（国网阜阳供电公司 安徽阜阳 236017）
摘要：随着国家各地方的电网升级改造速度不断提升，新型的保护装饰被大量地采用。从客观的角度来分析各地方的供电可靠性，因此得到了很大的提升。与此同时，供电容量表现为逐渐增大的情况，系统短路的电流现象，开始急剧增加，电流互感器饱和问题，已经成为了不得不解决的内容。电流互感器饱和问题的出现，将会对继电保护产生很大的影响，需要通过多元化的对策来解决问题，不能单纯地从某一个层面上出发。本文针对电流互感器饱和对继电保护的影响、对策展开讨论，并提出合理化建议。
关键词：电流互感器；饱和；继电保护；对策
1 引言
在现代化的建设中，电力资源的需求程度不断提升，需要在相关的电力技术、电力设备上进行巩固。我国目前正处于发展中阶段，未来的电力需求将会进一步地提升，电流互感器饱和的表现也会逐步增加。继电保护工作，是电力输送、应用的重点内容，如果在该方面出现了缺失或者是不足，将直接对后续的电力事业发展构成威胁，同时不利于各地方建设发展，对居民的生产、生活也会产生很大的影响，需要特别关注。
2 电流互感器饱和的基本原理
电流互感器又称仪用变流器(CT)。它是一种将高电压大电流变换成低电压小电流的仪器。其工作原理和变压器相似，是利用变压器在短路状态下电流与匝数成反比的原理制成的，它的一次线圈匝数很少，而二次线圈的匝数很多。电流互感器把高电压大电流按一定的比例缩小为低电压小电流，以供给各种仪表和继电保护装置的电流线圈。这不仅可靠地隔离开高压，保证了人身和装置的安全。此外，电流互感器的二次额定电流一律为5A，这就增加了使用上的方便，并使仪表和继电器制造标准化。
3 电流互感器饱和对各种保护的影响
3.1 对电流保护的影响
只反映电流增大而且瞬间动作的保护被称之为电流保护，如果在保护区内发生两相短路故障的情况下，假如短路电流中的非周期分量非常大时，就会导致电流互感器发生短暂的饱和状态，而保护装置里所采集到的短路电流将比实际的电流小很多，这样就有可能达不到保护的动作值，只有等到非周期的分量减弱后，电流互感器恢复到线型转变，保护才能正常动作。如果在保护区内发生三相的短路故障时，由于在三相的电流中，总会有一相电流的非周期分量相对较小，该相电流一般情况下，电流互感器不会发生饱和情况，该项故障电流与实际电流非常接近。所以，保护区内的三相短路时电流速断保护不受到电流互感器暂态饱和的影响。
3.2 对距离保护的影响
电压互感器和电流互感器的误差会影响阻抗继电器距离测量的精确性。具体说来,电流互感器的角误差和变比误差、电压互感器的角误差和变比误差以及电压互感器二次电缆上的电压降,将引起阻抗继电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差,从而影响阻抗测量的精度。饱和后的电流互感器二次侧输出电流产生畸变，不可避免地，对距离保护继电器造成一定的影响。在电流互感器饱和情况下微机距离保护算法是会产生超越行为的，但是对不同的算法，超越的程度又大不相同。
3.3 对差动保护的影响
电流互感器饱和表现突出后，自身的故障特征，如果满足了比率差动保护的相关动作条件，那么差动保护仍然可以做出正确的动作。可是，对于发生在区外的故障而言，其产生的穿越性电流情况，表现为较大的趋势，此时引起的电流互感器饱和问题，会在客观上产生虚假的差动电流，这种差动电流同样表现较大。经过实践研究发现，这种情况，会在各个不同的测量点，表现为差异化的情况，电流互感器饱和也会愈加严重，届时所产生的损失会非常严重。
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4 电流互感器饱和对继电保护产生影响的对策
4.1 限制短路电流
从电流互感器饱和本身来分析短路电流的幅值问题，是引起电流互感器饱和的重要因素。因此，在处理相关问题时，可通过限制短路电流的方法来解决。建议在日后的工作中，从运行方式的角度出发，针对短路电流做出充分地限制处理，避免电流互感器饱和的发生。例如，在电力系统的运行过程中，针对较高一级的电压等级当中，可以尝试应用分列运行的方法，由此来针对短路电流做出良好的限制处理。同时，在分列运行以后，供电可靠性有可能出现降低的情况，为了减少新问题的发生，工作人员可以将备用电源进行投入使用，由此来对供电可靠性做出较多的保证，减少继电保护受到的威胁，维持电力供应的稳定性。
4.2 减小二次负担
首先，尽可能将继电保护装置就地安装。根据实际情况，对继电保护装置进行就地安装，尽可能减少对电流互感器的压力负担，尽量避免电流互感器饱和现象的产生。此外，继电保护装置就地安装后，在简化了二次回路的同时，也大大的提高了供电可靠性。就地安装方式对继电保护装置在恶劣气候环境下的运行能力和抗强电磁干扰情况，有着更高的要求，需要我们高度重视。其次，减小电流互感器的二次额定电流。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成，它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。
4.3 选择合适的电流互感器
电流互感器饱和在出现以后，不仅要考虑到技术上的问题，还必须针对设备本身进行分析。考虑到当前的电网运行压力比较大，受到的外界影响因素多，所以在今后的继电保护影响处理上，可以选择合适的电流互感器，从而将电流互感器饱和问题在根源上予以解决。本文认为，电流互感器的选型工作，必须充分地注意到电流互感器的暂态饱和问题。例如，在电力工作过程中，高压系统、大容量电力设备的高压侧，其设计过程中，普遍采用了TPY级别的电流互感器，并且会适当地配合使用小气隙的PR级别电流互感器。这样的选择方式，能够充分满足电网的需求，且不会对继电保护产生严重的影响，可以在现实工作中推广应用。另一方面，在电流互感器的选择应用过程中，比较禁忌的一项内容，在于不能采用“按照负荷电流大小，确定保护级电流比”的方法，一定要综合性的考虑相关影响因素，包括电流互感器安装位置可能出现的最大短路电流问题，考虑到电流互感器本身的负载能力、自身的饱和倍数等等，这些因素都将对最终的继电保护产生作用。如果在经济条件方面比较充足，则可以应用传感器，代替电流互感器。
5 结束语
当设备发生短路的情况下，依据不同的电流互感器，所磁化的特性也是不一样的，也就是所谓的饱和情况不同，与此同时会产生非常强大的电流，但此电流也是不平衡电流，促使电流差动保护，也就从而导致保护装置误动作的出现，尤其是短路电流的非周期分量要比周期分量对电流互感器的影响要大许多，所以在电流互感器的饱和问题方面需要我们特别加以注意，电流互感器饱和对继电保护有着非常大的影响。
参考文献：
[1] 高广玲.电子式电流互感器传变特性及适应性保护原理研究[D].山东大学,2010.
[2] 崔金豹.电容电流对线路差动保护影响及其补偿方法的研究[D].华北电力大学（河北）,2007.
[3] 吴光龙.光学电流互感器对变压器差动保护的影响及应用[J].甘肃科技,2009,19:67-69+101.
[4] 权宪军.变压器差动保护中电流互感器及其联接组的若干问题探讨[J].继电器,2004,02:64-67.
[5] 张煜.基于DSP的电流互感器饱和特性分析及波形重建的研究[D].大连理工大学,2010.
论文作者:刘君,吕斌,童红东,朱雪梅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/14
标签：电流论文; 电流互感器论文; 继电保护论文; 误差论文; 差动论文; 测量论文; 保护装置论文; 《电力设备》2016年第23期论文;