<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/1029-7448-2018-61-2-108-117</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-1192</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ТОКОВЫХ ЦЕПЕЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>DETECTION OF CURRENT CIRCUITS FAULT FOR DIFFERENTIAL CURRENT PROTECTION</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ломан</surname><given-names>М. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Loman</surname><given-names>M. S.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Каченя</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kachenya</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки: Каченя Владислав Станиславович – ОАО «Белэлектромонтажналадка», ул. Плеханова, 105а, 220101, г. Минск. Тел.: +375 17 368-09-05    v.s.kachenya@gmail.com</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence: Kachenya Vladislav S. – JSC “Belelektromontazhnaladka”, 105а Plekhanov str., 220101, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 368-09-05    v.s.kachenya@gmail.com</p></bio><email xlink:type="simple">v.s.kachenya@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белэлектромонтажналадка</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belelektromontazhnaladka</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>04</month><year>2018</year></pub-date><volume>61</volume><issue>2</issue><fpage>108</fpage><lpage>117</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Ломан М.С., Каченя В.С., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Ломан М.С., Каченя В.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Loman M.S., Kachenya V.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/1192">https://energy.bntu.by/jour/article/view/1192</self-uri><abstract><p>Ложная работа дифференциальной токовой защиты приводит к отключению наиболее ответственных электроэнергетических объектов. Повреждение вторичных цепей трансформаторов тока является одной из наиболее частых причин ложной работы защиты. Своевременное определение данной неисправности повышает надежность работы дифференциальной токовой защиты и уменьшает количество ложных отключений. В статье рассмотрены способы определения обрыва вторичных токовых цепей для дифференциальной защиты. Часть способов мгновенно реагирует на неисправность вторичных токовых цепей, а другая часть идентифицирует повреждение по истечении определенной выдержки времени. Каждый из рассмотренных способов обладает своими преимуществами и недостатками. Предложен новый метод определения обрыва вторичных токовых цепей на основе анализа приращений действующих значений дифференциального и тормозного токов. При этом приращения вычисляются за половину периода промышленной частоты, что обеспечивает быстрое определение неисправности. Использование суммы и разности приращений тормозного и дифференциального токов позволяет с наибольшей чувствительностью определить обрыв токовых цепей. Метод может быть адаптирован для работы с любым типом дифференциальной защиты, в том числе с защитой трансформатора. Оценка приращения действующего значения тока выполняется с учетом переходного процесса в фильтре Фурье. С помощью вычислительного эксперимента установлен предел погрешности такой оценки. Представлена блок-схема алгоритма определения обрыва токовых цепей на основании анализа приращений действующих значений тормозного и дифференциального токов, описан принцип его функционирования. Произведено определение параметров срабатывания. Установлены пределы чувствительности способа. Методом вычислительного эксперимента с использованием среды моделирования MatLab Simulink определены временные характеристики алгоритма.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>False operation of the differential current protection leads to tripping of the most important electrical power objects. Fault of current transformer’s secondary circuits is one of the most often cause of false operation of the differential current protection. Early determination of this malfunction increases the reliability of the differential current protection and reduces the number of false trips. In the present article the methods of secondary open circuit determining for the differential protection are described. Some of the methods react instantly to the malfunction of secondary current circuits, and the other part identifies fault after a certain time delay. Each of considered methods has its advantages and disadvantages. A new method for determination secondary open current circuits based on the analysis of increments of the RMS values of differential and braking currents has been proposed. In this case, increments are calculated for half the period of the industrial frequency, which provides quick fault determining. The use of the sum and the difference between the increments of the brake and differential currents makes it possible to determine the open circuits in the most sensitive way. The method can be adapted to work with any type of differential protection, including transformer protection. The evaluation of the increment of the RMS current value is performed taking into account the transient process in the Fourier filter. With the aid of a computational experiment, the error limit of such an estimate is determined. The block diagram of algorithm of determination of open circuits on the basis of the analysis of increments of the acting values of brake and differential currents is presented; the principle of its functioning is described. The parameters of operation are determined. The limits of sensitivity of the method are determined, too. The time characteristics of the algorithm have been determined by the method of computational experiment with the of the MatLab Simulink simulation environment.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вторичные токовые цепи</kwd><kwd>обрыв</kwd><kwd>дифференциальная токовая защита</kwd><kwd>синусоидальный сигнал</kwd><kwd>уставка срабатывания</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>secondary current circuits</kwd><kwd>open circuit</kwd><kwd>current differential protection</kwd><kwd>sinusoidal signal</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Правила устройства электроустановок. 7-е и 6-е изд. М.: Госторгиздат, 2008. 504 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Electrical Devices Installation Rules. 7th and 6th ?ds. (2008) Moscow, Gostorgizdat Publ. 504 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федосеев, А. М. Релейная защита электроэнергетических систем / А. М. Федосеев. М.: Энергоатомиздат, 1984. 520 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedoseev A. M. (1984) Relay Protection of Electric Power Systems. Moscow, Energoatomizdat Publ. 520 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шнеерсон, Э. М. Цифровая релейная защита / Э. М. Шнеерсон. М.: Энергоатомиздат, 2007. 549 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shneerson E. M. (2007) Digital Relay Protection. Moscow. Energoatomizdat Publ. 549 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Реле микропроцессорное МР901, МР902 дифференциальной защиты шин: руководство по эксплуатации ПШИЖ 144.00.00.00.003 РЭ, редакция 3.00 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bemn.by/filedownload.php?file=3131.pdf. Дата доступа: 20.04.2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Microprocessor Relay MP901, MP902 for Differential Protection of Busbars: User Manual, PShIZh 144.00.00.00.003 RE, Revision 3.00. Available at: http://bemn.by/filedownload.php?file=3131.pdf (Accessed 20 April 2017) (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устройство защиты сборных шин REB670. Версия 2.1. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://library.e.abb.com/public/ac2020f4dcd54b8d802988ed68f26e1b/1MRK505340BRU_A_ru_REB670_2.1.pdf. Дата доступа: 28.03.2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tire protection device REB670. Version 2.1. Product Guide. Available at: https://library.e.abb.com/public/ac2020f4dcd54b8d802988ed68f26e1b/1MRK505340-BRU_A_ru_REB670_2.1.pdf (?cessed 28 March 2017) (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Романюк, Ф. А. Информационное обеспечение микропроцессорных защит электроустановок / Ф. А. Романюк. Минск: Технопринт, 2001. 133 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Romaniuk F. A. (2001) Information Support of Microprocessor-Based Protection of Electrical Installations. Minsk, Technoprint. 133 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Реализация цифровых фильтров в микропроцессорных устройствах релейной защиты / Ю. В. Румянцев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2016. Т. 59, № 5. C. 397–417. DOI: 10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rumiantsev Y. V., Romaniuk F. A., Rumiantsev V. Y., Novash I. V. (2016) Digital Filters Implementation in Microprocessor-Based Relay Protection. Energetika. Izvestyia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’Edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 59 (5), 397–417 (in Russian) DOI: 10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: ГОСТ 32144–2013. Введ. 01.07.2014. М.: Росстандарт, 2014. 19 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 32144–2013 (2014) Electric Energy. Electromagnetic Compatibility of Technical Means. Standards of Quality of Electric Energy in Systems of Power Supply of General Purpose. Moscow, Rosstandart Publ. 19 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новаш, И. В. Упрощенная модель трехфазной группы трансформаторов тока в системе динамического моделирования / И. В. Новаш, Ю. В. Румянцев // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2015. № 5. С. 23–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Novash I. V., Rumiantsev Y. V. (2015) A Simplified Model of Three-Phase Bank of Current Transformers in the Dynamic Simulation System. Energetika. Izvestyia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’Edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, (5), 23–38 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MatLab, SimPowerSystems и Simulink / И. В. Черных. М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chernykh I. V. (2008) Modeling of Electrical Devices in MatLab, SimPowerSystems and Simulink. Moscow, DMK Press; Sankt-Petersburg, Piter Publ. 288 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьяконов, В. П. MatLab и Simulink для радиоинженеров / В. П. Дьяконов. М.: ДМК Пресс, 2011. 975 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D'yakonov V. P. (2011) MatLab ? Simulink for Radio Engineers. Moscow, DMK Press. 975 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
