Ток трансформатора Насыщения

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

Г. Сибиль (Гидро-Квебек)

Описание

Трансформатор тока (CT) используется для измерения тока в поперечной индуктивности, соединенной в сети 120 кВ. КТ оценивается в 2000 A/5 A, 5 VA. Первичная обмотка, состоящая из единственного поворота, проходящего через тороидальный сердечник КТ, соединена последовательно с поперечной индуктивностью 69,3 Mvar, 69,3 кВ (120kV/sqrt (3)), 1 кА rms. Вторичная обмотка, состоящая из 1 * 2000/5 = 400 оборотов, коротко замыкается через сопротивление 1 Ом нагрузки. Датчик напряжения, соединенный во вторичной системе координат, считывает напряжение, которое должно быть пропорционально первичному току. В установившемся состоянии ток, протекающий во вторичной системе, равен 1000 * 5/2000 = 2,5 A (2,5 Vrms или 3,54 Vpeak, считанный блоком V2 измерения напряжения).

Откройте диалоговое окно CT и наблюдайте, как заданы параметры CT. КТ считается насыщенной при 10 pu и используется простая характеристика насыщения 2 сегмента.

Основной ток, отраженный от вторичного сигнала, и напряжение, развиваемое на сопротивлении 1 Ом, отправляются на трассировку 1 блока Scope. Поток CT, измеренный блоком Multimeter, преобразуется в pu и отправляется в трассировку 2. (1 pu flux = 0,0125 V * sqrt (2 )/( 2 * pi * 50) = 5 .63e-5 V.s)

Переключатель, соединенный последовательно с CT-вторичной станцией, обычно закрыт. Этот переключатель будет использоваться позже, чтобы проиллюстрировать перенапряжения, возникающие, когда CT-вторичная система остается открытой.

Симуляция

1. Нормальная операция

В этом тесте выключатель закрывается на пике напряжения источника (t = 1,25 цикл). Это переключение не производит асимметрии тока. Запустите симуляцию и наблюдайте CT-первичное и вторичное напряжения (первый трассировка блока Scope). Как ожидалось, ток и напряжение КТ синусоидальны, и ошибка измерения из-за сопротивления КТ и утечек не является значительной. Поток содержит компонент постоянного тока, но он остается ниже значения насыщения 10 pu.

2. КТ- насыщения из-за асимметрии тока

Теперь измените время закрытия выключателя в порядок, чтобы закрыть его при пересечении нуля напряжения. Использование t = 1/50 с. Этот момент переключения теперь приведет к полной асимметрии тока в шунтируемом реакторе. Перезапустите симуляцию. Заметьте, что в течение первых 3 циклов поток остается ниже точки колена насыщения (10 pu). Выходное V2 КТ затем следует первичному току. 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 закрытия первичного выключателя в t = 1,25/50 с (без асимметрии потока) и измените время открытия вторичного выключателя на t = 0,1 с. Перезапустите симуляцию и наблюдайте большое перенапряжение, возникающее при открытии вторичного КТ. Поток имеет квадратную волнорезу, нарезанную при + 10 и -10 pu. Большой dphi/dt, произведенный при инверсии потока, генерирует высоковольтные скачки (250 В).