BRPI0608117A2

BRPI0608117A2 - relé protetor e aparelho e método para detectar uma perda de uma conexão de transformador de corrente

Info

Publication number: BRPI0608117A2
Application number: BRPI0608117-7A
Authority: BR
Inventors: Armando Guzman-Casillas; Normann Fischer
Original assignee: Schweitzer Engineering Lab Inc
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2010-11-09
Also published as: AU2006218736B2; US20060198065A1; MX2007010546A; US7196884B2; AU2006218736A1; ZA200707274B; WO2006093926A1; NZ560345A

Abstract

RELé PROTETOR E APARELHO E MéTODO PARA DETECTAR UMA PERDA DE UMA CONEXAO DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE Descreve-se um aparelho e método para detectar uma perda de uma conexão de transformador de corrente acoplando um relé protetor a um elemento de sistema de potência de um sistema de potência de trifásico e provendo uma pluralidade de formas de onda de corrente secundárias do sistema de potência trifásico ao relé protetor. O aparelho inclui um primeiro circuito lógico e uma segunda lógica configurada para fornecer primeiro esegundo sinais binários correspondentes em resposta a comparações respectivas de valor(es) de corrente calculado(s) de uma pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fase a valores limiares respectivos. O aparelho também inclui um flip-flop de ajuste reajuste que tem uma entrada ajustada adaptada para receber o primeiro e segundo sinais binários fornecer um terceiro sinal binário. O terceiro sinal binário indica perda de uma conexão de transformador de corrente quando a entrada ajustada é ativada e indica nenhuma perda de uma conexão de transformadorde corrente quando a entrada reajustada é ativa.

Description

"RELÊ PROTETOR E APARELHO E MÉTODO PARA DETECTAR UMAPERDA DE UMA CONEXÃO DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE"

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

Nenhuma

Antecedentes da Invenção

A presente invenção geralmente se refere à proteção desistema de potência, e mais especificamente, a um aparelho e método paradetectar a perda de uma conexão de transformador de corrente que acopla umrelê diferencial de corrente a um elemento de um sistema de potência.

São projetados sistemas de utilidade elétricos ou sistemas depotência para gerar, transmitir e distribuir energia elétrica a cargas. A fim defazer isto, sistemas de potência incluem geralmente uma variedade deelementos de sistema de potência tais como geradores elétricos, motoreselétricos, transformadores de potência, linhas de transmissão de potência,coletores e capacitores, para nomear uns poucos. Como resultado, sistemas depotência também têm que incluir dispositivos protetores e procedimentos paraproteger os elementos do sistema potência de condições anormais tais comocurto-circuitos elétricos, sobrecargas, variações de freqüência, flutuações devoltagem, e similares igual.

Em geral, os dispositivos protetores e procedimentos agempara isolar algum elemento do sistema de potência do resto do sistema depotência por detecção da condição anormal ou uma falha relacionada aoelemento. Mais especificamente, um relê diferencial de corrente moduladordemodulador é projetado para monitorar corrente que escoa em um elementode sistema de potência protegido ("elemento protegido"), tendo η conexõeselétricas, medindo a corrente que escoa no elemento protegido e calculandointer alia, a soma de toda a corrente medida. A soma de todas as correntesmedidas pode ser chamada a corrente de diferença, a corrente total, ou acorrente de operação do elemento protegido.Uma vez que correntes que resultam de uma falha podemfacilmente exceder 10.000 ampères (amps) e uma vez que um relê diferencialde corrente é projetado para medir correntes de até 100 amps mediante suasconexões elétricas, o elemento protegido é acoplado ao relê diferencial decorrente por transformadores de corrente que operam para reduzir em escalasproporcionalmente a corrente do sistema de potência primária (enquantoretém a mesma relação de fase) que escoa no elemento protegido a umamagnitude que pode ser prontamente monitorada e medida pelo relêdiferencial de corrente. Como é conhecido, quando o elemento protegido estáoperando sob condições normais, a soma de todas as correntes (primárias) queentram no elemento protegido é de cerca de zero (lei de corrente deKirchhoffs). Se o elemento protegido tem um curto circuito, ou está em falhasua corrente de operação será substancialmente diferente de zero indicandoque há algum caminho não permissível através do qual uma corrente escoa.Se a corrente de operação excede algum limiar, ou corrente de captação, orelê diferencial de corrente emite um sinal de disparo para um ou maisdisjuntores de circuito de potência fazendo ele (eles) abrir e portanto isolar oelemento protegido defeituoso do resto do sistema de potência.

Devido a seu papel integral na operação do relê diferencial decorrente, se um transformador de corrente defeituoso fornece uma correntesecundária incorreta ou errante ao relê diferencial de corrente, problemaspodem surgir na operação do relê diferencial de corrente. Como a correntesecundária incorreta ou errante não é reflexiva da corrente primária real, elapode resultar em falha no disparo do disjuntor de circuito na eventualidade deum curto circuito no elemento protegido, ou pode resultar em disparo errôneoquando nenhum curto circuito existir. Em outras palavras, o relê diferencialde corrente pode "perceber" inapropriadamente um curto circuito ou outrafalha no dispositivo protegido quando a corrente errante é na verdade devida aum problema no transformador de corrente.Como é sabido, transformadores de corrente são dispositivosmedidores não lineares e, como resultado, sob corrente primária alta, acorrente secundária CT pode ser em proporção drasticamente diferente dacorrente primária original. Por exemplo, a maioria dos tipos detransformadores de corrente pode reproduzir fielmente correntes até algumvalor máximo (por exemplo 10,000 amps). Porém, se a corrente primária (p.ex. I1) que escoa para o elemento protegido excede esse valor máximo, ocorresaturação do transformador de corrente quando a saída do transformador decorrente (p.ex. 7{), ou a corrente secundária, não pode mais representar comprecisão para a corrente do relê diferencial, a corrente real que escoa para odispositivo protetor. Como resultado, uma má operação do relê pode ocorrerquando um dos transformadores de corrente (conectado entre o relêdiferencial de corrente e o elemento protegido) se satura e o relê diferencialde corrente emite um sinal de disparo para o(s) disjuntor(es) de circuitoquando nenhum curto circuito existe no elemento protegido. Também épossível, embora muito menos provável, que o relê diferencial de corrente vaideixar de disparar o(s) disjuntor(es) de circuito devido a um transformador decorrente saturado em resposta a um curto circuito no elemento protegido.

Por causa da potencial má operação do relê, relês diferenciaisde corrente são tipicamente projetados com um mecanismo de restriçãodestinado a conter o relê diferencial de corrente (por exemplo, impedir que eleemita um sinal de disparo) sob certas circunstâncias. Um mecanismo derestrição inclui aumentar a captação de corrente do relê diferencial de correntequando as correntes que entram no elemento protegido aumentam. Porexemplo, Equação (1) ilustra um exemplo de calcular a corrente de operaçãopara um relê diferencial de corrente que utiliza um mecanismo de restrição.

<formula>formula see original document page 4</formula>Em outras palavras o relê diferencial de corrente emite umsinal de disparo quando a corrente de operação Ioperate excede a soma dacorrente limiar de captação IpiCkup· mais o produto de alguma constante e asoma das magnitudes de todas as correntes Mrestraint que entra no elementoprotegido. Também podem ser usados esquemas alternativos. Por exemplo, orelê diferencial de corrente pode emitir um sinal de disparo quando a correntede operação excede a restrição de corrente somente ou quando a corrente deoperação excede a corrente de captação apenas.

Como será apreciado por aqueles com habilidade ordinária natécnica, a Equação (1) pode ser facilmente modificada para acomodar umsistema de potência trifásico típico onde o condutor que leva a corrente I1 érepresentativo de três condutores separados A, B, e C, levando três correntesde fase separadas Iai, Ibu e Ici- Igualmente, o condutor que leva corrente In érepresentativo de três condutores separados A, B, e C, levando três correntesseparadas IAn, IBn, e Icn- Além disso, o relê diferencial de corrente executaEquação (1) usando fases idênticas de cada dos grupos de η correntes queresultam em, por exemplo:

<formula>formula see original document page 5</formula>

k=constante

Em alguns casos onde uma das conexões (levando correntesecundária que é proporcional à sua corrente primária respectiva) entre otransformador de corrente e o relê diferencial de corrente se torna aberta oucurto-circuitada, a corrente que entra no relê diferencial de corrente partirdesse transformador de corrente diminui a substancialmente zero. Em taiscasos, o relê diferencial de corrente pode potencialmente operar em falhaporque a corrente perdida cria uma falsa "alta" corrente de operação que podepotencialmente exceder o limiar de disparo e portanto fazer que um sinal dedisparo não desejado seja emitido, apesar da ausência de um curto circuitodentro do dispositivo protegido. Tais conexões abertas ou curto-circuitadasque ocorrem entre o transformador de corrente (CT) e o relê diferencial decorrente são aqui chamadas de uma condição de "CT aberto".

Vários algoritmos da técnica anterior tentaram lida com acondição de CT aberto; porém todos têm limitações. Por exemplo, em umrecente algoritmo de técnica anterior implementado em um relê diferencial decorrente para detectar uma condição de CT aberto, uma condição de CTaberto é detectada só para CTs que levam uma corrente que chega, e não paraCT que leva uma corrente que sai. Ademais, três segundos de condições decarregamento estáveis (ou seja, corrente total através da carga) são requeridosantes do algoritmo de técnica anterior ser habilitado, deste modo tornando orelê diferencial de corrente vulnerável a má operação durante esses trêssegundos no caso de uma ocorrência de uma condição de CT aberto.

Sumário da Invenção

De acordo com um aspecto da invenção, é descrito um relêprotetor configurado para impedir geração de um sinal de disparo, medianteoperação do relê protetor, quando uma conexão de transformador de correnteé perdida. A conexão de transformador de corrente é provida por um de umapluralidade de transformadores de corrente acoplando o relê protetor aoelemento de sistema de potência e provendo uma pluralidade correspondentede formas de onda de corrente secundárias do sistema de potência trifásico aorelê protetor. Em uma modalidade, o relê protetor pode ser um relê diferencialde corrente. O relê protetor inclui um circuito lógico de sinal configurado parafornecer um primeiro sinal binário em resposta à recepção de uma pluralidadede fluxos de amostra de corrente digitalizada de mesma fase derivados dapluralidade de formas de onda de corrente secundárias. Em uma modalidade,um primeiro valor do primeiro sinal binário indica uma ocorrência de umcurto circuito no elemento de sistema de potência. O relê protetor tambéminclui um circuito lógico detectado por transformador de corrente perdida(CT) configurado para fornecer um segundo sinal binário em resposta a pelomenos uma comparação de pelo menos um valor de corrente calculado dapluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizada de mesma fase apelo menos um valor limiar. Um primeiro valor do segundo sinal binárioindica a perda de conexão do transformador de corrente. Um circuito lógicode disparo é acoplado ao circuito lógico digital e ao circuito lógico detectadopor CT perdido. O circuito lógico de disparo é configurado para gerar o sinalde disparo quando o primeiro sinal binário tem o primeiro valor e o segundoque sinal binário tem um segundo valor, e para impedir geração do sinal dedisparo quando o segundo sinal binário tem o primeiro valor.

De acordo com um outro aspecto da invenção, é descrito umaparelho e um método, preferivelmente em um relê protetor baseado emcorrente, para detectar uma perda de uma conexão de transformador decorrente provida por um de uma pluralidade correspondente detransformadores de corrente acoplando o relê protetor a um elemento desistema de potência de um sistema de potência trifásico e provendo umapluralidade de formas de onda de corrente secundárias do sistema de potênciatrifásico ao relê protetor. O aparelho inclui um primeiro circuito lógicoconfigurou para fornecer um primeiro sinal binário em resposta a pelo menosuma primeira comparação de pelo menos um valor de corrente calculado deuma pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fasea pelo menos um primeiro valor limiar de uma pluralidade de valoreslimiares. A pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizada demesma fase é derivada da pluralidade de formas de onda de correntesecundárias. O aparelho também inclui um segundo circuito lógicoconfigurado para fornecer um segundo sinal binário em resposta a pelo menosuma segunda comparação de pelo menos um valor de corrente calculado dapluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fase apelo menos um segundo valor limiar da pluralidade de valores limiares, e umflip-flop de ajuste reajuste que tem uma entrada ajustada adaptada parareceber o primeiro sinal binário e uma entrada reajustada adaptada parareceber o segundo sinal binário. O flip-flop de ajuste reajuste é configuradopara fornecer um terceiro sinal binário em resposta a confirmação seletiva deuma da entrada ajustada e da entrada reajustada. O terceiro sinal binárioindica perda de uma conexão de transformador de corrente quando a entradaajustada é ativa, e não indica nenhuma perda de uma conexão detransformador de corrente quando a entrada reajustada é ativa.

Deve ser entendido que a presente invenção inclui uma sériede diferentes aspectos ou características que podem ter utilidade sós e/ou emcombinação com outros aspectos ou características. Consequentemente, estesumário não é uma identificação exaustiva de cada tal aspecto oucaracterística que é agora ou pode ser depois reivindicado, mas representauma avaliação de certos aspectos da presente invenção para ajudar nacompreensão da descrição mais detalhada que segue. A extensão da invençãonão é limitada às modalidades específicas descritas abaixo, mas é dada agiranas reivindicações ou depositada mais adiante.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema depotência que pode ser utilizado em uma área metropolitana típica.

A figura 2 é um diagrama de bloco de um sistema de proteçãode diferencial de corrente incluindo um relê diferencial de corrente acoplado aum elemento protegido por vários transformadores de corrente de acordo comuma modalidade da invenção.

A figura 3 é um diagrama de bloco de uma configuraçãoexemplar do relê diferencial de corrente da fig. 2.

A figura 4 é um diagrama de bloco de um esquema lógicoexecutado em um microcontrolador do rele diferencial de corrente da fig. 2para detectar a perda de uma conexão de transformador de corrente de acordocom uma modalidade da invenção.

A figura 5 é um diagrama de bloco lógico detalhado exemplarde um circuito lógico detectado por CT perdido da fig. 4.

A figura 6 é um diagrama de bloco de um circuito lógico devariação de corrente exemplar para calcular variações nas correntes deoperação e de restrição associadas com o relê diferencial de corrente da fig. 2de acordo com uma modalidade da invenção.

A figura 7 é um diagrama de bloco lógico detalhado exemplarde um conjunto de circuito lógico detectado por CT perdido de acordo comuma modalidade da invenção.

A figura 8 é um fluxograma de um método para detectar umaperda de uma conexão de transformador de corrente usando o conjunto decircuito lógico da fig. 7 de acordo com uma modalidade da invenção.Descrição detalhada da Invenção

A implementação do sistema e método para detectar a perda deuma conexão de transformador de corrente aqui descritos impede máoperação de um relê diferencial de corrente quando uma conexão entre um CTe o relê diferencial de corrente está aberta ou curto-circuitada. Ademais, asmodalidades do sistema e método aqui descritos são aplicáveis a relêsdiferenciais de corrente configurados para proteger uma gama extensa deelementos do sistema de potência tais como geradores elétricos, motoreselétricos, transformadores de potência, linhas de transmissão de potência,barramentos e capacitores, para nomear uns poucos.

A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema depotência 10 que pode ser utilizado em uma área metropolitana típica. Comoilustrado na fig. 1, o sistema de potência 10 inclui, entre outras coisas, umgerador 12 configurado para gerar formas de onda sinusoidais trifásicas a, porexemplo, 12 kV, um transformador de elevação passo a passo 14 configuradopara aumentar as formas de onda sinusoidais de 12kV a uma voltagem maisalta tal como 345 kV, e uma primeira subestação 16 incluindo váriosdisjuntores de circuito 18 e linhas de transmissão 20 interconectadas medianteum primeiro barramento de subestação 19. A primeira subestação 16 provê asformas de onda sinusoidais de voltagem mais alta para uma série de linhas detransmissão de longa distância tal como uma linha de transmissão 20. No fimda linha de transmissão de longa distância 20, uma segunda subestação 22inclui um transformador abaixador passo a passo 24 para transformar asformas de onda sinusoidais de voltagem mais alta para uma voltagem maisbaixa (por exemplo, 15 kV) apropriada para distribuição via uma linha dedistribuição 26 para várias cargas e usuários finais.

Como previamente mencionado, o sistema de potência 10inclui dispositivos protetores e procedimentos para proteger os elementos dosistema de potência de condições anormais. Alguns dos dispositivosprotetores e procedimentos agem para isolar elementos protegidoscorrespondentes (por exemplo, a linha de transmissão 20) do sistema depotência 10 por detecção de curto circuito ou falha. Outros tipos dedispositivos protetores usados no sistema de potência 10 provêem proteçãocontra dano térmico, dano mecânico, quedas de voltagem cai instabilidadetransiente.

Os dispositivos protetores e procedimentos utilizam umavariedade de esquemas lógicos de relê protetor para determinar se uma falhaou outro problema existe no sistema de potência 10. Por exemplo, algunstipos de relês protetores utilizam uma comparação diferencial de corrente paradeterminar se uma falha existe no elemento protegido. Outros tipos de relêsprotetores comparam as magnitudes de fasores calculados representativos dasformas de onda sinusoidais trifásicas para determinar se uma falha existe.

Técnicas de detecção de freqüência que sente detecção de conteúdoharmônicos são também incorporadas em relês protetores para detectarcondições de falha. Semelhantemente, esquemas de modelo térmico sãoutilizados por relês protetores para determinar se um problema térmico existeno elemento protegido.

Por exemplo, proteção para o gerador 12 pode ser provida porum relê protetor diferencial de gerador (por exemplo, ANSI 87G), proteçãopara o transformador 14 pode ser provida por um relê de sobre-corrente detransformador ou um relê protetor diferencial de transformador (p. ex., ANSI87T) e proteção para o disjuntor de circuito 16 pode ser provida por um relêde falha de disjuntor. Semelhantemente, proteção para a linha de transmissão20 pode ser provida por um relê de fase e distância da terra ou um relêdiferencial de corrente de linha (por exemplo, ANSI 87L), e proteção da linhade distribuição 26 pode ser provida por um relê de sobre-corrente direcional ede re-fechamento. Muitos esquemas lógicos de relê protetor são possíveis.

Em quase todos casos, porém, transformadores abaixadorespasso a passo de corrente e voltagem são usados para conectar os relêsprotetores ao seus elementos protegidos de potência mais altacorrespondentes. As correntes e voltagens secundárias mais baixas resultantespodem ser monitoradas prontamente e/ou medidas pelos relês protetores paradeterminar fasores correspondentes que são usados nos vários esquemaslógicos de relê protetor de sobre-corrente, de voltagem, direcionais, dedistância, diferencial e de freqüência. Por exemplo, durante operação de umasérie de transformadores de corrente, acoplando um elemento protegido dosistema de potência 10 a um relê diferencial de corrente, cada uma dascorrentes primárias é "medida" como uma corrente secundária proporcionalproveniente de um transformador de corrente respectivo pelo relê diferencialde corrente. Quando o elemento protegido tem um curto circuito, ou está emfalha, a soma das correntes secundárias proporcionais (proporcional à somadas correntes primárias) será substancialmente diferente de zero e um sinal dedisparo pode resultar.

A fig. 2 é um diagrama de bloco de um sistema de proteçãodiferencial de corrente 50 de acordo com uma modalidade da invenção. Comoilustrado, o sistema de proteção diferencial de corrente 50 inclui um relêprotetor baseado em corrente como um relê diferencial de corrente 100acoplado a um elemento protegido 40 mediante η transformadores de correntede acordo com uma modalidade da invenção. Embora mostrado como ηtransformadores de corrente 54, 56, 58 a 60 para propósito ilustrativo, deveser entendido que podem ser usados dois ou mais transformadores de correntepara acoplar o relê diferencial de corrente 100 com o elemento protegido 40.

O relê diferencial de corrente 100 utiliza as formas de onda decorrente secundárias dos transformadores de corrente para executar suasfunções de monitoração. Assim, cada um do η transformadores de corrente,54, 56, 58 a 60 é configurado para abaixar passo a passo as magnitudes decorrente de potência de corrente de respectivas formas de onda de corrente dosistema de potência real, 64, 66. 68 a 70 para formas de onda de correntesecundárias correspondentes 74, 76, 78 a 80, tendo magnitudes apropriadaspara uso pelo relê diferencial de corrente 100. Cada uma das formas de ondade corrente do sistema de potência 64, 66, 68 a 70 é igual a formas de onda decorrente secundárias correspondentes respectivas 74, 76, 78 a 80multiplicadas por respectivas relações de transformador de corrente (relaçõesde espira) dos transformadores de corrente respectivos 54, 56, 58 a 60.

Por exemplo,

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde n1 é a relação de espira do transformador de corrente 54.

Durante operação, o relê diferencial de corrente 100 processaas formas de onda de corrente secundárias 74, 76, 78 a 80 recebidas via osrespectivos transformadores de corrente 54, 56, 58 a 60. As formas de onda decorrente secundárias 74, 76, 78 a 80 são filtradas, amostradas e entãodigitalizadas para uso por um microprocessador. O microprocessador entãoextrai um vetor que é representativo de cada uma das formas de onda decorrente 64, 66, 68 a 70 do sistema de potência primário e executa cálculos(por exemplo, Equações (1) e (2) acima) para determinar se um curto circuitoexiste no elemento protegido 40.

Por exemplo, a fig. 3 é um diagrama de bloco de umaconfiguração exemplar do relê diferencial de corrente 100 da fig. 2 onde aforma de onda 74 de corrente secundária, ilustrada como Is/ é representativade três condutores separados A, B, e C, provendo três formas de onda decorrente secundárias separadas 74a, 74b, 74c, ilustradas como Isai> IsBi e Isci·

A corrente da forma de onda de corrente secundária 80, ilustrada como Isn érepresentativa de três condutores separados A, B, e C, provendo três formasde onda de corrente secundárias separadas 80a, 80b, 80c, onde só IsQn émostrada. Embora só formas de onda de corrente secundárias, 74a, 74b, 74c a80c sejam mostradas na fig. 3 para facilidade de ilustração e discussão, deveser entendido que todas formas de onda de corrente secundárias de 74a a 80c,ilustradas IsAI a Iscn são incluídas.

Referindo-se à fig. 3, durante operação, formas de onda decorrente secundárias 74a, 74b, 74c a 80c recebidas pelo relê diferencial decorrente 100 são ainda transformadas em formas de onda de voltagemcorrespondentes via transformadores de corrente respectivos 102, 104, 106 a108 e resistores (não separadamente ilustrados), e filtrados via respectivosfiltros passa-baixo 112, 114, 116 a 118. Um conversor analógico-para-digital(A/D) 120 multiplexa, amostras e digitaliza as formas de onda de correntesecundárias filtradas para formar correspondentes amostras de forma de ondade corrente digitalizada (por exemplo, 1011001010001111).

Como mostrado na fig. 3, o conversor A/D 120 é acoplado aum microcontrolador 130 que tem um microprocessador, ou CPU 132, umamemória de programa 134 (por exemplo, uma Flash EPROM) e uma memorade parâmetro 136 (por exemplo, uma EEPROM). O microcontrolador 130 queexecuta um programa de computação ou esquema lógico de relê (discutidoabaixo) processa cada uma das amostras de forma de onda de correntedigitalizada para extrair de vetores correspondentes representativos de suasformas de onda de corrente sistema de potência real correspondente real, eentão executa vários cálculos usando os vetores para determinar se um curtocircuito existe no elemento protegido 40. Se um curto circuito é detectado, omicrocontrolador 130 vai fazer os contatos de saída binários 140 ser fechados,abrindo deste modo um disjuntor de circuito de potência associado para isolaro elemento protegido curto-circuitado do resto do sistema de potência.

Além de executar vários cálculos para determinar se um curtocircuito existe no elemento protegido, o microcontrolador 130 também éconfigurado para detectar uma condição de CT aberto (ou seja, uma conexãode transformador de corrente perdida) como ilustrado abaixo nas figs. 4-6. Afig. 4 é um diagrama de bloco de um esquema lógico de relê 150 executadono microcontrolador 130 para detectar a perda de uma conexão detransformador de corrente e a emissão em bloco de um sinal de disparo pelorelê diferencial de corrente 100 de acordo com uma modalidade da invenção.O esquema lógico de relê 150 é incluído preferivelmente no relê diferencialde corrente 100.

Referindo-se à fig. 4, o esquema lógico de relê 150 inclui umcircuito lógico de sinal 151, um circuito lógico detectado de CT perdida 155 eum circuito lógico de disparo 159. Uma saída de cada um do circuito lógico151 sinal e o CT circuito lógico detectado de CT perdida 155 provê umaentrada correspondente para o circuito lógico de disparo 159. Referindo àsfigs. 3 e 4, amostras de forma de onda de corrente digitalizadas provenientesdo conversor A/D 120 são agrupadas em correntes de mesma fase (porexemplo, todas as amostras de forma de onda de corrente digitalizadasresultando de formas de onda de corrente do sistema de potência primário 64,66, 68 a 70) para processamento pelo circuito lógico de sinal 151 Emborapreferivelmente agrupadas antes de recepção pelo circuito lógico de sinal 151,é contemplado que as amostras de forma de onda de corrente digitalizadas doconversor A/D 120 podem se agrupar em correntes de mesma fase pelocircuito lógico de sinal 151.

Para facilidade de discussão, as amostras de forma de onda decorrente digitalizadas processadas pelo microcontrolador 130, resultando detrês formas de onda de corrente 64, 66 a 70 do sistema de potência primáriode fase A, são aqui chamadas como fluxos de amostra de correntedigitalizados 152,153 a 154, e ilustrados como I'A1, I'A2 a I'An. Deve sernotado porém, que embora só três fluxos de amostra de corrente digitalizados152, 153 e 154 são mostrados para facilidade de discussão, o número real(denotado como ri) de fluxos de amostra de corrente digitalizados depende donúmero de transformadores de corrente para acoplar o relê diferencial decorrente 100 ao elemento protegido 40.

Durante operação, os fluxos de amostra de correntedigitalizados 152,153 al54 são recebidos por respectivos filtros digitais 156,157 a 158 e processados para extrair componentes fundamentaiscorrespondentes (correspondendo às formas de onda de corrente 64, 66 a 70do sistema de potência primário de fase A). Os respectivos filtros digitais 156,157 a 158 podem ser um de número qualquer de filtros digitais apropriadostais como, por exemplo, filtros de co-seno de ciclo inteiro, filtros de co-senode meio-ciclo, filtros Fourier de ciclo inteiro e filtros Fourier de meio ciclo.

Os fluxos de amostra de corrente filtrados resultantes 160, 161a 162 são processados por respectivos calculadores de magnitude 164, 165 a166 para extrair magnitudes correspondentes dos componentes fundamentaisdos fluxos de amostra de corrente digitalizados 152, 153 a 154, onde amagnitude é proporcional ao valor de pico da forma de onda correspondente.

As magnitudes dos componentes fundamentais da fluxos de amostra decorrente digitalizados 152, 153 a 154 são somadas então por um somador 168para formar a corrente de restrição 170, onde

<formula>formula see original document page 16</formula>

como descrito acima na Equação (2).

Referindo-se novamente à fig. 4, os fluxos de amostra decorrente filtrados resultantes 160, também são somados 161 e 162 via umsomador 175 para formar uma soma da fluxos de amostra de corrente filtrados176, e um outro calculador de magnitude 177 extrai uma magnitude da somados fluxos de amostra de corrente filtrados 176 para formar a corrente deoperação 178,

<formula>formula see original document page 16</formula>

como descrito acima na Equação (2). A corrente de restrição de 170, iA-restrainté multiplicada então por uma constante k (um valor em porcentagem pré-selecionado), e adicionada à corrente de captação 172, Ipicicup, para formar umvalor de corrente ponderado 173. Um comparador 180 então compara o valorde corrente ponderado 173 com a corrente de operação 184 para formar umsinal binário 181. Em uma modalidade, o sinal binário 181 é uma lógica alta(ou seja, 1) se a corrente de operação 184 é maior que o valor de correnteponderado 173 indicando que uma falha existe no elemento protegido 40, ebaixo (ou seja, 0) se a corrente de operação 184 é menor que o valor decorrente ponderado 173 indicando nenhuma condição de falha. O sinal binário181 é aplicado então a uma primeira entrada de uma porta E 182 do circuitológico de disparo 159.

Assim, ao contrário dos relês protetores da técnicaanterior, o relê diferencial de corrente 100 não emite automaticamente umsinal de disparo quando a corrente de operação excede a corrente de captaçãomais a corrente de restrição; ao contrário, o sinal binário 181 aplicado aocircuito lógico de disparo 159 é "E-ado" com um sinal binário 183 geradopelo circuito lógico detectado de CT perdida 155 para bloquear emissão deum sinal de disparo quando uma condição de CT aberto está presente.Para resumir a operação do esquema lógico de relê 150,quando o sinal binário 181 é um sinal lógico alto que indica uma ocorrênciade um curto circuito no elemento protegido 40, e quando o sinal binário 183 éuma lógica baixa (ou seja, quando um sinal detectado de CT perdido NÃO éativado pelo circuito lógico detectado de CT perdido 155), um sinal dedisparo A 185 é emitido pelo circuito lógico de disparo 159, e um disjuntor decircuito correspondente do sistema de potência opera para isolar o elementoprotegido 40 do resto do sistema de potência. Como discutido abaixo, o sinalbinário 183 é ativo quando o microcontrolador 130 detectar uma condição deCT aberto em uma qualquer das saídas de transformador de corrente quelevam as formas de onda de corrente secundárias de fase A 74, 76, 78 a 80 apartir de cada um do η respectivos transformadores de corrente 54, 56, 58 a60. Embora discutida em termos das formas de onda de corrente do sistema depotência primário de fase A, a operação do esquema lógico de relê 150 éigualmente aplicável a formas de onda de corrente do sistema de potênciaprimário de fase B e formas de onda de corrente do sistema de potênciaprimário de fase recebidas pelo elemento protegido 40.

Referindo-se novamente à fig. 4, o circuito lógico detectado deCT perdido 155 inclui o circuito lógico de corrente de operação e restriçãodelta 200 e um circuito lógico 202 de corrente de operação, cada tendo umasaída acoplada a uma entrada respectiva de um flip-flop 186 de ajuste/reajuste(S/R). A saída do flip-flop S/R 186 provê o sinal binário 183 (o sinaldetectado de A-CT perdido) para a segunda entrada da porta E 182.

Como ilustrado, o circuito lógico de corrente de operação erestrição delta 200 é configurado para receber cinco entradas; um valor decorrente de operação delta 190 ilustrado como ÁIA.operate, um valor de correntede restrição delta 191 ilustrado como AIA.restraint, o valor de corrente deoperação 184 ilustrado como , um primeiro valor limiar 192 ilustrado comoTreshold_l, e um segundo valor limiar 193 ilustrado como Treshold_2.Assim, dois valores limiares e três valores de corrente calculados sãoutilizados pelo circuito lógico de corrente de operação e restrição delta 200. Ocircuito lógico de corrente de operação 202 é configurado para receber trêsentradas; o valor de corrente de operação 184, o segundo valor limiar 193 eum terceiro valor limiar 194 ilustrado como Treshold_3. Assim, dois valoreslimiares e um valor de corrente calculado são utilizados pelo circuito lógicode operação de corrente 202. Cada um do primeiro, segundo e terceiro valoreslimiares 192, 193, 194 são pré-selecionados como discutido abaixo.

Em suma, durante operação circuito lógico detectado de CTperdido 155, a saída Q do flip-flop S/R 186 é ativada (por exemplo, o sinalbinário 183 é uma lógica alta) quando a entrada ajustada S é ativada via osinal binário 187. A entrada ajustada S do flip-flop S/R 186 é ativada emresposta a operação da operação do circuito lógico de corrente de operação erestrição delta 200. Depois que a entrada ajustada S é desativada, a saída Qpermanece ativada até a entrada reajustada R se ativar pelo sinal binário 188.A entrada reajustada R do flip-flop S/R 186 é ativada em resposta a operaçãodo circuito lógico de operação de corrente 202.

A fig. 5 é um diagrama de bloco de lógica detalhado exemplarcircuito lógico detectado de CT perdido 155. Referindo-se a fig. 5, o circuitológico de corrente de operação e restrição delta 200 inclui um primeirocomparador 204 tendo uma primeira entrada adaptada para receber o valor decorrente de operação delta 190 e uma segunda entrada adaptada para receber oprimeiro valor limiar 192 e um segundo comparador 206 que têm umaprimeira entrada adaptada para receber um negativo do primeiro valor limiar192 e uma segunda entrada adaptada para receber o valor de corrente derestrição delta 191. O circuito lógico de corrente de operação e restrição delta200 também inclui um terceiro comparador 208 tendo uma primeira entradaadaptada para receber o valor de corrente de operação 184 e uma segundaentrada adaptada para receber o segundo valor limiar 193, e um quartocomparador 210 tendo uma primeira entrada adaptada para receber o primeirovalor limiar 192 e uma segunda entrada adaptada para receber a magnitude dasoma do valor de corrente de restrição delta 191 e o valor de corrente deoperação delta 190. O circuito lógico de corrente de operação e restrição delta200 inclui ainda uma porta E 212 que tem quatro entradas onde cada uma dasquatro entradas é adaptada para receber uma saída do primeiro comparador204, do segundo comparador 206, do terceiro comparador 208 e co quartocomparador 210, respectivamente. A saída do porta E 212 é fornecida a umtemporizador de qualificação 214, e uma saída do temporizador dequalificação 214 é fornecida à entrada ajustada S do flip-flop S/R 186 como osinal binário 187. Embora mostrado entre a porta E 122 e o flip-flop S/R 186,é contemplado que o temporizador de qualificação pode ser excluído docircuito lógico detectado de CT perdido 155.

Durante operação do circuito lógico de corrente de operação erestrição delta 200, o valor de corrente de operação delta 190 (ou seja, umescalar que representa uma mudança na corrente de operação) é comparado aoprimeiro valor limiar 192 pelo primeiro comparador 204, o negativo doprimeiro valor limiar 192 é comparado à valor de corrente de restrição delta191 (ou seja, um escalar que representa uma mudança na corrente derestrição) via o segundo comparador 206, o valor de corrente de operação 184é comparado ao segundo valor limiar 193 via o terceiro comparador 208 e oprimeiro valor limiar 192 é comparado à magnitude da soma da valor decorrente de restrição delta 191 e o valor de corrente de operação delta 190 viao quarto comparador 210.

Se o valor de corrente de operação delta 190 é maior que oprimeiro valor limiar 192, e valor de corrente de restrição delta 191 é menorque o negativo de primeiro valor limiar 192, e a magnitude da soma da valorde corrente restrição delta 191 e o valor de corrente de operação delta 190 émenor que o primeiro valor limiar 192, e o valor de corrente de operação 184é maior que o segundo valor limiar 193, então a entrada 213 para atemporizador de qualificação 214 se ativa. Se a entrada para o temporizadorde qualificação 214 permanece ativada durante um tempo de qualificação Tpu,então a saída do temporizador de qualificação 214 é ativada via o sinal binário187 e ajusta o flip-flop S/R 186. A comparação feita pelo primeiro, segundo equarto comparador, 204, 206, 210, respectivamente onde cada um do valor decorrente de operação delta 190, do valor de corrente de restrição delta 191 eda magnitude de sua soma, é comparado ao primeiro valor limiar 192, é usadapara detectar um aumento no valor de operação de corrente 184 que ésubstancialmente o mesmo montante que o valor de corrente de restrição 170diminui. A operação do terceiro comparador 208, comparando o valor decorrente de operação 184 ao segundo valor limiar 193, assegura que há umproblema potencial de CT aberto antes de se permitir o flip-flop S/R 186ajustar. Ademais, a operação do terceiro comparador 208 também permite queo flip-flop S/R 186 se reajuste caso a conexão a um transformador de correntetal como o transformador de corrente 54 seja restaurada. Quando a conexão érestaurada, o valor de corrente de operação 184 diminuirá a um valor menorque o segundo valor limiar 193, removendo assim a condição ajustada fixa doflip-flop S/R 186.

Referindo-se novamente a fig. 5, o circuito lógico de operaçãode corrente 202 inclui um quinto comparador 222 tendo uma primeira entradaadaptada para receber 0,9 vez o segundo valor limiar 193, e uma segundaentrada adaptada para receber o valor de corrente de operação 184. O circuitológico de operação de corrente 202 também inclui um sexto comparador 224tendo uma primeira entrada adaptada para receber o valor de corrente deoperação 184, e uma segunda entrada adaptada para receber o terceiro valorlimiar 194. O circuito lógico de operação também 202 corrente inclui aindauma porta OU 226 tendo duas entradas onde cada uma das duas entradas éconfigurada para receber uma saída do primeiro comparador 222 e dosegundo comparador 224, respectivamente. Uma saída da porta OU 226 éfornecida à entrada reajustada R do flip-flop S/R 186 como o sinal binário188.

Durante operação do circuito lógico de operação de corrente202, o flip-flop S/R 186 é reajustado se qualquer uma de duas condiçõesocorrer; se o valor de corrente de operação 184 é menor que 0,9 vez osegundo valor limiar 193, ou se o valor de corrente de operação 184 excede oterceiro valor limiar 194. Se o valor de corrente de operação 184 é menor que0,9 vez o segundo valor limiar 193, o flip-flop S/R 186 é reajustado porque ovalor de corrente de operação 184 diminuiu a um nível que indica que acondição de CT aberto foi corrigida. Se o valor de corrente de operação 184excede o terceiro valor limiar 194, o flip-flop S/R 186 é reajustado porque ovalor de corrente de operação 184 excedeu um nível predeterminado (ou seja,o terceiro valor limiar 194) indicativo de uma valor probabilidade de que oelemento protegido 40 está em si em falha mediante, por exemplo, um curtocircuito. Quando qualquer uma das duas condições existe para fazer o flip-flop S/R 186 ser reajustado, o sinal binário 183 (ilustrado como um sinaldetectado A-CT Perdido na fig. 4) é desativado e a operação normal do relêdiferencial de corrente é retomada.

Referindo-se às figs. 4 e 5, o valor do primeiro valor limiar192 é escolhido para controlar a sensibilidade do relê diferencial de corrente100 para condições de CT aberto. Como valores crescentemente maiores sãoselecionados para o primeiro valor limiar 192, um aumentoproporcionalmente maior no valor de corrente de operação e um aumentocorrespondente maior no valor de corrente de restrição é requerido antes doflip-flop de S/R 186 se ajustar (ou seja,., antes da entrada S ser ativada).Como resultado, o primeiro valor limiar 192 deve ser menor que o nível desensibilidade da proteção diferencial de corrente provida pelo relê diferencialde corrente 100. Quer dizer, Treshold_l < IpickUp (ver fig. 4). Reciprocamente,como um valor decrescentemente menor é selecionado para o primeiro valorlimiar 192, um aumento proporcional na vulnerabilidade para ativaçãoinadvertida da entrada S devido a ruído ou outros erros nas medidas decorrente existe. Como resultado, o primeiro valor limiar 192 deve serselecionado para ser maior que o ruído máximo esperado e outros erros nasmedidas de corrente. Por exemplo, um primeiro valor limiar 192 apropriado é10% da corrente nominal esperada (ou seja, sem curto circuito) que escoa noelemento protegido 40 como medida pelo relê diferencial de corrente 100.

O segundo valor limiar 193 é escolhido para controlar oreajuste do flip-flop S/R 186 quando a condição de CT aberto é corrigida.

Depois que a condição de CT aberto é corrigida, o valor de corrente deoperação 184 diminuirá a algum pequeno valor (uma "corrente de operaçãopermanente"), dependendo dos erros de medida de corrente e corrente de fuga(por exemplo, fuga capacitiva) que escoa no elemento protegido 40 via umcaminho diferente dos caminhos previstos pelos transformadores de corrente.

Como resultado, o segundo valor limiar 193 deve ser maior que esta correntede operação permanente. Se o segundo valor limiar 193 é muito grande,porém, a entrada S do flip-flop S/R 186 pode não ser ativada apropriadamentequando uma condição de CT aberto existe. Como resultado, o segundo valorlimiar 193 deve ser menor que a sensibilidade da proteção diferencial. Emoutras palavras, Treshold_2 < IpiCkup (ver fig. 4). Por exemplo, um segundolimiar valor 193 apropriado é 10% da corrente nominal esperada que escoa noelemento protegido 40 como medida pelo relê diferencial de corrente 100.

O terceiro valor limiar 194 é escolhido controlar reajuste doflip-flop S/R 186 quando um curto circuito existe no elemento protegido 40.

Se o terceiro valor limiar 194 é muito pequeno, a presença da corrente deoperação permanente não permitirá que a entrada S do flip-flop S/R 186 sejaativada apropriadamente. Se o terceiro valor limiar 194 é muito grande, umaocorrência de um curto circuito no elemento protegido 40 não reajustaráapropriadamente o flip-flop S/R 186 e então o relê diferencial de corrente 100não operará como planejado. Por exemplo, um terceiro limiar valor 194apropriado é 150% da corrente nominal esperada que escoa no elementoprotegido 40 como medida pelo relê diferencial de corrente 100.

O valor de corrente de operação delta 190, A^operate, e o valorde corrente de restrição delta 191, A1A^estraint podem ser calculados em um dequalquer número de modos. Por exemplo, a fig. 6 é um diagrama de bloco deum circuito de cálculo de mudança de corrente exemplar 250 que pode serusado para calcular o valor de corrente de operação delta 190 e a valor decorrente de restrição delta 191 de acordo com uma modalidade da invenção.Referindo-se à fig. 6, o circuito de cálculo de mudança de corrente exemplar250 inclui um primeiro buffer Primeiro Dentro, Primeiro Fora (FIFO) 252,um segundo buffer FIFO 253 e um terceiro, ou n-ésimo buffer FIFO 254, cadaum tendo os fluxos de amostra de corrente digitalizados 152 I'A1, 153 I'A2 e154 I'An, como entradas, respectivamente. Embora sejam mostrados só trêsbuffers FIFO, deve ser notado que o número de buffers FIFO é selecionadopara corresponder ao número de fluxos de amostra de corrente digitalizados152, 154 a 154 (ou seja, η fluxos de amostra de corrente digitalizados)processados pelo esquema lógico de relê 150.

O circuito de cálculo de mudança de corrente exemplar 250também inclui um primeiro somador 262, um segundo somador 263 e umterceiro somador 264 acoplados a uma saída do primeiro buffer FIFO 252, dosegundo buffer FIFO 253 e do terceiro buffer FIFO 254, respectivamente.Cada um do primeiro, segundo e terceiro somadores 262, 263 a 264 éconfigurado para subtrair a saída de um buffer FIFO correspondente (porexemplo, o primeiro buffer FIFO 254), de um fluxo de amostra de correntedigitalizado correspondente (por exemplo, a forma de onda de correntedigitalizada 152 I'sai) para formar uma primeira soma 272, uma segundasoma 273 e uma terceira soma 274 correspondentes. Embora ilustrado comotrês somas, deve notado que o número de somas correspondentes está baseadono número de fluxos de amostra de corrente digitalizados 152, 153 a 154processados pelo esquema lógico de relê 150.

Um quarto somador 275 é acoplado às saídas do primeiro,segundo e terceiro somadores 272, 273 a 274, respectivamente. Ademais,cada uma das saídas do primeiro, segundo e terceiro somadores 272, 273 a274, é acoplada a uma entrada de um correspondente primeiro, segundo, eterceira calculador de magnitude 280, 281 a 282, respectivamente. Comoilustrado, a saída do quarto somador 275 é acoplada a uma entrada de umquarto calculador de magnitude 276, e cada uma das saídas do primeiro,segundo e terceiro calculadores de magnitude 280, 281 a 282, é acoplada aum quinto somador 283.

Durante operação, um número predeterminado de amostras, oubloco, das formas de onda de corrente digitalizadas 152 (I'A]) a 154 (ΓΑη) ébuferizada por correspondentes buffers FIFO 252, 253 a 254 para formar umbloco de amostras de corrente digitalizadas. Em uma modalidade, aprofundidade dos buffers FIFO 252, 253 a 254 pode ser selecionada para serigual ao número de amostras digitalizadas pelo conversor A/D 120 em umciclo das formas de onda de corrente do sistema de potência. Por exemplo,cada um dos buffers FIFO 252, 253 a 254 pode ser configurada paraarmazenar 24 amostras digitalizadas. E contemplado que a profundidade dobuffer pode ser equivalente a um de um número qualquer de amostrasdigitalizadas contanto que o valor seja um múltiplo inteiro do número deamostras digitalizadas pelo conversor A/D 120 em um ciclo da forma de ondade corrente do sistema de potência.

A saída de cada um dos buffers FIFO 252, 253 a 254 (ou seja,o bloco correspondente de amostras de corrente digitalizadas é subtraído dasfluxos de amostra de corrente digitalizados 152 (.I'A]) a 154 (/'An) para formarcorrespondentes fluxos de amostra de corrente de diferença digitalizados 272,273 a 274. Como ilustrado, a corrente de operação delta 190, AÍA_operate, éformada por adicionando juntos cada um dos fluxos de amostra de corrente dediferença digitalizados 272, 273 a 274 via o quarta somador 275, e entãotomando a magnitude do resultado via o calculador de magnitude 276. Assim,AIA_operate é igual à magnitude da soma dos fluxos de amostra de corrente dediferença digitalizados 272, 273 a 274. A corrente de restrição delta 191,AlA restraint, é formada tomando a magnitude de cada um dos fluxos de amostrade corrente de diferença digitalizados 272, 273 a 274 via respectivoscalculadores de magnitude 280, 281 a 282, e então somando as saídas dos voscalculadores de magnitude 280, 281 a 282 via o quinto somador 283. Assim,A restramt é igual à soma das magnitudes dos fluxos de amostra de corrente dediferença digitalizados 272, 273 a 274.

Referindo-se novamente à fig. 5, o tempo de qualificação Tpuassociou com o temporizador de qualificação 214 pode ser selecionado paraser um de muitos valores, dependendo da profundidade dos buffers FIFO 252,253 a 254. Quando uma condição de CT aberto ocorre, a corrente de operaçãodelta 190, ÁIA_operate, e a corrente de restrição delta 191, AIArestraint, serãoprovavelmente um substancialmente valor não nulo para um espaço de tempoque corresponde à profundidade dos buffers FIFO 252, 253 a 254. Porexemplo, se cada um dos buffers FIFO 252, 253 a 254 armazena um blocorespectivo de amostras de corrente digitalizadas correspondendo a um ciclo daforma de onda de corrente do sistema de potência, então a corrente deoperação delta 190, ÁlA_operate, e a corrente de restrição delta 191, ÁlA_restraint,terão valores substancialmente não nulos para um ciclo da forma de onda decorrente do sistema de potência quando uma condição de CT aberto ocorrer.

A seleção apropriada do tempo de qualificação Tpu impede que o flip-flop S/R186 seja ajustado em resposta a um erro de medida transiente dentro do relêdiferencial de corrente 100 ou em resposta a um pico de ruído transiente emuma ou mais entradas para o relê diferencial de corrente 100. Se o tempo dequalificação Tpu for mais longo que o tempo de "preenchimento" associadocom a profundidade de cada um dos buffers FIFO 252, 253 a 254, então oflip-flop S/R 186 não vai se ajustar em resposta a uma condição de CT aberto,e o relê diferencial de corrente 100 pode funcionar impropriamente. Umaseleção apropriada para o tempo de qualificação Tpu pode ser então 1/4 de umciclo da forma de onda de corrente do sistema de potência.

A figura 7 é um diagrama de bloco lógico detalhado exemplarde um conjunto de circuito lógico detectado de CT perdido 300 de acordocom uma modalidade da invenção. Em lugar de fornecer o sinal binário 183 àporta E 182 para propósitos de bloquear um sinal de disparo quando umacondição de CT aberto é detectada, o flip-flop 186 da fig. 7 fornece o sinalbinário 183 a, por exemplo, um alarme via um temporizador de qualificação320. Como previamente mencionado, o conjunto de circuito lógico detectadode CT perdido 300 é incluído preferivelmente no relê diferencial de corrente 100.

Referindo-se à fig. 7, o conjunto de circuito lógico detectadode CT perdido 300 inclui o circuito lógico detectado de CT perdido 155operativamente acoplado ao temporizador de qualificação 320. O circuitológico detectado de CT perdido 155 inclui o circuito lógico de corrente deoperação e restrição delta 200 configurado para fornecer o sinal binário 187em resposta a pelo menos uma primeira comparação de pelo menos um valorde corrente calculado (por exemplo corrente de operação delta 190, ÁIA_operate)fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fase 152 I'AJ, 153 ΓΑ2 a154 I'Án para pelo menos um primeiro valor limiar de uma pluralidade devalores limiares. Como ilustrado acima na fig, 5, o circuito lógico de correntede operação e restrição delta 200 utiliza o primeiro e segundo valores limiares192 e 193. A pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizada demesma fase é derivada de uma pluralidade correspondente de formas de ondade corrente secundárias providas por cada um dos η transformadores decorrente 54, 56, 58 a 60. O conjunto de circuito lógico detectado de CTperdido 300 inclui o circuito lógico de corrente de operação 202 configuradopara fornecer o sinal binário 188 em resposta a pelo menos uma segundacomparação de pelo menos um valor de corrente calculado {por exemplo, ovalor de corrente de operação 184 ilustrado como IA_operate) de fluxos deamostra de corrente digitalizados de mesma fase 152 I'A1, 153 I'A2 a 154 I'Anpara pelo menos um segundo valor limiar da pluralidade de valores limiares.Como ilustrado acima na fig. 5, o circuito lógico de corrente de operação 202utiliza o segundo e terceiro valores limiares 193 e 194.

Também incluído é o flip-flop S/R 186 que tem uma entradaajustada S adaptada para receber o sinal binário 187 e uma entrada reajustadaR adaptada para receber o sinal binário 188. O flip-flop S/R 186 é configuradopara fornecer o sinal binário 183 em resposta a ativação seletiva de umadentre a entrada ajustada e a entrada reajustada. O sinal binário 183 indicaperda de uma conexão de transformador de corrente quando a entradaajustada é ativada e indica nenhuma perda de uma conexão de transformadorde corrente quando a entrada reajustada é ativada. Em uma modalidade, aentrada ajustada é ativada quando o sinal binário 187 tiver um primeiro valor(por exemplo, uma lógica alta), e a entrada reajustada é ativada quando o sinalbinário 188 tiver o primeiro valor. Como descrito acima, depois que a entradaajustada S é ativada, a saída Q permanece ativada até a entrada reajustada Rseja ativada.

O conjunto de circuito lógico detectado de CT perdido 300inclui também um alarme 308 operativamente acoplado (via o temporizadorde qualificação 320) para flip-flop de ajuste reajuste 186. O alarme 308 éresponsivo ao sinal binário 183 indicar uma ocorrência do sinal binário 187tendo o primeiro valor. A indicação de alarme pode ser, por exemplo, umaindicação audível, uma indicação visual, uma página enviada ou um e-mailenviado, etc. O temporizador de qualificação 320 é incluído para causar umretardo de tempo predeterminado entre a ocorrência do sinal binário 187tendo o primeiro valor e uma indicação de alarme associada. Se a entradareajustada R é ativada durante o retardo de tempo predeterminada, contudo, asaída Q é desativada e nenhum alarme é gerado.

A figura 8 é um fluxograma de um método 350 para detectaruma perda de uma conexão de transformador de corrente usando o conjuntode circuito lógico detectado de CT perdido 300 de acordo com umamodalidade da invenção. A conexão é provida pelos transformadores decorrente, 54, 56, 58 a 60 acoplando o relê diferencial de corrente 100 aoelemento protegido 40 de um sistema de potência trifásico. Comomencionado acima, os transformadores de corrente 54, 56, 58 a 60 fornecemuma pluralidade correspondente de formas de onda de corrente secundárias aorelê diferencial de corrente 100. Embora preferivelmente executado pelomicrocontrolador 130 do relê diferencial de corrente 100, é contemplado queo método 350 pode ser executado por um FPGA ou por um outromicrocontrolador acoplado ao relê diferencial de corrente 100.

O método 350 para detectar uma perda de uma conexão detransformador de corrente começa quando o sinal binário 187 é fornecido emresposta a pelo menos uma primeira comparação de pelo menos um valor decorrente calculado dos fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesmafase 152 ΓΑ], 153 I'A2 a 154 I'An para pelo menos um primeiro valor limiar deuma pluralidade de valores limiares (etapa 352). Logo, o sinal binário 188 éfornecido em resposta a pelo menos uma segunda comparação de pelo menosum valor de corrente calculado de fluxos de amostra de corrente digitalizadosde mesma fase 152 I'A], 153 I'A2 a 154 I'An para pelo menos um segundo valorlimiar da pluralidade de valores limiares (etapa 354), e sinal binário 183 éseletivamente fornecido em resposta ao sinal binário 187 e o sinal binário 188(etapa 356). O sinal binário 183 indica perda de uma conexão detransformador de corrente quando o sinal binário 187 tiver um primeiro valor(por exemplo, uma lógica alta) e indicar nenhuma perda de uma conexão detransformador de corrente quando o sinal binário 188 tem o segundo valor.

Em uma modalidade, uma indicação de alarme é geradaquando o sinal binário 183 tiver o primeiro valor (etapa 358). Em outramodalidade, uma indicação de alarme de tempo retardado é gerada quando osinal binário 183 tiver o primeiro valor.

O sinal binário 187 é fornecido como resultado de comparar ovalor de corrente de operação delta 190 com o primeiro valor limiar 192 paradar um primeiro valor binário de comparação (etapa 360), comparando umnegativo do primeiro valor limiar 192 e a valor de corrente de restrição delta191 para dar um segundo valor binário de comparação (etapa 362),comparando o valor de corrente de operação 184 e o segundo valor limiar 193par dar um terceiro valor binário de comparação (etapa 364), comparando oprimeiro valor limiar 192 a uma magnitude de uma soma da valor de correntede restrição delta 191 e o valor de corrente de operação delta 190 para dar umquarto valor binário de comparação (etapa 366), e executando uma funçãológica E usando o primeiro, segundo, terceiro e quarto valores binários decomparação para fornecer o sinal binário 187 (etapa 368). O sinal binário 187pode ser fornecido depois de um tempo de qualificação predeterminado.

O sinal binário 187 tem o primeiro valor lógico quando o valorde corrente de operação delta 190 é maior que o primeiro valor limiar 192, ovalor de corrente de restrição delta 191 é menor que o valor negativo doprimeiro valor limiar 192, a magnitude da soma da valor de corrente derestrição delta 191 e o valor de corrente de operação delta 190 é menor que oprimeiro valor limiar 192, e o valor de corrente de operação 184 é maior que osegundo valor limiar 193.

O sinal binário 188 é fornecido como resultado de compararuma porcentagem pré-selecionada (por exemplo, noventa por cento) dosegundo valor limiar 193 com para valor de corrente de operação 184 para darum quinto valor binário de comparação (etapa 370), comparando o valor decorrente de operação 184 com o terceiro valor limiar 194 para dar um sextovalor binário de comparação (etapa 372), e executando uma função lógica OUusando o quinto e o sexto valores binários de comparação 'para fornecer osinal binário 188 (etapa 374). O sinal binário 188 tem o primeiro valor quandoo valor de corrente de operação 184 é menor que a porcentagem pré-selecionada do segundo valor limiar 193, ou quando o valor de corrente deoperação 184 é maior que o terceiro valor limiar 194.

Preferivelmente, cada um dos primeiro e segundo valoreslimiares 192, 193 é menor que um valor de disparo requerido para fazer o relêdiferencial de corrente 100 gerar o sinal de disparo.

O primeiro valor limiar192 é maior que um valor de nível de ruído máximo das formas de onda decorrente secundárias, e cada um dos segundo e terceiro valores limiares 193,194 é maior que um valor de corrente de operação permanente do relêdiferencial de corrente 100. O terceiro valor limiar 194 é menor que a correntede operação esperada gerada para uma falha no elemento protegido 40. Ovalor de corrente de operação 184 é equivalente a uma magnitude de umasoma da pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesmafase 1521'A], 153 I'A2 a 1541'An, e o valor de corrente de operação delta 190 éequivalente a uma magnitude de uma soma de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente de diferença digitalizados 272, 273 a 274 formadossubtraindo um número predeterminado (ou seja, um bloco) de amostras dapluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados 152 I'A], 153 I'A2 a154 I'An, da pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados 1521'ai, 153 I'A2 a 154 I'An. O valor de corrente de restrição delta 191 éequivalente a uma soma de uma pluralidade de magnitudes da pluralidade dediferença digitalizada amostra de corrente fluxos 272, 273 a 274.

Embora as modalidades aqui descritas usem todas as formas deonda de corrente do sistema de potência disponíveis para determinar aoperação do elemento diferencial de corrente 100, será apreciado por umespecialista na técnica antes de relês protetores que as várias modalidades dainvenção podem usar um subconjunto das formas de onda de corrente dosistema de potência com a finalidade de fornecer proteção diferencial decorrente segura a uma zona específica de proteção, ou para fornecer proteçãodiferencial de corrente segura a apenas uma porção do elemento protegido 40.Quer dizer, uma modalidade pode incluir de formas de onda de corrente dosistema de potência IAk a IAm, 1Bk a IBm e Ick a Icm onde k > 1 m < n, e onde essasformas de onda de corrente do sistema de potência definem uma zona deproteção que pode, ou não pode, englobar todo o elemento protegido 40.

Como pode ser evidente da discussão anterior, implementaçãodo aparelho e método por detectar a perda de uma conexão de transformadorde corrente aqui descrita nisto previne que um relê diferencial de correnteentre em má operação quando uma conexão entre um CT e o relê diferencialde corrente é curto-circuitada ou aberta. As modalidades do aparelho emétodo aqui descritas são aplicáveis a relês diferenciais de correnteconfigurados para proteger uma gama extensa de elementos do sistema depotência como geradores elétricos, motores elétricos, transformadores depotência, linhas de transmissão de potência, barramentos e capacitores, paranomear uns poucos. Ademais, as modalidades do aparelho e método paradetectar uma perda de uma conexão de CT podem ser utilizadas em umavariedade de aplicações apropriadas tais como gerar um alarme para notificarpessoal de uma conexão de CT aberta, ou prevenir que um sinal de disparoseja gerado erroneamente quando nenhuma falha real existe no elementoprotegido.

Embora esta invenção tenha sido descrita com referência acertos aspectos ilustrativos, será entendido que esta descrição não seráinterpretada em um sentido limitativo. Ao contrário, podem ser feitas váriasmudanças e modificações nas modalidades ilustrativas sem sair do verdadeiroespírito, características centrais e extensão da invenção, incluindo aquelascombinações de características que são individualmente descritas ou são aquireivindicadas. Além disso, será apreciado que quaisquer tais mudanças emodificações serão reconhecidas pelos especialistas na técnica como umequivalente a um ou mais elementos das reivindicações seguintes, e serácoberto por tais reivindicações na extensão mais completa permitida por lei.

Claims

1. Relê protetor configurado para impedir geração de um sinalde disparo por um elemento de sistema de potência de um sistema de potênciatrifásico quando uma conexão de transformador de corrente é perdida, aconexão de transformador de corrente provida por um de uma pluralidade detransformadores de corrente acoplando o relê protetor ao elemento de sistemade potência e provendo uma pluralidade correspondente de formas de onda decorrente secundárias do sistema de potência trifásico para o relê protetor, orelê protetor caracterizado pelo fato de que compreendeum circuito lógico de sinal configurado para fornecer umprimeiro sinal binário em resposta à recepção de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente digitalizados de mesma fase derivados da pluralidade deformas de onda de corrente secundárias, um primeiro valor do primeiro sinalbinário em indicando uma ocorrência de um curto circuito no elemento desistema de potência; um transformador de corrente perdido (o CT) descobriucircuito lógico configurado para fornecer um segundo sinal binário emresposta a pelo menos uma comparação de pelo menos um valor de correntecalculado da pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitilizada demesma fase a pelo menos um valor limiar, um primeiro valor do segundosinal binário que indica a perda de conexão de transformador de corrente; eum circuito lógico de disparo acoplado ao circuito lógico notável e o circuitológico detectado de CT perdido, o circuito lógico de disparo configurou paragerar o sinal de disparo quando o primeiro sinal binário tem o primeiro valor eo segundo que sinal binário tem um segundo valor, e impedir geração do sinalde disparo quando o segundo sinal binário tem o primeiro valor.

2. Relê protetor de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o primeiro sinal binário é provido em resposta a umacomparação de uma magnitude de uma soma da pluralidade de fluxos deamostra de corrente digitalizados de mesma fase a um valor limiar de correntede captação mais uma soma de uma primeira porcentagem pré-selecionada deuma pluralidade de magnitudes da pluralidade de fluxos de amostra decorrente digitalizados de mesma fase.

3. Relê protetor de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o relê protetor inclui um relê diferencial de corrente.

4. Relê protetor de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o circuito lógico detectado de CT perdido compreende:um circuito lógico de corrente de restrição e operador deltaconfigurado para fornecer um terceiro sinal binário;um circuito lógico de corrente operador configurado parafornecer um quarto sinal binário;e um flip-flop de ajuste reajuste tendo uma entrada ajustadaadaptada para receber o terceiro sinal binário e uma entrada reajustadaadaptada para receber o quarto sinal binário, o flip-flop de ajuste reajusteconfigurado para fornecer o segundo sinal binário em resposta a ativaçãoseletiva das entradas ajustada e reajustada.

5. Relê protetor de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o circuito lógico de corrente de restrição e operador deltacompreende:um primeiro comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um valor de corrente de operador delta e uma segunda entradaadaptada para receber um primeiro valor limiar da pluralidade de valoreslimiares;um segundo comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um valor negativo do primeiro valor limiar e uma segundaentrada adaptada para receber um valor de corrente de restrição delta;um terceiro comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um valor de corrente de operação e uma segunda entradaadaptada para receber um segundo valor limiar da pluralidade de valoreslimiares;um quarto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber o primeiro valor limiar e uma segunda entrada adaptada parareceber uma magnitude de uma soma do valor de corrente de restrição delta eo valor de corrente de operação delta;uma primeira porta E acoplada a cada um do primeiro,segundo, terceiro e quarto comparadores, a primeira porta E configurada parafornecer um quinto sinal binário em resposta a operação de cada um doprimeiro, segundo, terceiro e quarto comparadores; eum temporizador de qualificação acoplado à primeira porta E econfigurado para fornecer o terceiro sinal binário para a entrada ajustada doflip-flop de ajuste reajuste em resposta a operação da primeira porta E.

6. Relê protetor de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que a entrada ajustada é ativa via o terceiro sinal binário quandoo valor de corrente de operação delta é maior que o primeiro valor limiar, ovalor de corrente de restrição delta é menor que o valor negativo do primeirovalor limiar, a magnitude da soma do valor de corrente de restrição delta e ovalor de corrente de operação delta é menor que o primeiro valor limiar, ovalor de corrente de operação é maior que o segundo valor limiar, e o quintosinal binário faz o temporizador de qualificação ser ativo por um tempo dequalificação predeterminado.

7. Relê protetor de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o circuito lógico de corrente de operação inclui:um quinto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber uma segunda porcentagem pré-selecionada do segundo valorlimiar e uma segunda entrada adaptada para receber o valor de corrente deoperação;um sexto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber o valor de corrente de operação e uma segunda entrada adaptadapara receber um terceiro valor limiar da pluralidade de valores limiares; euma porta OU acoplada a cada um do quinto e sextocomparadores e configurado para fornecer o quarto sinal binário em respostaa operação do quinto e sexto comparadores.

8. Relê protetor de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a segunda porcentagem pré-selecionada é cerca de noventapor cento.

9. Relê protetor de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o quarto sinal binário faz a entrada reajustada ser ativaquando o valor de corrente de operação é menor que a segunda porcentagempré-selecionada do segundo valor limiar.

10. Relê protetor de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o quarto sinal binário faz entrada reajustada serativa quando valor de corrente de operação é maior que o terceiro valorlimiar.

11. Relê protetor de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundos valoreslimiares é menor que um valor de disparo requerido para fazer o relê protetorgerar o sinal de disparo, em que o primeiro valor limiar é maior que um valorde nível de ruído máximo da pluralidade de formas de onda de correntesecundárias, em que cada um do segundo e terceiros valores limiares é maiorque um valor de corrente de operação permanente do relê protetor, eem que o terceiro valor limiar é menor que uma corrente deoperação esperada gerada para uma falha no elemento de sistema de potência.

12. Relê protetor de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o valor de corrente de operação é equivalente auma magnitude de uma soma da pluralidade de fluxos de amostra de correntedigitalizados de mesma fase, em que o valor de corrente de operação delta éequivalente a uma magnitude de uma soma de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente de diferença digitalizados formados subtraindo blocosrespectivos das amostras de corrente digitalizadas de fluxos de amostra decorrente digitalizados correspondentes, e em que o valor de corrente derestrição delta é equivalente a uma soma de uma pluralidade de magnitudes dapluralidade de fluxos de amostra de corrente de diferença digitalizados.

13. Relê protetor de acordo com a reivindicação de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito lógico dedisparo inclui que uma segunda porta E tendo uma primeira entrada adaptadapara receber o primeiro sinal binário e uma segunda entrada adaptada parareceber um inverso do segundo sinal binário.

14. Aparelho para detectar uma perda de uma conexão detransformador de corrente provida por um de uma pluralidade correspondentede transformadores de corrente acoplando um relê protetor a um elemento desistema de potência de um sistema de potência trifásico e provendo umapluralidade de formas de onda de corrente secundárias do sistema de potênciatrifásico ao relê protetor, o aparelho caracterizado pelo fato de quecompreende:um primeiro circuito lógico configurado para fornecer umprimeiro sinal binário em resposta a pelo menos uma primeira comparação depelo menos um valor de corrente calculado de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente digitalizados de mesma fase para pelo menos umprimeiro valor limiar de uma pluralidade de valores limiares, a pluralidade defluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fase sendo derivada dapluralidade de formas de onda de corrente secundárias;um segundo circuito lógico configurado para fornecer umsegundo sinal binário em resposta a pelo menos uma segunda comparação depelo menos um valor de corrente calculado da pluralidade de fluxos deamostra de corrente digitalizados de mesma fase para pelo menos um segundovalor limiar da pluralidade de valores limiares; eum flip-flop de ajuste reajuste que tem uma entrada ajustadaadaptada para receber o primeiro sinal binário e uma entrada reajustadaadaptada para receber o segundo sinal binário, o flip-flop de ajuste reajusteconfigurado para fornecer um terceiro sinal binário em resposta a confirmaçãoseletiva de uma da entrada ajustada e da entrada reajustada, o terceiro sinalbinário indicando perda de uma conexão de transformador de corrente quandoa entrada ajustada é ativa e indicando nenhuma perda de uma conexão detransformador de corrente quando a entrada reajustada é ativada.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que a entrada ajustada é ativa quando o primeiro sinal binário temum primeiro valor, e em que a entrada reajustada é ativa quando o segundosinal binário tem o primeiro valor.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um alarme operativamente acoplado aoflip-flop de ajuste reajuste, o alarme responsivo ao terceiro sinal binário paraindicar uma ocorrência do primeiro sinal binário tendo o primeiro valor.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um primeiro temporizador de qualificaçãoacoplado ao flip-flop de ajuste reajuste e o alarme, o primeiro temporizadorde qualificação configurado para causar um retardo de tempo predeterminadoentre a ocorrência do primeiro sinal binário tendo o primeiro valor e umaindicação de alarme associada.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o primeiro circuito lógico compreende:um primeiro comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um valor de corrente de operação delta e uma segunda entradaadaptada para receber um primeiro valor limiar da pluralidade de valoreslimiares;um segundo comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um negativo do primeiro valor limiar e uma segunda entradaadaptada para receber um valor de corrente de restrição delta;um terceiro comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber um valor de corrente de operação e uma segunda entradaadaptada para receber um segundo valor limiar da pluralidade de valoreslimiares;um quarto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber o primeiro valor limiar e uma segunda entrada adaptada parareceber uma magnitude de uma soma do valor de corrente de restrição delta eo valor de corrente de operação delta;uma primeira porta E acoplada a cada um do primeiro,segundo, terceiro e quarto comparadores, a primeira porta E configurada parafornecer um terceiro sinal binário em resposta a operação de cada um doprimeiro, segundo, terceiro e quarto comparadores; eum segundo temporizador de qualificação acoplado à primeiraporta E e configurado para fornecer o primeiro sinal binário à entrada ajustadado flip-flop de ajuste reajuste em resposta a operação da primeira porta E.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que a entrada ajustada é ativa quando o valor de corrente deoperação delta é maior que o primeiro valor limiar, o valor de corrente derestrição delta é menor que o valor negativo do primeiro valor limiar, amagnitude da soma do valor de corrente de restrição delta e o valor decorrente de operação delta é menor que o primeiro valor limiar, o valor decorrente de operação é maior que o segundo valor limiar, e o terceiro sinalbinário faz o segundo temporizador de qualificação ser ativo durante umtempo de qualificação predeterminado.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que o segundo circuito lógico compreende:um quinto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber uma porcentagem pré-selecionada do segundo valor limiar e umasegunda entrada adaptada para receber o valor de corrente de operação;um sexto comparador tendo uma primeira entrada adaptadapara receber o valor de corrente de operação e uma segunda entrada adaptadapara receber um terceiro valor limiar da pluralidade de valores limiares; euma porta OU acoplada a cada um do quinto e sextocomparadores e configurada para fornecer o segundo sinal binário emresposta a operação do quinto e sexto comparadores.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a porcentagem pré-selecionada é cerca de noventa por cento.

22. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a entrada reajustada é ativa quando o valor de corrente deoperação é menor que a porcentagem pré-selecionada do segundo valorlimiar.

23. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a entrada reajustada é ativa quando o valor de corrente deoperação é maior que o terceiro valor limiar.

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que cada um dos primeiro e segundos valores limiares é menorque um valor de disparo requerido para fazer o relê protetor gerar o sinal dedisparo, em que o primeiro valor limiar é maior que um valor de nível deruído máximo da pluralidade de formas de onda de corrente secundárias, emque cada um do segundo e terceiros valores limiares é maior que um valor decorrente de operação permanente do relê protetor, e em que o terceiro valorlimiar é menor que uma corrente de operação esperada gerada para uma falhano elemento de sistema de potência.

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que o valor de corrente de operação é equivalente a umamagnitude de uma soma da pluralidade de fluxos de amostra de correntedigitalizados de mesma fase, em que o valor de corrente de operação delta éequivalente a uma magnitude de uma soma de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente de diferença digitalizados formados subtraindo blocosrespectivos das amostras de corrente digitalizadas de fluxos de amostra decorrente digitalizados correspondentes, e em que o valor de corrente derestrição delta é equivalente a uma soma de uma pluralidade de magnitudes dapluralidade de fluxos de amostra de corrente de diferença digitalizados.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o relê protetor compreende um relê diferencial de corrente.

27. Método para detectar uma perda de uma conexão detransformador de corrente provida por uma pluralidade de transformadores decorrente acoplando o relê protetor a um elemento de sistema de potência deum sistema de potência trifásico em um relê protetor incluindo ummicrocontrolador, e provendo uma pluralidade de formas de onda de correntesecundárias da sistema de potência trifásico ao relê protetor, o métodocaracterizado pelo fato de que compreende:fornecer um primeiro sinal binário primeiro em resposta a pelomenos uma primeira comparação de pelo menos um valor de correntecalculado de uma pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizadosde mesma fase a pelo menos um primeiro valor limiar de uma pluralidade devalores limiares, a pluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizadosde mesma fase derivados da pluralidade de formas de onda de correntesecundárias;fornecer um segundo sinal binário em resposta a pelo menosuma segunda comparação de pelo menos um valor de corrente calculado dapluralidade de fluxos de amostra de corrente digitalizados de mesma fase apelo menos um segundo limiar da pluralidade de valores limiares; efornecer um terceiro sinal binário em resposta ao primeiro esegundo sinais binários, o terceiro sinal binário indicando perda de umaconexão de transformador de corrente quando o primeiro sinal binário tem umprimeiro valor e indicando nenhuma perda de uma conexão de transformadorde corrente quando o segundo sinal binário tem o primeiro valor.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que gera uma indicação quando o terceiro sinal binário tem oprimeiro valor, o terceiro sinal binário tendo o primeiro valor quando oprimeiro sinal binário tem o primeiro valor.

29. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que gera uma indicação retardada no tempo quando o terceirosinal binário tem o primeiro valor, o terceiro sinal binário tendo o primeirovalor quando o primeiro sinal binário tem o primeiro valor.

30. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que compreende ainda:comparar um valor de corrente de operação delta a umprimeiro valor limiar da pluralidade de valores limiares par dar um primeirovalor binário de comparação;comparar um negativo do primeiro valor limiar e um valor decorrente de restrição delta para dar um segundo valor binário de comparação;comparar um valor de corrente de operação e um segundovalor limiar da pluralidade de valores limiares para dar um terceiro valorbinário de comparação;comparar o primeiro valor limiar a uma magnitude de umasoma do valor de corrente de restrição delta e o valor de corrente de operaçãodelta para dar um quarto valor binário de comparação; eexecutar uma função lógica E usando o primeiro, o segundo, oterceiro e o quarto valores binários de comparação para fornecer o primeirosinal binário.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que compreende fornecer o primeiro sinal binário depois de umtempo de qualificação predeterminado.

32. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que o primeiro sinal binário tem o primeiro valor lógico quando ovalor de corrente de operação delta é maior que o primeiro valor limiar, ovalor de corrente de restrição delta é menor que o valor negativo do primeirovalor limiar, a magnitude da soma do valor de corrente de restrição delta e ovalor de corrente de operação delta é menor que o primeiro valor limiar, e ovalor de corrente de operação é maior que o segundo valor limiar.

33. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que compreende ainda:comparar uma porcentagem pré-selecionada do segundo valorlimiar ao valor de corrente de operação para dar um quinto valor binário decomparação;comparar o valor de corrente de operação a um terceiro valorlimiar da pluralidade de valores limiares para dar um sexto valor binário decomparação; eexecutar uma função lógica OU usando o quinto e sextovalores binários de comparação para fornecer o segundo sinal binário.

34. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que a porcentagem pré-selecionada é cerca de noventa por cento.

35. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que o segundo sinal binário tem o primeiro valor quando o valorde corrente de operação é menor que a porcentagem pré-selecionada dosegundo valor limiar.

36. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que o segundo sinal binário tem o primeiro valor quando o valorde corrente de operação é maior que o terceiro valor limiar.

37. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que cada um dos primeiro e segundos valores limiares é menorque um valor de disparo requerido para fazer o relê protetor gerar o sinal dedisparo, em que o primeiro valor limiar é maior que um valor de nível deruído máximo da pluralidade de formas de onda de corrente secundárias, emque cada um do segundo e terceiros valores limiares é maior que uma valor decorrente de operação permanente do relê protetor, e em que o terceiro valorlimiar é menor que uma corrente de operação esperada gerada para uma falhano elemento de sistema de potência.

38. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que o valor de corrente de operação é equivalente a umamagnitude de uma soma da pluralidade de fluxos de amostra de correntedigitalizados de mesma fase, em que o valor de corrente de operação delta éequivalente a uma magnitude de uma soma de uma pluralidade de fluxos deamostra de corrente de diferença digitalizados formaram subtraindo blocosrespectivos das amostras de corrente digitalizadas de fluxos de amostra decorrente digitalizados correspondendo, e em que o valor de corrente derestrição delta é equivalente a uma soma de uma pluralidade de magnitudes dapluralidade de fluxos de amostra de corrente de diferença digitalizados.

39. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o relê protetor inclui um relê diferencial de corrente.