Влияние переходной характеристики цифрового фильтра на поведение микропроцессорной токовой защиты
Another Title
Influence of the Digital Filter Transient Characteristic on the Behavior of Microprocessor Current Protection
Bibliographic entry
Влияние переходной характеристики цифрового фильтра на поведение микропроцессорной токовой защиты = Influence of the Digital Filter Transient Characteristic on the Behavior of Microprocessor Current Protection / Ф. А. Романюк, Ю. В. Румянцев, В. Ю. Румянцев, Е. А. Дерюгина // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2025. – № 2. – С. 101-110.
Abstract
В микропроцессорной токовой защите в качестве информационных параметров тока могут использоваться мгновенные, амплитудные, действующие и средние значения. Они определяются в результате соответствующей обработки выходного сигнала цифрового фильтра. В неустановившихся режимах указанные параметры зависят от переходной характеристики фильтра. Поэтому поведение микропроцессорной токовой защиты при возникновении повреждений во многом определяется указанной характеристикой цифрового фильтра. В существующих защитах наиболее широко используются нерекурсивные фильтры Фурье и их разновидности. Главным недостатком данных фильтров является их сравнительно невысокое быстродействие. На их основе реализованы фильтры с более высокими динамическими свойствами, у которых частотные свойства сохранены. Исходя из сходства переходной характеристики, выделены следующие разновидности: фильтры с монотонной переходной характеристикой; фильтры с апериодической переходной характеристикой; фильтры с колебательной переходной характеристикой. Исследовано влияние названых фильтров на поведение микропроцессорной токовой защиты, содержащей основную быстродействующую и резервную медленнодействующую ступени. В результате выполненных исследований показано, что цифровые фильтры с монотонной переходной характеристикой обеспечивают устойчивое функционирование и селективное действие ступеней защиты при повреждениях на основном и смежном участках. Фильтры с апериодической переходной характеристикой способствуют неселективному действию быстродействующей ступени при коротких замыканиях в начале смежного участка. Фильтры с колебательной переходной характеристикой также способствуют неселективной работе быстродействующей ступени и могут обусловливать ее неустойчивое функционирование при токах короткого замыкания, близких по значениям к токам срабатывания и возврата. Медленнодействующая ступень защиты при всех видах переходных характеристик цифровых фильтров функционирует устойчиво и селективно.
Abstract in another language
In microprocessor current protection, instantaneous, amplitude, current, and average values can be used as current information parameters. They are determined as a result of the appropriate processing of the digital filter output signal. In unsteady modes, the specified parameters depend on the transient characteristic of the filter. Therefore, the behavior of the microprocessor current protection in case of damage is largely determined by the specified characteristic of the digital filter. Non-recursive Fourier filters and their varieties are most widely used in existing defenses. The main disadvantage of these filters is their relatively low speed. Based on them, filters with higher dynamic properties are implemented, in which frequency properties are preserved. Based on the similarity of the transient characteristic, the following varieties are distinguished: filters with a monotonic transient characteristic; filters with an aperiodic transient characteristic; filters with an oscillatory transient characteristic. The effect of these filters on the behavior of a micro-processor current protection containing the main high-speed and backup slow-acting stages has been investigated. As a result of the mentioned investigations, it has been shown that digital filters with a monotonous transient characteristic provide stable functioning and selective action of protection steps in case of damage in the main and adjacent sections. Filters with an aperiodic transient characteristic contribute to the non-selective action of the high-speed stage in case of short circuits at the beginning of the adjacent section. Filters with an oscillatory transient characteristic also contribute to the non-selective operation of the high-speed stage and can cause its unstable operation at short-circuit currents close in values to the operating and return currents. The slow-acting protection stage functions steadily and selectively for all types of transient characteristics of digital filters.
View/
Collections
- № 2[6]