インラッシュ電流測定中に電流トランスの飽和を検出するためのFPGAベースのスマートセンサー

現在の変圧器の飽和は、測定精度と、その結果、保護の信頼性に影響します。過電流保護の場合の重要な懸念の1つは、電力変圧器における障害とイングラッシュ電流の差別です。このホワイトペーパーでは、特に現在の現在の条件中に、電流トランスの飽和を検出するFPGAベースのスマートセンサーを紹介します。文献ではいくつかの方法が提案されていますが、一部は特定の波形のためにインラッシュ電流に適していません。スマートセンサーに実装された提案されたアルゴリズムは、測定された二次電流の2つの時刻ドメイン機能、2次差関数と3次統計の中心モーメントを使用します。提案されているスマートセンサーは、異なる残留フラックス、抵抗負担、サンプリング周波数、ノイズレベルなど、異なる条件で正確な結果を得て、騒音に対する高い効果と免疫を示します。飽和が始まるポイントは、約100％の精度で検出されます。飽和の終了に関しては、提案された方法は、サンプルの最大誤差で右の終了点を検出します。スマートセンサーは、実験的なオンラインおよびリアルタイム条件（アンチエイリアシングフィルターを含む）でテストされており、正確な結果が得られています。ほとんどの既存の方法とは異なり、提案されたスマートセンサーは、イングラッシュ条件中に効率的に動作します。スマートセンサーは、単純さと低い計算コストにもかかわらず、高速処理を提供します。

Current transformer saturation affects measurement accuracy and, consequently, protection reliability. One important concern in the case of overcurrent protections is the discrimination between faults and inrush current in power transformers. This paper presents an FPGA-based smart sensor to detect current transformer saturation, especially during inrush current conditions. Several methods have been proposed in the literature, but some are unsuitable for inrush currents due to their particular waveform. The proposed algorithm implemented on the smart sensor uses two time-domain features of the measured secondary current: the second-order difference function and the third-order statistic central moment. The proposed smart sensor presents high effectiveness and immunity against noise with accurate results in different conditions: different residual flux, resistive burdens, sampling frequency, and noise levels. The points at which saturation starts are detected with an accuracy of approximately 100%. Regarding the end of saturation, the proposed method detects the right ending points with a maximum error of a sample. The smart sensor has been tested on experimental online and real-time conditions (including an anti-aliasing filter) with accurate results. Unlike most existing methods, the proposed smart sensor operates efficiently during inrush conditions. The smart sensor presents high-speed processing despite its simplicity and low computational cost.