电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响

彦辉焦海一凯塞尔·阿里甫

国网新疆电力有限公司超高压分公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：随着电力系统的不断扩展和大型单位的增加，对大型电站、煤矿等企业主变电站的系统短路电流越来越大，有时可达到40-50ka，短路电流大，电流变压器处于严重饱和状态。通过对电流变压器饱和后接线错误是否是保护误动的原因，如何减少或避免电流变压器饱和对电流保护精度的影响，以及对电流变压器的分析，进一步研究电流变压器饱和对电流保护的影响。

关键词：电流互感器；饱和现象；影响因素；继电保护

引言

我国经济发展对用电的要求逐渐提高，因此随着电流互感器出现较大饱和，影响继电保护的作用。电流互感器和继电保护装置相互作用，相互限制。继电保护装置保护的电力设备正常运行时，继电保护装置提供其开、关功能，继电保护装置还起到引导剩余电流进入保护装置的作用。这项工作还应确保电流互感器的正常运行。例如，工作中，电流互感器发生故障，严重影响短路时装置的精度，影响继电保护装置的作用。

1电流互感器概述

继电保护装置在实际应用中不能直接接近配电网上的一个系统，所以一般情况下，一次系统的大电流按一定比例转换为小电流，同时保护二次电源。同时电流变压器可以隔离配电网的第一系统和第二设备，保证第二设备和人员的安全。测量电流变压器的主要参数包括额定电流、电流比、电容器、精度、误差等。根据功能的不同，电流变压器可分为测量级电流变压器和保护级电流变压器。本文研究了保护级电流互感器。一般来说，保护类电流变压器可分为P类电流变压器和TP类电流变压器。其中，P级电流变压器主要用于低压配电网电流保护，该电流互感器核心被关闭，在保护过程中容易产生剩余磁。TP型电流变压器主要用于保护电压等级相对较高的配电网。燃煤发电系统配电网电流保护采用P级电流变压器。P类电流互感器可分为5P和10P两类，如表1所示。

表1P类电流互感器误差限值

原则上，采用电流互感器对配电网进行电流保护时，无论电流互感器是否受到保护，在保护过程中都会出现传播误差。因此，一般情况下，用电流互感器保护配电网时，必须满足正确的电力系统继电保护行为标准，连接误差不能超过10%。

2电流互感器饱和原因分析

电流变压器饱和后，继电保护受到更严重的影响，继电保护的安全性和稳定性受到威胁。因此，电流互感器饱和问题成为我国电力系统目前亟待解决的问题。但是，这个问题的原因要从多个角度考虑，并想出最佳方案。一般来说，目前使用的P级电流变压器无法达到更准确的瞬态性能要求，因此，许多电流变压器在操作过程中可能存在于两侧，瞬时状态会大幅下降。电流变化幅度增加，电流变压器两端会出现更明显的暂时性不一致，从而导致差动保护失败。这种暂时没有电流变压器的现象通常是电流变压器的暂时饱和造成的。电流变压器饱和现象又可分为两种不同的现象:瞬态现象、稳定现象。其中，电流变压器的稳态饱和是因为第一电流传输能力高于第二电流，电流变压器的临时饱和一般是部分非循环成分流入饱和的Kt位置。电流变压器达到饱和时，继电保护会失败，出现各种异常情况，出现更明显的供电障碍，对解决问题的距离产生不利影响，增加工作难度。

3电流互感器饱和对继电保护的影响

3.1差动保护的相关影响

电流互感器导致执行差动保护的相关装置误动作，差动保护装置已经被破坏，做出了错误判断，这种误动作导致继电保护异常动作。对于这种影响，我们必须防止设备电流供应出现异常，电压值与正常的用电要求不一致。变压器的使用可以很好地解决上述问题，及时识别出这种误动，保证装置复位，继续工作。但变压器也不能判断饱和状态下电流互感器引起的差动保护，因此工作人员应注意实际应用。

3.2过流保护的相关影响

过流保护是检测电路短路后继电保护的一种方法。但是，在操作过程中，由于电流变压器的饱和，基本振幅下降到正常标准时，基本振幅会影响保护装置的灵敏度，降低值会减慢保护装置的反应。

3.3电流互感器饱和对距离保护的影响

一般来说，继电器距离测量的准确性在一定程度上受电压变压器和电流变压器偏差的影响。电流变压器的误差一般来自误差及其变化引起的角度误差。电压传感器错误通常发生在电压变压器二级电缆的电压变化和角度错误中。这些因素在一定程度上影响继电器的距离测量，从而影响保护继电器的运行。

4电流互感器饱和对继电保护影响的有效对策研究

4.1限制运行时的短路电流

电路运行时会发生短路，出现电流传输不良、电路阻抗增大等问题，因此限制短路电流的相关措施尤为重要。限制短路电流的相关措施早已得到一定的发展。在电路中，为了扩大电路的流动范围，可以最大限度地利用并行分离的方法来调整电路，以便在运行过程中根据一定的判断使用备用电路。高压分离和运行措施可以产生限制短路电流运行的效果，非常有利于继电保护中故障电流的运行，电流互感器饱和时的防污运动。

4.2综合考虑各种因素选用恰当的电流互感器

电流变压器饱和问题应从技术角度分析，选择电流变压器时要综合考虑各方面的影响因素，根据具体情况选择最合适的电流变压器，防止饱和问题自灭。根据这种情况，可以看出电流变压器的饱和包括暂时状态和正常状态两种状态。由于电力系统高，大电流电源两侧的电流变压器暂时饱和，因此必须采用TPY电流与变压器和PR电流变压器相结合的方法。为了减少电流变压器饱和问题对继电保护的一系列不利影响，提高电源的稳定性。另外，在电流变压器的选择过程中，应综合考虑影响继电保护正常行为的复杂因素，如电流变压器的电流负载容量、电流变压器的饱和节点、电流变压器的安装位置等。面对特殊苛刻的电源和继电保护要求，可以适当地使用传感器方法代替电流变压器。

4.3减小二次负担

在实际工作中，将这两项活动引入网络，将解决继电保护分别涉及和出现的一些主要问题。但是对于今天快速增长的社会来说。所有行业发展更快，更换更快。因此，电力行业必须不断发展，引进多种新技术，以改善尚未形成的电力技术的应用。在快速发展的过程中，电流互感器饱和产生了新的影响因素。在决定继电保护相关工作的过程中，工作人员应重视各项工作的细节。在接下来的工作中，工作人员建议通过多种方法和手段，有效减少二次负担，改善电网继电保护。例如，在安装CT负载时，可以将继电保护装置安装到位，从而在一定程度上缩短二级电缆长度，减少CT负载。此外，还使用了现场安装方法。对二次电路进行了改进，在一定程度上提高了电源的稳定性和可靠性。

结束语

综上所述，电流变压器的性能不同，产生的电流变压器饱和原因也不同，根据具体原因和情况，应针对电流变压器饱和对继电保护的影响采取不同的对策。目前，我国在预防和解决相关问题方面取得了一些进展，总体上可以避免电流互感器饱和和继电保护障碍相互影响的恶性循环，找出障碍的原因，根据实际情况采取具体措施。我国电力行业应继续研究减少继电保护影响的对策，从根本上提高供电稳定性，保障人们生产生活和国家经济发展的可靠能源安全。

参考文献

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