1. Probleemi püstitamine
Kaitsevoolutrafot (TA) kasutatakse peamiselt koos releekaitseseadmega, et anda releeseadmele signaal rikkeahela katkestamiseks ja toitesüsteemi ohutuse kaitsmiseks lühise ülekoormuse või muude rikete korral. rivis. Selle töötingimused on täiesti erinevad mõõtetrafode omadest, mille täpsus peab olema ainult ühe voolu normaalses töövahemikus. Rikkelühisvoolu läbimisel loodetakse, et trafo küllastub võimalikult kiiresti, et kaitsta mõõtevahendit lühisvoolust põhjustatud kahjustuste eest. Esimene hakkab tööle alles siis, kui vool on mitu korda või kümneid kordi tavalisest suurem ja selle vead (voolu- ja faasivead) peavad jääma veakõvera piiresse. Nii vooluvigade kui ka faasierinevuste samaaegsel hindamisel kasutatakse liitvigu.
Kui kaitsva TA primaarvool i1 on väike, muutub sekundaarvool i2 lineaarselt; Kui i1 tõuseb teatud tasemeni, on magnettihedus trafo südamikus väga kõrge. Ferromagnetiliste materjalide mittelineaarsuse tõttu on ergastusvoolus i0 palju kõrget järku harmoonilisi, mille terav lainekuju on siinuslainest kaugel. Isegi kui il on ideaalne siinuslaine, ei ole i2 sinusoidaalne.
Mittesinusoidseid lainelisi ei saa analüüsida faasordiagrammide abil ja need nõuavad liitvea (kontseptuaalse analüüsi) kasutamist, mis põhjustab i0 kiiret suurenemist, mis on võrdne sellega, et mõnda i1 ei muudeta i2-ks ning i2 ja i1 ei muutub proportsionaalselt kauem, suurendades seeläbi TA viga.
Kui elektrisüsteemis tekib lühistõrge ja see põhjustab releekaitsetegevuse, on lühisvool i väga suur, tavaliselt üle 10-kordse nimivoolu, mis suurendab viga ja seab ohtu kaitseseadme tundlikkuse ja selektiivsuse.
Lisaks on TA ise põhimõtteliselt spetsiaalne trafo ja trafodel on nõue töötada nimikoormusel. Seega, kui TA sekundaarse külje koormus ületab selle sekundaarse koormuse nimiväärtust, suurendab see ka selle viga.
2. Lahendusideed
Nagu eespool mainitud, on TA viga vältimatu ja selle suurus on seotud TA raudsüdamiku ergastusomadustega ja sekundaarse külgkoormusega.
Selle vea kontrollimiseks on vaja käsitleda seost TA asukoha maksimaalse rikke i, selle voolu ja nimivoolu i1 suhte, nimivoolu suhte ja nimisekundaarkoormuse vahel. Seetõttu on vaja täpselt mõista täpsustaseme ja sellega seotud täpsustaseme piiride, nimivoolu suhte ja nimikoormuse mõisteid. Selle probleemi lahendamiseks on vaja valida sobiv täpsusaste, lähtudes alajaama tegelikust olukorrast.
Kaitseks kasutatava TA puhul on täpsusaste nominaalne protsendina maksimaalsest lubatud liitveast nimitäpsuspiiri i1 all, millele järgneb kaitset tähistav täht "P". See on tegelikult käsitsi määratud veataseme nõue TA tootmisel. Täpne piirkoefitsient viitab liitveanõuetele vastava i1max suhtele nimiväärtusega i1. Nimivoolu suhe viitab nimivoolu i1 ja i2 suhtele. Nimikoormus on sekundaarkoormuse väärtus, mida kasutatakse trafo täpsustaseme määramiseks.
Varajases riiklikus standardis "Voolutrafo" (GBl208-75) oli sätestatud, et TA kaitse täpsusaste on B ja D. Valides kaitseks TA täpsusastme, tuleks 10% veakõvera järgi kontrollitud tagamaks, et vooluviga ei ületa lühise ajal määratud väärtust. Praegu näeb uus versioon ette täpsustasemeks vastavalt 5P ja 10P, mis näitab liitvea piiriks 5% ja 10% nimitäpsuse piiril i1; Selle täpsuse piirkoefitsiendi standardväärtuste jada sisaldab 5, 10, 15, 20, 30 jne, mis näitab, et lühisrikete korral, kui lühisvoolu i kordne võrreldes nimiväärtusega i1 on sellest väiksem. väärtust, kontrollitakse viga täpsustaseme vahemikus.
Seetõttu võib teha kaks järeldust: 1) Valides TA täpsusastme kaitseks, tuleks samaaegselt valida täpsuse piirkoefitsient, näiteks 5P20 ja 1200/5A, mis tähendab, et kui i ei ole suurem kui 20 korda nimiväärtus i1, st mitte rohkem kui 20 × 1200=24 kA, ei ole liitviga suurem kui 5%; 2) Mõlema suuna valimisel saab antud ilmaksi, sekundaarkoormuse väärtuse ja piirkoefitsiendi määramiseks 10% veakõvera põhjal täpselt määrata nimivoolu suhte; Täpse piirkoefitsiendi saab valida ka etteantud i1max, nimivoolu suhte ja 10% veakõvera alusel ning nimisekundaarkoormuse ja sekundaarkaabli ristlõike saab valida 10% veakõvera alusel.
Statsionaarse töö ajal peaks TA sekundaarne koormus vastama 10% veakõvera nõudele. Kuni TA tegelik sekundaarkoormus on väiksem kui 10% veakõveraga lubatud koormus, peaks mõõtmisviga jääma 10% piiresse. Mida suurem on sekundaarne koormus, seda kergem on rauasüdamik küllastuda.
