Saturazione del trasformatore di corrente
Come accennato in precedenza, gli errori del TA sono principalmente causati dalla corrente di campo Ie.A causa della grande impedenza di eccitazione durante il normale funzionamento, Ie è piccolo, quindi questo errore può essere ignorato.Tuttavia, quando il TA è saturo, più grave è il grado di saturazione, minore è l'impedenza di eccitazione e la corrente di eccitazione molto aumentata fa moltiplicare l'errore del TA e pregiudica il corretto funzionamento della protezione.
Il più grave trasformerà tutta la corrente primaria nella corrente di eccitazione, con conseguente corrente secondaria pari a zero.La causa della saturazione del trasformatore è generalmente una corrente troppo grande o la corrente contiene un gran numero di componenti non periodiche, che si verificano entrambe in caso di incidenti. In questo momento, è necessario che la protezione agisca correttamente e rimuova rapidamente il guasto. Tuttavia, se il trasformatore è saturo, è facile causare errori eccessivi e portare ad azioni di protezione errate, che incidono ulteriormente sulla sicurezza del sistema.Pertanto, dobbiamo prendere sul serio il problema della saturazione CT.
Il problema della saturazione di CT è molto complicato se analizzato in dettaglio, quindi qui viene eseguita solo un'analisi qualitativa.La cosiddetta saturazione del trasformatore si riferisce in realtà alla saturazione del nucleo del trasformatore.Sappiamo che il trasformatore può trasmettere corrente variabile perché la corrente primaria genera flusso magnetico nel nucleo di ferro, che a sua volta genera forza elettromotrice U = 4.44f*N*B*S * 10-8 nell'avvolgimento secondario avvolto nello stesso ferro nucleo.
Dove, f è la frequenza del sistema, HZ;N è il numero di spire dell'avvolgimento secondario;S è l'area della sezione trasversale del nucleo di ferro, m2;B è la densità del flusso magnetico nel nucleo.Se l'anello secondario è un percorso, la corrente secondaria verrà generata per completare il trasferimento di corrente nell'avvolgimento primario secondario.Tuttavia, quando la densità del flusso magnetico nel nucleo raggiunge il punto di saturazione, il cambiamento di B con la corrente di eccitazione o l'intensità del campo magnetico tende ad essere insignificante.Vale a dire, quando vengono determinati N, S e f, il potenziale indotto secondario rimarrà sostanzialmente invariato, quindi anche la corrente secondaria rimarrà sostanzialmente invariata e le caratteristiche di trasmissione proporzionale della corrente primaria e secondaria verranno modificate.Sappiamo che l'essenza della saturazione CT è che la densità del flusso magnetico B nel nucleo di ferro è troppo grande, il che supera il punto di saturazione.La quantità di flusso magnetico nel nucleo è determinata dalla dimensione della corrente che crea il flusso magnetico, cioè dalla dimensione della corrente di eccitazione Ie.Quando Ie è troppo grande, la densità del flusso magnetico è troppo grande, il che tenderà a saturare il nucleo.In questo momento, l'impedenza di eccitazione del TA diminuirà in modo significativo, determinando un ulteriore aumento della corrente di eccitazione, che aggrava ulteriormente l'aumento del flusso magnetico e la saturazione del nucleo di ferro. Questo è in realtà un circolo vizioso.Come si può vedere dalla figura 1, la diminuzione di Xe e l'aumento di Ie si manifesteranno come l'aumento dell'errore del trasformatore, così da pregiudicare il normale funzionamento.
La saturazione del nucleo di ferro può essere generalmente intesa in due modi.Uno è la saturazione stazionaria e l'altro è la saturazione transitoria.Per la saturazione allo stato stazionario, possiamo analizzarla con l'aiuto della Figura 1.Come si vede in figura, Ie e la corrente secondaria Is sono proporzionalmente derivate.Supponiamo che l'impedenza di eccitazione Ze sia costante.Quando la corrente primaria aumenta a causa di incidenti e altri motivi, Ie aumenterà inevitabilmente in proporzione, quindi il flusso magnetico del nucleo aumenta.Se la corrente è troppo grande, causerà anche un Ie troppo grande, che andrà nel ciclo precedente e quindi causerà la saturazione del trasformatore.La saturazione transitoria si riferisce alla saturazione del trasformatore causata dalla componente transitoria durante lo stato transitorio di guasto.Sappiamo che quando si verifica un guasto, il volume elettrico non è brusco.Il verificarsi della quantità di errore deve essere accompagnato da una componente più o meno aperiodica.Tuttavia, la componente non periodica, in particolare la componente continua nella corrente di guasto, non può essere trasmessa tra il primo e il secondo trasformatore.Queste correnti appariranno tutte come correnti di eccitazione.Pertanto, quando l'incidente si verifica accompagnato da una grande componente transitoria, anche la corrente di eccitazione aumenterà, con conseguente saturazione del trasformatore.
