Cum magnetizarea miezului cauzează declanșarea falsă a releului

Introducere

Dintre modurile de defecțiune care determină funcționarea incorectă a releelor de protecție în sistemele de medie tensiune ale instalațiilor industriale, remanența miezului - fluxul magnetic rezidual care rămâne blocat în miezul de fier al unui transformator de curent după ce curentul primar a încetat - este cel mai neînțeles sistematic și cel mai frecvent diagnosticat greșit. Atunci când o instalație industrială se confruntă cu o declanșare de protecție falsă care nu poate fi corelată cu niciun eveniment de defecțiune real, investigația se concentrează de obicei asupra setărilor releului, hardware-ului releului și cablării circuitului secundar. Miezul TC este rareori examinat. Cu toate acestea, într-o proporție semnificativă a declanșărilor false inexplicabile - în special cele care apar în timpul alimentării transformatorului, al pornirii motorului sau al reconectării circuitului după o defecțiune - fluxul remanent al miezului CT este cauza principală și nicio ajustare a setărilor releului nu va preveni reapariția până când condiția de remanență nu este identificată și corectată.

Răspunsul direct este acesta: Remanența miezului CT cauzează declanșarea falsă a releului deoarece fluxul magnetic rezidual rămas în miezul CT după un eveniment de defect sau expunerea la curent continuu deplasează punctul de funcționare al miezului pe curba sa de magnetizare B-H, determinând saturarea CT mai devreme și mai severă în timpul următorului tranzitoriu de alimentare - producând o formă de undă de curent secundar distorsionată care conține componente armonice și offset de curent continuu mari pe care releele de protecție a arcului și de supracurent le interpretează ca semnături de curent de defect, declanșând o decizie de declanșare pe un circuit care funcționează normal.

Pentru inginerii de protecție a instalațiilor industriale, echipele de mentenanță de medie tensiune și specialiștii în sisteme de protecție a arcului care depistează defecțiuni inexplicabile ale releelor, acest ghid oferă explicații tehnice complete privind modul în care se dezvoltă remanența miezului, modul în care aceasta provoacă declanșări false și modul de diagnosticare, corectare și prevenire a defecțiunilor de protecție induse de remanență.

Tabla de conținut

• Ce este remanența miezului CT și cum se dezvoltă aceasta în instalațiile industriale de medie tensiune?
• Cum cauzează remanența miezului saturația CT și declanșarea falsă a releului?
• Cum se diagnostichează declanșarea falsă indusă de remanență în sistemele de protecție a instalațiilor industriale?
• Cum se corectează remanența miezului CT și cum se previne reapariția în sistemele de protecție la arc electric de medie tensiune?
• Întrebări frecvente despre remanența miezului CT și declanșarea falsă a releului în aplicațiile instalațiilor industriale

Ce este remanența miezului CT și cum se dezvoltă aceasta în instalațiile industriale de medie tensiune?

Miezul de fier al unui transformator de curent este un material feromagnetic al cărui comportament magnetic este descris de curba de magnetizare b-h¹ - relația dintre densitatea fluxului magnetic B în miez și forța de magnetizare H aplicată acestuia. Curba B-H a unui material feromagnetic nu este o relație liniară simplă - este o buclă de histerezis, ceea ce înseamnă că densitatea fluxului în miez depinde nu numai de forța magnetizantă actuală, ci și de istoricul magnetizării anterioare.

Atunci când forța de magnetizare H este redusă la zero - când curentul primar încetează - densitatea de flux B nu revine la zero. Ea rămâne la o valoare reziduală numită densitatea de flux remanentă Br, care poate fi de până la 70-80% din densitatea de flux de saturație Bsat pentru oțelul cu siliciu cu grăunți orientați utilizat în miezurile CT. Acest flux rezidual - remanența - este blocat în structura domeniului magnetic al miezului și persistă indefinit până când este îndepărtat în mod deliberat prin demagnetizare sau suprascris de o forță de magnetizare opusă suficient de mare.

Mecanisme de dezvoltare a remanenței în sistemele de medie tensiune ale instalațiilor industriale

Sistemele de medie tensiune ale instalațiilor industriale expun miezurile CT la condiții generatoare de remanență mult mai frecvent decât sistemele de distribuție convenționale - deoarece combinația de sarcini mari ale motoarelor, evenimente frecvente de defect și funcționarea sistemului de protecție a arcului electric creează o secvență de condiții de curent care conduc în mod sistematic miezurile CT către stări de remanență ridicată.

Mecanismul 1: Curentul de defecțiune asimetric DC Offset

Cea mai importantă sursă de remanență în instalațiile CT ale instalațiilor industriale. Atunci când apare un defect pe un sistem de medie tensiune, curentul de defect conține o componentă de decalaj de curent continuu a cărei magnitudine depinde de punctul pe undă în care se declanșează defectul și de sistemul raportul x/r²:

$i_{fault}(t) = I_{peak} \times \left[\sin(\omega t + \phi) - \sin(\phi) \times e^{-t/\tau}\right]$

Unde $\phi$ este unghiul de inițiere a defectului și$$\tau = L/R$$ este constanta de timp CC. Pentru sistemele de medie tensiune ale instalațiilor industriale cu rapoarte X/R de 15-30, constanta de timp a curentului continuu este de 48-95 ms - ceea ce înseamnă că componenta de compensare a curentului continuu persistă timp de 5-10 cicluri de frecvență de putere înainte de a scădea la niveluri neglijabile.

Componenta de curent continuu a curentului de defect conduce punctul de funcționare al miezului CT progresiv spre saturație într-o direcție pe curba B-H. Atunci când defectul este eliminat de releul de protecție - de obicei în decurs de 60-200 ms - fluxul antrenat de curent continuu rămâne în miez sub formă de remanență. Magnitudinea fluxului remanent depinde de magnitudinea decalajului CC și de timpul de compensare a defectului:

$B_{remanent} \approx B_{sat} \times \left(1 - e^{-t_{clearing}/\tau_{core}}\right) \times \sin(\phi)$

Pentru un unghi de inițiere a defectului în cel mai rău caz ($\phi$ = 90°) cu un timp de compensare de 100 ms, fluxul remanent poate atinge 60-75% de Bsat.

Mecanismul 2: Curentul de declanșare DC al releului de protecție

Releele de protecție la arc și unele relee de supracurent utilizează curentul continuu al bobinei de declanșare pentru a acționa mecanismele de declanșare a întrerupătoarelor de circuit. Atunci când curentul bobinei de declanșare trece prin circuitul secundar al TC - ceea ce se poate întâmpla prin cuplaj inductiv sau prin conexiuni de împământare comune în unele configurații de cabluri ale instalațiilor industriale - acesta aplică o forță de magnetizare în curent continuu miezului TC care îl aduce într-o stare remanentă independentă de orice condiție de curent primar.

Mecanismul 3: Curentul de pornire al transformatorului

Atunci când un transformator de medie tensiune este alimentat, curentul de pornire conține o componentă mare de decalaj CC care poate persista timp de 0,5-2 secunde - mult mai mult decât decalajul CC al curentului de defect. Pentru TC-urile instalate pe alimentarea primară a transformatorului, această expunere prelungită la curent continuu duce miezul la niveluri de remanență apropiate de saturație. În cazul în care transformatorul este dezalimentat și realimentat ulterior - o situație frecventă în timpul punerii în funcțiune și întreținerii instalațiilor industriale - miezul TC acumulează remanență de la fiecare eveniment de alimentare.

Mecanismul 4: Testarea circuitului secundar cu surse de curent continuu

Testarea rezistenței de izolație a circuitelor secundare ale TC utilizând un megohmmetru de 500 V sau 1 000 V CC aplică o tensiune continuă pe înfășurarea secundară a TC. În cazul în care înfășurarea secundară nu este scurtcircuitată în timpul testului IR - o eroare frecventă de testare - tensiunea continuă de testare conduce un curent de magnetizare prin miezul TC, lăsând o stare de flux remanent care poate să nu fie recunoscută ca un artefact de testare.

Parametrii tehnici cheie care definesc remanența miezului CT:

Parametru	Definiție	Valoare tipică	Impactul asupra performanței
Densitatea fluxului remanent (Br)	Reziduul B când H = 0	0,8-1,4 T (60-80% de Bsat)	Schimbă punctul de funcționare spre saturație
Densitatea fluxului de saturație (Bsat)	B maxim la H ridicat	1,8-2,0 T pentru oțel siliconic	Definește pragul de apariție a saturației
Forța coercitivă (Hc)	H necesar pentru a reduce B la zero	10-50 A/m pentru oțel pentru miez CT	Determină curentul de demagnetizare necesar
Constantă de timp CC (τ)	L/R al circuitului de curent de defect	20-100 ms pentru sistemele MV	Determină durata de persistență a compensării DC
Factor de remanență (Kr)	Br/Bsat	0,6-0,8 pentru miezurile CT standard	iec 61869-23 definește Kr ≤ 0,1 pentru nucleele din clasa PR
Standard aplicabil	IEC 61869-2 Clasa PR	Specificația nucleului protejat împotriva remanenței	Kr ≤ 0,1 obținut prin spațiul de aer din miez

Cum cauzează remanența miezului saturația CT și declanșarea falsă a releului?

Calea de la remanența miezului la declanșarea falsă a releului implică o secvență specifică de evenimente electromagnetice care are loc în timpul primelor câteva cicluri de curgere a curentului primar după stabilirea stării de remanență - de obicei în timpul alimentării transformatorului, pornirii motorului sau reconectării circuitului după eliminarea unei defecțiuni.

Secvența remanență-saturație

Etapa 1: Fluxul remanent stabilește punctul de funcționare deplasat

După o defecțiune, miezul CT reține fluxul remanent Br. Pe curba B-H, punctul de funcționare al miezului este la (H=0, B=Br) - deplasat de la origine de fluxul remanent. Variația fluxului disponibil înainte de saturație este acum:

$\Delta B_{available} = B_{sat} - B_{remanent}$

Pentru un miez cu Bsat = 1,9 T și Bremanent = 1,3 T (68% de Bsat), variația fluxului disponibil este de numai 0,6 T - comparativ cu 1,9 T pentru un miez complet demagnetizat. Capacitatea TC de a reproduce cu exactitate curentul primar este proporțională cu variația fluxului disponibil - un miez cu 68% remanență are doar 32% din capacitatea sa normală de flux disponibilă pentru reproducerea exactă a curentului.

Etapa 2: Tranzitul de energizare duce miezul la saturație

Atunci când circuitul este realimentat - energizarea transformatorului, pornirea motorului sau reconectarea după eliminarea defectului - curentul primar conține o componentă asimetrică cu decalaj continuu. Decalajul de curent continuu conduce fluxul miezului în aceeași direcție ca și remanența (în cel mai rău caz, atunci când polaritatea remanenței coincide cu direcția decalajului de curent continuu). Miezul atinge saturația după doar o fracțiune din prima jumătate de ciclu:

$t_{saturație} = \frac{B_{sat} - B_{remanent}}{dB/dt_{normal}}$

Pentru un miez cu remanență 68%, saturația apare cu aproximativ 3 ori mai devreme decât pentru un miez complet demagnetizat - potențial în primul sfert de ciclu al tranzitoriului de energizare.

Etapa 3: TC saturat produce o formă de undă secundară distorsionată

Atunci când miezul CT se saturează, inductanța de magnetizare se prăbușește - miezul nu mai poate suporta fluxul în creștere, iar curentul primar nu mai este reprodus în înfășurarea secundară. În schimb, curentul secundar scade brusc spre zero, în timp ce curentul primar continuă să circule. Forma de undă secundară devine foarte distorsionată - conținând vârfuri mari în timpul porțiunilor nesaturate ale fiecărui ciclu și curent aproape zero în timpul porțiunilor saturate.

Forma de undă secundară distorsionată conține:

• Componentă DC mare: Din modelul de saturație asimetrică - TC se saturează mai sever pe o jumătate de ciclu decât pe cealaltă
• Conținut armonic impar mare: Armonicele 3, 5, 7 din forma de undă limitată
• Tranzitorii di/dt ridicate: Tranziții rapide de curent la limita dintre regiunile saturate și nesaturate

Etapa 4: Curentul secundar distorsionat declanșează declanșarea falsă a releului

Forma de undă distorsionată a curentului secundar este prezentată la releul de protecție ca curent primar măsurat. Răspunsul releului depinde de algoritmul său de măsurare:

• Releu de protecție împotriva arcului electric (lumină + detectarea curentului): Releele de protecție la arc utilizează măsurarea instantanee a curentului - ele răspund la vârful formei de undă a curentului secundar. Vârfurile de amplitudine mare din forma de undă secundară distorsionată a TC în timpul porțiunilor nesaturate ale fiecărui ciclu pot depăși pragul de curent al releului de protecție la arc, declanșând o decizie de declanșare chiar dacă nu există niciun defect de arc
• Releu de supracurent instantaneu (50 de elemente): Răspunde la curentul secundar de vârf - vârfurile formei de undă distorsionate pot depăși pragul de captare instantanee, provocând o declanșare instantanee falsă
• Releu de supracurent temporizat (element 51): Răspunde la curentul RMS - forma de undă distorsionată are un conținut RMS ridicat care poate depăși pragul de captare și poate iniția temporizarea către o declanșare întârziată
• Releu diferențial (87 de elemente): Releul diferențial compară curenții secundari de la TC de pe ambele părți ale echipamentului protejat; dacă un singur TC este afectat de remanență, curentul diferențial în timpul alimentării conține o componentă mare din asimetria de saturație indusă de remanență, putând depăși pragul de funcționare al releului diferențial

Relația matematică dintre fluxul remanent și probabilitatea de declanșare falsă:

$P_{false,trip} \propto \frac{B_{remanent}}{B_{sat} - B_{remanent}} \times \frac{I_{DC,offset}}{I_{rated}} \times \frac{1}{t_{relay,pickup} \times f}$

Această relație arată că probabilitatea de declanșare falsă crește cu nivelul remanenței, cu magnitudinea decalajului CC și cu viteza releului - explicând de ce releele de protecție a arcului electric (cel mai rapid timp de funcționare: 5-10 ms) sunt cele mai vulnerabile la declanșarea falsă indusă de remanență.

Cazul clientului - Substație industrială de 11 kV, producție de automobile, Europa Centrală:
Un inginer de protecție de la o uzină de producție auto a contactat Bepto Electric după ce s-a confruntat cu șapte funcționări inexplicabile ale releului de protecție împotriva arcului electric într-o perioadă de 14 luni - toate având loc în primele 100 ms de la punerea sub tensiune a unui transformator de 2 MVA care alimenta un sistem de ventilație al atelierului de vopsit. Fiecare declanșare falsă a cauzat oprirea liniei de producție, care a costat aproximativ 45 000 EUR per eveniment. Analiza oscilografică post-eveniment a releului de protecție la arc a arătat că releul a detectat atât lumină (de la o descărcare corona pe bucșa transformatorului în timpul alimentării), cât și supracurent - elementul de supracurent a funcționat pe o formă de undă distorsionată a curentului secundar cu vârfuri de 3,2 × pragul de curent al releului. Testarea curbei de excitație a TC a arătat că cele trei TC de pe alimentatorul primar al transformatorului aveau niveluri de flux remanent de 71%, 68% și, respectiv, 74% de Bsat - acumulate de la cele șase defecte anterioare pe alimentator din ultimii trei ani. Demagnetizarea tuturor celor trei TC a redus remanența la sub 5% de Bsat. În cele 18 luni care au urmat demagnetizării, nu s-au produs niciun fel de declanșări de protecție împotriva arcurilor false pe alimentarea transformatorului. Inginerul de protecție a declarat: “Șapte declanșări false, șapte opriri ale producției și o pierdere totală de peste 300 000 de euro - toate cauzate de magnetismul rezidual din trei miezuri CT care au avut nevoie de patru ore pentru a fi demagnetizate. Releul de protecție la arc funcționa exact așa cum a fost proiectat. CT-ul îi dădea informații false.”

Cum se diagnostichează declanșarea falsă indusă de remanență în sistemele de protecție a instalațiilor industriale?

Declanșarea falsă indusă de remanență produce o semnătură caracteristică de diagnosticare care o distinge de alte cauze de declanșare falsă - erori de setare a releului, defecțiuni ale circuitului secundar și evenimente de defecțiune reală. Metodologia de diagnosticare urmează o secvență structurată care trece de la analiza evenimentului la testarea CT și la confirmare.

Pasul 1: Analizați înregistrarea evenimentului de călătorie falsă

Înregistrarea evenimentelor releului de protecție și captarea oscilografică furnizează primele dovezi de diagnosticare:

• Corelația temporală: Declanșările false induse de remanență au loc în primele 1-5 cicluri ale fluxului de curent primar - în timpul alimentării transformatorului, pornirii motorului sau reconectării. Este puțin probabil ca o declanșare falsă care are loc la mai mult de 200 ms după energizarea circuitului să fie indusă de remanență
• Forma de undă a curentului secundar: Saturația indusă de remanență produce o formă de undă asimetrică caracteristică - vârfuri mari pe o jumătate de ciclu, formă de undă suprimată sau decupată pe cealaltă jumătate de ciclu. O formă de undă simetrică distorsionată sugerează o cauză diferită
• Componentă de curent continuu în curentul secundar: Saturația indusă de remanență produce o componentă DC semnificativă în forma de undă a curentului secundar - vizibilă în captura oscilografică ca o formă de undă care nu trece prin zero simetric
• Corelația cu evenimentele de defecțiune anterioare: Analizați istoricul evenimentelor releului de protecție pentru cele 6-12 luni anterioare declanșării false - remanența se acumulează în urma evenimentelor de defect; o declanșare falsă după o perioadă de frecvență ridicată a defectelor este în concordanță cu remanența ca și cauză

Pasul 2: Efectuarea testului curbei de excitație CT

Testul curbei de excitație este diagnosticul definitiv pentru remanența miezului CT:

1. Scoaterea de sub tensiune și izolarea TC: testul curbei de excitație necesită scoaterea de sub tensiune a TC și scurtcircuitarea circuitului primar
2. Aplicați tensiune alternativă înfășurării secundare: Creșteți tensiunea CA de la zero la Tensiunea punctului de genunchi⁴ în timp ce se măsoară curentul de magnetizare; se compară B (proporțional cu tensiunea aplicată) cu H (proporțional cu curentul de magnetizare)
3. Comparați cu certificatul de testare din fabrică: Un TC afectat de remanență prezintă o curbă de excitație deplasată - punctul genunchi apare la o tensiune aplicată mai mică decât valoarea certificatului din fabrică, iar curentul de magnetizare la punctul genunchi este mai mare decât valoarea din fabrică
4. Calculați nivelul remanenței: Deplasarea tensiunii punctului de genunchi al curbei de excitație de la valoarea din fabrică oferă o estimare a nivelului fluxului remanent:

$B_{remanent} \approx B_{sat} \times \left(1 - \frac{V_{knee,measured}}{V_{knee,factory}}\right)$

Pasul 3: Confirmarea cu măsurarea fluxului de curent continuu

Pentru o măsurare definitivă a remanenței, metoda fluxului continuu oferă o măsurare directă a densității fluxului remanent:

1. Aplicați un impuls de curent continuu cunoscut la înfășurarea secundară în direcția care ar conduce miezul la saturație pozitivă
2. Măsurarea modificării fluxului de la starea remanentă la saturație cu ajutorul unui integrator de flux (măsurare volt-secundă)
3. Se repetă în sens negativ pentru a măsura schimbarea fluxului de la starea remanentă la saturația negativă
4. Calculați remanența: Asimetria dintre modificările fluxului pozitiv și negativ cuantifică direct fluxul remanent:

$B_{remanent} = \frac{(\Delta\Phi_{pozitiv} - \Delta\Phi_{negativ})}{2 \ori A_{core}}$

Unde $A_{core}$ este aria secțiunii transversale a miezului CT din certificatul de testare din fabrică.

Matricea deciziei de diagnosticare

Observație	Remanență indicată	Cauza alternativă
Declanșare falsă în primele 3 cicluri de energizare	Indicator puternic	—
Forma de undă secundară asimetrică cu componentă DC	Indicator puternic	Saturarea CT de la supracurent
Declanșare falsă după istoricul evenimentului de defect anterior	Indicator puternic	—
Punct de genunchi al curbei de excitație deplasat	Confirmat	Deteriorarea nucleului (dacă turația >20%)
Declanșare falsă în orice moment, formă de undă simetrică	Indicator slab	Setare releu, defecțiune circuit secundar
Declanșare falsă fără istoric anterior al defecțiunilor	Indicator slab	Hardware releu, eroare de setare
Releul funcționează numai la detectarea luminii (releu de arc)	Nu remanență	Coroană externă, arc electric

Cum se corectează remanența miezului CT și cum se previne reapariția în sistemele de protecție la arc electric de medie tensiune?

Procedura de demagnetizare a miezului CT

Demagnetizarea miezului CT - eliminarea controlată a fluxului remanent prin ciclarea miezului prin bucle de histerezis progresiv mai mici până când punctul de funcționare revine la originea curbei B-H - este corecția definitivă pentru declanșările false induse de remanență. Procedura necesită scoaterea de sub tensiune și izolarea TC, dar nu necesită scoaterea din instalație.

Metoda de reducere a tensiunii AC (recomandată):

1. Conectați un autotransformator variabil la înfășurarea secundară a TC cu circuitul primar în circuit deschis; conectați o rezistență de limitare a curentului în serie pentru a preveni un curent de magnetizare excesiv
2. Creșteți tensiunea de curent alternativ la 120% din tensiunea punctului de genunchi CT - acest lucru conduce miezul la saturație în ambele direcții pe fiecare ciclu, stabilind o buclă de histerezis simetrică mare care suprascrie fluxul remanent
3. Reduceți încet tensiunea AC la zero la o rată de aproximativ 5% pe secundă - acest lucru reduce progresiv dimensiunea buclei de histerezis menținând în același timp simetria, deplasând punctul de funcționare înapoi la originea curbei B-H
4. Se verifică demagnetizarea: Repetați testul curbei de excitație - tensiunea la punctul de apăsare trebuie să corespundă cu valoarea certificatului de testare din fabrică în limitele ±5%; curentul de magnetizare la punctul de apăsare trebuie să corespundă cu valoarea din fabrică în limitele ±10%
5. Documentați demagnetizarea: Înregistrați curba de excitație înainte de demagnetizare, parametrii procedurii de demagnetizare și curba de excitație după demagnetizare în fișa de întreținere a CT

Metoda inversării curentului continuu (alternativă):

Pentru tomografele la care accesul tensiunii alternative la înfășurarea secundară este dificil, metoda de inversare a curentului continuu aplică o serie de impulsuri de curent continuu cu polaritate alternantă și magnitudine progresiv descrescătoare - obținând aceeași reducere progresivă a buclei de histerezis ca metoda tensiunii alternative.

Prevenire: Specificarea miezurilor CT protejate împotriva remanenței

Pentru instalații noi de TC în aplicații de protecție împotriva arcului electric în instalații industriale în care declanșarea falsă indusă de remanență este un risc cunoscut, specificați miezurile IEC 61869-2 clasa PR (cu protecție împotriva remanenței):

• Definiția clasei PR: Factor de remanență Kr = Br/Bsat ≤ 0,10 - flux remanent maxim 10% după orice istoric de magnetizare
• Cum se realizează: Un mic întrefier este introdus în circuitul magnetic al miezului CT; întrefierul stochează energie care forțează fluxul să revină spre zero atunci când forța de magnetizare este eliminată, limitând remanența la ≤10% de Bsat
• Compromis: Spațiul de aer reduce inductanța de magnetizare a TC, crescând curentul de magnetizare și reducând ușor precizia la curenți primari mici; miezurile din clasa PR sunt de obicei specificate numai pentru aplicații de protecție, nu și pentru contorizarea veniturilor
• Aplicație: Specificație obligatorie pentru toate miezurile de TC conectate la relee de protecție împotriva arcului electric în sistemele de medie tensiune ale instalațiilor industriale cu un raport X/R mai mare de 10

Măsuri de prevenire la nivel de sistem

Dincolo de specificațiile de bază ale TC, măsurile la nivel de sistem reduc rata de acumulare a remanenței în sistemele de protecție la arc electric de medie tensiune din instalațiile industriale:

• Reducerea timpului de compensare a defectului: Funcționarea mai rapidă a protecției reduce durata expunerii la offsetul de curent continuu per eveniment de defect, reducând acumularea de remanență per eveniment; timpul de compensare a defectului țintă sub 80 ms pentru aplicațiile de protecție a arcului
• Implementare comutare punct pe undă⁵ pentru energizarea transformatorului: Comutarea controlată care alimentează transformatorul la trecerea prin zero a tensiunii minimizează decalajul DC în curentul de pornire, reducând acumularea de remanență de la fiecare eveniment de alimentare
• Programați demagnetizarea periodică a TC: Pentru instalațiile existente cu miez CT standard (Kr = 0,6-0,8), programați demagnetizarea la fiecare 3 ani sau după orice eveniment de defecțiune în care curentul primar a depășit 50% din curentul nominal de scurtă durată - oricare dintre acestea se produce mai întâi
• Separați miezurile CT de protecție la arc de miezurile CT de măsurare: Utilizați miezuri CT dedicate pentru măsurarea curentului releului de protecție la arc - miezuri care pot fi demagnetizate fără a afecta precizia contorizării veniturilor

Greșeli frecvente în gestionarea reședințelor

• Demagnetizarea numai a TC care a fost identificat ca fiind afectat de remanență: Într-o instalație trifazată, toate cele trei TC-uri de fază sunt expuse aceluiași istoric al curentului de defect; dacă un TC are remanență semnificativă, toate cele trei trebuie evaluate și demagnetizate ca un set
• Efectuarea testului de precizie a raportului înainte de demagnetizare: Rezultatele testului de acuratețe a raportului pe un TC afectat de remanență nu sunt reprezentative pentru adevărata performanță a clasei de acuratețe a TC; întotdeauna demagnetizați înainte de testarea raportului
• Specificarea miezurilor de clasă PR pentru aplicații de contorizare a veniturilor: Spațiul de aer care limitează remanența în miezurile din clasa PR crește curentul de magnetizare și degradează precizia la curenți primari mici; clasa PR este o specificație a miezului de protecție - contorizarea veniturilor necesită miezuri standard din clasa 0.2S sau 0.5 fără spațiu de aer
• Ajustarea setărilor releului de protecție la arc pentru a evita declanșările false fără a aborda remanența CT: Creșterea pragului de curent al releului de protecție a arcului electric pentru a evita declanșările false induse de remanență reduce sensibilitatea releului la defectele reale ale arcului electric cu curent scăzut - schimbând prevenirea declanșărilor false cu eșecul detectării defectelor reale

Concluzie

Remanierea miezului TC este variabila ascunsă în fiabilitatea sistemelor de protecție de medie tensiune din instalațiile industriale - invizibilă la inspecția plăcuțelor cu numele, invizibilă la testele standard de punere în funcțiune și invizibilă la calculele de setare a releelor, dar pe deplin capabilă să determine funcționarea releelor de protecție a arcului și de supracurent pe forme de undă distorsionate ale curentului secundar care nu au nicio legătură cu curentul primar real în timpul primelor cicluri critice ale alimentării circuitului. Mecanismul este bine înțeles, metodologia de diagnosticare este simplă, iar corecția - demagnetizarea miezului TC - este o activitate de întreținere de patru ore care elimină complet starea de remanență. În sistemele de protecție împotriva arcului electric de medie tensiune din instalațiile industriale, unde o declanșare falsă costă zeci de mii de euro în pierderi de producție, iar o defecțiune reală a arcului electric ratată costă vieți omenești, evaluarea remanenței miezului TC și demagnetizarea nu este o activitate de întreținere discreționară - este baza tehnică a unui sistem de protecție în care se poate avea încredere că funcționează corect și numai corect atunci când este cel mai important.

Întrebări frecvente despre remanența miezului CT și declanșarea falsă a releului

1. Prezintă principiile fizice fundamentale care explică modul în care materialele feromagnetice răspund la câmpurile magnetice aplicate și păstrează fluxul rezidual. ↩

2. Explică relația dintre reactanța și rezistența sistemului în determinarea mărimii și duratei decalajului CC în timpul defecțiunilor electrice. ↩

3. Trimite cititorii la standardul internațional care specifică cerințele de performanță și protocoalele de testare pentru transformatoarele de curent din clasa de protecție. ↩

4. Oferă definiții tehnice și metode de calcul pentru pragul critic de tensiune în care începe saturarea miezului transformatorului de curent. ↩

5. Detaliază avantajele tehnologice și operaționale ale sincronizării funcționării întrerupătoarelor de circuit cu trecerile prin zero ale tensiunii pentru a minimiza curenții de pornire tranzitorii. ↩