电流互感器饱和问题
浅谈电流互感器饱和引起电保护误动及对策
浅谈电流互感器饱和引起电保护误动及对策摘要：我国社会主义市场经济的发展带动电力行业的进步，各种不同层次的发展都需要建立在电力行业的输配电之上，电力资源的需求渐渐增多。
科技的发展，电力系统电网也在不断进步，短路容量的增加，电流互感器饱和的问题越来越严重，造成的电保护误动事故时常发生。
本文就电流互感器饱和引起电保护误动事故发生的原因进行研究和探讨，并提出相应的防范对策。
关键词：电流互感器；饱和；保护误动；防范措施一、电流互感器概述电流互感器的电力系统中不可或缺的一个设备，已经被大范围地应用在电流测量和电力系统的分析当中。
随着电力系统中各部分设备的不断升级改造，电流互感器的工作环境逐渐变得复杂。
不仅绝缘问题和成本问题需要被解决，电流互感器的饱和引起电保护误动问题的严重性也日渐突显。
当电流互感器达到饱和，将会在很大的程度上干扰继电保护设备操作的正确性，导致保护误动以及拒动。
因此，保持其的误差特性和百分之十的误差曲线对继电保护人员非常重要，这样不仅能够避免继电保护设备在被保护装置发生故障时拒动，还能保障电力系统工作运行情况的稳定性，这对提高继电保护设备的动作的正确率有着积极的作用。
二、电流互感器的误差电流互感器是一种把一次大电流变成二次小电流，同时把低压设备和高压设备的线路相隔离的一个常见电气设备。
作为标准和测量使用的电流互感器，应该考虑其在正常的运行状态下的比误差和角误差；作为保护使用的电流互感器，为了保障继电保护和自动设备的正常稳定运行，应该考虑若系统出现最大短路电流时，继电保护设备能够继续在正常的稳定工作状态下运行，而不会因为饱和以及误动带来拒动。
所以有相关标准规定，运用在继电保护的电流互感器，在设备的二次侧负载和一次电流在一定的条件下，电流误差不应该超过百分之十。
当电一次升流不能够检测出分段互感器不能满足百分之十的误差要求时，应该采用以下几个措施：一方面，采用特安特性比相对高的电流互感器，增强代负荷的能力；另一方面，增加电流互感器的变比，不妨采用额定电流较小的电流互感器，用来减少电流倍数；其次，串联备用级别一样的电流互感器二次绕阻，让符合能力增加一倍；然后，加大二次电缆横截面的面积，采用消耗功率小的继电器也是可以考虑的，用来减小二次侧符合；接下来，把电流互感器的接线方法改了，不要用传统的方法，要对电线的接线方法进行创新；最后，改变二次负荷元件的接线方式，把数量一定的负荷转移到互感器备用绕阻，用来减少负荷的数量。
电流互感器的暂态饱和及应用计算
电流互感器的暂态饱和及应用计算1前言保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内，二次电流的综合误差不超出规定值。
对于有铁心的电流互感器，形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。
电流互感器的饱和可分为两类：一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和)；另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。
这两类饱和的特性有很大不同，引起的误差也差别很大。
在同样的允许误差条件下，考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。
因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。
以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下，互感器暂态饱和的影响较轻，一般未采取专门对策。
而对当前的超高压系统和大容量机组，为保证继电保护的正确动作，暂态饱和已成为必须考虑的因素。
由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂，要求互感器暂态不饱和所需代价很高，因而在实际工程中应用情况较混乱。
本文根据国内外的标准和应用经验，提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法，供工程应用参考。
作为示例，本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及参数选择的建议。
2电流互感器的稳态饱和特性及对策当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时，互感器铁心将开始出现饱和。
这种饱和情况下的二次电流如图1所示，其特点是：畸变的二次电流呈脉冲形，正负半波大体对称，畸变开始时间小于5ms(1/4周波)，二次电流有效值将低于未饱和情况。
对于反应电流值的保护，如过电流保护和阻抗保护等，饱和将使保护灵敏度降低。
对于差动保护，差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。
例如某一1200/5的电流互感器，制造部门提供的规范为［1］：5P20，30V A。
其中5P为准确等级，30V A为二次负荷额定值，20为准确限值系数(ALF)。
电流互感器在额定负荷下的二次极限电动势E s＝(ALF)·I sn·(R ct＋R bn)，此时综合误差应不超过5%。
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策发布时间：2022-01-05T05:32:42.548Z 来源：《科学与技术》2021年8月22期作者：孙伟[导读] 在继电保护装置中,电流互感器作为电流信号的传变元件对继电保护的正确、快速动作有着决定性的作用。
电流互感器出现饱和现象就会直接影响继电保护装置的可靠性。
孙伟国网新疆电力有限公司塔城供电公司、新疆塔城市、834700摘要：在继电保护装置中,电流互感器作为电流信号的传变元件对继电保护的正确、快速动作有着决定性的作用。
电流互感器出现饱和现象就会直接影响继电保护装置的可靠性。
包头第三热电厂出现过#1给水泵启动时差动保护误动作的情况。
究其根本原因,是因两侧电流互感器暂态传变特性不一致造成二次侧差动电流增大,因而造成差动保护误动作。
关键词：电流互感器饱和;继电保护;分析;影响和对策;为了避免差动保护的电流互感器大容量电动机启动时因电流过大出现饱和而导致差动保护误动作,除了在设备选型上要确保选用容量足够的保护级电流互感器外,还可根据电流互感器的伏安特性曲线和现场实测的电流互感器二次回路负载阻抗计算出电流互感器的饱和点,以此推算出在最大可能出现的穿越电流作用下,电流互感器是否会饱和以及差动保护是否会误动作。
只有对电流互感器饱和充分了解认识,制定合理的抗CT饱和对策,才能确保继电保护装置的可靠性。
1电流互感器的工作原理以及重要作用1.1电流互感器的工作原理一般我们规定的电流互感器，中性线1要小于中性线2，由此我们可以看出，电流互感器本质上来说就是一个“变流”器，而且它的工作原理基本与我们所知的变压器是无差别的，不仅如此，电流互感器的工作状况类似于变压器处于短路的状态，原边符号为P1、P2，副边符号为S1、S2。
当电流互感器的原边串接入主线路时，此时我们称这个电流为相线1，此时原边的匝数为中性线1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，此时的副边电流我们称之为相线2，副边匝数为中性线2。
电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响
电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响摘要：在变电站中，继电保护能感受到的故障范围取决于电流互感器（TA）的安装位置，继电保护能切除的故障范围取决于断路器的安装位置。
继电保护用电流互感器在短路时，将互感器所在回路的一次电流转换到二次回路，电流互感器铁心饱和是影响电流互感器性能的最重要因素，进而成为影响继电保护正确动作的重要因素。
关键词：电流互感器；饱和影响因素；保护动作引言电流互感器其铁心的非线性励磁特性，通过互感器大电流将导致电流互感器发生饱和，不能正常转换电流，转换到二次侧的小电流发生缺损和畸变，无法正常反映配电网电流的大小，最终导致继电保护发生拒动或者越级跳闸等事故。
目前在配电网中已经出现多起电流互感器饱和造成二次电流变电流变小，引起过电流保护的拒动或动作延时，导致事故范围扩大，同时出现电流互感器饱和造成距离保护之间失去配合。
对配电网中运行的电流互感器饱和的检测非常重要。
CT一、二次电流的传变是通过CT铁心的传变特性进行的，并且该传变特性是非线性的。
当CT铁心运行在线性区时，CT的励磁阻抗很大，使得励磁回路中的励磁电流很小，此时系统一次电流可以完全传变至二次侧;当CT一次侧电流突增时，流入励磁回路中的电流增加，导致产生铁心磁通的积累，使得CT由线性区逐渐转变至过渡区;当励磁电流增大到一定程度时，产生的磁通逐渐饱和，CT铁心进入到饱和区。
1CT饱和影响因素分析1.1一次稳态交流分量对CT饱和的影响通过改变双端供电网络电源额定电压的幅值，并设置一个线路三相短路故障得到具有不同幅值的稳态交流分量。
对比不同工况下CT二次侧传变电流的变化情况，研究一次稳态交流分量对CT饱和的影响。
当系统发生短路故障时，由于短路电流的激增使得CT二次侧电流发生畸变，CT开始饱和，且系统电压等级越高时，CT一次侧稳态交流分量越高，此时CT二次侧传变电流越大，使得CT磁通增加速率越快，导致CT二次侧电流畸变时刻越早，二次侧电流畸变越严重，最终CT饱和程度越严重。
电流互感器饱引起电保护误动及对策
电流互感器饱引起电保护误动及对策电流互感器是电力系统中非常重要的设备，保证电力系统稳定可靠的运行，对提高继电保护装置的正确动作率有着十分重要的意义。
本文主要论述了电流互感器饱引起电保护误动及对策。
《安徽电力》主要在电力、电机工程范围内开展学术及技术上的探索与讨论;交流有关规划、设计、制造、施工、运行、检修以及科研试验、技术革新等方面的新成果，新技校、新工艺、新经验。
本文简单介绍了电流互感器(CT)饱和的原理，分析了电流互感器出现饱和现象就会直接影响继电保护装置运行的可靠性因素，并提出解决电流互感器饱和问题的具体办法。
1 电流互感器的误差电流互感器，用来将一次大电流变换为二次小电流，并将低压设备与高压线路隔离，是一种常见的电气设备。
做为标准和测量用的电流互感器，要考虑到在正常运行状态下的比误差和角误差;做为保护用的电流互感器，为保证继电保护及自动装置的可靠运行，要考虑当系统出现最大短路电流的情况下，继电保护装置能正常工作，不致因为饱和及误差带来拒动，因而规程的规定，应用于继电保护的电流互感器，在其二次侧负载和一次电流为已知的情况下，电流误差不得超过10%。
当电一次升流未能检测到分段流互感器不满足10%误差要求时，应采取以下措施(1)改用伏安特性较高的电流互感器二次绕阻，提高代负荷的能力;(2)提高电流互感器的变比，或采用额定电流小的电流互感器;以减小电流倍数m10;(3)串联备用相同级别电流互感器二次绕组，使负荷能力增大一倍;(4)增大二次电缆截面，或采用消耗功率小的继电器;以减小二次侧负荷;(5)将电流互感器的不完全星形接线方式改为完全星形接线方式;差电流接线方式改为不完全星形接线方式;(6)改变二次负荷元件的接线方式，将部分负荷移至互感器备用绕组，以减小计算负荷。
2 电流互感器饱和对继电保护的影响电流互感器的误差直接影响其实际应用，饱和是引起误差的主要因素之一。
当电流互感器的铁心中磁通密度达到一定数值时将出现饱和现象，此时磁通密度再增加时，要求励磁电流大幅度增加。
电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响
电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响摘要：随着信息技术的不断发展，对运行过程中能源系统的稳定性和安全性提出了越来越高的要求。
分析表明，几乎所有的供电系统都比原来更加可靠和稳定。
但是还有一些问题，如系统短路、电流互感器饱和的问题。
在建设现代电网的过程中，中国智能电网的发展是非常紧迫的任务。
为了更好的突出保护装置的效果与作用，只有针对电力保护系统的实际远程控制效果，在其受到电流互感器饱和影响的情况下进行防误动措施的实施，才能真正推动继电保护系统应用的有效性与质量，推动继电保护系统的应用效果，实现防误动操作，提高效率增加效益。
本文针对电流互感器饱和对继电保护的影响，存在的问题提出相应的解决措施。
关键词：电力系统；电流互感器；饱和；继电保护。
1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]。
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]。
（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。
电流互感器饱和对继电保护的影响及防治对策
电力系统72丨电力系统装备 2019.18Electric System2019年第18期2019 No.18电力系统装备Electric Power System Equipment1 电流互感器稳态饱和特性电流互感器一般会出现稳态饱和的情况，主要原因就是电流互感器的稳态电流如果不断地增大，其二次侧对应的电动势也就随之会非常大，这就促使铁心出现饱和的情况。
如图1所示，可以清楚地看到电流互感器的二次电流的波形大部分还是呈正负对称的趋势，但是也会有脉冲型出现。
所以，电流的有效值就是通过这一现象来反映的，因此假设电流互感器已出现饱和的状态，其保护灵敏度也就会随着降低。
但是基于差动保护，差电流就是依赖于两边的电流互感器饱和的特征差异来反映的。
［摘 要］随着我国各地方电网升级改造的速度不断提升，新型的保护装置被大量地采用。
从客观的角度来看提升了供电的可靠性。
但同时，供电容量有逐渐增大的现象出现，导致电流短路的现象也越来越严重，从而致使电流互感器饱和的问题加剧，已经成为了不得不解决的问题。
本文针对电流互感器饱和对继电保护的影响及防治对策展开讨论，并提出合理化建议。
［关键词］电流互感器；饱和现象；对策［中图分类号］TM452 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X （2019）18–0072–02Influence of Current Transformer Saturation onRelay Protection and CountermeasuresWang Guang-hua ，Dong Xiao-yan［Abstract ］With the increasing speed of power grid upgrades in various parts of the country, new types of protection devices have been widely adopted. From an objective perspective, the reliability of power supply is improved. At the same time, however, the power supply capacity is gradually increasing. The current phenomenon of the system short circuit starts to increase sharply, and the current transformer saturation problem has become a problem that has to be solved. In this paper, the influence of current transformer saturation on relay protection and countermeasures are discussed, and reasonable suggestions are put forward. ［Keywords ］current transformer; saturation phenomenon; countermeasure 电流互感器饱和对继电保护的影响及防治对策王光华，董晓燕（国网白银供电公司，甘肃白银 730900）的资金。
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策电流互感器是电力系统中常用的电气设备，主要用于测量、检测和保护电路中的电流。
正常情况下，电流互感器的输出信号与被测电流成正比，但在一些特定条件下，当被测电流达到一定值时，电流互感器的输出信号将无法随电流变化而变化，即出现饱和现象。
饱和现象的出现会对继电保护产生一定影响。
电流互感器饱和的原因主要有两种：一种是由于电源中存在大量谐波，使得互感器的阻抗发生变化，从而产生偏差；另一种原因是电源短路故障时，电流互感器中的磁通密度超过了其饱和磁密度，导致输出信号失真。
1、保护装置失灵电流互感器饱和可能会导致保护装置失灵，使得继电保护不能及时、准确地对故障进行检测和判断，从而延误了故障处理的时间。
2、误判故障为了避免电流互感器饱和所带来的负面影响，可以采取以下的对策：1、改进互感器结构改进电流互感器的结构，使其能够在更高的电流下依然能够保持正常的输出。
例如在互感器的铁芯上设置饱和控制装置或者采用多重铁芯的结构等。
2、选择合适的互感器在选择电流互感器时，应根据实际需要选择电流变比较大的互感器，以减少饱和现象的发生。
3、增加滤波器在电源中增加滤波器，可以有效地减少谐波的影响，从而降低电流互感器饱和的发生率。
4、优化保护装置参数通过优化保护装置的参数，可以使保护装置更加灵敏、准确地反应故障信息，从而防止过度饱和情况下的误操作。
综上所述，电流互感器饱和是电力系统中一种常见的问题，而它所带来的影响也是很大的，尤其是对继电保护系统的影响更为重要。
要想有效地避免电流互感器饱和的影响，需要采取相应的对策，选择合适的电流互感器、改进互感器结构、增加滤波器以及优化保护装置参数等措施都是可以采取的方法。
电流互感器饱和对电流速断保护的影响
电流互感器饱和对电流速断保护的影响新疆昌吉电业局索涛[摘要] 在系统实际运行过程中，电流互感器出现饱和现象，会导致互感器的二次电流误差增大，饱和程度越大，误差也越大；在小电流接地系统中常见lOkV线路故障情况下电流速断保护不能正确动作，主要是电流互感器饱和问题引起，本文进行了相关理论分析,提出了相应的解决办法。
[关键词] 电流互感器的饱和电流速断保护10％误差曲线1 引言随着国民经济的发展和国家对电力系统的大力投人，系统容量迅速增大，系统结构也可能发生变化，在某些回路上将出现大的短路电流，大大地超过设计时CT变比的要求，影响继电保护的动作行为，出现保护拒动，失去选择性，保护越级跳闸，扩大停电范围，更为严重的情况是该保护拒动，而上一级保护长延时动作，在大电流下造成设备损坏及人员伤亡事故。
保护用电流互感器(CT)在特大电流下将严重饱和，二次侧输出电流发生畸变，继电保护装置采集的电流信号不能正确反映实际的短路电流，必然会影响保护的动作行为。
2 电流速断保护的理论电流速断保护是按照最大运行方式下可靠躲过线路末端母线故障的最大短路电流来整定的，以保证相邻下一级出线或变压器故障时，不致越级动作。
由于考虑电流速断保护应校核被保护线路出口短路的灵敏系数，在常见运行大方式下三相短路电流不小于1，因此在整定时没有考虑到配变投入时的励磁涌流对无时限电流速断保护的影响。
亦即励磁涌流的起始值有时远超过无时电流速断保护定值，造成一些变电站的10kV出线在检修后送不出或运行过程中频繁跳闸的情况发生。
励磁涌流是变压器所特有的电磁现象，是时间的多变量函数，仅存在于变压器某一侧，在空投变压器或外部故障排除后电压恢复时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。
变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍，并且与变压器的容量大小有关，变压器容量越小，劢磁涌流倍数越大。
励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定的时间常数衰减，衰减的时间常数同样与变压器的容量大小有关，容量越大，时间常数越大,涌流存在时间也越长。
电流互感器饱和的后果
电流互感器饱和的后果电流互感器作为一种常用的电力测量设备，广泛应用于电力系统中。
然而，在实际应用中，电流互感器的饱和问题常常会给电力系统带来一系列的不良影响。
电流互感器饱和会导致测量误差增大。
电流互感器的主要作用是将高电流变压为低电流，以便进行安全可靠的测量和保护。
然而，当电流互感器暴露在过载或短路电流下时，由于磁路饱和引起的剧烈磁通变化将导致输出电流失真。
这就会使得测量结果与实际电流值产生较大偏差，给电力系统的运行和管理带来极大困扰。
电流互感器饱和还会影响系统的保护动作。
在电力系统中，电流互感器常常用于保护设备，如断路器和继电器。
当系统发生故障时，电流互感器将测量到的电流信号传递给保护设备，以触发相应的动作。
然而，如果电流互感器饱和，将无法准确地测量故障电流，从而导致保护设备的误动作或者无法动作。
这将严重影响电力系统的安全稳定运行。
电流互感器饱和还可能导致电力系统的稳定性问题。
当电力系统发生故障或突发事件时，系统中的电流互感器需要能够准确地测量和传递电流信号，以便系统能够做出及时的响应和调整。
然而，如果电流互感器饱和，将无法准确地反映实际电流变化，从而导致系统无法及时做出正确的调节措施，进一步加剧故障的严重程度，甚至引发系统的不稳定和崩溃。
电流互感器饱和还可能引起电力系统的谐波问题。
当电流互感器暴露在非线性负载下时，由于负载电流中包含大量的谐波成分，电流互感器的铁心将容易饱和。
这将导致互感器输出的电流波形发生变形，产生额外的谐波成分。
这些谐波成分将进一步扩大系统中的谐波电压和电流，引起电力设备的过热、损坏甚至引发电力系统的谐波共振问题。
电流互感器饱和对电力系统的影响是多方面的。
它不仅会导致测量误差增大，影响保护动作的准确性，还可能引起系统的稳定性问题和谐波问题。
因此，在电力系统设计和运行中，需要充分考虑电流互感器的饱和特性，采取相应的措施来减小饱和带来的不良影响。
例如，可以通过合理选择和配置电流互感器，使用抗饱和的互感器材料，增加互感器的容量以及采用补偿措施等方式来有效解决电流互感器饱和问题，确保电力系统的安全稳定运行。
电流互感器的磁饱和
电流互感器的磁饱和电流互感器是一种常用的电力测量设备，用于测量电流的大小和方向，并将其转化为标准电流信号输出。
然而，在实际应用中，电流互感器的磁饱和问题经常会引起不准确的测量结果，因此研究和解决电流互感器的磁饱和问题变得十分重要。
磁饱和是指在外加磁场作用下，物质的磁化强度达到饱和状态，进一步增加外加磁场对物质磁化强度的影响微乎其微。
对于电流互感器来说，磁饱和会导致输出信号的畸变，从而影响测量精度。
磁饱和问题主要是由于电流互感器的磁路设计不合理引起的。
电流互感器的磁路一般由铁心和绕组组成。
铁心的材料和形状对磁路的磁导率和磁阻有着重要影响。
如果磁导率过小或磁阻过大，就容易引起磁饱和现象。
为了解决电流互感器的磁饱和问题，可以采取以下几种方法。
改变铁心材料。
选用高导磁材料可以提高磁路的磁导率，从而减小磁阻，降低磁饱和的可能性。
常用的高导磁材料有硅钢片和铁氧体等。
优化铁心的形状。
合理设计铁心的截面积和长度，可以减小磁阻，提高磁导率，从而降低磁饱和的风险。
此外，还可以采用分层叠加的铁心结构，增加有效截面积，进一步提高磁路的磁导率。
合理设计绕组也是解决磁饱和问题的重要手段。
绕组的匝数和截面积对磁通密度有着直接影响。
增加绕组的匝数可以降低磁通密度，减小磁饱和的可能性。
通过外加磁场补偿，也可以有效解决磁饱和问题。
通过在电流互感器中引入补偿绕组，使其产生的磁场与主绕组产生的磁场方向相反，从而相互抵消，达到磁场补偿的效果。
这样可以减小磁通密度，避免磁饱和引起的测量误差。
总的来说，电流互感器的磁饱和问题是影响测量精度的重要因素。
通过合理设计磁路和绕组，采用高导磁材料，优化铁心形状，增加绕组匝数，引入磁场补偿等方式，可以有效解决电流互感器的磁饱和问题，提高测量精度。
在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的解决方案，确保电流互感器的正常工作和准确测量。
电流互感器饱和波形
电流互感器饱和波形1. 什么是电流互感器？电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种用来测量高电压电流的装置。
它通过将高电压线路中的电流转换为低电压，使得测量和保护设备能够安全、准确地进行工作。
2. 电流互感器的原理电流互感器基于法拉第定律和磁感应定律，利用线圈的磁场与被测电流的磁场相互作用来实现电流的测量。
具体来说，电流互感器由一个一次线圈（主线圈）和一个二次线圈组成。
一次线圈串联在被测电路中，当通过被测电路的电流发生变化时，一次线圈中产生的磁场也随之变化。
这个磁场将通过铁芯传导到二次线圈中，从而在二次线圈中诱导出一个与一次线圈中磁场变化成正比的信号。
3. 什么是饱和？在物理学中，当一个系统达到其能力极限时，无法再继续响应外部激励或输入时，被称为饱和。
在电流互感器中，饱和是指当被测电流过大时，导致互感器无法准确地进行电流测量的现象。
4. 电流互感器的饱和波形当被测电流超过电流互感器的额定测量范围时，会导致电流互感器发生饱和。
这种情况下，电流互感器的输出波形将出现明显的失真。
饱和波形通常表现为波形扁平化或削峰现象。
具体来说，在正半周中，波形会出现上升缓慢、平顶、下降急剧的特点；而在负半周中，波形会出现下降缓慢、平底、上升急剧的特点。
这种失真会导致测量误差增大，严重时甚至可能无法正确地测量电流值。
5. 饱和原因及影响因素5.1 饱和原因•超过额定测量范围：当被测电流超过电流互感器的额定测量范围时，将导致饱和。
•高频干扰：高频干扰信号会对电流互感器的测量造成影响，可能导致饱和。
•非线性磁芯：电流互感器使用的磁芯材料存在非线性特性，当被测电流较大时，非线性效应会导致饱和。
•磁通密度过高：当磁通密度达到磁芯材料的饱和磁感应强度时，将导致饱和。
5.2 影响因素•频率：电流互感器的饱和特性随着频率的增加而变化。
一般来说，高频信号更容易导致饱和。
•负载：电流互感器的负载对饱和特性有一定影响。
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策
浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策电流互感器是电力系统中常用的测量装置。
当电流互感器中的磁路饱和时，会导致输出信号变形，从而影响到继电保护的可靠性。
本文将从饱和对继电保护的影响入手，分析饱和的原因，并提出相应的对策。
电流互感器的饱和会导致输出信号的非线性。
互感器工作时，二次侧的电流信号与一次侧的电流信号成正比。
当电流互感器的磁路饱和时，输出信号将与输入信号之间存在非线性关系。
这将导致继电保护装置无法准确地获得实际的电流值，从而影响到保护装置的动作正确性。
电流互感器的饱和还会导致相位移。
磁路饱和会改变电流互感器内部的电感值，从而导致输出信号的相位出现偏移。
相位的偏移将导致继电保护装置无法正确地判断电流的相位关系，从而导致误动作或者延迟动作。
造成电流互感器饱和的原因有多种。
是电流互感器的额定电流过大。
在额定电流附近，电流互感器的磁路容易饱和。
应该根据实际负荷情况选择合适的电流互感器额定电流。
互感器的磁路设计错误也会导致饱和。
磁路中的空气间隙过大、导磁性能差等，都会增加饱和的可能性。
针对电流互感器饱和对继电保护的影响，我们可以采取以下几个对策。
在选型时应合理选择电流互感器的额定电流。
根据实际负荷情况和短路电流大小，选择合适的额定电流可以减少磁路饱和的概率。
设计合理的互感器磁路结构。
减小互感器磁路中的空气间隙，提高磁路导磁性能，都可以减少饱和的可能性。
在互感器的二次侧连接电路中，可以采用抗饱和电路，通过增加磁路饱和时的磁阻，减小饱和对输出信号的影响。
电流互感器饱和会导致继电保护的误动作或延迟动作。
通过合理选择互感器的额定电流，设计合理的磁路结构，以及采用抗饱和电路等对策，可以减少饱和对继电保护的影响，提高保护系统的可靠性。
在电力系统的设计和运行中，应特别重视电流互感器饱和问题的分析和解决。
电流互感器的接线方式、饱和及伏安特性,值得收藏!
电流互感器的接线方式、饱和及伏安特性，值得收藏！电流互感器（CT）是电力系统重要的电气设备，它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。
在系统的保护、测量、计量等设备的正常工作中扮演着极其重要的角色。
整理了关于CT的相关知识点与大家分享，具体内容包括以下四个方面：1.电流互感器二次回路接线方式2.电流互感器的饱和3.电流互感器伏安特性4.电流互感器回路接线错误案例分析01电流互感器二次回路接线方式在变电站中，常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形(或不完全星形)接线、三相星形(或全星形)接线、三角形接线及和电流接线等，它们根据需要应用于不同场合。
现将各种接线的特点及应用场合介绍如下。
（1）单相接线方式单相式接线，这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。
它可以用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护等。
（2）两相星形接线方式两相星形接线，这种接线由两相电流互感器组成，与三相星形接线相比，它缺少一只电流互感器(一般为B相)，所以又叫不完全星形接线。
它一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以通过计算得出，所以该接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。
反应各类相间故障，但不能完全反应接地故障。
对于小电流接地系统，不完全星形接线不但节约了一相电流互感器的投资，在同一母线的不同出线发生异名相接地故障时，还能使跳开两条线路的几率下降了三分之二。
只有当AC相接地时才会跳开两条线路，AB、BC相接地时，由于B相没有电流互感器，则B相接地的一条线路将不跳闻。
由于小接地电流系统允许单相接地运行2小时，所以这一措施能够提高供电可靠性。
需要指出的是，同一母线上出线的电流互感器必须接在相同的相，否则有些故障时保护将不能动作。
（3）三相星形接线方式三相星形接线又叫全星形接线，这种接线由三只互感器按星形连接而成，相当于三只互感器公用零线。
电流互感器饱和对继电保护的影响
电流互感器饱和对继电保护的影响发布时间：2023-03-10T03:26:39.532Z 来源：《科技潮》2022年35期作者：国文亮[导读] 电流互感器一般会出现稳态饱和的情况，主要原因就是电流互感器的稳态电流如果不断地增大，其二次侧对应的电动势也就随之会非常大，这就促使铁心出现饱和的情况。
国网北京市电力公司检修公司北京 100096摘要：随着我国各地方电网升级改造的速度不断提升，新型的保护装置被大量地采用。
从客观的角度来看提升了供电的可靠性。
但同时，供电容量有逐渐增大的现象出现，导致电流短路的现象也越来越严重，从而致使电流互感器饱和的问题加剧，已经成为了不得不解决的问题。
关键词：电流互感器；饱和；继电保护；影响1电流互感器稳态饱和特性电流互感器一般会出现稳态饱和的情况，主要原因就是电流互感器的稳态电流如果不断地增大，其二次侧对应的电动势也就随之会非常大，这就促使铁心出现饱和的情况。
如图1所示，可以清楚地看到电流互感器的二次电流的波形大部分还是呈正负对称的趋势，但是也会有脉冲型出现。
所以，电流的有效值就是通过这一现象来反映的，因此假设电流互感器已出现饱和的状态，其保护灵敏度也就会随着降低。
但是基于差动保护，差电流就是依赖于两边的电流互感器饱和的特征差异来反映的。
2电流互感器饱和对继电保护的影响2.1继电保护装置抗饱和能力发生变化电流互感器饱和程度越高，对继电保护装置的抗饱和能力影响越大。
继电保护装置的抗饱和能力与电流互感器的饱和程度呈反比的关系，电流互感器饱和度增加，继电保护装置的抗饱和能力随之减弱，对整个继电保护装置的运行和继电保护装置的作用发挥非常不利。
从当前继电保护装置的运行状况来看，继电保护装置的抗饱和能力关系到继电保护装置能否在电网运行中采取有效的干预措施，提高继电保护效果。
如果继电保护装置抗饱和能力发生变化，会导致继电保护装置在工作中无法处理系统的运行矛盾，无法解决继电保护装置的抗饱和问题，最终导致饱和装置在运行中出现误动作或无法正常工作的故障。
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电流互感器饱和问题集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-电流互感器饱和引起的保护误动分析及试验方法近年来，广东省内多个发电厂出现过高压厂用变压器或起动-备用变压器在区外故障时或厂用大容量电动机起动时差动保护误动作的情况。
究其原因，除个别是因为整定值的问题外，大多数是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。
众所周知，设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定，要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下，误差不超过5%或10%，即不出现饱和。
而上面提及的出现差动保护误动的情况，无一例外地都选用了保护级的电流互感器。
经过对几个电厂的大容量电动机起动电流的核算，最大容量的电动机起动时电流大概是变压器额定电流的3～5倍，远达不到电流互感器额定电流的15倍。
那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢？下面就电流互感器的工作原理、工作特性对保护的影响及其检验方法进行探讨。
1电流互感器工作原理简述电流互感器的工作原理与变压器基本相同，因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。
电流互感器的等值电路如图1所示[1]。
图1中，Z1为电流互感器原方漏抗，Z2为电流互感器副方漏抗，ZL为电流互感器二次回路的负载阻抗，其次侧的参量。
正常运行时，漏抗Z1和Z2很小，负载阻抗ZL也很小，而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。
因此，可忽略励磁电流Im。
根据磁势平衡原理，原、副方电流成固定的比例关系为其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。
当铁心磁通密度增大至饱和时，励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。
此时Im已不可忽略，即I1与I2不再是线性的比例关系。
电流互感器饱和的原因有两种[2]：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载（即ZL）过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。
原、副方绕组感应电动势有效值与磁通的关系为2确定电流互感器饱和点的方法要研究电流互感器的工作特性，确认其在保护外部故障通过大电流时是否会饱和而影响保护动作的正确性，可通过一些试验方法进行检测。
显然，最直接的试验方法就是二次侧带实际负载，从一次侧通入电流，观察二次电流找出电流互感器的饱和点。
但是，对于保护级的电流互感器，其饱和点可能超过15～20倍额定电流，当电流互感器变比较大时，在现场进行该项试验会有困难。
除此之外，还可通过伏安特性试验测出电流互感器的饱和点。
如前所述，电流互感器饱和是由于铁心磁通密度过大造成的，而铁心的磁通密度又可通过电流互感器的感应电动势反映出来。
因此由伏安特性曲线上的饱和电压值，通过式[3]（1）可以计算出电流互感器的饱和电流。
伏安特性的试验方法为：原方开路，从副方通入电流，测量副方绕组上的电压降。
由于电流互感器的原方开路，没有原方电流的去磁作用，在不大的电流作用下，铁心很容易就会饱和。
因此，伏安特性试验并不需要加很大的电流，在现场较容易实现。
3试验以一次电流互感器的试验为例，说明通过伏安特性试验确定电流互感器饱和点的方法。
试验的电流互感器的额定变比为300A/5A，二次额定负载为0.2Ω。
3.1电流互感器变比试验用电阻约为0.2Ω的导线短接电流互感器副方绕组，从原方通入电流并逐渐加大直至副方电流明显呈饱和状态。
试验中除测量原、副方电流外，同时测量副方绕组的端口电压。
试验接线如图2，其中的电压表为高内阻表。
试验数据见表1，图3是根据表1数据所描的曲线。
从试验数据可知，当一次电流达到800A（2.67In）时，电流互感器开始饱和，此时副方的端口电压为3.7V。
3.2电流互感器伏安特性试验电流互感器原方开路，从副方绕组通入电流，测量副方绕组上的电压降。
试验数据见表2，图是根据表2数据所描的曲线。
从图可知，饱和电动势Esat约为V。
亦即该电流互感器在带约0.3Ω负载时，未计电流互感器内阻Z2，其饱和电流倍数约为4V/(0.3Ω×5A)=2.76。
此计算的饱和倍数与电流互感器变比试验的数据是吻合的，伏安特性试验饱和时的端口电压比变比试验的饱和电压略高是因为后者有电流互感器内阻（Z2）分压导致的。
由上述试验可知，通过伏安特性试验找到电流互感器的饱和电势E2后，可由式（1）算出饱和电流，此时ZL为电流互感器二次回路上实际的负载阻抗，Z2可近似看成是电流互感器的内阻。
该内阻数据可由生产厂家提供，也可按变压器短路阻抗的试验方法测得。
显然，对于同样的电流互感器参数，负载阻抗越大，其饱和电流的倍数就越小。
4结论为了避免变压器差动保护的电流互感器在区外故障时或大容量电动机起动时因电流过大出现饱和而导致差动保护误动作，除了在设备选型上要确保选用容量足够的保护级电流互感器外，还可根据电流互感器的伏安特性曲线和现场实测的电流互感器二次回路负载阻抗计算出电流互感器的饱和点，以此推算出在最大可能出现的穿越电流作用下，电流互感器是否会饱和以及差动保护是否会误动作。
如计算结果显示电流互感器确会因较大穿越电流而饱和，则应更换更大容量的电流互感器，或将电流互感器二次回路的电缆截面加粗，以减小二次负载的阻抗，保证差动保护的可靠性。
1.??????电流互感器的饱和前面我们讲到电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie引起的。
正常运行时由于励磁阻抗较大，因此Ie很小，以至于这种误差是可以忽略的。
但当CT饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小，励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的正确动作。
最严重时会使一次电流全部变成励磁电流，造成二次电流为零的情况。
引起互感器饱和的原因一般为电流过大或电流中含有大量的非周期分量，这两种情况都是发生在事故情况下的，这时本来要求保护正确动作快速切除故障，但如果互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作，进一步影响系统安全。
因此对于电流互感器饱和的问题我们必须认真对待。
互感器的饱和问题如果进行详细分析是非常复杂的，因此这里仅进行定性分析。
所谓互感器的饱和，实际上讲的是互感器铁心的饱和。
我们知道互感器之所以能传变电流，就是因为一次电流在铁芯中产生了磁通，进而在缠绕在同一铁芯中上的二次绕组中产生电动势U＝4.44f*N*B*S×10-8。
式中f为系统频率，HZ；N为二次绕组匝数；S为铁芯截面积，m2；B为铁芯中的磁通密度。
如果此时二次回路为通路，则将产生二次电流，完成电流在一二次绕组中的传变。
而当铁芯中的磁通密度达到饱和点后，B随励磁电流或是磁场强度的变化趋于不明显。
也就是说在N,S,f确定的情况下，二次感应电势将基本维持不变，因此二次电流也将基本不变，一二次电流按比例传变的特性改变了。
我们知道互感器的饱和的实质是铁芯中的磁通密度B过大，超过了饱和点造成的。
而铁芯中磁通的多少决定于建立该磁通的电流的大小，也就是励磁电流Ie的大小。
当Ie过大引起磁通密度过大，将使铁芯趋于饱和。
而此时互感器的励磁阻抗会显着下降，从而造成励磁电流的再增大，于是又进一步加剧了磁通的增加和铁芯的饱和，这其实是一个恶性循环的过程。
从图1中我们可以看到，Xe的减小和Ie的增加，将表现为互感器误差的增大，以至于影响正常的工作。
铁芯的饱和我们可以一般可以分成两种情况来了解。
其一是稳态饱和，其二为暂态饱和。
对于稳态饱和，我们可以借助图一进行分析。
在图中我们可以知道，Ie和二次电流Is是按比例分流的关系。
我们假设励磁阻抗Ze不变。
当一次电流由于发生事故等原因增大时，Ie也必然会按比例增大，于是铁芯磁通增加。
如果一次电流过大，也会引起Ie的过大，从而又会走入上面我们所说的那种循环里去，进而造成互感器饱和。
暂态饱和，是指发生在故障暂态过程中，由暂态分量引起的互感器饱和。
我们知道，任何故障发生时，电气量都不是突变的。
故障量的出现必然会伴随着或多或少的非周期分量。
而非周期分量，特别是故障电流中的直流分量是不能在互感器一二次间传变的。
这些电流量将全部作为励磁电流出现。
因此当事故发生时伴有较大的暂态分量时，也会造成励磁电流的增大，从而造成互感器饱和。
4.1.??我们以5P20，30VA说明常见的对互感器的标识方法，其中5为准确级（误差极限为5％），P为互感器形式（保护级），20为准确限值系数（20倍的额定电流），30VA表示额定二次负荷（容量）。
简单的说就是互感器额定二次负荷为30VA,额定电流下允许二次负载Zb＝Sb/I2n2。
二次额定电流为5A时，Sb＝25Zb；二次额定电流为1A时，Sb＝Zb。
5P20表示，在20倍的额定电流下互感器误差不超过5％。
互感器二次额定电流有1A、5A两种。
根据4.6的分析我们可以定性的分析得知相同条件下二次额定电流为1A的互感器允许的二次负载比5A 的互感器大。
因此对于新建设备有条件时宜选用二次额定电流为1A的互感器。
尽量避免一个变电站内同一电压等级的设备出现不同的二次额定电流，以免引起公共保护（比如母线差动保护）整定的困难。
防止电流互感器饱和的方法与措施一)限制短路电流在已建成中压系统中可在较高一级的电压等级中采取分列运行的方式以限制短路电流。
分列运行后造成的供电可靠性的降低可通过备用电源自动投入等方式补救。
在新建系统中短路电流过大可采取串联电抗器的做法来限制短路电流。
(二)增大保护级TA的变比不能采用按负荷电流大小来确定保护级电流变比,必须用继电保护装置安装处可能出现的最大短路电流和互感器的负载能力与饱和倍数来确定TA的变比。
增大了保护级TA的变比后会给继电保护装置的运行带来一些负面影响,主要是不利于TA二次回路和继电保护装置的运行监视。
例如:在10kV系统中,一台400kVA的站用变压器(这个容量已相当大了),带60%负荷运行时的电流为13.8A,按最大短路电流核算选取的保护级电流互感器变比为600/5,则折算到二次侧的负荷电流仅有0.115A。
对于额定输入电流为5A的继电器来讲,这个电流实在太小了,若发生二次回路断线是难以监视和判断的。
(三)减小电流互感器的二次负载1.选用交流功耗小的继电保护装置一般的电磁型的电流差动继电器的交流电流功耗每回路可达8VA,而微机型继电器(如MDM-B1系列)的交流电流功耗每回路仅0.5VA,相差一个数量级,应选用交流功耗小的继电保护装置。
2.尽可能将继电保护装置就地安装TA的负载主要是二次电缆的阻抗,将继电保护装置就地安装,大大缩短了二次电缆长度,减小了互感器的负担,避免了饱和。
另外,就地安装后,还简化了二次回路,提高了供电可靠性。
就地安装方式对继电保护装置本身有更高的要求,特别是在恶劣气候环境下运行的能力和抗强电磁干扰的性能要好。
3.减小TA的二次额定电流由于TA的功耗与电流的平方成正比,因此将TA二次额定电流从5A降至1A,在负载阻抗不变的情况下,相应的二次回路功耗降低了25倍,互感器不容易饱和。