تشخیص و طبقه بندی خطاهای فرامرزی، خطاهای الکتریکی داخلی و خارجی و جریان هجومی در ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده از تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی

این مقاله، به بررسی و عملکرد حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتورهای قدرت در حضور انواع خطا های داخلی، خطاهای خارجی و خطاهای فرامرزی1 در حضور اشباع ترانسفورماتورهای جریان که از نوآوری اصلی این تحقیق بشمار می رود، پرداخته است. تشخیص و طبقه بندی خطاهای فرامرزی از سایر پیشامدها، از مهمترین چالش‌هایی است که امروزه مهندسان حفاظت با آن روبرو هستند. لذا در این تحقیق، از تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی2 به‌منظور تشخیص و طبقه بندی دقیق این پیشامدها براساس استخراج شاخص های ضرایب انرژی ویژگی های برتر در سطوح مختلف انرژی استفاده شده است. ابتدا، خطاهای فرامرزی، خطاهای داخلی و خارجی و همچنین پدیده جریان هجومی بر روی سیستم مورد مطالعه در محیط نرم‌افزار emtp شبیه‌سازی و جریان دیفرانسیل در پیشامدهای مختلف نمونه برداری شده است. سپس، شاخص های میانگین مجموع ضرایب انرژی هر سطح توسط تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی توسط نرم افزار matlab محاسبه شده و براساس مقادیر شاخص ها، تمایز و کلاسه بندی پیشامدها صورت می گیرد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی ها تایید می کند که الگوریتم حفاظتی پیشنهادی قابلیت تشخیص و طبقه بندی خطاهای فرامرزی از دیگر پیشامدها را در شرایط مختلف کاری ترانسفورماتورها داشته و سبب بهبود عملکرد حفاظت دیفرانسیل و افزایش قابلیت اطمینان سیستم قدرت خواهد شد.

Detection and Classification of Cross-Country Faults, Internal and External Electrical Faults and Inrush Current in Power Transformers Using Maximum Overlap Discrete Wavelet Transform

This paper investigates the performance of differential protection of power transformers in the presence of internal faults, external faults, and crosscountry faults in the presence of current transformers saturation, which is one of the main innovations of this study. Today, detection and discrimination of crosscountry faults from other disturbances are one of the most important challenges facing protection engineers. Therefore, in this study, maximum overlap discrete wavelet transform has been used in order to accurately detect and classify these disturbances based on the extraction of energy coefficient indices of superior features. First, the crosscountry faults, internal faults and external electrical faults, and inrush current phenomenon on the system under study in the EMTP software are simulated and differential current is sampled in different disturbances. Then, the mean indices of the sum of energy coefficient each level are calculated by MODWT by MATLAB software, and based on the values of indices, discrimination and classification of events are done. The results obtained from the simulations confirm that the proposed protection algorithm can detect and classify crosscountry faults from other disturbances. Also, this method will improve the differential protection performance in different operating conditions and increase the reliability of power systems.