ANALYSIS OF CURRENT TRANSFORMERS FOR MEASUREMENTS
INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA === Esta Dissertação de Mestrado apresenta uma metodologia para analisar transformadores para instrumentos (TI) em geral, e vários tipos de transformadores de corrente (TC-s) para medição. O funcionamento e as características dos transform...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2001
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2128@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2128@2 |
| Summary: | INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA === Esta Dissertação de Mestrado apresenta uma metodologia para
analisar transformadores para instrumentos (TI) em geral, e
vários tipos de transformadores de corrente (TC-s) para
medição. O funcionamento e as características dos
transformadores de potencial (TP-s) e dos TC-s estão sendo
analisados, usando-se as ferramentas tradicionais (circuito
equivalente e representação fasorial). O tratamento
generalizado facilita a comparação entre TP-s e TC-s e a
análise qualitativa dos parâmetros que influenciam os erros
de relação e de ângulo de fase.Após verificação geral,
quatro tipos de TC-s estão sendo estudados detalhadamente.
Para analisar construções eletromagnéticas mais complexas,
um método não tradicional está sendo aplicado. Usando-se as
representações fasoriais,realiza-se o cálculo baseando-se
nas equações elétricas e nas equações magnéticas. O erro
complexo do TC é o resultado das soluções destas equações, e
vem expresso em função dos parâmetros de construção. Os
resultados facilitam comparar o desempenho de vários tipos
de TC-s existentes e/ou a serem projetados.
Um programa de simulação, utilizando a linguagem C no
ambiente LabWindows/CVI - C for Virtual Instrumentation
(National Instruments), foi desenvolvido com base nas
equações para o cálculo do erro. O programa analisa o
comportamento de 4 tipos de TC-s, existentes e/ou a serem
projetados, quanto ao erro de relação e ao ângulo de fase.
A partir do tipo de material, da dimensão do núcleo e do
tipo de enrolamentos, em modo interativo, pode-se escolher
várias combinações dos parâmetros em etapas repetidas.
A eficiência do método aplicado foi verificada e
comprovada. Os resultados são coerentes e quando usados no
programa de simulação, resultam em um novo método para
analisar, projetar ou escolher um TC para uma finalidade
específica. === This dissertation for a master degree presents a
methodology to analyse Instrument Transformers in general
terms and several types of Current Transformers (CT`s) for
measurements, in details.At first, operation and
characteristics of Potential Transformers (PT` s) and that
of CT` s are analysed, using traditional tools (as
equivalent circuits and fasorial representation).
The generalised treatment facilitates the comparison
between PT` s and CT` s as well as a qualitative analysis
of the parameters influencing the ratio and phase errors.
After giving a general view, four types of CT` s are
studied in details. To analyse complex electromagnetic
constructions, a non-traditional method is applied. By using
fasorial representations, calculus is based on defining
separate groups of electrical and magnetic equations to
describe a device. The result of the solution of this set of
equations is the complex error of the CT, which is being
expressed exclusively in terms of parameters of the
construction. The results facilitate the comparison of the
performance of various types of CT` s, that exist or are to
be designed. A simulation program, using language C, in the
ambient of LabWindows/CVI - C for Virtual Instrumentation
(National Instruments), was developed, in order to
calculate the errors, based upon the equations obtained.
The program is capable of specifying the parameters and
analysing the characteristics of four types of CT` s,
representing finally the ratio and phase errors, in terms
of the variation of the current or that of the load.
Characteristics of various magnet ic materials, dimensions
ofstandardized toroidal cores and that of wires can be
specified, stored and selected thereafter. The program
facilitates experimenting with various combinations of
parameters in an interactive mode and to approximate
optimised constructions in iterative steps.
Efficiency of the method was verified and proved.
The results are coherent and when are used in the
simulation program, represent a new method to analyse an
existing CT or to design a new one, or to select the most
adequate model for a specific purpose. |
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