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Title: Modelos de transformador de corrente para estudos em baixas freqüências
Other Titles: Current transformer models for low frequency studies
???metadata.dc.creator???: GUERRA, Francisco das Chagas Fernandes.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: MOTA, Wellington Santos.
???metadata.dc.contributor.referee1???: BATISTELA, Nelson Jhoe.
???metadata.dc.contributor.referee2???: OLIVEIRA, José Carlos de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: CARVALHO JÚNIOR, Manoel Afonso de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: NEVES, Washington Luiz Araújo.
Keywords: Transformadores de Corrente (TC’s);Saturação;Correntes no Enrolamento Secundário;Núcleo Magnético;Histerese - Modelo;Propriedade de Remanência;Modelo de TC;Método de Correção de Correntes Distorcidas;Current Transformers (TC’s);Saturation;Secondary Winding Currents;Magnetic Core;Hysteresis - Model;Remanence Property;CT model;Distorted Currents Correction Method
Issue Date: 13-Dec-2007
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GUERRA, Francisco das Chagas Fernandes. Modelos de transformador de corrente para estudos em baixas freqüências. 2007. 141f. (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2007.
???metadata.dc.description.resumo???: Os transformadores de corrente (TC’s) possuem núcleos magnéticos que apresentam propriedades não-lineares como saturação, histerese e perdas dinâmicas, o que pode causar distorções nas formas de onda das correntes no enrolamento secundário. O problema agrava-se em caso de ocorrência de curtos-circuitos no sistema primário, quando correntes de defeito assimétricas alcançam elevados valores de pico, levando o núcleo magnético a um pronunciado grau de saturação. Tal fato pode ocasionar atuação indevida ou não-atuação de dispositivos de proteção. Este trabalho apresenta um modelo de transformador de corrente (TC) onde são consideradas as propriedades citadas, o qual é capaz de proporcionar excelentes resultados em simulações relacionadas aos regimes permanente e transitório, em baixas freqüências (25 a 400 Hz, segundo ANSI e IEC). Como contribuição específica, apresenta-se um modelo de histerese que reproduz as regras de fechamento e remoção de laços menores, bem como a propriedade de remanência. Os resultados proporcionados por tal modelo são validados através de comparações com resultados experimentais e com os fornecidos pelos modelos de Jiles-Atherton e de Preisach, reconhecidos como os que apresentam maior grau de importância na representação da histerese magnética. As perdas dinâmicas são incluídas no modelo de TC mediante um resistor linear (perdas parasíticas clássicas) e um resistor não-linear (perdas anômalas), determinados a partir de medição das perdas magnéticas totais em função da freqüência. Com base no modelo de TC proposto, apresenta-se um método de correção de correntes distorcidas no enrolamento secundário, aplicável a situações de regime permanente e transitório. Também é proposto um processo de cálculo do tempo compreendido entre o instante de ocorrência do defeito e o instante em que ocorre saturação no núcleo, o qual apresenta resultados satisfatórios.
Abstract: The current transformers (CT's) have magnetic cores that present nonlinear properties, such as saturation, hysteresis and dynamic losses. As a consequence, the currents in the secondary winding can be distorted. This fact causes improper operation of the measurement and protection devices, or no operation of these last ones. The problem becomes worse in the case of occurrence of short-circuits in the primary system, when asymmetric faults currents reach high peak values, producing deep saturation in the magnetic core. This fact can cause improper operation or nooperation of protection devices. This work presents current transformer models that consider saturation, hysteresis and dynamic losses, which are able to provide simulations with excellent results, concerned the steady state and transient behavior for low frequencies (25 to 400 Hz, according to ANSI and IEC). As a specific contribution, a hysteresis model is proposed, which is able to reproduce the closing and removal rules of minor loops, as well as remanence. The obtained results by simulations are validated by comparisons with experimental results as well as the Jiles-Atherton and Preisach models, recognized as the ones that present a higher degree of importance in the representation of the magnetic hysteresis. The classic eddy-current losses and the anomalous losses are represented by resistive components, determined from measurement of the total magnetic losses, with variable frequency. Based on the proposed CT model, a correction method of distorted currents in the secondary is presented, which is applicable to steady and transient states. Besides, a method of calculation of the time between the instant of the fault incidence and the instant in which saturation occurs is presented, which presents good results.
Keywords: Transformadores de Corrente (TC’s)
Saturação
Correntes no Enrolamento Secundário
Núcleo Magnético
Histerese - Modelo
Propriedade de Remanência
Modelo de TC
Método de Correção de Correntes Distorcidas
Current Transformers (TC’s)
Saturation
Secondary Winding Currents
Magnetic Core
Hysteresis - Model
Remanence Property
CT model
Distorted Currents Correction Method
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9382
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