Modelos de transformador de corrente para estudos em baixas freqüências

• Autor(a) principal: GUERRA, Francisco das Chagas Fernandes.
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9382
• topic: 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; Engenharia Elétrica

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.