电流互感器饱和对继电保护的影响

摘 要：电流互感器作为电力系统中的重要组成部分，对继电保护的稳定、快速动作起着决定性的作用，随着社会的飞速发展，我们对电力的需求也随之增大，电流互感器饱和问题也越来越严重，电流互感器的饱和与否对继电保护装置的安全起着重要影响的作用，本文从电流互感器的原理入手，对电流互感器饱和对继电保护的影响及解决措施进行简单的论述。

关键词：电流互感器；继电保护；电流；影响；措施

中图分类号：TM451 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

一、前言

在电力系统中，电流互感器的饱和与否对继电保护装置的影响非常大，会直接影响到继电保护装置的安全稳定运行，随着社会工业的不断发展，电力系统的供电容量也不断地增大，但是系统短路电流也在急剧增加，电力系统中的电流互感器饱和问题也日益突出，对继电保护产生重要影响，本文对其进行了简单的论述，并提出了一些具体的解决措施，希望对电力系统的安全、稳定运行提供一定的帮助。

二、电流互感器原理

电流互感器简称CT，其原理是依据电磁感应原理，将一次回路中的大电流变化成二次回路中的小电流，然后供给测量仪器继电保护装置或者其他的类似装置，电流互感器的主要用途是对被测电流进行变换，其优点就是比普通的变压器输出的容量小，按照其性能和用途可以分为两大类，一类是用来测量用电流互感器，另一类是用来保护用电互感器。

三、电流互感器饱和对继电保护影响的基本原理

电流互感器的饱和对继电保护装置影响非常大，想要继电保护装置能够安全稳定运行，电流互感器就必须要真实的反应一次电流的波形，尤其是当出现故障的时候，电流互感器不仅要反映出故障电流的大小，还要反映出电流的波形和相位，以及电流的变化率。电流互感器的饱和分两种，一种是稳态饱和，另一种是暂态饱和，而使电流互感器饱和的原因有很多，如电流非周期分量的大小、二次侧负荷大小及铁芯剩磁、一次系统的时间常数的大小等。

（1）稳态饱和主要是由于一次电流的值过大，致使二次电流不能正确传变一次电流。

（2）暂态饱和主要是由于大量的非周期分量进入电流互感器饱和区造成的。

电流互感器的饱和，严重影响了继电保护装置的稳定运行，使其不能安全、快速的进行工作，使其保护拒动、延迟动作等，极大的降低了继电保护装置的测量故障的准确性。

四、电流互感器对继电保护装置的影响

（一）电流互感器对电流保护的影响

等效动作判断依据为：I J>I p；

I J：是继电器短路的电流二次值；

I p：是电流继电器的定值；

根据以上式子可知，当电流互感器处于饱和状态时，二次侧的等效动作变小，使得保护产生拒动。

（二）电流互感器饱和对速断保护的影响

电流速断保护是指当电流增大时的瞬时保护动作，当被继电保护的区域出现短路时，短路电流中的非周期分量变大，电流互感器处于饱和状态，使得继电保护装置的电流小于实际电流，达不到速断保护的动作值，这样就极大的影响到了速断保护的工作，只有当电流互感器恢复正常时速断保护才能正常工作。

（三）电流互感器饱和对母线的影响

电流互感器的饱和使得母线保护在设计和整定时面临许多困难，电流互感器的母线多数都采用电流差动式保护，利用对CT二次测电流瞬时值差动的原理，可以实现对母线的快速保护，当电流互感器出现饱和状态时，使得二次测电流差动原理遭到破坏，导致保护误动作，由此可见，电流互感器的饱和对母线的影响非常严重，我们必须认真研究保护闭锁和开放时刻，尽量避开CT饱和对保护的不良影响。

（四）电流互感器对方向纵联保护的影响

当电流互感器处于饱和状态时，只要电流方向不发生故障，方向纵联保护一般不会出现故障，除非出现区外故障，此刻的测保护检测到的故障电流超过了方向纵联保护启动电流，而线路负荷端的保护却因为电流互感器处于饱和状态而未持续发出区外故障闭锁信号，使得方向纵联保护出现误动。

五、防治电流互感器饱和对策

电流互感器对继电保护装置影响非常大，继电保护装置能否正常、安全工作取决于电流互感器的饱和与否，避免电流互感器的饱和，具体措施如下：

（1）避免CT饱和：CT饱和也受电流互感器二次负载阻抗的大小影响，所以，要选用额定阻抗和额定容量较大的电流互感器，减少电流互感器的二次阻抗，因为电流互感器的额定二次电流是5A和1A，相同容量下的二次电流5A要比1A的允许二次阻抗差25倍，所以要尽量提高CT的允许二次阻抗值。

（2）采用TP类电流互感器：这类的电流互感器适用于短路电流中非周期分量暂态影响的情况，TP类电流互感器一般在最严重的暂态条件下不饱和，二次电流的误差在规定范围内。

（3）采用抗饱和的继电保护装置：应该采用对电流饱和不敏感的保护原理和对电流互感器饱和不敏感的数字保护装置。

（4）尽量将继电保护装置就地安装：继电保护装置就地安装可以缩短二次电缆的长度，减少互感器负担，避免饱和。

此外，目前国内外的主要抗饱和方法有很多，比如：波形判据法、局部测算法、使用饱和发生器、增大保护级CT变比、限制短路电流、减少CT的二次额定电流等等。

六、结束语

综上所述，电流互感器的选择与配置不当，会直接引起继电保护装置的不正确动作，造成电力故障，在继电保护装置中，电流互感器对继电保护的正确、快速动作起着决定性作用，所以，电流互感器的饱和也直接影响着继电装置的可靠运行，本文对电流互感器的原理进行介绍，分析了电流互感器对继电保护装置的影响，也提出了一些解决措施，希望对电力系统的安全稳定运行提供借鉴。

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