Transformatör Diferansiyel Koruma (ANSI 87T): Eğimli Karakteristik ve Harmonik Blokaj
Çift eğimli diferansiyel koruma karakteristiği, 2. harmonik inrush blokajı (I_2nd > %15), 5. harmonik aşırı uyarılma blokajı ve akım trafosu (CT) doyum hesabı.
1. Transformatör diferansiyel koruması (ANSI 87T) ilkeleri
IEC 60255-187-1 uyarınca yüzde eğimli diferansiyel koruma (ANSI 87T), güç transformatörlerini iç kısa devrelere karşı koruyan birincil birim korumasıdır.
2. Çift eğimli çalışma karakteristiği denklemleri
Idiff = |ĪHV + ĪLV_referred|
Ibias = (|ĪHV| + |ĪLV_referred|) / (2)
Açma bölgeleri:
- Eğim 1 (K1 = 20% - 30%): Normal yük sırasında iç tur-tur ve düşük akımlı toprak arızalarına duyarlı açma.
- Eğim 2 (K2 = 60% - 80%): CT doyumunun yol açabileceği ağır geçişli arızalarda hatalı açmayı önleyen yüksek tutma.
3. Harmonik ani mıknatıslanma akımı ve aşırı uyartım blokajı
| Harmonik bileşen | Eşik oranı | Röle eylemi | Fiziksel temel neden |
|---|---|---|---|
| 2. Harmonik (100 Hz) | I2nd / Ifundamental > 15% | Diferansiyel açmayı engelle | Enerjilendirme sırasında mıknatıslanma ani akımı |
| 5. Harmonik (250 Hz) | I5th / Ifundamental > 35% | Engelle / Alarm | Şebeke aşırı geriliminden nüve aşırı uyartımı |
4. Akım transformatörü (CT) diz noktası geriliminin (Vk) boyutlandırılması
En büyük harici geçişli arıza akımında (If_max) CT doyumunu önlemek için:
Vk ≥ 2 · Isec_max · (Rct + 2 · Rlead + Rrelay)
Rct, CT sekonder sargısının direnci; Rlead ise tek yönlü kablo direncidir.
*Referans: IEC 60255-187-1:2021; IEC 61869-2:2012; IEEE Std C37.91-2021.*