电流互感器饱和过程分析及对策

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1、维普资讯http://www.cqvip.com10华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWERNo．32008电流互感器饱和过程分析及对策柳军(北京电力公司，100031)摘要：对传统的电磁型电流互感器的饱和过程进行分析，论述了几种防止电流互感器饱和的对策，例如增大电流互感器变比；减小电流互感器二次负栽；采用由洛高夫斯基线圈(Rogowski线圈)原理制成的电流互感器。介绍了由Rogowski线圈原理制成的电流互感器。关键词：继电保护；电流互感器；饱和；洛高夫斯基线圈原理中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1003—9171(2008)03—00

2、10—04AnalysisofSaturationProcessofCurrentTransformerandtheCountermeasuresLiuJun(BeijingElectricPowerCorporation，Beijing100031，China)Abstract：Thesaturationprocessofcurrenttransformerisanalyzed．Somepreventivemeasuresforthesaturationofthecurrenttransformerarepresented．Thecurrenttransformerof

3、Rogowskiprincipleisintroduced．Keywords：protectiverelaying；currenttransformer；saturation；Rogowskitheory是有一个过程，电流互感器的饱和不是从故障开O引言始就立即出现，而只能在一定时间之后。以系统金传统的电磁型电流互感器的饱和，一直受到继属型短路为例，故障发生后的一次电流为：电保护工作者的重视，虽然对于较低电压等级电网，il一／max[sin(∞￡+一一sin(一一]只要有所注意，例如检查实际二次负载下起动过流式中，——一次稳态故障电流的峰值；继电器所需的最低电压，是否低于所

4、用电流互感器^-，一次回路的相位角，qg：tg-1，的二次饱和电压；采用特性基本一致且二次饱和电、l压不过低的电流互感器用于母线差动保护装置中等其中wL和R分别为电源到故障等，这样保护装置适应电流互感器的稳态饱和并无点的一次回路感抗及电阻；，太大困难。但在更高电压等级的电网中(如220kV丁——一次回路的时间常数，T一；、l及以上电压等级)，要满足快速保护对电流互感器暂——反映故障开始时的电压波位置。态过程饱和时的要求就要复杂得多，原因是故障电当一—90。，及故障发生在电压波适为零值流初始之中含有直流分量。特别是在装有重合闸的时，一次系统出现最大的直流分量电流。线路上，在

5、第一次故障造成的暂态过程尚未衰减完为了研究电流互感器饱和的过渡过程，可以毕的情况下，在叠加另一次短路的暂态过程，由于电把它的铁心磁滞回线近似地以图1代表。在磁通流互感器铁心剩磁的存在，有可能使铁心更快地饱密度还没有到达B前，所需要的磁场强度为零，和。其结果将使电流互感器传变一次电流信息的准对应于电流互感器的阻抗等价回路，相当于励磁确性受到破坏，造成继电保护不正确动作。阻抗为无穷大。而当磁通密度到达B后，不管磁1电流互感器的饱和过程场强度H如何增加，磁通密度保持不变，这对应于电流互感器阻抗等价回路中的励磁阻抗为零。实际上由故障开始到电流互感器开始饱和总对应于图1所示铁心磁化

6、曲线，电流互感器维普资讯http://www.cqvip.com华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWER二次回路输出电流的情况是：到4O及以上，单独的500kV线路本身的cu71也约(1)在磁通密度未到达B⋯前，一次电流(经为1O以上，这就使电流互感器在暂态过程中的饱变比折算后)将全部忠实地传变到二次回路中。和成为一个突出的问题。(2)在磁通密度一经到达B后，当一次电流2防止电流互感器饱和的对策继续保持原方向(与饱和到达时同一半波方向)的整个期间，一次电流完全不传变到二次回路中，或2．1限制短路电流者说，此时的一次电流全部转化误差电流(励磁电随着电力系统

7、的广泛应用，现代的电力网络流)。结构越来越庞大。目前，北京的电力网络越来越复(3)当一次电流由使电流互感器饱和的方向杂，系统的短路电流也越来越大。无论从一次开关降为零并开始反相时，电流互感器铁心中的磁通设备还是电流互感器饱和问题上，限制短路电流密度由饱和值下降，又重新转变为理想的互感器。都是必要的。在已建成中压系统中可在较高一级将全部的一次电流(经变比折算后)传变到二次回的电压等级中采取分列运行的方式以限制短路电路中，直到一次饱和为止。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