电流互感器饱和对继电保护的影响与对策分析

电流互感器饱和对继电保护的影响与对策分析

祁伟萍

国网山东省电力公司栖霞市供电公司，山东省栖霞市， 265300

摘要：近年来，随着我国经济快速发展，城市化进程不断加快，我国对供电的质量和效率要求也不断提高。因此电力系统中各个城市和地区都致力于电力改革，以更加稳定安全的保护装置来保证电力系统的平稳运行和电网升级。新型保护装置在一方面提高了供电稳定性，但另一方面也带来较为严重的问题，如供电容量加大随之带来的大量电流短路状况，电流互感器因其传变电流信号的重要功能，成为影响继电保护的重要影响因素。下文，笔者通过分析电流互感器的饱和现象，对该问题提出相应的对策，意在对该问题提出建设性合理化建议。

关键词：电流互感器饱和;继电保护;影响;对策分析

引言

在现代社会快速发展的过程中，社会对于电力资源的需求越来越高。原来的电力资源管理较为落后，不能满足人们日益增长的需求。所以，电力行业要想适应现代化社会的发展就需要在原有的基础上进行改革。我国现在处于发展中，按照这个速度，未来几年的电力需求会得到进一步的提高。一旦电力需求得到提高，伴随而来的就是电流互感器饱和的现象也会提升。按照以前的工作实例，有经验的工作人员认为影响到电流互感器饱和问题存在于一些影响因素。

1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。

2电流互感器饱和对继电保护的影响

（1）当电流互感器饱和时，输入电流的继电器中会产生短路电流。在这种情况下，短路电流的二次值会小于正常值。同时，继电保护器由于阈值过小而拒动，影响了用电的稳定性和可靠性。（2）电流互感器饱和后将表现出一定的故障特征。如果满足相关的保护条件，差动保护仍能使工作流程正确。此时，差动保护的工作条件是用比值来衡量的。只有当比值在正确的范围内时，才能启动差动保护。然而对于其他部位发生的故障，发生横向电流的概率相对较高。一旦发生横向电流，会引起电流互感器的饱和，从而客观地产生伪差电流。这种情况下的差动电流和正常工作的差动电流表现几乎差不多，数值都较大。对于在实际工作的案例中，进行分析可以得知，如果发生虚假的差动电流，每个不同的测量点在测量时会有所不同，同时电流互感器的饱和现象越来越严重，这时电网的整体损失会被更加厉害。

3应对策略

3.1综合考虑各种因素选用恰当的电流互感器

电流互感器的饱和问题一方面需要从技术角度进行分析，在电流互感器的选择中要综合考虑各方面的影响作用因素，根据具体情况选择最为恰当的电流互感器，从其本身预防其饱和问题。根据上文我们可得出电流互感器的饱和包含暂态饱和和稳态饱和两种不同的状况。针对电流互感器的暂态饱和情况，对于电力系统运行中的高压和大电流的供电设备两侧需要采取TPY电流和互感器和PR电流互感器配合使用的方法。以此来降低电流互感器饱和问题对继电保护造成的一系列不良影响，提高供电的稳定性。此外，在电流互感器的选择过程中还需综合考量其他影响因素，如电流互感器对电流的负载能力，电流互感器的饱和节点，电流互感器的安装位置等对于继电保护作用的正常发挥起到影响的复杂因素，面对特殊严格的供电和继电保护需求，可以适当采用传感器代替电流互感器的方法。

3.2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。

3.3减小二次负担

在实际的工作中，将以上两个措施投入到电网中，继电保护都会受到相应的影响，出现的一些基本问题都得到了解决。但是对于当今快速发展的社会来说。各行各业发展速度较快，更新换代的速度更快。因此，电力行业应不断发展，将各种新兴技术引入其中，完善那些尚未成熟的电力技术的应用。在快速发展的过程中，对电流互感器饱和产生了一些新的影响因素。工作人员在解决继电保护相关工作的过程中，要注重每项工作的细致之处。建议在今后的工作中，工作人员通过多样化的方法和手段，有效减少二次负担，进而提高电网的继电保护作用。比如在安装CT负载时，将他的继电保护装置采用就地安装的方法，在一定程度上降低了二次电缆的长度，同时降低了CT的负担。此外，采用就地安装方法。将二次回路进行了简化，在一定程度上提高了供电的稳定性和可靠性。

3.4选取抗饱和能力更高的继电保护装置

在选择时可以根据电流饱和不敏感作为判断依据。一般来说，基于鉴相原理和鉴幅器的继电器饱和特性较好。在电路的正常工作过程当中，如果互感器已经达到了饱和状态，那么这些互感器并不会跟平时的工作状态有很大的差别，甚至在进行工作的过程当中，往往会表现出一些较好的性能。负序电流保护在变压器中可能存在二次断路、三相对称故障抑制、调节和协调困难等缺点。针对这些问题应该引进一些新的措施和技术，为我国的电力行业的发展打下一个良好的基础。电流互感器在短路后会有一个周期，在短路刚开始的一段时间内，会出现不饱和的现象，可以在这个时间段内进行判断，采用某种技术和有效的方法进行准确的判断，这是现代电力行业追寻的最终目的。

结语

电流互感器的特性不同，产生的电流互感器饱和的原因也各种各样，因此，对于电流互感器饱和对继电保护影响要根据具体的原因和情况采取不同的对策。当前我国对于相关问题的预防和解决已经取得了一定程度上的进步，大体上避免了电流互感器饱和和继电保护故障相互影响制约的恶性循环，并能够找出故障发生的原因采取具体的可行性措施。我国电力行业应当继续致力于研究减少继电保护影响的对策，从根本上提高供电的稳定性，为人们的生产生活和国家经济发展提供有力的电力保障。

参考文献

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