陳繼金 顧銓 夏聆峰 雷雨田

摘要：電流互感器的特征是影響繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作的重要因素。在被保護(hù)的設(shè)備沒(méi)有正常運(yùn)作或者發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置的任務(wù)就是作用于開(kāi)關(guān)，從而發(fā)出警報(bào)信號(hào)，與此同時(shí)，就需要將設(shè)備上還保存的電流引人到保護(hù)裝置中去，這就需要電流互感器來(lái)進(jìn)行完成的工作。如果電流互感器本身存有問(wèn)題，將會(huì)大大降低在設(shè)備短路時(shí)的準(zhǔn)確度，對(duì)繼電保護(hù)的正確工作產(chǎn)生非常大的影響。

關(guān)鍵詞：電流互感器;繼電保護(hù);影響及對(duì)策;

一、電流互感器飽和對(duì)各種保護(hù)的影響

1.1對(duì)電流保護(hù)的影響。只反映電流增大而且瞬間動(dòng)作的保護(hù)被稱之為電流保護(hù)，如果在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生兩相短路故障的情況下，假如短路電流中的非周期分量非常大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致電流互感器發(fā)生短暫的飽和狀態(tài)，而保護(hù)裝置里所采集到的短路電流將比實(shí)際的電流小很多，這樣就有可能達(dá)不到保護(hù)的動(dòng)作值，只有等到非周期的分量減弱后，電流互感器恢復(fù)到線型轉(zhuǎn)變，保護(hù)才能正常動(dòng)作。如果在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生三相的短路故障時(shí)，由于在三相的電流中，總會(huì)有--相電流的非周期分量相對(duì)較小，該相電流-～般情況下，電流互感器不會(huì)發(fā)生飽和情況，該項(xiàng)故障電流與實(shí)際電流非常接近。所以，保護(hù)區(qū)內(nèi)的三相短路時(shí)電流速斷保護(hù)不受到電流互感器暫態(tài)飽和的影響。

1.2對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響。差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。主要用來(lái)保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來(lái)保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則將同極性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接人電流繼電器。在繼電器線圈中流過(guò)的電流是兩側(cè)電流互感器的_二次電流之差，也就是說(shuō)差動(dòng)繼電器是接在差動(dòng)回路的。從理論上講，正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)回路電流為零。實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全-致等原因，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中仍有不平衡電流流過(guò)。差動(dòng)保護(hù)是反映被保護(hù)元件（或區(qū)域）兩側(cè)電流差而動(dòng)作的保護(hù)裝置。差動(dòng)保護(hù)是保護(hù)變壓器的內(nèi)部短路故障，電流互感器安裝在變壓器的兩側(cè)，在正常負(fù)荷情況或外部發(fā)生短路時(shí)，流人差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流，在適當(dāng)選擇好兩側(cè)電流互感器的變壓比和接線方式的條件下，該不平衡電流值很小，并小于差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，故保護(hù)不動(dòng)作;在變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，流人繼電器的電流大于差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于跳閘。

1.3對(duì)距離保護(hù)的影響。電壓互感器和電流互感器的誤差會(huì)影響阻抗繼電器距離測(cè)量的精確性。具體說(shuō)來(lái)電流互感器的角誤差和變比誤差、電壓互感器的角誤差和變比誤差以及電壓互感器二次電纜上的電壓降，將弓起阻抗繼電器端子上電壓和電流的相位誤差以及數(shù)值誤差，從而影響阻抗測(cè)量的精度。飽和后的電流互感器二次側(cè)輸出電流產(chǎn)生畸變，不可避免地，對(duì)距離保護(hù)繼電器造成一定的影響。在電流互感器飽和情況下微機(jī)距離保護(hù)算法是會(huì)產(chǎn)生超越行為的，但是對(duì)不同的算法，超越的程度又大不相同。

二、電流互感器飽和對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生影響的對(duì)策

目前，繼電保護(hù)受到的社會(huì)關(guān)注度較高，同時(shí)也是電力工作開(kāi)展的重點(diǎn)內(nèi)容。電流互感器飽和在出現(xiàn)后，意味著繼電保護(hù)本身將受到很嚴(yán)重的影響，如果可以通過(guò)多元化的對(duì)策來(lái)解決影響，不僅能夠更好地控制電流互感器飽和問(wèn)題，還可以最大限度地提高繼電保護(hù)能力，為后續(xù)的電力發(fā)展，提供足夠的幫助。

2.1限制短路電流

從電流互感器飽和本身來(lái)分析短路電流的幅值問(wèn)題，是引起電流互感器飽和的重要因素。因此，在處理相關(guān)問(wèn)題時(shí)，可通過(guò)限制短路電流的方法來(lái)解決。建議在日后的工作中，從運(yùn)行方式的角度出發(fā)，針對(duì)短路電流做出充分地限制處理，避免電流互感器飽和的發(fā)生。例如，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，針對(duì)較高一-級(jí)的電壓等級(jí)當(dāng)中，可以嘗試應(yīng)用分列運(yùn)行的方法，由此來(lái)針對(duì)短路電流做出良好的限制處理。同時(shí)，在分列運(yùn)行以后，供電可靠性有可能出現(xiàn)降低的情況，為了減少新問(wèn)題的發(fā)生，工作人員可以將備用電源進(jìn)行投入使用，由此來(lái)對(duì)供電可靠性做出較多的保證，減少繼電保護(hù)受到的威脅，維持電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

2.2選擇合適的電流互感器

電流互感器飽和在出現(xiàn)以后，不僅要考慮到技術(shù)上的問(wèn)題，還必須針對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行分析?？紤]到當(dāng)前的電網(wǎng)運(yùn)行壓力比較大，受到的外界影響因素多，所以在今后的繼電保護(hù)影響處理上，可以選擇合適的電流互感器，從而將電流互感器飽和問(wèn)題在根源上予以解決。本文認(rèn)為，電流互感器的選型工作，必須充分地注意到電流互感器的暫態(tài)飽和問(wèn)題。例如，在電力工作過(guò)程中，高壓系統(tǒng)、大容量電力設(shè)備的高壓側(cè)，其設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍采用了TPY級(jí)別的電流互感器，并且會(huì)適當(dāng)?shù)嘏浜鲜褂眯庀兜腜R級(jí)別電流互感器。這樣的選擇方式，能夠充分滿足電網(wǎng)的需求，且不會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，可以在現(xiàn)實(shí)工作中推廣應(yīng)用。另一方面，在電流互感器的選擇應(yīng)用過(guò)程中，比較禁忌的一項(xiàng)內(nèi)容，在于不能采用“按照負(fù)荷電流大小，確定保護(hù)級(jí)電流比”的方法，一定要綜合性的考慮相關(guān)影響因素，包括電流互感器安裝位置可能出現(xiàn)的最大短路電流問(wèn)題，考慮到電流互感器本身的負(fù)載能力、自身的飽和倍數(shù)等等，這些因素都將對(duì)最終的繼電保護(hù)產(chǎn)生作用。如果在經(jīng)濟(jì)條件方面比較充足，則可以應(yīng)用傳感器，代替電流互感器。

2.3減小二次負(fù)擔(dān)

通過(guò)實(shí)施上述兩項(xiàng)措施，繼電保護(hù)所受到的影響，基本上得到了良好地解決?？蓪?duì)于現(xiàn)階段的快速發(fā)展而言，電力工作的革新速度非?？?，部分電力技術(shù)的成熟和應(yīng)用，為電流互感器飽和的解決帶來(lái)了新的影響因素。為此，我們?cè)诮鉀Q繼電保護(hù)影響的過(guò)程中，還必須對(duì)細(xì)節(jié)工作特別注意。建議在今后的工作中，通過(guò)多元化的方法、手段，將二次負(fù)擔(dān)有效地減少，從而取得更好的繼電保護(hù)效果。例如，CT的負(fù)載主要是二次電纜的阻抗，將繼電保護(hù)裝置就地安裝，大大縮短了二次電纜長(zhǎng)度，減小了CT的負(fù)擔(dān)，避免了飽和。另外，就地安裝后，還簡(jiǎn)化了二次回路，提高了供電可靠性。

三、結(jié)語(yǔ)：

電流互感器的特性不同，產(chǎn)生的電流互感器飽和的原因也各種各樣，因此，對(duì)于電流互感器飽和對(duì)繼電保護(hù)影響要根據(jù)具體的原因和情況采取不同的對(duì)策。事實(shí)上，電流互感器飽和一直是影響繼電保護(hù)動(dòng)作的一個(gè)重要因素，通過(guò)近些年的努力，也取得了很大進(jìn)步，相信通過(guò)各方面的努力，電流互感器飽和對(duì)保護(hù)裝置的影響將逐步消除。

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