Описание

Трансформатор тока (КТ) используется для измерения тока в шунтирующем индукторе, подключенном к сети 120 кВ. CT имеет рейтинг 2000 A/5 A, 5 VA. Первичная обмотка, состоящая из одного витка, проходящего через тороидальный сердечник СТ, соединена последовательно с шунтирующим индуктором номинальным 69,3 Мвар, 69,3 кВ (120kV/sqrt (3)), 1 кА среднеквадратичным. Вторичная обмотка, состоящая из витков 1 * 2000/5 = 400, короткозамкнута через сопротивление нагрузки 1 Ом. Датчик напряжения, подключенный к вторичной обмотке, считывает напряжение, которое должно быть пропорционально первичному току. В установившемся состоянии ток, протекающий во вторичной обмотке, равен 1000 * 5/2000 = 2,5 A (2,5 Vrms или 3,54 Vpeak считывается блоком V2 измерения напряжения).

Откройте диалоговое окно CT и проверьте, как указаны параметры CT. Предполагается, что СТ насыщается при 10 pu и используется простая 2-сегментная характеристика насыщения.

Первичный ток, отраженный на вторичной обмотке, и напряжение, создаваемое на сопротивлении 1 Ом, направляются на трассу 1 блока «Объем работ». Поток КТ, измеренный блоком мультиметра, преобразуется в pu и направляется в трассу 2. (1 pu flux = 0,0125 V * sqrt (2 )/( 2 * pi * 50) = 5 .63e-5 V.s)

Коммутатор, подключенный последовательно к вторичной линии CT, обычно замкнут. Этот переключатель будет использоваться позже для иллюстрации перенапряжений, возникающих, когда вторичный CT остается открытым.

Моделирование

1. Нормальная работа

В этом испытании выключатель закрывается при пике напряжения источника (t = 1,25 цикла). Такое переключение не приводит к асимметрии тока. Запустите моделирование и проверьте первичный ток и вторичное напряжение CT (первая трассировка блока Scope). Как и ожидалось, ток и напряжение КТ являются синусоидальными, и погрешность измерения, обусловленная сопротивлением КТ и реактивами утечки, не является значительной. Поток содержит компонент постоянного тока, но он остается ниже значения насыщения 10 pu.

2. Насыщение КТ из-за асимметрии тока

Теперь измените время закрытия выключателя, чтобы закрыть его при пересечении нулевого напряжения. Используйте t = 1/50. Этот момент переключения теперь приведет к полной асимметрии тока в шунтирующем реакторе. Перезапустите моделирование. Обратите внимание, что в течение первых 3 циклов поток остается ниже точки насыщения колена (10 pu). Выходное напряжение СТ V2 затем следует за первичным током. Однако после 3 циклов асимметрия потока, создаваемая первичным током, вызывает насыщение КТ, таким образом создавая большие искажения вторичного напряжения КТ.

3. Перенапряжение из-за вторичного открытия КТ

Перепрограммируйте время замыкания первичного выключателя при t = 1,25/50 с (без асимметрии потока) и измените время размыкания вторичного выключателя на t = 0,1 с. Перезапустите моделирование и наблюдайте за большим перенапряжением, вызванным открытием вторичной обмотки КТ. Поток имеет квадратную волнообразную форму, рубленную при + 10 и -10 pu. Большие dphi/dt, полученные при инверсии потока, генерируют пики высокого напряжения (250 В).