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摘要：随着国家各地方的电网升级改造速度的不断提升，新型的保护装置被大量的采用。以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。同时，供电容量表现为逐渐增大的情况，系统短路的电流状况，开始急剧增加，电流互感器饱和的问题，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，不能从单一的某个层面出发。本文针对电流互感器饱和对继电保护的影响、对策展开分析，并提出合理化建议。
关键词：电流互感器；饱和；继电保护；对策
引言
经济的发展，使得供电系统的容量在不断增加，系统短路电流也不断激增，影响电流互感器饱和的问题也随着而来。电流互感器一旦发生饱和，就会降低故障测距的准确性，而且还会造成继电保护的误动作、拒动或是延迟动作。比较常见的电流互感器饱和有两种，一种是稳态饱和，一种是暂态饱和。稳态饱和的出现是因为一次电流值过大，致使二次电流不能够正确的传变一次电流。暂态饱和的原因则是由于大量非周期分量进入电流互感饱和区域中造成的。
1.影响电流互感器饱和的相关因素
电流互感器按照用途可分为计量互感器和保护互感器。与保护互感器相比，计量互感器的精度更高，且非常容易饱和，这样可以有效的避免系统发生故障时产生的较大短路电流破坏计量表。依据保护用互感器对暂饱和问题的不同处理方法，还可分为TP类和P类。电流互感器饱和程度和励磁阻抗能力成反比，即当电流互感器的饱和程度越高，励磁阻抗能力就越小，励磁电流的急速越大，对互感器的准确性造成影响，从而影响正确的保护动作。有时会使一次电流成励磁电流，继而二次电流为零，这是最为严重的情况。当出现电流中含有大量的非周期分量或者电流过大的非正常情况，都可以造成互感器饱和。当出现互感器饱和引起误差较大时，继电保护的正确动作受到限制，继而影响电力系统的安全运行。
影响电流互感器饱和的主要原因有：第一，一次电流中的非周期分量影响着励磁电流中的非周期分量，当一次电流中非周期分量增大时，励磁电流中的非周期分量也随之增大，电流互感器的饱和程度也随之增高。第二，电流互感器的二次负载越大时，励磁电流的周期分量也越大，导致电流互感器始终处在饱和状态。第三，励磁电流中没有非周期分量，但是后期非周期分量逐渐增大，使电流互感器饱和。第四，一次系统时间常数越大，励磁电流中的非周期分量减退越缓慢，电流互感器的饱和时间就越长。这四种因素没有将铁芯剩磁因素考虑在内，如果电压较低时，铁心就会很接近饱和状态，对继电保护的正确动作产生影响。同时，如果存在剩磁影响，当剩磁方向和励磁电流的非周期分量与之相对应的磁通方向相同时，铁心会很快进入饱和状态。
2.电流互感器饱和对继电保护的影响
电流互感器饱和现象的出现，绝不是偶然现象。现阶段的很多地方，都将电网做出了大幅度的升级，虽然更好的满足了用电需求，可出现电流互感器饱和的概率也在提升，这就促使电力工作执行过程中，不仅存在一定的机遇，同时还面临着很多的挑战。结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为电流互感器饱和对继电保护的影响，集中在以下几个方面：
（1）电流互感器饱和出现以后，流入电流互感器的短路二次值，将会直接出现变小的情况。此时，将会引起继电保护的拒动问题，对部分地方的用电稳定性、可靠性，都将产生很大影响。
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（2）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，此事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。
（3）电流保护动作的判断依据是在流入电流继电器的短路电流二次值大于电流继电器的定值。而当电流互感器饱和后，流入电流继电器的短路电流的二次值会变小，此时电流继电器的定值大于二次值，有可能会导致拒绝实施继电保护动作。当电流继电器的定值非常小时，不会出现电流保护的拒动现象；当电流继电器的定值较大时，电流保护的拒动现象会比较严重。
（4）在区外发生短路故障时，会产生穿越型较大的短路电流，从而直接引起电流互感器的饱和，进而引起比较大的虚假差动电流。如果各测量点的电流互感器饱和程度存在差异，那么影响差动保护更为严重。如果产生的工作点刚好符合比率差动保护的条件，那么在不采取任何稳定措施的情况下，会导致比率差动的误动作。当在区内发生短路故障时，电流互感器饱和之后，制动电流的差动电流的测量值也会受到影响，制动电流和差动电流的比值不仅没有发生很大的变化，而且还会满足差动保护动作条件，受此影响，差动保护仍然可以正常动作。
3.电流互感器饱和对继电保护产生影响的对策
目前，继电保护受到的社会关注度较高，同时也是电力工作开展的重点内容。电流互感器饱和在出现之后，意味着继电保护本身将受到很严重的影响，如果可以通过多元化的对策来解决问题，不仅能够更好地控制电流互感器饱和问题，还可以最大限度的提高继电保护能力，为后续的电力发展，提供足够的帮助。
（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的限制处理，避免电流互感器饱和的发生。并且在分列运行以后，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，工作人员可通过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，减少继电保护收到的威胁，维持电力供应的稳定性。
（2）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较多，所以在今后的继电保护影响处理上，还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解决。
（3）减小二次负担
通过实施上述两种方案，继电保护所受到的影响，基本上得到了良好的解决。可对于现阶段的快速发展而言，电力工作的革新速度非常快，部分电力技术的成熟和应用，为电流互感器饱和的解决带来了新的影响因素。为此，我们在解决继电保护影响的过程中，还必须对细节工作特别注意。建议在今后的工作中，通过多元化的方法、手段，将二次负担有效的减少，从而取得更好的继电保护效果。
（4）减少二次CT的二次额定电流
使用一次电流倍数高和额定容量大的互感器，可以实现减小二次阻抗值的目的。同时，因为功率和电流的平方成正比，在负载阻抗不变，电流互感器的二次额定电流降低时，二次回路功率会成倍降低，电流互感器就不易产生饱和。
结束语
综上所述，电流互感器饱和现象一直是影响电力系统保护装置正确动作的重要因素。因此，一定要采取适当的措施避免电流互感器饱和现象，确保继电保护装置工作的正确性，提高供电质量。
参考文献：
[1]刘芳.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策【J】.黑龙江科技信息，2016（23）.
[2]刘艳芬.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策【J】.包钢科技，2011（4）.
论文作者:王洁1,王由甲2,王莉琳3,汪浩杰4,胥霄龙5
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
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