativos de los valores de corriente secundarios, del transformador de corriente, obtenidos a partir de los bobinados de un transformador de energía; medios para desarrollar un valor de corriente de operación a partir del valor de corriente diferencial; medios para desarrollar un valor de corriente de restricción a partir de los valores de corriente de bobinado procesados; medios para obtener al menos un valor armónico par del valor de corriente diferencial; y medios para comparar la suma del valor de corriente de restricción y los valores armónicos pares con el valor de corriente de operación, y para producir una señal de salida que a su vez es útil en la producción de una señal de disparo cuando el valor de corriente de operación es mayor que dicha suma.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, que incluye medios para habilitar los medios de comparación cuando el valor de corriente operación está por arriba de un valor de escala umbral, seleccionado.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, en donde el valor de umbral seleccionado está dentro del valor 0.1 a 1.2.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el valor de corriente de restricción es la suma de los valores absolutos de dos valores de corriente diferencial, multiplicados por un factor de escala seleccionado, y además multiplicado por una característica de pendiente seleccionada, en donde el factor de escala es uno de 0.5 ó 1.0 y en donde la característica dependiente seleccionada es una seleccionada de una característica de pendiente simple y una característica de pendiente doble.

5. Un sistema de conformidad con la reivindicación 4, en donde la característica dependiente es determinada por el valor de la corriente de restricción, con relación a un valor de umbral seleccionado .

6. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde los valores armónicos pares incluyen el segundo valor armónico.

7. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde los valores armónicos pares incluyen el segundo y cuarto valores armónicos.

8. Un sistema de conformidad con la reivindicación 7, en donde segundo y cuarto valores armónicos son valores absolutos, multiplicados por el primero y segundo valores de escala de escala seleccionados, respectivamente.

9. Un sistema de conformidad con la reivindicación 8, en donde el primer valor de escala está dentro del intervalo de - 5 a 50%, y el segundo valor de escala está dentro del intervalo de 5 a 50%.

10. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el valor de la corriente de operación es valor absoluto de la suma de las corrientes diferenciales para todos los bobinados del transformador .

11. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, que incluye medios para bloquear la señal de salida a partir de la operación como una señal de derivación si el quinto armónico de la corriente diferencial es mayor que el valor de la corriente de operación .

12. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, que incluye medios para bloquear la señal de salida a partir de la operación como una señal de disparo, si la proporción del mínimo de las sumas de muestras de un ciclo, positivas y negativas de la corriente diferencial a los máximos de las sumas de muestras de un ciclo positivas y negativas, está por de bajo de un valor de umbral de 0.1.

13. Un sistema de conformidad con la reivindicación 12, que incluye medios para bloquear la señal de salida a partir de la operación como una señal de disparo, si un quinto armónico a escala de la corriente diferencial es mayor que el valor de la corriente de operación.

14. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el segundo y cuarto valores armónicos son utilizados para bloquear las señales de derivación en el caso en que los valores armónicos no sean utilizados para producir la señal de salida y los valores armónicos sean mayores que el valor de la corriente de operación.

15. Un sistema de conformidad con la reivindicación 13, en donde el sistema opera sobre las tres fases de la señal del sistema de energía, en donde el sistema produce una señal de salida y una señal de bloqueo para cada fase o combinación de fases.

16. Un sistema de conformidad con la reivindicación 15, en donde las señales de salida y las señales del bloqueo para cada fase son procesadas independientemente con relación a la producción de una señal de disparo.