Programvara för inställning av transformatordifferentialskydd

Sammanfattning: Differentialskydd används ofta i elkraftsystem för att skydda objekt med mindre geografisk utsträckning som t.ex. samlingsskenor och transformatorer. När en transformator drabbas av fel kan det ökade gastrycket inuti tanken leda till brand och i värsta fall också en explosion om transformatorn inte frånkopplas. För att skydda större transformatorer används ofta transformatordifferentialskydd eftersom de erbjuder hundraprocentig selektivitet och därmed kan frånkoppla momentant om ett fel upptäcks. Differentialskydd för transformatorer måste innehålla funktioner för att blockera frånkoppling vid vissa scenarion som orsakar ”falska” differentialströmmar utan att ett fel har inträffat. Ett exempel är inrusningsströmmen som uppstår när en transformator spänningssätts. Inrusningsströmmen är ett transient fenomen och avtar med tiden. Eftersom strömmen innehåller övertoner kan övertonsstabilisering användas för att blockera frånkoppling. Falsk differentialström uppstår även då transformatorn är utrustad med lindningskopplare och denna inte befinner sig i mittläge. Differentialströmmen som uppstår är beroende av lindningskopplarens läge samt proportionell mot storleken av den genomgående strömmen. Transformatordifferentialskydd har därför en stabiliserande funktion som tillåter större differentialströmmar när transformatorn är högt belastad. Den stabiliserande funktionen förhindrar även frånkoppling då strömtransformatorerna blir mättade vid stora genomgående strömmar som kan orsakas av t.ex. ett externt fel i närheten av transformatorn. Elektromekaniska transformatordifferentialskydd förlitar sig på analog kompensering av nollföljdseliminering samt felanpassning av strömtransformatorer. Eftersom denna kompensering inte kan antas vara speciellt noggrann måste känslighet offras för att inte riskera onödiga frånkopplingar. I moderna transformatordifferntialskydd används istället en mikroprocessor för att numeriskt utföra all kompensering i beräkningsalgoritmer. Detta medför en mer exakt funktion vilket ger möjligheten för känsligare inställningar utan att minska pålitligheten. För att underlätta reläskyddsingenjörens inställningsarbete har en programvara utvecklas för att åskådliggöra den förväntade differentialströmmen orsakad av lindningskopplare och eventuellt lastuttag i skyddszonen. Programmet är utvecklat för att hantera olika transformatordifferentialskydd från ABB, Areva och Siemens.