浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

来源:用户上传      作者:

　　摘要：随着我国社会主义现代化的不断发展，人民生活水平的日益提高，我们对于各种资源的需求也是与日俱增，包括水力资源，电力资源，大气资源等。而作为现在我们生活中常见并且主要大规模使用的新型能源之一，电力资源的开发与保护使用已经开始成为我们最新重视的问题之一。如何使电力的作用更加稳定，或使电源的发展更进一步是我们目前关注并且亟待解决的问题之一。而随着我国科研技术的不断进步，我们国家各个城网得供电可靠度也变得越来越高。但与此同时，也带来一个新的问题，就是由于我们国家电流互感器不饱和，出现了一种新的问题，即系统短路的电流现象，而这种现象的出现不论是对我们正常的生活还是对企业的发展，甚至于社会经济的发展都已经造成不良的影响。所以这也成为了我们目前在电力资源解决方面一个亟待解决的难题。同时这种现象也对我们继电保护产生影响。要想解决这一个问题，我们一定要综合多方面因素进行考虑。本文将把我的工作经验一些现实实际相结合，从电流互感器饱和的作用进行说明、并且对电流互感器饱和对继电保护的影响进行简短的分析、并且提出一些关于电流互感器饱和对继电保护的建议。希望能够对电流互感器饱和对继电保护方面研究尽我的绵薄之力。
　　关键词：电流互感器饱和;继电保护;分析;影响和对策;
　　近年来，我们国家不论是城市电网还农村电网，对于电力的保护与使用愈加重视，这不仅是因为一个可靠的供电能力有利于提高国民生活的安全感，更是因为这对于我们国家的经济发展以及生活便利程度的提高有重要作用，更是因为，电力资源的发展对于我们国家进一步发展有重要作用。而在整个电力问题中，节哀解决的就是关于电流互感器的饱和问题。这个问题的解决，不仅僅是对于我们电力资源发展有新的台阶突破，更是对继电保护有着重要的历史意义。电流互感器是影响继电保护装置是否能够安全不间断运行主要因素之一，以我们家中常用灯为例子：就是当我们家用电灯发生故障时候，在电灯中当被保护设备发生故障或者是无法正常运作时，在电灯开关中的继电保护就会对开关产生作用，这些就是这个继电保护装置的用途之一。通过以上的这些我们可以看出，当我们在一个电器设备中引入这种类型的保护装置时将会在正使用的电器设备上保存一部分电流用作备用，而这个装置是否能够正常运行就在于电流互感器是否饱和，一旦我们的电流互感器技术完善成熟，那么不论这个电流互感器是否发生故障，都不影响我们正常电器使用，些就是因为此时电器中有遗留电流，也就是继电保护发挥作用。本文将通过对电流互感器的作用，以及电流互感器对继电保护的影响出发，浅析这种影响的存在，并提出一些意见。
　　1 电流互感器的工作原理以及重要作用
　　电流互感器是一种联络软件，主要作用是分流即它能够将一个大的电流分解为多个小电流。从而实现对测量仪表、继电器等的电流线圈供电的作用。位于第一系统和第二系统之间。并且它能够对与电器设备的正常运转以及电器设备的故障情况做出反映，以供人们参考，工作人员的及时维护。除了上面所述，电流互感器还可以将测量仪表和继电器等电器设备中实现一次测高压与二次测高压等设备在电方面进行隔离的作用。有效保障了用电工作人员的安全。
　　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。剩下的原副边电磁量及规定正方向也是由电工学的规定标准来严格处理。
　　曾经有科学家研究得出如果我们在忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏磁通的理想情况下，我们就可以得到下列公式：
　　IIN1= 2N2
　　有：I/ I=N2 / N1，即线圈的匝数与电流成反比
　　1.2电流互感器的重要作用
　　电流互感器的最显著作用就是它可以把较大功率的一次电流通过分解、变化、转化成为多个较小功率的二次电流，从而实现对电流的保护，测量等。
　　2 电流互感器对继电保护的影响
　　从上面的介绍中，我们可以看出作为一种类似于变压器的物品存在，电流互感器的作用不单只是将高压与人隔离进而实现对我们人体用电的健康保护而且是我们日常生活中用电的便利程度极大的提高。因为此时我们已经将电流互感器的第二次额定电流设置为了5安。但也正是因为这种情况的出现，也使得在电器制造中对于仪表和继电保护装置的生产进行了严格的要求以及标准化的指定。而作为与继电保护装置有着密切联系的电流互感器，它的是否饱和对于继电保护壮志有着重要的影响。
　　我们要知道电流互感器饱和现象的出现绝非偶然出现，而是一种经常性出现的现象，现在，不论是的城市电网和农村电网都对本地区的电力网络进行了大幅度的进化，而这种变化无疑对我们生活中的用电需求进行了解决和满足，但是值得注意的是，因为此种情况电流互感器饱和出现的几率在一定程度上也是极大的提高。由此，我们可以看出，在电力工作人员进行正常的电力工作时候，不仅会出现很大的际遇，同样随之伴生了更多的挑战。
　　2.1 电流互感器对电流保护的作用。
　　我们都知道，电流保护是指在当电器的电流突然增大的某一个瞬间，对电器进行保护的一种瞬间保护动作，只要是在电流互感器的保护范围内发生了电路的鼓掌，如果说故障电流中的非洲期分量过多的时候，整个电流互感器就会出现饱和的情况，当然这种情况也只是暂时性的，时间上来说并不长久。但是，即使说我们有了这种保护装置，在故障产生的时候存在在保护装置中的故障电流并不多，就会导致这种保护并不到位，也就是无法有效的保护电流电器。而也正是因为这种保护值没有达到，所以我们只有等到非周期的分量减弱后，电流互感器的线型转变恢复到原来的样子，这是对电流的保护才会起作用。但是一旦在电流互感器的保护范围内发生了三股电流的冲撞故障，那么在这三种电流中总会有一种电流的电流含量是非常小的。此时如果在保护区内发生三相的短路故障时，那么在这种情况下，电流互感器就不会发生饱和的情况。该项故障电流与实际电流非常接近。因此，当在电流互感器的保护区范围之内发生了三种电流相互冲撞的故障情况的时候电流速断保护就不会收到电流互感器暂时饱和状态的影响。 　　2.2电流互感器对于电流距离保护的影响
　　通过大量的实例及研究证明了电流互感器与电压互感器之间是存在误差的，而这种存在的误差将影响或者是决定了我们是否能够对阻抗继电器进行一种精确的距离测量，并且我们也知道这种距离的测量并不是只有一种，而是可以根据不同的电阻或者电压将这种距离测量的误差具体划分成为电流互感器的角误差和变比误差还有就是电压互感器的角误差和变比误差以及另外一种也是我们所熟知的一种会导致电压互感器的二次电缆上的电压降，而这种电压降量也会导致阻抗继电器端子上的电压和电器电流之间形成数值误差还有相位误差。在这种情况下我们对于阻抗的精准测量就会出现偏差。在电流互感器饱和之后整体的二次侧输出的电流就会产生不正确的变化，而这种情况的变化也是我们无法改正的，所以一定就会对电流的距离保护还有继电器的保护造成一定的影响这种影响往往是会阻挡我们的电器使用以及对电流的保护还有使用以及监测造成影响。同时一旦电流互感器开始饱和之后微机距离保护算法是会产生超越行为的，超越程度的大小与算法的使用程度有关。
　　2.3 电流互感器饱和对比率差动保护的影响
　　在电流保护器中有一个保护叫做对差动保护，这种保护是针对于电流互感保护器的饱和表现来看，如果电流互感器饱和之后产生差异，那么这种故障情况一旦在满足了比率差动保护的相关动作条件之后这种保护依然可以发挥正确的动作，能够继续运转。但是，与这种情况相反，如果这种故障情况不满足比率差动保护的相关动作条件，那么在这种电器电流中发生的穿越性电流情况几率产生就会大大的增加。与此同时，就会导致电流互感器饱和的情况出现，同时也会产生一种差动电流，但也是一种差距较大的电流。在我们多次的经过实践研究发现，不同的表现与每次的测量的地方有关联，测量地方不同，差异也不同。
　　3.电流互感器饱和对继电保护产生影响的对策
　　电流互感器对于电流保护，距离保护，差动保护都有巨大的影响，为了我们更好的电力使用以及电力安全我们可以从以下方面做出改变。
　　3.1选取合适的电流互感器
　　为什么会出现电流互感器的饱和现象？可能是因为我们的技术不到位，也可能是因为我们设备本身设计不完善，或许也可能是我们现在城乡电网的运行压力过大。但不论是因为什么样的原因而出现电流互感器饱和这一想象，我们都要明白当问题产生之后，我们要从问题的根源解决问题，即更换一个更为高质量的电流互感器。
　　3.2 限制短路电流
　　出现电流互感器饱和现象的原因是因为短路的电流突然出现增值，导致电流分配不均匀。如果想要解决这个问题，我们可以选择限制短路的电流即对短路电流进行研究，处理，找出一种有效限制短路电流的方法。从而减少电流互感器饱和现象的出现。
　　3.3减少电流互感器二次核定电流
　　我们可以通过对电流互感器二次核定电流量的逐渐减少来使测量仪表和保护回路串联线圈的阻力，使电流互感器的工作状态更加的接近于短路状态。
　　4 结束语
　　当我们的电器发生电流方面的故障的时候，我们可以通过对电流进行处理，使电流得到控制，也可以通过选取合适的电流互感器使对继电保护更加有效。或者，我们也可以选取更为高质量，高技术的继电保护装置。到不论是哪一种处理方式，都需要我们通过技术的进步促进整个电流保护装置的发展，从而降低电流互感器饱和对继电保护装置的影响。因为在设备发生短路的时候，瞬间电流是非常大的，需要我们通过对电流分解得到控制，促使电流的差动保护。尤其是在短路电流的非周期分量大于周期分量得时候。所以我们要明白电流互感器饱和对于继电保护的是有影响的。但也是因为这样，我们才需要科研人员的努力，这不仅仅对于我们生活中的用电安全和便利程度有极大的促进，而且对于减少设备短路也有帮助。同时也希望我的建议可以对大家研究电流互感器饱和对继电装置的影响有所了解和处理。
　　参考文献
　　[1]牛利涛，彭金宁，兀鹏越，何信林，张文斌.电流互感器铁心饱和对继电保护的影响和处理方法[J].现代电子技术，2012，35（24）：191-194.
　　[2]胡志华，张斌，姚彦霞.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].内蒙古石油化工，2012，38（11）：56-57.
　　[3]牛昆鹏，徐海燕.電流互感器饱和对继电保护的影响与判别方法[J].机电信息，2011，（15）：34-35.
　　[4]陈国清浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].自动化技术与应用，2007，（10）：115-116.
　　[5]崔金豹.电容电流对线路差动保护影响及其补偿方法的研究[D].华北电力大学（河北），2007.
　　（作者单位：国华（诸城）风力发电有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14754794.htm