Under unbalanced conditions three phase instantaneous power oscillates at twice the power system frequency. The magnitude of these oscillations can be used as a measure of the system unbalance. This paper has introduced a new digital relaying algorithm designed to detect asymmetrical faults by monitoring the sinusoidal oscillations of the three-phase instantaneous power measured at the generator terminal. Once an asymmetrical fault is detected, the algorithm checks the direction of the negative sequence-reactive power flow at the machine terminal to discriminate between internal and external faults. Power system test studies presented show that the new relay provides fast tripping for internal asymmetrical faults and back up protection for external asymmetrical fault conditions

چکیده

درشرایط غیربالانس توان لحظه ای سه فاز (three-phase instantaneous power) دو برابر فرکانس سیستم قدرت نوسان می کند. میزان این نوسانات می تواند به عنوان مقیاسی برای سنجش عدم تعادل سیستم مورد استفاده قرار گیرد. این مقاله یک الگوریتم رله دیجیتال جدید ارائه می کند که به منظور آشکارسازی خطای نامتقارن از طریق نظارت بر نوسانات سینوسی توان لحظه ای سه فاز که در ترمینال ژنراتور اندازه گیری شده است، طراحی شده است. هنگامی که یک خطای نامتقارن مشاهده می شود، الگوریتم جهت توان فعال توالی منفی ای (negative sequence reactive power) که به سمت ترمینال (terminal) ماشین شارش می یابد را چک می کند تا میان خطای داخلی و خارجی تفاوت قائل شود. مطالعات تست سیستم قدرت حاضر نشان می دهد که رله ی جدید قطع سریع خطای نامتقارن داخلی و حفاظت پشتیبان (back up protection) برای شرایط خطای نامتقارن خارجی را فراهم می سازد.

1-مقدمه

برخی شرایط سیستمی می توانند منجر به عملکرد نامتوازن یک سیستم قدرت الکتریکی شوند. توالی منفی حاصل که از عملکرد نامتوازن ناشی شده است منجر به ایجاد یک میدان دوار می شود و فرکانسی دو برابر فرکانس e.m.f.s در سیم پیچهای میدان (field winding) و بدنه روتور (rotor) ژنراتور تولید می کند. از آنجایی که جریانات گردابی (eddy-currents) حاصل بسیار بزرگ هستند و منجر به گرم شدن بدنه ی روتور می شوند، ماشین قادر به تحمل طولانی مدت این جریانات نیست...