Saturación del transformador de corriente
Como mencionamos anteriormente, los errores del TC son causados principalmente por la corriente de campo Ie.Debido a la gran impedancia de excitación en funcionamiento normal, Ie es pequeña, por lo que se puede ignorar este error.Sin embargo, cuando el TC está saturado, cuanto más grave es el grado de saturación, menor es la impedancia de excitación y la corriente de excitación muy aumentada hace que el error del TC se multiplique y afecte al correcto funcionamiento de la protección.
El más grave hará que toda la corriente primaria se convierta en corriente de excitación, lo que dará como resultado que la corriente secundaria sea cero.La causa de la saturación del transformador es generalmente una corriente demasiado grande o la corriente contiene una gran cantidad de componentes no periódicos, los cuales ocurren en caso de accidentes. En este momento, se requiere que la protección actúe correctamente y elimine la falla rápidamente. Sin embargo, si el transformador está saturado, es fácil causar un error excesivo y dar lugar a acciones de protección incorrectas, lo que afecta aún más la seguridad del sistema.Por lo tanto, debemos tomar en serio el problema de la saturación de CT.
El problema de la saturación de CT es muy complicado si se analiza en detalle, por lo que aquí solo se lleva a cabo un análisis cualitativo.La llamada saturación del transformador en realidad se refiere a la saturación del núcleo del transformador.Sabemos que el transformador puede transmitir corriente variable porque la corriente primaria genera flujo magnético en el núcleo de hierro, que a su vez genera fuerza electromotriz U = 4.44f*N*B*S * 10-8 en el devanado secundario arrollado en el mismo hierro núcleo.
Donde, f es la frecuencia del sistema, HZ;N es el número de vueltas del devanado secundario;S es el área de la sección transversal del núcleo de hierro, m2;B es la densidad de flujo magnético en el núcleo.Si el bucle secundario es una vía, la corriente secundaria se generará para completar la transferencia de corriente en el devanado secundario primario.Sin embargo, cuando la densidad de flujo magnético en el núcleo alcanza el punto de saturación, el cambio de B con la corriente de excitación o la intensidad del campo magnético tiende a ser insignificante.Es decir, cuando se determinan N, S y f, el potencial secundario inducido permanecerá básicamente sin cambios, por lo que la corriente secundaria también permanecerá básicamente sin cambios, y las características de transmisión proporcional de la corriente primaria y secundaria cambiarán.Sabemos que la esencia de la saturación de CT es que la densidad de flujo magnético B en el núcleo de hierro es demasiado grande, lo que excede el punto de saturación.La cantidad de flujo magnético en el núcleo está determinada por el tamaño de la corriente que crea el flujo magnético, es decir, el tamaño de la corriente de excitación Ie.Cuando Ie es demasiado grande, la densidad de flujo magnético es demasiado grande, lo que hará que el núcleo tienda a saturarse.En este momento, la impedancia de excitación del TC disminuirá significativamente, lo que dará como resultado un mayor aumento de la corriente de excitación, lo que agrava aún más el aumento del flujo magnético y la saturación del núcleo de hierro. Esto es en realidad un círculo vicioso.Como puede verse en la Figura 1, la disminución de Xe y el aumento de Ie se manifestarán como el aumento del error del transformador, de modo que afectará la operación normal.
La saturación del núcleo de hierro se puede entender generalmente de dos maneras.Uno es la saturación de estado estable y el otro es la saturación transitoria.Para la saturación en estado estacionario, podemos analizarla con la ayuda de la Figura 1.Como puede verse en la figura, Ie y la corriente secundaria Is están proporcionalmente en derivación.Suponemos que la impedancia de excitación Ze es constante.Cuando la corriente primaria aumenta debido a accidentes y otras razones, Ie inevitablemente aumentará proporcionalmente, por lo que aumenta el flujo magnético del núcleo.Si la corriente es demasiado grande, también hará que Ie sea demasiado grande, lo que entrará en el ciclo anterior y luego causará la saturación del transformador.La saturación transitoria se refiere a la saturación del transformador causada por el componente transitorio durante el estado transitorio de falla.Sabemos que cuando ocurre cualquier falla, el volumen eléctrico no es abrupto.La ocurrencia de cantidad de falta debe ir acompañada de un componente más o menos aperiódico.Sin embargo, el componente no periódico, especialmente el componente de CC en la corriente de falla, no puede transmitirse entre el primer y el segundo transformador.Todas estas corrientes aparecerán como corrientes de excitación.Por lo tanto, cuando el accidente ocurre acompañado de una gran componente transitoria, la corriente de excitación también aumentará, lo que provocará la saturación del transformador.
