Current Transformers and Relays for High-Speed Differential Protection, With Particular Reference to Offset Transient Currents

Wentz, E. C.; Sonnemann, W. K.

doi:10.1109/t-aiee.1940.5058167

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“…• The worst CT saturation is produced by the dc component of the primary current. During this dc saturation period, the second-ary current may contain dc offset and odd and even harmonics [7], [19]. When the dc offset dies out, the CT has only ac saturation, characterized by the presence of odd harmonics in the secondary current [6], [7], [20].…”

Section: Ct Saturationmentioning

confidence: 99%

A current-based solution for transformer differential protection. I. Problem statement

Guzmán¹,

Zocholl²,

Benmouyal³

et al. 2001

IEEE Trans. Power Delivery

114

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This paper analyzes the problem of transformer differential protection. First, we review the concept of transformer differential protection. We then analyze magnetizing inrush, overexcitation, and current transformer (CT) saturation phenomena as possible causes of relay misoperation. Finally, we summarize the existing methods for discriminating internal faults from inrush and overexcitation conditions. In Part II of the paper, we propose a new approach for transformer differential protection and describe the relay that is based on this approach.Index Terms-Differential protection, power transformer protection, protective relaying.

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Section: Ct Saturationmentioning

confidence: 99%

A current-based solution for transformer differential protection. I. Problem statement

Guzmán¹,

Zocholl²,

Benmouyal³

et al. 2001

IEEE Trans. Power Delivery

114

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“…When the performance of a power transformer protection system and its adjustment are considered, it is necessary to take into account current transformer (CT) saturation and its effect on protective relays [22][23][24][25].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A new algorithm for avoiding maloperation of transformer restricted earth fault protection caused by the transformer magnetizing inrush current and current transformer saturation

Krstivojevic¹,

Djurić²

2016

Turk J Elec Eng & Comp Sci

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Owing to current transformer (CT) saturation caused by a decaying direct current component in the magnetizing inrush current, the restricted earth fault (REF) protection of a power transformer could maloperate during magnetizing inrush. This paper presents a new transformer restricted earth fault relay algorithm that can prevent false relay tripping and provide proper action during the energization of a faulty transformer. The integral of the product of the signals that are compared is calculated over 1 half-period of the signals. The performance of the proposed algorithm is tested and verified using a large number of transformer energization trials and fault cases. The signals required for testing of the algorithm were obtained by laboratory measurements, and then the algorithm was tested off-line. The influence of different levels of CT saturation due to different remanent fluxes in CT cores during power transformer energization was investigated. By applying computer simulations, the signals required for algorithm testing were generated. The investigation results presented in this paper show that the new algorithm provided sensitive protection for the power transformer for phase to ground faults and high security and stability during magnetizing inrush conditions in conjunction with CT saturation.

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“…O trabalho apresentado pelos autores Wentz e Sonnemann (1940) apresenta uma análise sobre a aplicação de TCs em conjunto com relés de proteção de alta velocidade, cujo enfoque principal é o aparecimento da componente de Corrente Contínua (CC) nas correntes transitórias. O problema enfatizado no texto é a escolha do esquema de proteção diferencial frente a eficácia dos TCs existentes, uma vez que o desempenho destes equipamentos estava distante da perfeição.…”

Section: Revisão Bibliográficaunclassified

Sistema híbrido inteligente para o monitoramento e proteção de transformadores de potência

Barbosa¹

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Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para a proteção e o monitoramento de transformadores de potência baseado em sistemas inteligentes e na aplicação das transformadas de Clarke e Wavelet. A abordagem inteligente utilizada permite analisar a condição operativa dos transformadores de potência e detectar a ocorrência de defeito interno, distinguindo-a de outras situações de operação, como, a energização, a energização solidária, a saturação dos transformadores de corrente e a sobreexcitação. As tomadas de decisão das técnicas desenvolvidas são realizadas pela lógica fuzzy após o pré-processamento dos sinais de entrada por meio de diversos métodos, os quais variam de acordo com o algoritmo que esta sendo executado. Os algoritmos propostos foram testados por meio de simulações realizadas através do software Alternative Transients Program (ATP). É importante salientar que nas simulações do ATP foram modelados diversos equipamentos que constituem o sistema elétrico de potência, incluindo um gerador síncrono com regulação de velocidade, linhas de transmissão com variação em frequência, transformadores de potência com suas respectivas curvas de saturação, transformadores de potencial e de corrente. Estas modelagens tiveram por objetivo gerar dados das distintas situações de operação para a verificação e análise da metodologia proposta. Os resultados da pesquisa mostram a aplicabilidade dos algoritmos propostos na proteção e no monitoramento dos transformadores de potência, mesmo nas condições mais adversas, como na ocorrência da saturação dos transformadores de corrente, uma vez que os sinais de entrada distorcidos pela saturação são corrigidos por uma rede neural artificial. Os resultados apresentados comparam as respostas obtidas pelas técnicas propostas em relação às saídas de um relé comercial, habilitado à proteção diferencial percentual. xvi Palavras-Chave: Transformadores de potência, proteção diferencial, sistema elétrico de potência, monitoramento de transformadores, Alternative Transients Program (ATP), sistemas inteligentes, transformada wavelet, transformada de Clarke.

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Current Transformers and Relays for High-Speed Differential Protection, With Particular Reference to Offset Transient Currents

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A current-based solution for transformer differential protection. I. Problem statement

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A new algorithm for avoiding maloperation of transformer restricted earth fault protection caused by the transformer magnetizing inrush current and current transformer saturation

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