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在正常情況下，電流互感器中的鐵芯磁通處于不飽和的狀態(tài)。這時(shí)負(fù)載阻抗和勵(lì)磁電流較小，而勵(lì)磁阻抗的數(shù)值較大，一次繞組、二次繞組的磁勢(shì)處于平衡。但是，若互感器中鐵芯的磁通密度增大并達(dá)到飽和時(shí)，會(huì)引起Zm隨著飽和度的增加而迅速降低，不同勵(lì)磁電流間的線性比例關(guān)系會(huì)被打破。而引起電流互感器達(dá)到飽和的因素主要包括：電流過大；負(fù)載過大。當(dāng)連接電流互感器的負(fù)載過大時(shí)，引起二次電壓的增大，導(dǎo)致鐵芯的磁通密度上升，達(dá)到飽和。
電流互感器達(dá)到飽和時(shí)的特點(diǎn)有：二次電流減小，電流波形出現(xiàn)高次諧波分量較大的畸變；內(nèi)阻減小，甚至接近于零；若發(fā)生一次故障，電流的波形在零點(diǎn)附近時(shí)，電流互感器會(huì)引起線性關(guān)系傳遞；在故障的瞬間，互感器會(huì)在滯后5秒左右才開始達(dá)到飽和。一般情況下，嚴(yán)禁電流互感器的二次發(fā)生開路現(xiàn)象。因?yàn)樵陔娏骰ジ衅鬟\(yùn)行過程中，一旦發(fā)生二次開路，就會(huì)使一次電流轉(zhuǎn)換成為勵(lì)磁電流，引起鐵芯的磁通密度增加，導(dǎo)致電流互感器的快速飽和。飽和磁通會(huì)產(chǎn)生較高電壓，對(duì)一次和二次繞組絕緣設(shè)施破壞較大，容易造成人身安全威脅。
1、變壓器保護(hù)影響及對(duì)策
一般變壓器的容量較小、可靠性高，大多安裝在10kV、35kV的母線上，高壓短路電流與系統(tǒng)的短路電流相同，而低壓一側(cè)的短路電流相對(duì)較大。若對(duì)變壓器的保護(hù)力度不到位，就會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)變壓器或者整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。傳統(tǒng)變壓器都有熔斷器保護(hù)裝置，有安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著系統(tǒng)自動(dòng)化要求的提高、短路容量的增加，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無法滿足需求。對(duì)于一些新建、改造的變電站，往往配置有變壓器開關(guān)柜，系統(tǒng)的保護(hù)裝置也與10kV的線路相似，但缺點(diǎn)是經(jīng)常忽視電流互感器的飽和問題。同時(shí)，由于變壓器的容量、一次電流較小，并采用共用互感器。為保證計(jì)量準(zhǔn)確性，會(huì)使電流互感器的變比減小。一旦變壓器發(fā)生故障，會(huì)引起電流互感器的飽和，二次電流速度降低，導(dǎo)致變壓器的保護(hù)拒動(dòng)。若變壓器中高壓側(cè)發(fā)生故障，所產(chǎn)生的短路電流會(huì)自動(dòng)切除后備保護(hù)動(dòng)作。若低壓側(cè)發(fā)生故障，產(chǎn)生的短路電流無法達(dá)到后備保護(hù)啟動(dòng)值，就會(huì)使故障無法切除，甚至引起變壓器的燒毀，對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。
解決變壓器的保護(hù)拒動(dòng)，需要從變壓器的合理配置入手，在選擇電流互感器時(shí)要顧及變壓器發(fā)生故障引起的飽和問題。不同功能的電流互感器要互相區(qū)別，例如計(jì)量用的互感器要設(shè)在變壓器的低壓側(cè)，用以確保計(jì)量精度要求；而保護(hù)用的互感器一般設(shè)在變壓器的高壓一側(cè)，用以確保變壓器保護(hù)工作。
2、電流保護(hù)影響及對(duì)策
電流互感器發(fā)生飽和以后，會(huì)引起二次等效電流的減小，引發(fā)保護(hù)拒動(dòng)。當(dāng)遠(yuǎn)離電源或阻抗系數(shù)較大時(shí)，線路出口的短路電流會(huì)較小。但如果擴(kuò)大系統(tǒng)的規(guī)模，短路電流就會(huì)隨之增大，甚至達(dá)到互感器一次電流的上百倍，從而引起系統(tǒng)中本來能正常運(yùn)行的互感器發(fā)生飽和。同時(shí)，短路電流故障屬于暫態(tài)過程，電流中有大量的不同期分量，會(huì)加快電流互感器的飽和。若10kV的線路中發(fā)生短路故障，電流互感器的飽和會(huì)使二次側(cè)的電流減小，導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)。母線及主變低壓側(cè)的開關(guān)切除，會(huì)導(dǎo)致故障的范圍增大、時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)供電的可靠性造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行。
通過上文分析得知，電流互感器發(fā)生飽和時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)閯?lì)磁電流。同時(shí)，二次電流為零，通過繼電器電流也為零，設(shè)備內(nèi)保護(hù)裝置發(fā)生拒動(dòng)。針對(duì)以上問題，應(yīng)該盡量降低互感器的負(fù)載阻抗，避免電流互感器的共用，同時(shí)加大電纜截面面積以及電纜長(zhǎng)度；電流互感器的變比不能太小，要注意線路短路引起的飽和問題。
