DEVELOPMENT OF THE MEANS TO IMPROVE A SELECTIVE OPERATION OF THE DIFFERENTIAL-PHASE BUSBAR PROTECTION IN CASE OF CURRENT TRANSFORMERS SATURATION

Authors

  • Volodymyr Viktorovych Nitsenko Відокремлений підрозділ «Дніпровська електроенергетична система» державного підприємства «Національна енергетична компанія «Укренерго», Ukraine
  • Dmytro Oleksandrovych Kulahin Запорізький національний технічний університет, Ukraine
  • Pavlo Vadymovych Makhlin Запорізький національний технічний університет, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2016.98443

Keywords:

relay protection, differential-phase busbar protection, selectivity, impulse forming, current transformer saturation, magnetizing current

Abstract

An important problem in the field of development and technical improvement of the functional features of relay protection devices used at the electric power stations and power grids is a problem concerning with providing selective operation of these devices in the steady and transient emergency conditions and other modes under which the possible a saturation of the magnetic systems of measuring current transformers, to which are connected relay protection. The purpose of this paper is a development of the algorithmical means to increase selective operation of differential-phase busbar protection of switchgears of power stations and power grids in off-normal and emergency conditions in case of operation with saturation of current transformers. The paper analyzes the possible current transformer saturation conditions, and the functioning of the differential-phase busbar protection of switchgears in these conditions. According to the results of investigations a common feature for the above conditions was identified by authors. It is a presence of no-current pauses in the secondary circuits of saturated current transformers having some duration which is determined by the conditions and the degree of its saturation. The presence of no-current pauses at the secondary circuits of saturated current transformers for one of the bays that are connected to a common busbar and the lack of these pauses for other bays with unsaturated current transformers can lead to unselective operations of differential-phase busbar protection using the operational algorithm which is based in determining the duration of pauses in the impulse signals created from a half-waves of secondary currents. This feature ware taken as the basis for the development of a functional algorithm of operation of differential-phase busbar protection, the use of which increases the selectivity of the protection in case of a deep saturation of current transformers of one or more bays. The diagram and explanations of developed algorithm operation were given in the paper. In end of the paper were made conclusions about the effectiveness of its application.

Author Biographies

Volodymyr Viktorovych Nitsenko, Відокремлений підрозділ «Дніпровська електроенергетична система» державного підприємства «Національна енергетична компанія «Укренерго»

інженер служби релейного захисту

Dmytro Oleksandrovych Kulahin, Запорізький національний технічний університет

канд. техн. наук, проф

Pavlo Vadymovych Makhlin, Запорізький національний технічний університет

канд. техн. наук, доц.

References

Правила устройства электроустановок: Глава 3.2. Релейная защита / Минэнерго Украины. – 7-е изд., перераб. и доп. - Х: Форт, 2009. – 704 с.

Трансформатори вимірювальні. Частина 1. Трансформатори струму (IEC 60044-1:2003, IDT) : ДСТУ IEC 60044-1:2008. — [Чинний від 2010-01-01]. — К. : Держспоживстандарт України, 2010. — 38 с. — (Національний стандарт України).

Ніценко В. В. Дослідження похибок трансформаторів струму у системах релейного захисту в усталених та перехідних режимах енергосистеми / В.В. Ніценко, Д.О. Кулагін, П.В. Махлін // Електротехніка та електроенергетика. – Запоріжжя: ЗНТУ , 2016. – Вип.2/2016. – С.32-45.

Афанасьев В. В. Трансформаторы тока / В. В. Афанасьев, Н. М. Адоньев, В.М. Кибель, И. М. Сирота, Б.С. Стогний – Л: Энергоатомиздат, 1989. – 416 с.

S. E. Zocholl (2012), “Current Transformer Concepts”, Journal of Reliable Power : Vol. 5, pp. 31-55 (Eng).

Романюк Ф.А. Влияние насыщения трансформаторов тока на работу токовых защит / Романюк Ф.А., Тишечкин А.А., Румянцев В.Ю., Новаш И.В., Бобко Н.Н., Глинский Е.В. // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика 11T11T 11T11T: научно-технический и производственный журнал. – Минск: БНТУ, 2010. – Вип. 1/2010. – С. 5-9.

Ниценко В. В. Перспективы использования дифференциыально-фазного принципа для защиты систем сборных шин распределительных устройств 110–750 кВ / Ниценко В. В., Кулагин Д. А. // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. Щоквартальний науково-виробничий журнал. – Кременчук: КрНУ, 2015. – Вип. 3/2015 (31). – С. 158-166.

Кужеков С. Л. Защита шин электростанций и подстанций / С. Л. Кужеков, В. Я. Синельников. – М: Энергоатомиздат, 1983. – 184 с.

Бобин Д. Н. Исследование и разработка методов выполнения защит шин на перспективной микропроцессорной базе: дис. ... кандидата техн. наук : 05.14.02 / Бобин Дмитрий Николаевич. – М., 1999. – 211 с.

Ниценко В. В. Исследование основных расчетных параметров дифференциально-фазной защиты сборных шин энергообъектов и факторов электрической сети, оказывающих влияние на их выбор / В.В. Ниценко, Д.А. Кулагин, П.В. Махлин, А.Н. Климко // Електротехніка та електроенергетика. – Запоріжжя: ЗНТУ , 2015. – Вип.2/2015. – С.87-94. 205T205Thttp://journal.zntu.edu.ua/et/files/ET22015/ET(2)_2015.pdf205T

Issue

Section

TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT IN ENERGY