Современная цифровая дифференциальная защита (ДЗ) способна определить место возникновения повреждения, сопровождающегося большими аварийными токами, в течение первого периода переходного процесса [1]. Некоторые производители в случае фиксации внешнего повреждения предусматривают блокировку ДЗ на время, достаточное, чтобы повреждение было устранено защитами на смежном участке [2, 3]. Указанные мероприятия обеспечивают отстройку ДЗ от экстремальных переходных токов небаланса, вызванных насыщением измерительных трансформаторов тока (ТТ) со стальными сердечниками.
Однако блокировка ДЗ или снижение ечувствительности нежелательны, поскольку вследствие развития аварии и отказа защит смежных элементов (вследствие технического несовершенства или в результате ошибок эксплуатации) внешнее короткое замыкание (КЗ) может перейти во внутреннее.
В характеристике срабатывания ДЗ производства компании Siemens предусмотрен участок, при попадании в который рабочей точки происходит отключение защищаемого объекта, даже если ранее было зафиксировано внешнее повреждение [2, 3]. Однако попадание рабочей точки в указанную область и ее длительное нахождение в ней возможно только при отсутствии вытекающего тока нагрузки и при отсутствии подпитки со стороны смежной энергосистемы. Защита фирмы General Electric в случае фиксации внешнего повреждения активирует функцию сравнения фаз основных гармоник токов плеч ДЗ [3]. Однако глубокое насыщение ТТ приводит к существенным погрешностям замера амплитудных и фазовых значений гармоник, что снижает вероятность корректной работы алгоритма [3]. В [3] отмечается, что в случае глубокого насыщения ТТ его угловая погрешность по первой гармонике может достигать 46 электрических градусов (эл. град). Следовательно, необходимо повышение точности работы ДЗ в условиях значительных погрешностей ТТ.
Как указывается в [3, 4], при больших токах внешних и внутренних повреждений предпочтение следует отдавать именно дифференциально-фазному принципу. В связи с вышесказанным, необходимо повысить точность работы дифференциально-фазного принципа в случае глубокого насыщения трансформаторов тока. Поставленная цель может быть достигнута путем выделения временных интервалов переходного процесса, на протяжении которых погрешность работы трансформаторов тока минимальна (далее эти интервалы будут обозначены как интервалы идеальной трансформации). При этом нужно найти надежный метод определения этих интервалов, а также определить порядок использования полученной информации для улучшения работы ДЗ.