1. Problemos iškėlimas
Apsauginis srovės transformatorius (TA) daugiausia naudojamas kartu su relės apsaugos įtaisu, kad būtų pateiktas signalas reliniam įtaisui nutraukti gedimo grandinę ir apsaugoti elektros energijos tiekimo sistemos saugumą trumpojo jungimo perkrovos ar kitų gedimų atveju. eilėje. Jo darbo sąlygos visiškai skiriasi nuo matavimo transformatorių, kuriems tereikia tinkamo tikslumo normaliame vienos srovės veikimo diapazone. Praeinant per gedimo trumpojo jungimo srovę, tikimasi, kad transformatorius kuo greičiau prisisotins, kad apsaugotų matavimo priemonę nuo trumpojo jungimo srovės sukeltų pažeidimų. Pirmasis pradeda veikti tik tada, kai srovė kelis kartus ar dešimtis kartų viršija įprastą, o jos paklaidos (srovės ir fazės paklaidos) turi būti klaidų kreivės diapazone. Vienu metu vertinant tiek srovės paklaidas, tiek fazių skirtumus, naudojamos sudėtinės paklaidos.
Kai apsauginės TA pirminė srovė i1 maža, antrinė srovė i2 kinta tiesiškai; Kai i1 padidėja iki tam tikro lygio, magnetinis tankis transformatoriaus šerdyje yra labai didelis. Dėl feromagnetinių medžiagų netiesiškumo žadinimo srovė i0 turi daug aukštos eilės harmonikų, kurių smailia bangos forma yra toli nuo sinusinės bangos. Net jei il yra ideali sinusinė banga, i2 nėra sinusinė.
Nesinusinės bangelės negali būti analizuojamos naudojant fazinių diagramas, todėl reikia naudoti sudėtinę paklaidą (konceptualią analizę), dėl kurios greitai padidėja i0, lygiavertei tam, kad kai kurie i1 nepaverčiami į i2, o i2 ir i1 ne. ilgiau keičiasi proporcingai, taip didinant TA paklaidą.
Kai elektros sistemoje įvyksta trumpojo jungimo gedimas ir atsiranda relės apsaugos veiksmas, trumpojo jungimo srovė i yra labai didelė, dažniausiai daugiau nei 10 kartų didesnė už vardinę srovę, o tai padidina paklaidą ir kelia pavojų apsaugos įtaiso jautrumui ir selektyvumui.
Be to, iš esmės pati TA yra specialus transformatorius, o transformatoriai turi reikalavimą veikti vardine apkrova. Todėl, jei apkrova antrinėje TA pusėje viršija vardinę antrinės apkrovos vertę, tai taip pat padidins jos paklaidą.
2. Sprendimo idėjos
Kaip minėta aukščiau, TA klaida yra neišvengiama, o jos dydis yra susijęs su TA geležies šerdies sužadinimo charakteristikomis ir antrine šonine apkrova.
Norint kontroliuoti šią klaidą, reikia tvarkyti ryšį tarp didžiausio gedimo i TA vietoje, šios srovės santykio su vardine i1, vardinės srovės santykio ir vardinės antrinės apkrovos. Todėl būtina tiksliai suprasti tikslumo lygio ir su juo susijusių tikslumo lygio ribų, vardinės srovės santykio ir vardinės apkrovos sąvokas. Norint išspręsti šią problemą, reikia pasirinkti tinkamą tikslumo lygį, atsižvelgiant į faktinę pastotės situaciją.
Apsaugai naudojamo TA tikslumo lygis yra nominalus kaip didžiausios leistinos sudėtinės paklaidos procentas žemiau vardinio tikslumo ribos i1, po kurios rašoma raidė "P", nurodanti apsaugą. Iš tikrųjų tai yra rankiniu būdu nurodytas klaidų lygio reikalavimas TA gamybai. Tikslus ribinis koeficientas nurodo i1max santykį, kuris gali atitikti sudėtinės klaidos reikalavimus, ir vardinės i1. Vardinės srovės santykis reiškia vardinės i1 ir i2 santykį. Nominali apkrova yra antrinės apkrovos vertė, naudojama transformatoriaus tikslumo lygiui nustatyti.
Ankstyvajame nacionaliniame standarte „Srovės transformatorius“ (GBl208-75) buvo numatyta, kad TA apsaugos tikslumo lygis yra B ir D. Renkantis TA apsaugos tikslumo lygį, 10 % paklaidos kreivė turėtų būti patikrinta, siekiant užtikrinti, kad trumpojo jungimo metu srovės paklaida neviršytų nurodytos vertės. Šiuo metu naujojoje versijoje numatytas atitinkamai 5P ir 10P tikslumo lygis, nurodant 5% ir 10% sudėtinių klaidų ribą esant vardinei tikslumo ribai i1; Jo tikslumo ribinio koeficiento standartinė reikšmių serija apima 5, 10, 15, 20, 30 ir tt, nurodančius, kad esant trumpojo jungimo gedimams, jei trumpojo jungimo srovės i kartotinis, palyginti su vardine i1, yra mažesnis už šį. vertę, klaida kontroliuojama tikslumo lygio diapazone.
Todėl galima daryti dvi išvadas: 1) Renkantis TA tikslumo lygį apsaugai, vienu metu reikia pasirinkti tikslumo ribinį koeficientą, pvz., 5P20 ir 1200/5A, o tai reiškia, kad kai i ne didesnis kaip 20 padauginus iš vardinio i1, ty ne daugiau kaip 20 × 1200=24 kA, sudėtinė paklaida yra ne didesnė kaip 5 %; 2) Pasirinkus abi kryptis, galima tiksliai nustatyti vardinės srovės santykį pagal pateiktą ilmaksą, antrinės apkrovos vertę ir 10 % paklaidos kreivę, kad būtų nustatytas ribinis koeficientas; Tikslų ribinį koeficientą taip pat galima pasirinkti pagal pateiktą i1max, vardinės srovės santykį ir 10 % paklaidos kreivę, o vardinę antrinę apkrovą ir antrinį kabelio skerspjūvį galima pasirinkti pagal 10 % paklaidos kreivę.
Pastovios būsenos veikimo metu antrinė TA apkrova turi atitikti 10 % paklaidos kreivės reikalavimą. Kol faktinė antrinė TA apkrova yra mažesnė už apkrovą, kurią leidžia 10% paklaidos kreivė, matavimo paklaida turi būti 10%. Kuo didesnė antrinė apkrova, tuo lengviau prisotinamas geležies šerdis.
