On the Problem of Selecting and Replacing Current Transformers for Relay Protection Devices

Authors

  • Stanislav L. Kuzhekov Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Общества с ограниченной ответственностью «Научно-производственная фирма «Квазар»
  • Andrey A. Degtyarev Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственная фирма «Квазар»
  • Nikolay A. Doni Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «ЭКРА»
  • Aleksey A. Shurupov Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «ЭКРА»

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2020-6-72-82

Keywords:

short circuit, transient, current transformer, class P, saturation, non-magnetic gap, algorithm, stability, operation

Abstract

In connection with cases of incorrect operation of high-speed relay protection devices (RPD) in case of short circuits outside their range, the issue of replacing current transformers (CT) of class P with more advanced current converters is relevant. The article shows that the decision to replace existing class P CTs with CTs with a non-magnetic gap should be made taking into account the probability of saturation of the magnetic cores of the latter in a transient short-circuit mode, as well as an increase in their dimensions compared to class P CTs. The issue of using optoelectronic current converters should be resolved after the latter are put into mass production, taking into account the difficulty of integrating the latter with the RPDs implemented using an Electromechanical base. In many cases, the correct functioning of high-speed RPDs without replacing existing CTs of class P can provide the following measures: the use of algorithms that increase the stability of the operation of high-speed RPDs when the CT is saturated; taking into account in the calculations of the settings the rectangular characteristic of the CT magnetization in transient modes and the permissible deceleration of protections under the condition of the dynamic stability of electric power systems; refusal to use CT connection groups (physical sum of currents, delta and star).

Author Biographies

Stanislav L. Kuzhekov, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Общества с ограниченной ответственностью «Научно-производственная фирма «Квазар»

Doctor of Technical Sciences, Professor.

Andrey A. Degtyarev, Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственная фирма «Квазар»

Candidate of Technical Sciences, Lead Engineer.

Nikolay A. Doni, Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «ЭКРА»

Candidate of Technical Sciences, Scientific Director.

Aleksey A. Shurupov, Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «ЭКРА»

Candidate of Technical Sciences, Department Head.

References

Циглер Г. Цифровая дифференциальная защита. Принципы и область применения; перевод с англ. / под ред. А.Ф. Дьякова. М.: Знак, 2008. 216 с.

Беркович М.А., Семёнов В.А. Основы автоматики энергосистем. М.: Энергия, 1968.

Алексеев В.Г. Апериодические составляющие токов короткого замыкания в сетях сверхвысокого напряжения // Электричество. 1987. № 9. С. 51 - 54.

Шперлинг Б.-Р.Т. Характеристики включения выключателей и их влияние на параметры распределения перенапряжений при включении ненагруженной линии // Изв. НИИ постоянного тока. 1968. № 14. С. 146 - 155.

Стогний Б.С. Теория высоковольтных измерительных преобразователей переменного тока и напряжения. Киев: Наук. думка, 1984. 272 с.

Баев А.В. Остаточная индукция в трансформаторах тока релейной защиты // Электричество. 1971. № 7. С. 4 - 9.

Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Кибель В.М. и др. Трансформаторы тока/ Л.: Энергоатомиздат, 1989.

Дони Н.А. Возможность неселективного действия быстродействующих дистанционных защит при внешних повреждениях с большими токами КЗ // Релейщик. 2015. № 4. С. 30 - 33.

Published

2020-12-15

How to Cite

(1)
Kuzhekov, S. L.; Degtyarev, A. A.; Doni, N. A.; Shurupov, A. A. On the Problem of Selecting and Replacing Current Transformers for Relay Protection Devices. electromeh 2020, 63, 72-82.

Issue

Section

Articles