Dynamic modelling of protective current transformes

Abstract

ÖZET KORUMA AKIM TRANSFORMATÖRLERİNİN DİNAMİK MODELLENMESİ TAŞMAZ, Hacı Yüksek Lisans Tezi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Mehmet TÜMAY Ağustos 2001, 110 sayfa Lineer olmayan nüve (kor) karakteristiği sebebiyle, kısa devre koşullarında akım transformatörlerinin performansını incelemek zordur. Geçici rejim koşullarına maruz kalan bir transformatör nüvesi doyuma gider, ki bu da kendisine bağlı koruma rölesinin hatalı çalışmasına neden olur. Bu sorunu gidermek için geçmişte, çoğu karmaşık, hassas olmayan pek çok kor modeli geliştirildi. Bu çalışmanın amacı, akün transformatörlerinin kısa devre şartları altında geçici durum karakteristiğini araştırmaktır. Bunun için yeni bir kor karakteristiği modeli önerildi. Ayrıca tipik bir güç sistemi için kısa devre akımı modeli önerildi. 400/1 Amper bir akım transformatörü, 3000 Amper'e kadar farklı ofset akımları ve farklı yük dirençleri için simüle edildi, önerilen kor ve akım transformatörü model denklemleri için bir bilgisayar programı yazıldı. Simülasyon sonuçlarının hassas olduğu ve daha önce yapılan deneysel ve simülasyon sonuçlarına uyduğu görüldü.Anahtar Kelimeler: Ferromanyetik histerezis modellemesi, Kısa devre akımı modellemesi, Akım transformatörü modellemesi, Bilgisayar simülasyonu, Grafik analizi. vı

ABSTRACT DYNAMIC MODELING OF PROTECTIVE CURRENT TRANSFORMERS TAŞMAZ, Hacı MS. Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet TÜMAY August 2001, 110 pages Because of its nonlinear core characteristic, it is difficult to analyze current transformer CT performance in any protective scheme under fault conditions. CT core subjected to transient conditions saturates which causes maloperation of protection relays. To overcome this problem, many mathematical models were proposed for the CT cores in the past, which were mostly complex and inaccurate. The aim of this study is to investigate the transient characteristic of a CT under fault conditions. For this reason, a new mathematical model for CT core characteristic was proposed. In addition, a fault current model for a typical power plant was proposed. A 400/1 A current transformer was simulated with various maximum offset fault currents up to 3000 A for different values of burden resistances. A computer program was written using the proposed core model and CT model equations. The simulation results were seen to be accurate and closely fit into the experimental and simulation results proposed previously. inKeywords; Ferromagnetic hysteresis modeling, Fault current modeling, Current transformer modeling, Computer simulation, Graphical analysis, IV