1. Problem kurma
Koruyucu akım transformatörü (TA), kısa devre aşırı yükü veya diğer arızalar durumunda arıza devresini kesmek ve güç sisteminin güvenliğini korumak için röle cihazına bir sinyal sağlamak üzere esas olarak röle koruma cihazıyla birlikte kullanılır. çizgide. Çalışma koşulları, yalnızca tek bir akımın normal çalışma aralığı dahilinde uygun doğruluğa sahip olması gereken ölçüm transformatörlerinden tamamen farklıdır. Arıza kısa devre akımından geçerken, ölçüm cihazını kısa devre akımının neden olduğu hasardan korumak için transformatörün mümkün olan en kısa sürede doyması umulur. İlki yalnızca akım normalden birkaç kat veya onlarca kat daha yüksek olduğunda çalışmaya başlar ve hatalarının (akım ve faz hataları) hata eğrisi aralığında olması gerekir. Hem akım hatalarını hem de faz farklarını aynı anda değerlendirirken bileşik hatalar kullanılır.
Koruyucu TA'nın birincil akımı i1 küçük olduğunda, ikincil akım i2 doğrusal olarak değişir; i1 belirli bir seviyeye yükseldiğinde transformatör çekirdeğindeki manyetik yoğunluk çok yüksektir. Ferromanyetik malzemelerin doğrusal olmaması nedeniyle, i0 uyarma akımı, sinüs dalgasından uzak, sivri bir dalga biçimine sahip, yüksek düzeyde harmonik içeriğine sahiptir. Il ideal bir sinüs dalgası olsa bile i2 sinüzoidal değildir.
Sinüzoidal olmayan dalgacıklar, fazör diyagramları kullanılarak analiz edilemez ve bileşik hatanın (kavramsal analiz) kullanımını gerektirir; bu, i0'de hızlı bir artışa yol açar; bu, bazı i1'lerin i2'ye dönüştürülmemesine eşdeğerdir ve i2 ve i1 hayır orantılı olarak daha uzun süre değişir, dolayısıyla TA hatası artar.
Güç sisteminde bir kısa devre arızası meydana geldiğinde ve röle koruma işlemine neden olduğunda, kısa devre akımı i çok büyüktür, genellikle nominal akımın 10 katından fazladır, bu da hatayı artırır ve koruma cihazının hassasiyetini ve seçiciliğini tehlikeye atar.
Ayrıca prensip olarak TA'nın kendisi özel bir transformatördür ve transformatörlerin nominal yükte çalışma zorunluluğu vardır. Dolayısıyla TA'nın sekonder tarafındaki yükün anma sekonder yük değerini aşması durumunda hatası da artacaktır.
2. Çözüm fikirleri
Yukarıda bahsedildiği gibi TA hatası kaçınılmazdır ve büyüklüğü TA demir çekirdeğinin uyarılma özellikleri ve ikincil yan yük ile ilgilidir.
Bu hatayı kontrol etmek için TA konumundaki maksimum arıza i, bu akımın nominal i1'e oranı, nominal akım oranı ve nominal ikincil yük arasındaki ilişkinin ele alınması gerekir. Bu nedenle doğruluk seviyesi ve bununla ilgili doğruluk seviyesi limitleri, nominal akım oranı ve nominal yük kavramlarının doğru bir şekilde anlaşılması gerekir. Bu sorunu çözmek için trafo merkezinin fiili durumuna göre uygun doğruluk seviyesinin seçilmesi gerekir.
Koruma için kullanılan TA için doğruluk düzeyi, nominal doğruluk sınırı i1 altında izin verilen maksimum bileşik hatanın yüzdesi olarak nominaldir ve ardından korumayı belirten "P" harfi gelir. Bu aslında TA üretimi için manuel olarak belirlenen bir hata seviyesi gereksinimidir. Doğru limit katsayısı, bileşik hata gereksinimlerini karşılayabilen i1max'ın nominal i1'e oranını ifade eder. Nominal akım oranı, nominal i1'in i2'ye oranını ifade eder. Nominal yük, transformatörün doğruluk düzeyini belirlemek için kullanılan ikincil yük değeridir.
Eski ulusal standart olan "Akım Trafosu" (GBl208-75)'nda, TA korumasının doğruluk seviyesinin B ve D olduğu şart koşulmuştu. Koruma için TA'nın doğruluk seviyesi seçilirken %10 hata eğrisi şu şekilde olmalıdır: kısa devre sırasında akım hatasının belirtilen değeri aşmamasını sağlamak için doğrulanmıştır. Şu anda, yeni versiyon sırasıyla 5P ve 10P doğruluk seviyesini şart koşmakta olup, i1 nominal doğruluk limitinde %5 ve %10'luk bir bileşik hata limitini belirtmektedir; Doğruluk sınır katsayısının standart değer serisi 5, 10, 15, 20, 30 vb. içerir; bu, kısa devre arızalarında, kısa devre akımı i'nin nominal i1 ile karşılaştırıldığında katlarının bundan daha az olması durumunda bunu gösterir. değer, hata doğruluk düzeyi aralığı içinde kontrol edilir.
Bu nedenle iki sonuç çıkarılabilir: 1) Koruma için TA'nın doğruluk seviyesi seçilirken, doğruluk sınır katsayısı da aynı anda seçilmelidir, örneğin 5P20 ve 1200/5A, bu da i'nin 20'den fazla olmadığı anlamına gelir. nominal i1'in çarpımı, yani 20 × 1200=24 kA'dan fazla değil, bileşik hata %5'ten fazla değil; 2) Her iki yönün seçilmesiyle, nominal akım oranı, verilen ilmax, ikincil yük değeri ve limit katsayısını belirlemek için %10 hata eğrisine göre doğru bir şekilde belirlenebilir; Doğru limit katsayısı ayrıca verilen i1max, nominal akım oranı ve %10 hata eğrisine göre seçilebilir ve nominal ikincil yük ve ikincil kablo kesiti %10 hata eğrisine göre seçilebilir.
Kararlı durum çalışması sırasında TA'nın ikincil yükü %10'luk hata eğrisinin gerekliliğini karşılamalıdır. TA'nın gerçek ikincil yükü %10 hata eğrisinin izin verdiği yükten az olduğu sürece ölçüm hatası %10 dahilinde olmalıdır. İkincil yük ne kadar büyük olursa demir çekirdeğin doyması o kadar kolay olur.
