Decreasing the effect of the second harmonic component for power transformer protection

Abstract

Güç transformatörleri enerji sistemlerinin en pahalı ve vazgeçilmez elemanlarından biridir. Değişik tipte arızalar ile karşı karşıya kalırlar ve bunların etkileri de farklı şekillerde ortaya çıkar. Buna ek olarak, tamir ve arızaların giderilme aşamaları oldukça pahalı ve zaman gerektirmektedir. Bu durumdan kaçınmak için, çalışmakta olan güç transformatörlerinin korunması ve gözlenmesi amacıyla yeni yöntemler ve sistemler geliştirilmiştir. Ani mıknatıslanma akımı durumunda gereksiz açma sinyalinden kaçınmak amacıyla ikinci harmonik bileşeninin sınırlandırılması yöntemi güç transformatörlerinin diferansiyel korumasında en genel kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışma güç transformatörlerinin diferansiyel korumasında ani mıknatıslanma durumunda güvenilir yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Bu amaçla laboratuar şartlarında yeni bir AC sürücü düzeneği tasarlanmış ve uygulanmıştır. Sonuç olarak, bu tasarlanan sürücü düzeneği gerçek ani mıknatıslanma koşullarında denenmiştir.

The transformer is one of the most expensive and important electrical equipment of a power distribution system and therefore the loss of such equipment through catastrophic failure can be very costly. Furthermore, repair or replacement is expensive and time consuming. To avoid this, methods and systems for monitoring and protecting of power transformers in service have been developed in recent years. To avoid the needless trip by magnetizing inrush current, the second harmonic component is commonly used for blocking differential relay in power transformers. This paper describes a new approach for power transformer differential protection that ensures security for inrush phenomenon during switching on. For this purpose, a new AC drive circuit is designed and implemented in a laboratory environment. Finally, we compare the behavior of this new drive for real cases of magnetizing inrush conditions.