1. Problém pózování
Ochranný proudový transformátor (TA) se používá hlavně ve spojení s reléovým ochranným zařízením k poskytování signálu reléovému zařízení k odpojení poruchového obvodu a ochraně bezpečnosti energetického systému v případě zkratového přetížení nebo jiných poruch. v řadě. Jeho pracovní podmínky jsou zcela odlišné od podmínek měřicích transformátorů, kterým stačí mít odpovídající přesnost v normálním provozním rozsahu jednoho proudu. Při průchodu poruchovým zkratovým proudem se doufá, že se transformátor co nejdříve nasytí, aby byl měřicí přístroj chráněn před poškozením zkratovým proudem. První z nich začne pracovat pouze tehdy, když je proud několikrát nebo desetkrát vyšší než normálně a jeho chyby (proudové a fázové chyby) musí být v rozsahu chybové křivky. Při současném posuzování jak proudových chyb, tak fázových rozdílů se používají složené chyby.
Když je primární proud i1 ochranného TA malý, sekundární proud i2 se mění lineárně; Když se i1 zvýší na určitou úroveň, magnetická hustota v jádru transformátoru je velmi vysoká. Vzhledem k nelinearitě feromagnetických materiálů má budicí proud i0 vysoký obsah vyšších harmonických, se špičatým průběhem, který je daleko od sinusovky. I když il je ideální sinusovka, i2 není sinusový.
Nesinusové vlnky nelze analyzovat pomocí fázorových diagramů a vyžadují použití složené chyby (konceptuální analýza), která vede k rychlému nárůstu i0, ekvivalentní tomu, že některé i1 nejsou převedeny na i2, a i2 a i1 ne déle se mění proporcionálně, čímž se zvyšuje chyba TA.
Když dojde ke zkratové poruše v energetickém systému a způsobí ochranu relé, je zkratový proud i velmi velký, obvykle více než 10násobek jmenovitého proudu, což zvyšuje chybu a ohrožuje citlivost a selektivitu ochranného zařízení.
Navíc je v principu samotný TA speciální transformátor a transformátory mají požadavek na provoz při jmenovité zátěži. Pokud tedy zatížení na sekundární straně TA překročí jeho jmenovitou hodnotu sekundárního zatížení, zvýší se také jeho chyba.
2. Nápady na řešení
Jak bylo uvedeno výše, chyba TA je nevyhnutelná a její velikost souvisí s charakteristikami buzení železného jádra TA a zatížením sekundární strany.
Pro kontrolu této chyby je nutné ošetřit vztah mezi maximální poruchou i v místě TA, poměrem tohoto proudu k jmenovitému i1, poměrem jmenovitého proudu a jmenovitou sekundární zátěží. Proto je nutné přesně porozumět pojmům úrovně přesnosti a souvisejících mezí úrovně přesnosti, poměru jmenovitého proudu a jmenovité zátěže. K vyřešení tohoto problému je nutné zvolit vhodnou úroveň přesnosti na základě skutečné situace rozvodny.
Pro TA používanou pro ochranu je úroveň přesnosti nominální jako procento maximální dovolené složené chyby pod jmenovitým limitem přesnosti i1, za kterým následuje písmeno "P" označující ochranu. Je to vlastně ručně specifikovaný požadavek na úroveň chyb pro výrobu TA. Přesný limitní koeficient se vztahuje k poměru i1max, který může splnit požadavky na složenou chybu, k jmenovité i1. Poměr jmenovitého proudu se vztahuje k poměru jmenovitého i1 k i2. Jmenovité zatížení je hodnota sekundárního zatížení použitá k určení úrovně přesnosti transformátoru.
V raném národním standardu "Current Transformer" (GBl208-75) bylo stanoveno, že úroveň přesnosti ochrany TA byla B a D. Při výběru úrovně přesnosti TA pro ochranu by měla být křivka 10% chyby ověřeno, aby se zajistilo, že proudová chyba během zkratu nepřekročí specifikovanou hodnotu. V současné době nová verze stanoví úroveň přesnosti 5P a 10P, což znamená mez složené chyby 5 % a 10 % při jmenovité hranici přesnosti i1; Standardní řada hodnot jeho limitního koeficientu přesnosti zahrnuje 5, 10, 15, 20, 30 atd., což znamená, že při zkratových poruchách, pokud je násobek zkratového proudu i ve srovnání s jmenovitým i1 menší než tento hodnota, chyba je řízena v rozsahu úrovně přesnosti.
Lze tedy vyvodit dva závěry: 1) Při výběru úrovně přesnosti TA pro ochranu by měl být současně zvolen koeficient limitu přesnosti, například 5P20 a 1200/5A, což znamená, že když i není větší než 20 krát jmenovité i1, tj. ne více než 20 × 1200=24 kA, složená chyba není větší než 5 %; 2) Výběrem obou směrů lze přesně určit poměr jmenovitého proudu na základě daného ilmax, sekundární hodnoty zatížení a 10% chybové křivky pro určení limitního koeficientu; Přesný limitní koeficient lze také zvolit na základě daného i1max, poměru jmenovitého proudu a 10% chybové křivky a jmenovité sekundární zatížení a sekundární průřez kabelu lze vybrat na základě 10% chybové křivky.
Během provozu v ustáleném stavu by sekundární zátěž TA měla splňovat požadavek 10% chybové křivky. Pokud je skutečné sekundární zatížení TA menší než zatížení povolené křivkou chyby 10 %, chyba měření by měla být do 10 %. Čím větší je sekundární zatížení, tím snáze se železné jádro nasytí.
