SE469676B - Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet - Google Patents

Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet

Info

Publication number
SE469676B
SE469676B SE9200011A SE9200011A SE469676B SE 469676 B SE469676 B SE 469676B SE 9200011 A SE9200011 A SE 9200011A SE 9200011 A SE9200011 A SE 9200011A SE 469676 B SE469676 B SE 469676B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
current
current transformer
block
saturated
value
Prior art date
Application number
SE9200011A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9200011L (sv
SE9200011D0 (sv
Inventor
M Bjoerklund
M M Saha
B Carlsson
Original Assignee
Asea Brown Boveri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9200011A priority Critical patent/SE469676B/sv
Publication of SE9200011D0 publication Critical patent/SE9200011D0/sv
Priority to EP93901453A priority patent/EP0619922A1/en
Priority to CA 2126867 priority patent/CA2126867A1/en
Priority to PCT/SE1992/000863 priority patent/WO1993013581A1/en
Publication of SE9200011L publication Critical patent/SE9200011L/sv
Publication of SE469676B publication Critical patent/SE469676B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/427Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
    • H02H1/046Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks upon detecting saturation of current transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

469 676 2 RITNINGSFÖRTECKNING Figur 1 visar ett ekvivalent schema för en strömtransforrnator sedd från sekundärsidan.
Figur 2 visar ett flödesschema enligt uppfinningen.
TEKNIKENS STÅNDPUNKT, PROBLEM Ett sätt att reducera effekten av en strömtransformatonnättning är att använda någon metod för att detektera mättning. Det finns ett flertal olika sådana metoder vilket bl a framgår av SE 9100917-5. Då en mättning har beslutats görs villkoren för att bryta strömmen mera konservativa i befintliga reläskydd. Denna ansats har dock en del uppenbara brister, t ex leder detta till att en kortslutningsström kan tillåtas verka under en oacceptabel lång tidsperiod vilket i sin tur' kan leda till negativa' effekter på nätet. Ett ytterligare problem .i sammanhanget är att detektera när mättningen upphör. a f t- En f- allmän beskrivning av strömtransformatorer både i statiskt och i -- ~ .transient tillstånd ges av A. Wrightti* ”Current Transformers, Their transient and steady state performance" Chapman and Hall Ltd, 1968. En modell som är lämplig för vidare studium av strömtransformatorers beteende vid olika magnetiseringstillstånd beskrivs bl a av T. Conrad , J.
Schlabbach och R Speh i "Verfahren zur -korrektur der verzerrten sekundärströme von stromwandlern", etzArchiv Bd., vol 6 1984 där man refererar till ett ekvivalent schema enligt figur l med ip = den nedtransfonnerade primärströmmen is = sekundärström Lu = magnetiseringsinduktans Rfe = förlustresistans i järnkärnan Rp, = bördans, lindningens och ledamas resistans Lg = bördansinduktans och läckinduktans N2/N1 = strömtransforrnatoromsätmiiig Differentialekvationema för kretsen enligt figur 1 blir då 3 469 676 iii = Lai-if + Rzis (1) d* 14%) - d; ip : is + in + Det skall påpekas att värdet på både Lu och Rfe varierar beroende på primärströmmen via magnetiseringsströmmen. I den fortsatta redovisningen kommer dock Rfe att anses vara konstant. Då magnetiseringsströmmen överstiger ett visst värde kommer Lp, att drastiskt minska. Därvid kommerfstörre delen av den nedtransforrnerade -strömmen att ledas via den magneti-serande induktansen vilket resulterari ~ den svårt deformerade sekundärströmmen; Iden fölande redovisnin en -anv-änds -enbart " rimärström” 'för "den J 0 nedtransformerade pnmärströmmen". _ 1 Det skall påpekas här att magnetiseringsströmmen in behövs i explicit' form 'för att kunna beräkna Lu. 'Differentialekvationema (1) och (2) kan lösas med numeriska metoder vilket bl armat framgår av en artikel av T.Conrad, J. Schablach och R Spiëht: "Verfahren zur korrektur der verzerten sekundärströme von stromwand1em" publicerad i etzArchiv Bd., vol 6, pp 77-79, 1984. Vid dessa beräkningar har man använt en speciell algoritm för Lu som ger ett mättat värde som är endast 60 gånger lägre än det omättade värdet. Resultatet av beräkningama och de simuleringar som har gjorts visar en ganska bra rekonstruktion av primärströmmen. Värdet av det redovisade förfarandet får dock anses vara relativt begränsat. Detta beror bland annat på att det mättade värdet på Lp, i verkligheten snarare är 1000 gånger lägre än det omättade. Om man dessutom betraktar de mot differentialekvationema svarande överföringsfunktionema kan man se att det behövs en hög förstärkning för att rekonstruera primärströmmen. Detta innebär att det använda förfarandet sannolikt är känsligt för mätstömingar och eftersom inga stömingar användes vid sirnuleringama får den praktiska användbarheten betraktas som tveksam.
Differentialekvationer av typen (1) och (2) kan bekrivas på tillståndsforrn enligt känd teknik, se t ex T. Kailath, Linear Systems, Prentioe-Hall. Inc., 4-69 676 4 Englewood Cliffs, N. J. 1980, sid 50-60. En allmän tillstândsmodell för strömtransformatom ges av dx/at = Acmnx + Bccnoip <3) is = Cs X u (4) in = Cu X där det indikerats att tillståndsmatrisen AC och vektom “BC beror på Lp, som i sin tur är beroende av magnetiseringsströmmen ip. De val av tillståndsrepresentation som utnyttjas i uppfmningen kommer att beskrivas under redogörelsen för uppfinningen. _, Ekvationema (3), (4) och (5) beskriver modellen i kontinuerlig tid. I ' p "Computer Contolled Systems",__si_d 37, Prentice Hall, Inc._ 1984 av KJ. Åström, B Wittenmark beskrivs metod som diskretiserar ekvationerna “ i varvid :följande samplade tillståndsigiiodelllïerhälles saw.1)=Adx+ßdstipçis> p, <6) is=csx "a i <1) itt<1<>i=ctx<1<> r , t , i <8) _ Här är Ad=eAch <9) Bdam) = ïeAccLpsds 13,040 (10) där h är samplingsintervallet. För att beräkna (9) och (10) antas att Lu, som är en funktion av magnetiseringsströmmen ip, är konstant under samplingsintervallet.
En modell av en primärkrets vid kortslutning som ofta beskrivs i litteraturen, se t ex "Digital protective relaying through recursive least- squares identification" av A. Isaksson publicerad i IEE Proc. Pt. C, vol 135, no 5, 1988, sid 441, anger primärströmmen som III = dOCJt/T + CnSiI-Kmgnf + n=l 469 676 5 där 't är kretsens tidskonstant, m är antalet harmoniska komponenter, wc är grundtonens frekvens och (Du fasvridningen.
För att beskriva primärströmmen vid kortslutning görs bl a i "Estimation of the primary current in a saturated transformer", K. W. Chen, S. T.
Glad: Report LiTh-ISY-I 120, 1991, Department of Electrical Engineering, Linköping University, Linköping, Sweden, ansatsen att exponentialterrnen ersätts av en Taylorutveckling. Det ligger dock nära till hands att använda ett fixt förutbestämt värde på t. Därvid minskar antalet parametrar som skall estimeras samtidigt som modellen blir mindre känslig för omodellerade övertoner och brus.
För en allmän kontinuerlig signal i(t) betecknas motsvarande samplade värde i(k), dvs att i<1<> =it=kh i ~ p, (12) (där k ett löpande indexF " Det tillhör känd teknik att en samplad version av (11) via linjär regression kan skrivas på tillståndsforrn som - - ip(k) = e(1< + 1) = F ene (14) Enligt konventionell rekursiv teknik betyder T transponering, samt att 9 är en parametervektor och (p en regressionsvektor. Enligt M. S. Sachdev, H. C. Wood och N. C. Johnsson: "Kalman filtering applied to power system measurements for re1aying", IEEE Trans. on PAS, vol PAS-104, no 12, 1985 sid 3565-3571 kan (p och F för fallet m = 1 skrivas som (PT = (1 1 0) (15) e-h/t 0 O F = Û cos((0ch) sin(wch) (16) 0 -sin(mch) cos(coch) Om nu utsignalen ip(k) från signalmodellen enligt (13) och (14) tas som insignal till strömtransfonnatonnodellen enligt (6), (7) och (8) kan det resulterande systemet enligt känd teknik, se bl a Contol System Toolbox, The Math Works, Inc, sid 2.149, skrivas som 469 676 6 z(1< + 1) = A, z(1<) (17) 1P(1<) = cp, z(1<) (is) is(1<) = Cs: Z(k) (19) 1,,(1<) = cm nan) (20) där F o A, = (_ (21) _Bd(Lu) Cp1= (qff 0 0) , (22) c,,=(ooo cs) gl (23) cm = (o o o (3,1) (24) nnn där den använda (msråndsvnktnnr ges av i Z(k) = (GGOT X )T)T (25) I liknande modellsarnrnarihang är det vanligt att använda ett Kalmanfilter .för att rekonstruera tillståndsvektom z(k). Det allrnärma förfarandet för sådan filtrering beskrivs bl a i "Optimal Filtering", av B. D. O.
Andersson och J. B. Moore, Prentice Hall, 1979, sid 44.
Om man använder ett ñxt värde på Lu kommer At i ekvationen (17) att bli en konstant matris. Man kan då utnyttja ett stationärt Kalmanfilter vilket ger rekonstruktionen 2(1<) = A12a<-1)+K(is(k) - cnAtêd-n) (26) Här är "K" en rekonstruktionsförstärkningsvektor. Ett sätt att beräkna "K" finns i B. Carlsson, "Digital Differentiating Filters and Model Based Fault Detection", PhD thesis, , Department of Technology, Uppsala University, Uppsala, Sweden, 1989, sid 72-76.
I en rapport LiTh-ISY-I 120 från Department of Electrical Engineering.
Linköping University, Linköping med titeln "Esti1nation of the primary current in a saturated transforrner", 1991, framtagen av K. W. Chen och S.T. Glad anges en metod baserad på ett Kalmanfilter applicerat på en på Taylorutveckling uppbyggd signalrnodell kopplad till en ström- 469 676 7 transforrnatonnodell. I övrigt används här kontinuerlig tid med en tidsvarierande Kalmanförstärkning vilket i och för sig kräver en hög numerisk kapacitet. För att detektera mättning används en enkel detektor baserad på variansen av det skattade felet.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen utgöres av ett numeriskt förfarande som via tidsdiskreta mätningar av sekundärströmmen is(k) från en strömtransformator rekonstruerar primärströrn och sekundärström vid mättning av ström- transformatorer och ett förfarande för att detektera mättning samt för detektering av när mättning upphör. ' Rekonstruktionen sker med hjälp av strömtransformatormodeller av en omättad och en mättad strömtransfonnator, en signalmodell av primärströmmen och där strömtransformatormodellerna matas från. - signalmodellen samt att mättnirig beslutas av en beslutslogik när utsignalen från den mättade strömtransformatonnodellen ger en bättre beskrivning av sekundärströmmen än vad utsignalen från den omättade strömtransformatormodellen ger.
Förfarandets utsignaler ipf(k) och isf(k) vid beslut om mättad strömtransformator utgöres av rekonstruerad primärström ipn(k) och rekonstruerad sekundärström isn(k) och vid beslut om omättad strömtransformator av rekonstruerad primärström ipn(k) och verklig uppmätt sekundärström is(k). ' Uppfmningen innefattar också en anordning för att genomföra nämnda förfaranden.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen bygger på den strömtransformatormodell som beskrivs av ekvationema (1) och (2) och den allrnärma tillståndsmodellen beskriven av ekvationema (3), (4) och (5).
Följande tillståndsbeskrivning används i ekvationema (3), (4) och (5) ...R te -Rt¿ AC(Lu) = Lñfiu) LßÜu) (27) 1.112 _.1É.ts. _ .Ez Lz Lz Lz 4-69 676 3 T Cs = (0 1) (29) Cu = (1 O) (30) Uppfmningen bygger vidare på diskretisering enligt ekvationema (9) och (10), en samplad signalmodell enligt ekvationema (13) ...(16) och på den redovisade kombinerade signal- och strömtransformatormodell som beskrivs med ekvationema (l7)...(25)¿ Enligt uppfinningen används två värden på induktansen Lu som betecknas 'med Lun = nominellt värde på magnetiseringsinduktansen ligg = mättat värde på magínetiseringvlsinduktansen Detta innebär att man enligteuppfinningen får två tillståndsbeskrivningar eller modeller varvid också matrisen A; enligt ekvationen (21) får två värden enligt ~ F O Am = - (31) Bdflmn) (PT Adawi) ' F 0 Asr= (32) BdÜJus) (PT Adams) Att man nu arbetar med två olika värden på induktansen Lu innebär samtidigt att man får två olika värden på Ad ock Bd enligt följande Ada-tm) = eAcaïtnm (911) Ada-ps) = eAcaïtsfll (93) h Banan) = I eAaLtinßds Balm) (1011) 0 9 469 676 h Banan) > = J eAfrLtasds Barns) <10s> 0 -LRÜ -LRp Asa-tm) - _ R” E: _ äüpi Jšz (27ï1) Lz 2 2 _ R [e -RR . L s Acans) - Jag; _g,;_ 31 ms) L; If) Li* T T Bc= (zßs) Den numeriska metoden enligt uppfinningen genomlöper ett antal steg för varje sarnplad mätning av sekundärströmmen.
De olika stegen omfattar rekonstruktion från en omättad modell av en strömtransforrnator, motsvarande från en mättad modell, detektion av mättning samt beslut om återgång från mättat till omättat tillstånd.
Då mättning inte är detekterad sker en parallell prediktion med både den omättade och den mättade strömtransformatormodellen.
Med den omättade modellen sker rekonstruktionen från ett Kalmanfilter med förberäknad förstärkning K, med Am enligt ekvation (31) och med C-parametrama enligt ekvationema (22) och (23) på följande sätt: 2,106 = Ant 'inom + K-g-asrk) - ca Am ark-l» os) 469 676 10 ipnd) =Cpt2n<1<> (34) imon =Cst2n (35) Här är ipn(k) en rekonstruktion av primärströmmen och isn(k) är en rekonstruktion av sekundärströmmen.
Uppfinningen bygger vidare på att inverkan av is(k) på tillstånds- rekonstruktionen 2n(k) stängs av så fort en mättning har inträffat. Detta görs m h a förstärkningsparametem "g" som, första gången ett mättat tillstånd detekteras, ändras från l till 0. Detta betyder att under mättning kommer strömmarna att rekonstrueras baserade på mätningar av sekundärströmmen före mättning.
För att detektera att mättning har inträffat kan en mättad modell enligt uppfinningen användas och följande samband utnyttjas 24k) = (Asodfl and - <1 -1> (36) 188m = Csfiak) _ p m) med Ast enligt ekvation (32) . Variabeln "d" kommer att definieras nedan efter ekvation (40).
Som det framgår beräknas och används enligt uppfinningen en tillståndsrekonstruktion ïsflc) förden mättade modellen som bestäms av tillståndsrekonstruktionen 2n(k-d-l), dvs en tillståndsrekonstruktion framtagen d+1 sampel tidigare.
Enligt uppfinningen beräknas sedan rekonstmktionsfelet för respektive modell enligt ßn = is(k) - isnflf) (38) Cs = isÛC) ' issÜÛ (39) Uppfinningen skall nu fortsättningsvis beskrivas med utgångspunkt från ett flödesschema enligt figur 2. Rekonstruktionsfiirfarandet så som det har beskrivits ovan och i enlighet med ekvationema (27)...(39) sker i ett block Bl som tillföres den samplade tidsdiskreta sekundärströmmen is(k).
Hämäst sker en jämförelse mellan absolutvärdet av rekonstmktionsfelen för de båda modellema. Enligt flödesschemat i figur 2 sker detta i block BZ. Om rekonstruktionsfelet beräknat med utgångspunkt från den mättade H 469 ere modellen är mindre än rekonstruktionsfelet för den omättade modellen, dvs om lesl indikerar detta att en mättning har skett. För att förhindra att korta störningar anger ett mättat tillstånd krävs enligt uppfinningen att olikheten består under ett förutbestämt antal (f) konsekutiva sampel för att mättning skall beslutas. Kontrollen av om mättningsindikeringen har funnits under nämnda antal sampel görs genom att antalet konsekutiva gånger som ekvation (40) är sann lagras i en variabel "d" i blocket B3.
Denna variabel nollställs om ekvation (40) är falsk. Första gången ekvationen (40) är sann, dvs då d =l kommer förstärkningspararnetem g att ändras från g = l till g = 0 vilket sker i blocket B4 som sedan återför denna information till blocket Bl, ekvation (33) för att hindra att den distorderade strömsignalen tillåts påverka rekonstruktionen. Om nu räknaren för variabeln d visar att ekvationen (40) är sann för ett antal konsekutiva sampel d > f enligt block B5 beslutas om mättning vilket sker i blocket B6 där även variabeln M sätts lika med 0.
Om mättningsindikeringen konstaterar att ingen mättning har skett kommer block B7 att generera ett M = l som leds till ett block B8. Till detta block förs både den samplade sekundärströmmen is(k) och den av block »Bl rekonstruerade primärströmmen ipn(k) och den rekonstruerade sekundärströmmen isn(k). Med ett M = l från block B7 kommer block B8 att avge ett värde på primärströrnmen ipr(k) som är lika med den rekonstruerade primärströmmen ipn(k) och ett värde .på den rekonstruerade sekundärströmmen isl-(k) som är lika med den uppmätta sekundärströmmen is(k).
Om nu mättningsindikeringen kvarstår under det förinställda antalet sampel f kommer förfarandet enligt uppfinningen att uppfatta att en mättning, dvs M = 0 enligt flödesschemat, har inträffat. Därvid kommer utsignalen ipf(k) från block B8 att representeras av den rekonstruerade primär-strömmen ipn(k) och utsignalen isr(k) av den rekonstruerade sekundärströmmen isn(k).
Iterationen pågår kontinuerligt på vanligt sätt genom att sätta k = k + 1, principiellt visat med blocket B9.
Som det har framgått används enligt uppfinningen en föredragen förfarandeform med två strömtransformatormodeller där den ena representerar en omättad modell och den andra en mättad modell. Inom ramen för uppfinningen kan flera strömtransformatormodeller baserade 469 676 12 på fixa magnetiseringsinduktanser med ett värde som ligger mellan de som motsvarar ett nominellt och ett mättat värde komma till användning.
Inom ramen för uppfmningen kan signalmodellen även bestå av övertoner enligt ekvation (l 1).
Inom ramen för uppfinningen kan en variant på en utföringsform vad beträffar detekteringen av mättning så som den har beskrivits med blocken B2, B3 och B4 ersättas av arman detekteringsprincip, exempelvis någon i SE 9100917-5 beskriven metod.
Det är självfallet också viktigt att kunna detektera dåen mättning upphör.
En utföringsfonn anges med olikheten (40), respektive block B2. Inom ramen för uppfinningen faller även här snarlika detekteringsprinciper som kan ersätta irmehållet i blocken B2, B3 och B5. Som ett exempel kan den rekonstruerade magnetiseringsströmmen in då mättning har konstaterats, lagras. Vid mätming-kommer magnetiseringsströmmen -att vara praktiskt taget lika med den' rekonstruerade primärströmmen ip(k).* Detta innebär att magnetiseringsströmmen ökar drastiskt vid mätmingq" Information om att mättning har upphört kan erhållas då magnetiseringsströmmen minskar under' det lagrade värdet. Självfallet r f kan även is(k) direkt användasïför beslut om återgång till omättat tillstånd.
En anordning för att genomföra förfarandet enligt uppfinningen. ingår företrädesvis som en integrerad del av ett reläskydd där strömmätning sker med hjälp av strömtransforrnatorer. Ur utförandesynpunkt kan anordningen vara anordnad i form av ett antal block enligt figur 2 eller utgöra en integrerad anordning.
I en integrerad utföringsform ingår samtliga ekvationer och logiska val i ett databaserat program som har den tidsdiskreta samplade sekundärströmmen is(k) som insignal och vars utsignaler vid beslut om omättat tillstånd utgöres av ipl-(k) = ipn(k) och igf(k) = is(k) och vars utsignaler vid beslut om mättat tillstånd utgöres av ipr(k) = ipn(k) och ísraí) = isnÜÛ-

Claims (6)

13 469 676 PATENTKRAV
1. Förfarande vid rekonstruktion av mättade strömtransformatorsignaler vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att de rekonstruerade strömtransforrnatorsignalema som innefattar rekonstruerad primärström (ipf(k)) och rekonstruerad sekundärström (isf(k)) erhålles via samplad tidsdiskret mätning av sekundärströmmen (is(k)) och med hjälp av åtminstone två strömtransforrnatorrnodeller och en signalmodell av primärströmmen. ~
2. Förfarande vid rekonstruktion av mättade strömtransforrnatorsignaler enligt patentkrav 1 och som k ä n n e t e c k n a s av att rekonstruktionen ~ erhålles- med hjälp av strömtransfonnatormodeller av en mättad och "en ' ornättad'strömtransforrnaton 1;- ~ ~ 6 . --.»
3. -Förfarande vid rekonstruktionav mättade strömtransforrnatorsignaler enligt patentkrav 1 och som k ä n n e t e c k n a s av att ström- transfonnatormodellerna matasffrânsignalmodellen."s" ' ' ' ' ~ _. r* '
4. Förfarande vid rekonstruktion av mättade strömtransfonnatorsignaler enligt patentkrav 1 och som k ä n n e t e c k n a s av att mättning beslutas av en- beslutslogik när -uts--i-gnal-en från den mättade strömtransformatormodellen g_»_g_er---___en _ bättre beskrivning. av~ sekundärströmmen än vad utsignalen från den omättade ' strömtransforrnatonnodellen ger.
5. Förfarande vid rekonstruktion av mättade strömtransformatorsignaler enligt patentkrav l till 4 och där rekonstruktionen och mättningsbesluten baseras på en kombination av signalmodellen och den omättade och den mättade strömtransforrnatorrnodellen och där förfarandet kännetecknasavföljandesamband ïnao = Am 26661) + K-g-(iak) - ca Am 26061» I (33) ilman =Cpt26<1<> (34) im a<>=ca 26<1<> ' os) där ~ i' ¿ Én(k) är tillståndsrekonstruktionen baserad på en omättad ström- transforrnatormodell ~ 9 676 14 F O Ant = BdÜ-un) (PT Adfldpn) 5-11/'5 Û 0 F = 0 cos((och) sin(a)ch) O -sin(coch) cos(wch) Bdfldun) = ICAÅLuIÛSÖS BcÜ-pn) í Û . (ng är grundtonens frekvens 'Lun nóminell magnetiseringindukfåns s Ada-un) = eAcaflmfll Rfc = förlustresistans i jäxnkärnan Rg = bördans, Iindningens och ledamas resistans Lg = bördans induktans och läckinduktans (31) (16) (1011) (15) (911) (27n) (28n) i 469 676 15 K är en förberäknad förstärkning till rekonstruktionen enligt ekvation (33) g är en förstärkningspararneter som kan anta värdet O eller 1 och som vid beslut om omättat tillstånd antar värdet 1 ipn(k) är rekonstruerad primärström isn(k) är rekonstruerad sekundärström cpt = <«>T 0 0) <22> Cst = (O 0 0 CS) (23) CS = (0 1) (29) h = samplingsirltervall 't = primärkretsens tidskonstant samtför att detektera mättning används följande rekonstruktion baserad på en mättad strömtransformatonnodell 24k) = d+1 2n<1< - d -1> oo issue = csâsm m) där lås(k) är tillståndsrekonstruktionen baserad på en mättad ström- transformatormodell F 0 Ast= (32) Bd(Lus) (PT Adfl-us) Lus är magnetiseringinduktans för en mättad strömtransformator AdÜ-as) = eAcmusfll (95) 469 676 15 h BcKLus) = l eAcaïiQsds Boa-ps) (195) 0 -Rß -Rß L _. L , Acaqlsl: ( -Ilfc __§Lå_,p_ Lä: (273) 2 _ R = in. T Bsdsa- (f: L, ) i (zss) varefter rekonstruktionsfelet för de båda modellerna bestämmes' enligt ~ ss =1s<1<> - issue (38) es = isao - iss<1<> i (39) OCh då |6S|<|en| (40) är sann anordnas en variabel "d" att lagra antal konsekutiva sarma sampel ochdåd=1ändrasgfrån1til10 och om d > f där "f" är ett förutbestämt konsekutivt antal sampel beslutas att mättning har skett varvid uppmätt sekundärström is(k) ersätts av den rekonstruerade sekundärströmmen isn(k) och då ekvation (40) ej längre är sann respektive om det förutbestämda antalet konsekutiva sampel "f" ej uppnås anses strömtransforrnatom ej vara mättad. 469 676 17
6. Anordning för genomförandet av förfarandet vid rekonstruktion av mättade strömtransformatorsignaler enligt patentkraven 1-5 k ä n n e t e c k n a d av att anordningen innefattar ett block Bl som har den samplade tidsdiskreta sekundärströmmen is(k) som insignal och som är programmerad med ekvationema Adam) = eAc(L,,)h (9) h Edet) = I eAcflïøsds Bean) (10) 0 _ R- e -R. e ^«= (nafï affïa) e Lz Lz L2 Bada) = ( 1% f (23) CS = (O 1) (29) Cu é (1 0) (30) _ F 0 _ Ant = (31) Bd (Lun) (PT Ad (Lun) _ F O _ Ast = (32) hBd (Ltts) (PT Ad (Ltts) 2n(1<) = Antara-l) + K-g-(iak) - ca Am 2n(1<-1)) (33) 1pna<)=cpân(k) (34) im (k) = ca ênuo (33) m) = (Asodfl 2na< - d -1) (36) isak) = csâak) (37) 4-69 676 18 en = is(k) - isn(k) (33) Cs = is(1<) - issflfi) (39) samt med motsvarande ekvationer (9n), (9s), (lOn), (10s), (27n), (27s), (28n) och med ingående variabler definierade enligt patentkrav 5 och att de i block Bl framtagna värdena på en och es är anordnade som invärden till ett block B2 som är anordnat för att bestämma om lesl är sann och om så är fallet är information om detta anordnad att tillföras ett block B3 som lagrar antal konsekutiva sampel som ekvation (40) är sann i en variabel "d" och första gången d = l är denna information anordnad att tillföras ett block B4 anordnat att ändra variabeln "g" i ekvation (33) från g = l till g = O vilken ändring är anordnad att återföras till blocket Bl och 'att det i variabeln "d" i block B3 lagrade konsekutiva värdet är anordnat att tillföras ettblock B5 anordnat att kontrollera om d>f där "f" är ett på förhand inställt värde och om så är fallet är information om detta anordnad att tillföras ett block B6 för beslut att mättning har inträffat varvid en variabel M sätts lika med 0 och att om ekvation (40) är falsk är information om detta tillsammans med information om i fall blocket B5:s olikhet är falsk anordnad att tillföras ett block B7 för information om att ingen mättniiig föreligger varvid variabeln M sätts lika med 1 och att det aktuella värdet på variabeln M är anordnat att tillföras ett block B8 tillsammans med det samplade mätvärdet is(k) av sekundärströmmen, den av block Bl rekonstruerade primärströmmen ipn(k) och den rekonstruerade sekundärströmmen isn(k) och att då M = 0 är blocket BS anordnat att avge ett värde ipr(k) på prirnärströmmen som är lika med det rekonstruerade värdet ipn(k) på primärströmmen och ett värde isrflc) på sekundärströmmen som är lika med det rekonstruerade värdet isnOc) på sekundärströmmen 469 676 19 och att då M = 1 är blocket B8 anordnat att avge ett värde ipr(k) på primärströmmen som är lika med det rekonstruerade värdet ipn(k) på primärströmmen och ett värde isr(k) på sekundärströmmen som är lika med det samplade mätta värdet is(k) samt att -iterationen är anordnad att fortsätta genom att i ett block B9 sätta k = k + 1.
SE9200011A 1992-01-03 1992-01-03 Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet SE469676B (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9200011A SE469676B (sv) 1992-01-03 1992-01-03 Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet
EP93901453A EP0619922A1 (en) 1992-01-03 1992-12-14 Reconstruction of saturated current transformer signals
CA 2126867 CA2126867A1 (en) 1992-01-03 1992-12-14 Reconstruction of saturated current transformer signals
PCT/SE1992/000863 WO1993013581A1 (en) 1992-01-03 1992-12-14 Reconstruction of saturated current transformer signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9200011A SE469676B (sv) 1992-01-03 1992-01-03 Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9200011D0 SE9200011D0 (sv) 1992-01-03
SE9200011L SE9200011L (sv) 1993-07-04
SE469676B true SE469676B (sv) 1993-08-16

Family

ID=20384952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9200011A SE469676B (sv) 1992-01-03 1992-01-03 Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0619922A1 (sv)
CA (1) CA2126867A1 (sv)
SE (1) SE469676B (sv)
WO (1) WO1993013581A1 (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652507A (en) * 1996-01-31 1997-07-29 Eaton Corporation Apparatus and method for measuring an AC current which saturates the core of a current transformer
DE19723422C1 (de) * 1997-06-04 1998-12-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Korrektur eines gesättigten Stromverlaufs eines Stromwandlers
DE19928192B4 (de) * 1999-06-19 2005-08-25 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Rekonstruktion eines Stromes
US6754616B1 (en) * 2000-01-31 2004-06-22 Fujitsu Limited Method of emulating an ideal transformer valid from DC to infinite frequency
FR2818433B1 (fr) * 2000-12-20 2003-02-07 Schneider Electric Ind Sa Dispositif de determination du courant primaire d'un transformateur de courant comportant des moyens de correction de saturation
CN102027381B (zh) 2008-03-28 2014-04-16 Abb技术有限公司 确定电流的至少一个性质的方法、设备和计算机程序产品
DE102013210800A1 (de) 2013-06-10 2014-12-11 Bender Gmbh & Co. Kg Integrierte Schaltung mit digitalem Verfahren zur allstromsensitiven Differenzstrommessung
CN108139432B (zh) 2015-06-29 2020-10-30 Abb瑞士股份有限公司 校正电流互感器中饱和效应的方法以及其智能电子设备
EP3560054B1 (en) * 2016-12-26 2021-09-01 ABB Schweiz AG A method for detecting inrush and ct saturation and an intelligent electronic device therefor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3274171D1 (en) * 1982-03-29 1986-12-11 Bbc Brown Boveri & Cie Method and device for evaluating the secondary current of a current transformer primary connected to an electric power supply line

Also Published As

Publication number Publication date
SE9200011L (sv) 1993-07-04
CA2126867A1 (en) 1993-07-08
EP0619922A1 (en) 1994-10-19
SE9200011D0 (sv) 1992-01-03
WO1993013581A1 (en) 1993-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naseri et al. Fast discrimination of transformer magnetizing current from internal faults: An extended Kalman filter-based approach
Saleh et al. Modeling and protection of a three-phase power transformer using wavelet packet transform
Koziy et al. A low-cost power-quality meter with series arc-fault detection capability for smart grid
US20130282312A1 (en) Method And Apparatus For Transformer Diagnosis
CN110082640A (zh) 一种基于长短时记忆网络的配网单相接地故障辨识方法
Oliveira et al. Extended Park's vector approach-based differential protection of three-phase power transformers
SE459059B (sv) Skydd foer hoegresistiva jordfel
CZ384996A3 (en) Method of monitoring internal partial discharges method of monitoring internal partial discharges in power transformer and apparatus for making the in power transformer and apparatus for making the same same
SE469676B (sv) Foerfarande vid rekonstruktion av maettade stroemtransformatorsignaler samt anordning foer genomfoerande av det naemnda foerfarandet
Bhowmick et al. Online detection of an interturn winding fault in single-phase distribution transformers using a terminal measurement-based modeling technique
Moradi et al. Predictive formulas to improve transformer protection during inrush current using the proposed DC equivalent circuit
Saravanan et al. Inrush blocking scheme in transformer differential protection
Wesley et al. Evaluation of statistical interpretation methods for frequency response analysis based winding fault detection of transformers
Saleh et al. Second Harmonic-Based Approach to Identify a GIC Flow in Power Transformers
CA3008929A1 (en) Mobile transformer test device and method for testing a power transformer
US2788486A (en) Electrical testing apparatus
Tallam et al. Continual on-line training of neural networks with applications to electric machine fault diagnostics
CN108363029A (zh) 直流电流传感器的校准系统和校准方法
Megahed et al. Power transformer differential relay using wavelet transform energies
Yang Comprehensive method detecting the status of the transformer based on the artificial intelligence
Al-Ammar et al. Transfer function analysis using STFT for improvement of the fault detection sensitivity in transformer impulse test
Adzman Earth fault distance computation methods based on transients in power distribution systems
Quan et al. The application of Bayesian network theory in transformer condition assessment
RU60225U1 (ru) Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей
Abetti et al. Surge Transfer in 3-Winding Transformers [includes discussion]

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9200011-6

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed