УДК 621.314.222.68

ФАКТОРИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ ВИНИКНЕННЯ ТА ЗНАЧЕННЯ ЗАЛИШКОВОЇ ІНДУКЦІЇ В МАГНІТОПРОВОДАХ ТРАНСФОРМАТОРІВ СТРУМУ В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Досліджено механізми виникнення залишкової індукції та явища саморозмагнічування магнітопроводів трансформаторів струму при симетричних та асиметричних струмах короткого замикання в електричних мережах високої напруги. Встановлено фактори, що визначають виникнення та значення залишкової індукції в трансформаторах струму енергосистем. Виконано кількісне оцінювання впливу залишкової індукції (для різних її значень) на похибки трансформатора струму в усталеному та перехідному режимах роботи за різних значень первинного струму та вторинного навантаження трансформатора. Обґрунтовано необхідність розробки методики обчислення залишкової індукції в магнітопроводах трансформаторів струму з урахуванням факторів, що впливають на її значення. Бібл. 14, рис. 8, табл. 1.
Ключові слова: трансформатор струму, залишкова індукція, магнітопровід, саморозмагнічування, струм короткого замикання.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИИ В СЕРДЕЧНИКАХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Целью работы является обобщение и расширение знаний об остаточной индукции в сердечниках трансформаторов тока как одного из важных параметров, влияющих на его метрологические характеристики. Исследованы механизмы возникновения остаточной индукции и явления саморазмагничивания сердечников трансформаторов тока при симметричных и асимметричных токах короткого замыкания электрических сетей высокого напряжения; установлены факторы, определяющие значение остаточной индукции; исследованы как и на что она может влиять в условиях эксплуатации. С использованием разработанной в программной среде MatLab Simulink модели трансформатора тока, построенной на основе теории ферромагнитного гистерезиса Джайлса-Атертона, выполнено моделирование электромагнитных процессов в трансформаторе тока типа ТФКН-330 в нормальном и переходном режимах работы линий электропередачи. Для нескольких значений первичного тока и вторичной нагрузки трансформатора тока выполнено количественное оценивание влияния остаточной индукции (различных ее значений) на погрешности трансформаторов тока, имеющие место через одну и три минуты расчетного времени после начала моделирования. На основе анализа результатов проведённого исследования обоснована необходимость разработки методики определения значений остаточной индукции в трансформаторах тока с использованием их современных компьютерных моделей, внедрение которой в практику эксплуатации позволит учитывать влияние остаточной индукции на результаты решения ряда важных задач измерений и защиты в электроэнергетике. Библ. 14, рис. 8, табл. 1.
Ключевые слова: трансформатор тока, остаточная индукция, сердечник, саморазмагничивание, ток короткого замыкания.

FACTORS OF DETERMINING THE ORIGIN AND AMOUNT OF RESIDUAL INDUCTION IN THE IRON CORE OF CURRENT TRANSFORMERS IN OPERATION

The aim is to generalize and increase knowledge of the remanence in the core of current transformers as one of the important parameters that affect its metrological characteristics. The mechanisms of occurrence of residual induction and magnetic phenomena of demagnetization of CT at symmetric and asymmetric fault current of high voltage electrical networks are investigated; factors that determine the value of the residual induction are showed; explored how and what it can influence in operation. Using the MatLab Simulink software environment developed the model of current transformer, based on the theory of Jiles-Atherton ferromagnetic hysteresis, done modeling of electromagnetic processes in current transformers of type TFKN-330 in normal and transient condition. For several values of primary current and the secondary load of current transformer performed a quantitative assessment of the impact of residual induction (its different values on current transformer errors that occur at one and three minutes after the estimated time of the simulation). Based on the analysis of the investigation results, showed the need to develop methods for determining the values of remanence in the current transformer core using their advanced computer models, the implementation of which in practice allow us to take into account the effect of the residual induction on results of a number important problems of measurement and protection in the power system. References 14, figures 8, table 1.
Key words: current transformer, residual induction, magnetic core, demagnetization, fault current.