1. Постављање проблема
Заштитни струјни трансформатор (ТА) се углавном користи у комбинацији са уређајем за заштиту релеја да би дао сигнал релејном уређају да прекине струјни круг и заштити безбедност електроенергетског система у случају преоптерећења кратког споја или других кварова. у линији. Његови радни услови су потпуно другачији од оних код мерних трансформатора, који само треба да имају одговарајућу тачност унутар нормалног радног опсега једне струје. Приликом проласка кроз струју кратког споја квара, надамо се да ће се трансформатор заситити што је пре могуће како би заштитио мерни инструмент од оштећења изазваних струјом кратког споја. Први почиње да ради само када је струја неколико пута или десетине пута већа од нормалне, а њене грешке (струјне и фазне грешке) морају бити унутар опсега криве грешке. Када се истовремено процењују и струјне грешке и фазне разлике, користе се композитне грешке.
Када је примарна струја и1 заштитног ТА мала, секундарна струја и2 се мења линеарно; Када се и1 повећа на одређени ниво, магнетна густина у језгру трансформатора је веома висока. Због нелинеарности феромагнетних материјала, струја побуде и0 има висок садржај хармоника високог реда, са шиљастим таласним обликом који је далеко од синусног таласа. Чак и ако је ил идеалан синусни талас, и2 није синусоидан.
Несинусоидни таласи се не могу анализирати помоћу фазорских дијаграма и захтевају употребу композитне грешке (концептуална анализа), што доводи до брзог повећања и0, што је еквивалентно томе да се неки и1 не претвара у и2, а и2 и и1 не дуже се мења пропорционално, чиме се повећава ТА грешка.
Када дође до квара кратког споја у електроенергетском систему и изазове дејство релејне заштите, струја кратког споја и је веома велика, обично више од 10 пута већа од називне струје, што повећава грешку и угрожава осетљивост и селективност заштитног уређаја.
Поред тога, у принципу, сам ТА је посебан трансформатор, а трансформатори имају захтев да раде при називном оптерећењу. Стога, ако оптерећење на секундарној страни ТА премашује његову номиналну вредност секундарног оптерећења, то ће такође повећати његову грешку.
2. Идеје за решење
Као што је горе поменуто, ТА грешка је неизбежна, а њена величина је повезана са карактеристикама побуде гвозденог језгра ТА и секундарног бочног оптерећења.
Да би се контролисала ова грешка, потребно је управљати односом између максималног квара и на локацији ТА, односа ове струје према називној и1, односа називне струје и називног секундарног оптерећења. Због тога је неопходно тачно разумети концепте нивоа тачности и повезаних ограничења нивоа тачности, односа номиналне струје и називног оптерећења. За решавање овог проблема потребно је изабрати одговарајући ниво тачности на основу стварног стања трафостанице.
За ТА који се користи за заштиту, ниво тачности је номинални као проценат максимално дозвољене композитне грешке испод номиналне границе тачности и1, након чега следи слово „П“ које означава заштиту. То је заправо захтев за ручно специфицирани ниво грешке за производњу ТА. Тачан гранични коефицијент се односи на однос и1мак који може да испуни захтеве композитне грешке према оцењеном и1. Однос називне струје односи се на однос називних и1 према и2. Називно оптерећење је секундарна вредност оптерећења која се користи за одређивање нивоа тачности трансформатора.
У раном националном стандарду „Струјни трансформатор“ (ГБл208-75), било је предвиђено да је ниво тачности ТА заштите Б и Д. Приликом избора нивоа тачности ТА за заштиту, крива грешке од 10% треба да буде проверено да би се осигурало да струјна грешка не прелази наведену вредност током кратког споја. Тренутно, нова верзија предвиђа ниво тачности од 5П и 10П, респективно, што указује на композитну границу грешке од 5% и 10% при номиналној граници тачности и1; Стандардна серија вредности његовог граничног коефицијента тачности укључује 5, 10, 15, 20, 30, итд., што указује да је код кварова кратког споја, ако је вишекратник струје кратког споја и у поређењу са номиналном и1 мањи од овог вредност, грешка се контролише унутар опсега нивоа тачности.
Дакле, могу се извући два закључка: 1) Приликом одабира нивоа тачности ТА за заштиту, истовремено треба изабрати и коефицијент границе тачности, као што су 5П20 и 1200/5А, што значи да када и није више од 20 пута називне и1, односно не више од 20 × 1200=24 кА, композитна грешка није већа од 5%; 2) Избором оба смера, однос називне струје се може тачно одредити на основу дате илмак, вредности секундарног оптерећења и криве грешке од 10% да би се одредио гранични коефицијент; Тачан гранични коефицијент се такође може изабрати на основу датог и1мак, односа називне струје и криве грешке од 10%, а номинално секундарно оптерећење и попречни пресек секундарног кабла се могу изабрати на основу криве грешке од 10%.
Током рада у стационарном стању, секундарно оптерећење ТА треба да испуни захтев криве грешке од 10%. Све док је стварно секундарно оптерећење ТА мање од оптерећења дозвољеног кривом грешке од 10%, грешка мерења треба да буде унутар 10%. Што је секундарно оптерећење веће, то је гвоздено језгро лакше да се засити.
