Ключевые слова
трансформатор тока, колебательный разряд конденсатора, магнитное поле рассеяния, кривая намагничивания

Аннотация
В ООО НПП «Марс-Энерго» для прямых испытаний мощных трансформаторов тока в переходных режимах разработан экономичный испытательный стенд. На этом стенде предварительно заряженный конденсатор разряжается в колебательном режиме на катушку индуктивности, что минимизирует потребление электроэнергии в момент испытания. Катушка состоит из нескольких последовательно соединенных секций. Измеряется МДС катушки индуктивности, амплитуда измеряемой МДС может достигать 1000 кА. В статье даны результаты измерения погрешностей серийно выпускаемого трансформатора тока при разном количестве секций катушки индуктивности. Показано, что количество секций катушки индуктивности влияет на измеренную погрешность трансформатора, что объясняется зависимостью индукции в магнитопроводе от угловой координаты. Погрешность трансформатора тока при номинальной кратности тока, измеренная на стенде, существенно отличается от погрешности трансформатора тока, измеренной при установившемся синусоидальном токе предельной кратности. Этот результат свидетельствует о необходимости уточнения стандартов методик измерения состояния насыщения трансформаторов тока для защиты в переходных режимах.

Authors
Giniyatullin I. A., Mars-Energo, St.-Petersburg, Russia.
E-mail: ildar@mars-energo.ru
Ermolaev M. V., Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, St.-Petersburg, Russia.
E-mail: ermolaev_mv01@mail.ru
Paramonov E. D., Mars-Energo, St.-Petersburg, Russia.
E-mail: paramon.j.e.k.@gmail.com
Popov S. O., Ph.D., Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, St.-Petersburg, Russia.
E-mail: popov_so@mail.ru
Sakhno L. I., Dr, Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, St.-Petersburg, Russia.
E-mail: lsahno2010@yandex.ru

Keywords
current transformer, capacitor oscillatory discharge, magnetic leakage field, magnetization curve

Annotation
Сost-effective test bench for direct testing of high-power current transformers in transient conditions has developed. This bench involves discharging a pre-charged capacitor in oscillatory mode onto an inductor. This minimizes power consumption during testing. The coil consists of several series-connected sections. The inductor’s magnetomotive force (MMF) is measured, and the amplitude of the measured MMF can reach 1000 kA. This article presents the results of measuring the errors of a commercially available current transformer. It is shown that the number of inductor sections affects the measured error of the transformer, which is explained by the dependence of the magnetic flux density in the magnetic circuit on the angular coordinate. The current transformer error at the rated accuracy limit primary current, measured on the bench, differs significantly from error measured at a steady-state sinusoidal current at the rated accuracy limit primary current. This result demonstrates the need for clarification of the existing standard methods for measuring the saturation state of current transformers for protection in transient conditions.

1. ГОСТ МЭК 61869-2015. Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока.
2. ГОСТ Р 70507.2. Трансформаторы измерительные. Часть 2. Технические условия на трансформаторы тока.
3. Сивков, А. С. Дополнительные параметры трансформаторов тока для обеспечения надежной работы сети / А. С. Сивков, Л. В. Щеглов, Г. А. Ведерников, О. В. Петрова // Энергоэксперт. — № 3. — С. 44–47.
4. «Ретом-24». НПП «Динамика». — URL: http://dynamics.com.ru
5. CT Analizer. Система для испытания, калибровки и оценки состояния трансформаторов тока. — URL: http://ovicronenergy.com
6. ГОСТ Р 58669-2019. Релейная защита. Трансформаторы тока измерительные индуктивные с замкнутым магнитопроводом для защиты. Методические указания по определению времени до насыщения при коротких замыканиях.
7. ГОСТ Р 71403-2024. Релейная защита и автоматика. Методические указания по определению параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах.
8. Афанасьев, В. В. Трансформаторы тока /В. В. Афанасьев, Н. М. Адоньев, В. М. Кибель, И. М. Сирота, Б. С. Стогний. — Л.: Энергоатомиздат, 1989. — 419 с.
9. Циглер, Г. Цифровая дифференциальная защита: принципы и область применения /Г. Циглер;
   пер. с англ.; под ред. А. Ф. Дьякова. — М: Энергоиздат, 2005. — 322 с.
10. Дегтярев, А. А. Об определении требований к трансформаторам тока для релейной защиты в переходных режимах короткого замыкания / А. А. Дегтярев, С. Л. Кужеков, Н. А. Дони,
    А. А. Шурупов // Известия вузов. Электромеханика. — Т. 66. — № 4. — С. 1–13.
11. Кужеков, С. Л. Проверка соответствия трансформаторов тока условиям функционирования устройств релейной защиты в аварийных режимах / С. Л. Кужеков, А. А. Дегтярев, Н. А. Дони,
    А. А. Шурупов // Электрические станции. —2022. — № 7. — С. 50–59.
12. Яблоков, А. А. Анализ результатов исследований времени до насыщения магнитопроводов трансформаторов тока электроэнергетических объектов / А. А. Яблоков, А. В. Панащатенко,
    Н. А. Родин, А. С. Лифшиц // Релейная защита и автоматизация. — 2023. — № 2. — С. 68–79.
13. Энергомонитор-3.3 Т1. — URL: http://samara-pribor.ru
14. Трансформатор тока ТШЛ-СВЭЛ-20-2.1 УХЛ2. — URL: http://svel.ru
15. Гиниятуллин, И. А. Экспериментальное и расчетное определение характеристик намагничивания трансформаторов тока с использованием стенда ООО НПП «Марс-Энерго» /И. А. Гиниятуллин,
    С. А. Мухортин, Б. Т. Рахматов, М. Г. Попов, Л. И. Сахно, И. В. Жаворонков, С. И. Пластинин // Энергетик. —2025. — № 5. — С. 10–15.
16. MATLAB. — URL: http://mathworks.com
17. Вольдек, А. И. Электрические машины /А. И. Вольдек. — 3-е изд., перераб. — Л.: Энергия, 1978. — 832 с.
18. Моделирование двумерных полей методом конечных элементов: руководство пользователя. — СПб.: ТОР, 2010. — 345 с.
19. Бутырин, П. А. Численное моделирование электромагнитных полей: мультифизические задачи, инструментарий и обучение / П. А. Бутырин, С. Д. Дубицкий, Н. В. Коровкин //Электричество. — 2019. — № 6. — С. 51–58.