Sättigung des Stromwandlers
Wie bereits erwähnt, werden Fehler des Stromwandlers hauptsächlich durch den Feldstrom Ie verursacht.Aufgrund der großen Anregungsimpedanz im Normalbetrieb ist Ie klein, so dass dieser Fehler vernachlässigt werden kann.Wenn jedoch der Stromwandler gesättigt ist, ist die Erregerimpedanz umso kleiner, je schwerwiegender der Sättigungsgrad ist, und der stark erhöhte Erregerstrom vervielfacht den Fehler des Stromwandlers und beeinträchtigt die korrekte Funktion des Schutzes.
Die schwerwiegendsten machen den gesamten Primärstrom zum Erregerstrom, was dazu führt, dass der Sekundärstrom Null ist.Die Ursache der Transformatorsättigung ist im Allgemeinen ein zu großer Strom oder der Strom enthält viele nicht periodische Komponenten, die beide bei Unfällen auftreten. Zu diesem Zeitpunkt ist es erforderlich, dass der Schutz korrekt arbeitet und den Fehler schnell beseitigt. Wenn der Transformator jedoch gesättigt ist, ist es leicht, übermäßige Fehler zu verursachen und zu falschen Schutzmaßnahmen zu führen, was die Systemsicherheit weiter beeinträchtigt.Daher müssen wir das Problem der CT-Sättigung ernst nehmen.
Das Sättigungsproblem der CT ist sehr kompliziert, wenn es im Detail analysiert wird, daher wird hier nur eine qualitative Analyse durchgeführt.Die sogenannte Sättigung des Transformators bezieht sich eigentlich auf die Sättigung des Transformatorkerns.Wir wissen, dass der Transformator einen variablen Strom übertragen kann, weil der Primärstrom einen magnetischen Fluss im Eisenkern erzeugt, der wiederum eine elektromotorische Kraft U = 4,44f*N*B*S * 10-8 in der im selben Eisen gewickelten Sekundärwicklung erzeugt Ader.
Wobei f die Systemfrequenz HZ ist;N ist die Windungszahl der Sekundärwicklung;S ist die Querschnittsfläche des Eisenkerns, m2;B ist die magnetische Flussdichte im Kern.Wenn die Sekundärschleife ein Pfad ist, wird der Sekundärstrom erzeugt, um die Stromübertragung in der Primärsekundärwicklung abzuschließen.Wenn jedoch die magnetische Flussdichte im Kern den Sättigungspunkt erreicht, neigt die Änderung von B mit dem Erregerstrom oder der Magnetfeldstärke dazu, unbedeutend zu sein.Das heißt, wenn N, S und f bestimmt werden, bleibt das sekundärinduzierte Potential im Wesentlichen unverändert, sodass der Sekundärstrom ebenfalls im Wesentlichen unverändert bleibt und die proportionalen Übertragungseigenschaften des Primär- und Sekundärstroms geändert werden.Wir wissen, dass das Wesen der CT-Sättigung darin besteht, dass die magnetische Flussdichte B im Eisenkern zu groß ist, was den Sättigungspunkt überschreitet.Die Größe des Magnetflusses im Kern wird durch die Größe des Stroms bestimmt, der den Magnetfluss erzeugt, dh die Größe des Erregerstroms Ie.Wenn Ie zu groß ist, ist die magnetische Flussdichte zu groß, wodurch der Kern dazu neigt, gesättigt zu werden.Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Erregerimpedanz des Stromwandlers erheblich ab, was zu einem weiteren Anstieg des Erregerstroms führt, was den Anstieg des Magnetflusses und die Sättigung des Eisenkerns weiter verschlimmert. Das ist eigentlich ein Teufelskreis.Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, manifestieren sich die Abnahme von Xe und die Zunahme von Ie als Zunahme des Transformatorfehlers, um den Normalbetrieb zu beeinflussen.
Die Sättigung des Eisenkerns kann allgemein auf zwei Arten verstanden werden.Das eine ist die stationäre Sättigung und das andere die transiente Sättigung.Für die stationäre Sättigung können wir sie mit Hilfe von Abbildung 1 analysieren.Wie in der Figur zu sehen ist, sind Ie und der Sekundärstrom Is proportional nebengeschlossen.Wir nehmen an, dass die Anregungsimpedanz Ze konstant ist.Wenn der Primärstrom aufgrund von Unfällen und anderen Gründen ansteigt, steigt Ie zwangsläufig proportional an, sodass der magnetische Fluss des Kerns ansteigt.Wenn der Strom zu groß ist, wird auch Ie zu groß, was in den obigen Zyklus eingeht und dann die Transformatorsättigung verursacht.Transiente Sättigung bezieht sich auf die Sättigung des Transformators, die durch die transiente Komponente während des Fehlertransientenzustands verursacht wird.Wir wissen, dass das elektrische Volumen nicht abrupt ist, wenn ein Fehler auftritt.Das Auftreten der Fehlermenge muss von einer mehr oder weniger aperiodischen Komponente begleitet sein.Der nicht periodische Anteil, insbesondere der Gleichanteil im Fehlerstrom, kann jedoch nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Transformator übertragen werden.Diese Ströme erscheinen alle als Anregungsströme.Wenn der Unfall von einer großen transienten Komponente begleitet wird, steigt daher auch der Erregerstrom an, was zu einer Transformatorsättigung führt.
