Índice de bloqueo para mejorar la protección diferencial de secuencia negativa de transformadores utilizando ATP/EMTP



Document title: Índice de bloqueo para mejorar la protección diferencial de secuencia negativa de transformadores utilizando ATP/EMTP
Journal: Ingeniería. investigación y tecnología
Database: PERIÓDICA
System number: 000448066
ISSN: 1405-7743
Authors: 1
2
3
Institutions: 1Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Ciudad de México. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, Ciudad de México. México
3Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Energía, Azcapotzalco, Ciudad de México. México
Year:
Season: Ene-Mar
Volumen: 22
Number: 1
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract En este trabajo se presenta un nuevo índice de bloqueo para mejorar el rendimiento de la protección diferencial del transformador basado en la secuencia negativa. Para garantizar la confiabilidad de cualquier red eléctrica, los esquemas de protección son una tarea primordial. Particularmente, los transformadores de potencia están sujetos a eventos transitorios de falla y no falla, tales como fallas entre espiras, corrientes de magnetización y sobreexcitación. En consecuencia, la protección del transformador debe funcionar correctamente bajo fenómenos transitorios. Para analizar las fallas internas y algunos eventos transitorios en transformadores, se implementa una protección diferencial de secuencia negativa mediante el uso del software ATP/EMTP. El esquema propuesto emplea un esquema de protección diferencial (87Q), el cual se basa principalmente en la diferencia angular entre secuencias negativas de las corrientes primarias y secundarias utilizando un relevador de ángulo de operación (ROA). Esta propuesta de protección introduce un índice de bloqueo para evitar el mal funcionamiento durante la energización del transformador, ya que se ha reportado que el ROA puede presentar un mal funcionamiento durante eventos transitorios. El nuevo índice introducido representa una distancia entre secuencias durante el período transitorio, lo que ayuda a discriminar las fallas internas de las corrientes de energización. En este sentido, los autores presentan una evaluación del índice de bloqueo introducido para evitar el mal funcionamiento, especialmente cuando la protección diferencial está funcionando en condiciones desbalanceadas, o en condiciones transitorias, como la corriente de energización. Con base en los resultados, la propuesta muestra un buen desempeño y su efectividad es demostrada bajo diferentes escenarios de falla
English abstract This work introduces a new blocking index to improve the transformer differential protection performance based on the negative sequence. To ensure the reliability of any electrical network, the protection schemes are a primary task. Particularly, power transformer because these are subject to transient events such as turn-to-turn faults, magnetizing inrush currents, and overexcitation. In consequence, the transformer protection must operate properly under non-fault transient phenomena. To analyses internal faults and transient events in transformers, a negative sequence differential protection is implemented using ATP/EMTP software. The proposed scheme employs a differential protection scheme (87Q), which is mainly based on the angular difference between negative sequences of the primary and secondary currents by using a Relay Operating Angle (ROA). This improved protection introduces a blocking index to avoid incorrect operations during transformer energization because it has been reported that ROA may present false operations under transient events. The new introduced index represents a distance between sequences during the transient period, which helps to discriminate internal fault from inrush currents. In this sense, the authors present an evaluation of the introduced blocking index to avoid incorrect operations, especially when this protection is working under unbalanced conditions, or in non-fault transient conditions, such as magnetizing inrush current. Based on the results, the proposal presents good performance and its effectiveness is proved under different fault scenarios
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería eléctrica,
Redes eléctricas,
Corrientes de magnetización,
Fallas internas,
Secuencia negativa,
Protección diferencial,
Relevador de ángulo de operación,
Transformadores de potencia
Keyword: Electrical engineering,
Electrical networks,
Inrush current,
Internal faults,
Negative sequence,
Differential protection,
Relay operating angle,
Power transformers
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