摘要:在继电保护装置中，电流互感器对继电保护的正确有着决定性的地位，因为电流互感器是电流信号的传变元件，直接关系到继电保护装置安全可靠性的是电流互感器出现的饱和现象。基于此，本文从两个方面介绍了电流互感器饱和概述以后，首先从三个方面剖析了电流互感器饱和对各种保护的影响，随后从四个方面阐述了解决电流互感器饱和问题的方法，以此来供相关人士交流参考。
关键词:电流互感器；继电保护；影响及对策
引言：在电力系统中，电流互感器的饱和与否对继电保护装置在电力系统中的影响非常大，继电保护装置的安全稳定运行会直接受到影响，电力系统的供电容量也随着社会工业的不断发展而增大，但是也急剧增加了系统短路电流，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，不得不引起高度重视。
一、电流互感器饱和概述
（一）概述
影响继电保护装置正确动作的重要因素之一就是电流互感器的特征。继电保护装置的任务就是在被保护的设备没有正常运作或者发生故障这两种情况时，有效作用于开关从而发出警报信号，与此同时把设备上依旧保存的电流引入到保护装置中去，这就需要电流互感器来进行以确保完成工作。如果电流互感器本身就存有问题这会对继电保护的正确工作产生非常大的影响，会大大降低在设备短路时的准确度，此点不容忽视[1]。
（二）基本原理
电流互感器又被称仪用变流器。此仪器可将高电压大电流变换成低电压小电流。工作原理和与变压器相似，其原理是变压器在短路状态下电流与匝数成反比，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照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。一方面可靠地隔离开高压，保证了人身和装置的安全。另一方面电流互感器的二次额定电流一律为5A，使用起来更加便捷，也可使仪表和继电器制造标准化。
二、电流互感器饱和对各种保护的影响
（一）对电流保护的影响
电流保护的概念是只反映电流增大而且瞬间动作的保护，在保护区内发生两相短路故障的情况下，假如短路电流中的非周期分量非常大时，就会导致电流互感器发生短暂的饱和状态，而保护装置里所采集到的短路电流将比实际的电流小很多，这样保护的动作值就很难达到，电流互感器要想恢复到线型转变，只有等到非周期的分量减弱后，保护环节才能正常运作。如果保护区内发生三相的短路故障，由于在三相的电流中会有一相电流的非周期分量相对较小，该相电流一般情况下，电流互感器不会发生饱和情况，但此项故障电流与实际电流非常接近。所以，保护区内的三相短路时电流速断保护不受到电流互感器暂态饱和的影响[2]。
（二）对差动保护的影响
差动保护是按循环电流原理装设的对变压器的主保护。一方面用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，另一方面也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。电流互感器装在绕组变压器的两侧，如果两侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧，则将同极性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。从理论上讲，正常运行或外部出故障时，差动回路电流是为零的。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡电流流过。差动保护是一种保护装置，反映被保护元件或区域两侧电流差。差动保护是保护变压器的内部短路故障，变压器两侧安装电流互感器，在正常负荷情况或外部发生短路时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不动作；在变压器内部发生短路时，流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。
（三）对距离保护的影响
会影响阻抗继电器距离测量精确性的主要是电压互感器和电流互感器的误差。简而言之就是电流互感器的角误差和变比误差、电压互感器的角误差和变比误差以及电压互感器二次电缆上的电压降，将引起阻抗继电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差，从而影响阻抗测量的精度。饱和后的电流互感器二次侧输出电流产生畸变，不可避免地，对距离保护继电器造成一定的影响。在电流互感器饱和情况下微机距离保护算法是会产生超越行为的，但是对不同的算法，超越的程度又是有区别的[3]。
三、解决电流互感器饱和问题的方法
（一）限制短路电流
短路电流的幅值是电流互感器饱和的一个重要组成元素，为了防止电流互感器出现饱和情况，可以有效限制短路电流。例如，在电力系统中，分列运行的方式是高压电主要采取的方式，此方式可以对短路电流进行限制。我们可以在新建的系统中对电抗器进行串联，对过大的短路电流进行限制。通过对短路电流进行有效的限制，可利于电流互感器饱和对继电保护的影响。
（二）选择合适的电流互感器
我们要慎重选择电流互感器，在电流互感器的选择方面至关重要要，引起我们高度重视。对电流互感器进行选择的具体方法和标准是什么？这就需要我们做到充分考虑，一方面是电流互感器的暂态饱和问题，另一方面还要考虑到保护装置可能出现的最大短路电流，电流互感器要依据各种因素综合考虑，为了加强对继电的保护作用，要从中选出性能较好的电流互感器加以使用。
（三）减小二次负担
尽可能地就地安装继电保护装置。对继电保护装置进行就地安装要根据实际情况尽可能减少对电流互感器的压力负担，尽量不要让电流互感器饱和现象产生。除此之外，继电保护装置就地安装后，一方面简化了二次回路的，另一方面也大大的提高了供电可靠性。就地安装方式对继电保护装置在恶劣气候环境下的运行能力和抗强电磁干扰情况有着更高的要求，要引起我们的高度重视[4]。
（四）采用更优质继电保护装置
采用更优质继电保护装置这就要求保护装置的本身要具有一定的抗电流互感器饱和的能力，尤其要注意的是抗电流互感器的暂态饱和能力。保护装置到底怎样进行判别呢？其具体的原则和标准又是什么？主要是利用电流互感器饱和后的电流特征来识别的，例如时差判别法、电流波形识别法谐波含量判别法等，通过这些方法进行有效识别。为了有效地避免电流互感器饱和所引起的区外故障保护误动作，也可以利用差动保护装置所增加的附加稳定特性。
四、结束语
我国的经济发展以及科技水平随着时代的前进在不断的提高，对于供电的质量以及效率的要求我国也在不断的提高。新型的保护装置，优势在于可以提高供电的稳定性，缺点是在此过程中也会带来非常严重的问题，甚至这些问题很棘手，就比如会带来大量电流短路情况的就是供电容量加大所造成的，电流互感器传变电流信号的重要功能却成为了影响继电保护的重要影响因素之一。本文通过分析电流互感器的饱和现象，对问题提出相应的对策和建设性合理化建议，以此来供相关人士交流参考。
参考文献：
[1]朱虎城， 吴紫嫣.10 kV配电线路的检修及预控方法[J].集成电路应用，2019， 036(006):88-89.
[2]顾伟.电流互感器饱和对继电保护影响的分析及对策[J].电力系统装备， 2019(13):100-101.
[3]郭雷强. 分析电流互感器安装位置和方向对继电保护功能的影响[J].精品， 2019(8):243-243.
[4]郑天奇， 夏澍， 徐迅，等. 电流互感器饱和特性对保护动作的影响研究[J].上海电力， 2018(1):17-21.
作者简介：苏小尉（1986年3月），男，江苏省南通市，江苏思源赫兹互感器有限公司，助理工程师，研究方向，电流互感器