摘要：随着社会不断进步，电能是现代社会不可或缺的能源，已成为人们生活、工作中不可或缺的关键性部分，而电力系统在运行过程中，有可能发生各种故障和不正常工作情况，保证电力系统安全运行的最有效方法就是依赖继电保护装置，电流互感器是继电保护装置必不可少的重要组成元素。为了便于一线人员学习、理解和掌握，在此分析了电流互感器饱和对继电保护的具体影响，探讨其解决措施。
关键词：继电保护；电流互感器饱和；影响；措施
电力系统运行中不可避免的会发生短路及各种故障，一旦发生短路，回路电流就会急剧增大，对配电设备和用电设备都将产生非常大的影响，严重时甚至会烧毁一次设备。保护用电流互感器的作用就是在电力系统中发生故障情况时，迅速将故障信号发送给继电保护装置切断回路，保证电网安全稳定运行。保护用电流互感器的饱和直接影响保护用电流互感器的性能，造成继电保护装置动作的正确性。继电保护装置运行过程中，电流互感器是电流信号的一种传变元件，一旦出现饱和现象，便会影响其安全、稳定运行，必须全面，客观分析电流互感器饱和对继电保护造成的各种影响，通过不同途径采取有效的措施加以解决，确保继电保护装置处于高效运转中。
一、保护用电流互感器饱和对继电保护的影响
1、影响差动保护
就差动保护而言，其动作原理是在对比、分析被保护设备两端电流具体幅值、相位基础上，客观判断出现故障的具体位置，若在保护区内动作跳闸。差动保护可在不和上下级保护配合情况下，顺利进行快速动作，而保护整定要避免保护区外发生故障时不平衡电流流入继电保护装置中。如果被保护设备区外近区发生故障，会在短时间内产生大量的故障电流，一旦电流互感器一侧出现饱和现象，保护装置所检测的暂态不平衡电流远远大于差动保护整定数值。
2、影响纵联方向保护
就方向纵联保护来说，实际上，是一种闭锁式方向保护，在电网运行中，如果出现故障问题，电流互感器出现暂态饱和现象，电流方向判断准确，继电保护装置一般不会出现拒动、误动现象。但如果保护区外出现故障问题，而电流互感器两端的暂态情况不一致，暂态特性较好的一侧被设置在电源一侧，其故障电流远远大于方向纵联保护启动电流，其流向属于正方向。同时，线路负荷一端的保护会处于严重的暂态饱和状态。相关人员在检测之后，会发现故障电流小于对应的启动电流，保护区外部也没有持续出现故障闭锁信号，则属于单侧电源区出现故障问题，而方向纵联保护也会受到影响，出现误动现象。通常情况下，电流互感器暂态饱和持续时间大都小于0.1s，如果单侧电源辐射型网络运行中出现特殊情况，纵联保护动作时间不会小于0.1s。和电流速断保护有着某些相似之处，如果保护区内部的两相出现故障问题，继电保护装置动作将会延迟。如果保护区外部出现故障问题，由于故障电流大于方向纵联差动保护启动数值，电流互感器又处于饱和状态，两侧的故障电流都会小于纵联差动保护启动数值，方向纵联保护具有一定的可靠性，也就是说电流互感器饱和对继电保护装置的影响并不大。
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3、影响电流速断保护
在电网运行中，借助电流速断保护，相关人员可以更好地了解其电流情况。一旦保护区内部两相出现短路故障，短路电流中存在较大的非周期分量，导致电流互感器出现饱和现象，而实际电流远远大于继电保护装置所得到的短路故障电流，极有可能无法满足速断保护动作数值，必须采取可行的措施促使非周期分量不断衰减，电流互感器恢复线才能顺利实现传变，速断保护才能顺利进行动作。如果是保护区内部出现三相短路现象，其短路电流中，并不是各相电流非周期分量都非常大，非周期分量较小的一相电流互感器出现饱和现象的几率较小，而故障电流和实际电流没有明显的区别，微机保护装置动作电流和三相中最大故障电流相关，也就是说，如果是三相出现短路故障，电流互感器出现饱和现象，电流速断保护也不受到影响。
二、保护用电流互感器饱和采取的措施
1、限制短路电流
在解决电流互感器饱和问题中，限制短路电流是常用的方法之一。相关人员可以根据该地区已建成系统具体情况，优化调整对应的运行方式，结合中压系统特点，利用分列运行形式有效限制线路出现短路故障后的短路电流，利用投入快速切换装置方法，提高供电可靠性，避免电流互感器出现饱和现象。如果是刚刚建成的系统，在设计过程中，相关人员可以利用串联电抗器的方法，有效限制短路故障发生时候的短路电流，避免线路运行中产生较大的短路电流。
2、合理减少电流互感器的二次负担
在减少电流互感器二次负担方面，应用其中的方法较多，体现在不同方面。相关人员可以采用就地安装继电保护装置的方法，这是因为该装置运行中交流功耗会逐渐减小，而电流互感器会承担对应的二次电缆损耗。借助就地安装方法，安装的二次电缆长度会缩短，电流互感器的二次负担也会减小，其发生饱和的几率大大降低。需要注意的是：在采用这种方法的时候，应用其中的继电保护装置必须达到相关要求，必须具有较好的抗强电磁干扰能力。在减少电流互感器二次负担方面，相关人员还可以从不同角度入手减小电流互感器的二次额定电流。相关人员可以利用电流互感器功耗、电流二者平方呈正比例关系的特点，有效降低其二次额定电流，使其降低到1A，保证负载阻抗不变，降低二次回路的损耗，降低25倍，为降低电流互感器饱和率做好铺垫。此外，应用其中的继电保护装置必须具有较高的灵敏度与抗干扰能力，应用其中的电流互感器二次电流不能太大。
3、采用TP类考虑暂态特性的电流互感器
恰当选用TP类电流互感器，保证互感器在故障时不饱和，即选用电流互感器的额定等效二次极限电势应大于实际工作循环要求的等效二次极限电势。适当提高对互感器的要求。根据运行经验，互感器二次极限电势大于计算对称故障电流下要求的电势一倍以上，可以取得较好效果。这相当于考虑暂态系数K≧2；保护用电流互感器尽量采用较大的额定一次电流，以减少短路电流倍数。
三、结语
总而言之，在电厂运行中，管理人员必须将电流互感器饱和问题放在核心位置，采取适宜的措施解决其饱和问题，确保互感器更好地发挥多样化作用，促使继电保护装置处于安全、稳定运行中，降低其运营成本，提高运营效益。以此，促使电力事业不断向前发展。
论文作者:郎玉山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
标签：电流论文; 电流互感器论文; 故障论文; 保护装置论文; 互感器论文; 继电论文; 现象论文; 《基层建设》2018年第19期论文;