Насыщение трансформатора тока

Этот пример показывает искажение измерения из-за насыщения трансформатора тока (CT).

Г. Сибилл (Hydro-Quebec)

Описание

Трансформатор тока (CT) используется, чтобы измериться текущий в индукторе шунта, соединенном в сети на 120 кВ. CT оценивается 2 000 А / 5 А, 5 ВА. Первичная обмотка, которая состоит из одного поворота, проходящего через CT тороидальное ядро, соединяется последовательно с индуктором шунта, оцененным 69.3 Mvar, 69,3 кВ (120kV/sqrt (3)), RMS на 1 кА. Вторичная обмотка, состоящая из 1*2000/5 = 400 поворотов, сорвана через нагрузочное сопротивление на 1 Ом. Датчик напряжения соединил при вторичных чтениях напряжение, которое должно быть пропорционально первичному току. В устойчивом состоянии текущее течение во вторичном устройстве является 1000*5/2000 = 2,5 А (2.5 Vrms или 3.54 Впика, считанный блоком V2 измерения напряжения).

Откройте диалоговое окно CT и наблюдайте, как параметры CT заданы. CT принят, чтобы насыщать в 10 pu, и используются простые 2 характеристики насыщения сегмента.

Первичный ток размышлял над вторичным устройством, и напряжение, разработанное через сопротивление на 1 Ом, отправляются, чтобы проследить 1 из блока Scope. Поток CT, измеренный блоком Multimeter, преобразован в pu и отправлен, чтобы проследить 2. (1 pu течет = 0,0125 В *sqrt (2) / (2*pi*50) = 5.63e-5 V.s),

Переключатель, соединенный последовательно со вторичным CT, обычно закрывается. Этот переключатель будет использоваться позже, чтобы проиллюстрировать повышенные напряжения, произведенные, когда вторичный CT оставят открытым.

Симуляция

1. Нормальное функционирование

В этом тесте прерыватель закрывается на пике исходного напряжения (t = 1,25 цикла). Это переключение не производит текущей асимметрии. Запустите симуляцию и наблюдайте CT первичное текущее и вторичное напряжение (первая трассировка блока Scope). Как ожидалось текущий CT и напряжение является синусоидальным, и погрешность измерения из-за сопротивления CT и реактивных сопротивлений утечки не является значительной. Поток содержит компонент DC, но это остается ниже, чем 10 pu степеней насыщения.

2. Насыщение CT из-за текущей асимметрии

Теперь, измените время закрытия прерывателя в порядке закрыться при нулевом пересечении напряжения. Используйте t = 1/50 s. Этот момент переключения теперь произведет полную текущую асимметрию в реакторе шунта. Перезапустите симуляцию. Заметьте, что для первых 3 циклов, поток остается ниже, чем точка колена насыщения (10 pu). Напряжение CT вывод V2 затем следует за первичным током. Однако после 3 циклов, асимметрия потока, произведенная первичным текущим насыщением CT причин, таким образом производя большое искажение CT вторичное напряжение.

3. Повышенное напряжение из-за CT вторичное открытие

Повторно программируйте первичное время закрытия прерывателя в t = 1.25/50 s (никакая асимметрия потока) и измените вторичное время открытия переключателя на t = 0,1 с. Перезапустите симуляцию и наблюдайте большое повышенное напряжение, произведенное, когда вторичный CT будет открыт. Поток имеет квадрат waveshape прерванный в +10 и-10 pu. Большой dphi/dt, произведенный при инверсии потока, генерирует скачки высокого напряжения (250 В).