大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)案例表明，鐵芯飽和時(shí)，電流互感器不能準(zhǔn)確反映故障電流實(shí)際情況，二次電流出現(xiàn)畸變，繼電保護(hù)設(shè)備可能因采不到準(zhǔn)確的電流信息而不能準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行判斷，導(dǎo)致誤動(dòng)和拒動(dòng)。
    1、差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng) 作：在發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，若 差 動(dòng)保護(hù)某條支路上的電流互感器鐵芯飽和，二次電流異常，而其他支路上的電流互感器運(yùn)行正常，則此時(shí)保護(hù)裝置判斷有差流，可能產(chǎn)生足夠大的差動(dòng)電流從而引起保護(hù)誤動(dòng)。
    2、速斷保護(hù)拒動(dòng)：速斷保護(hù)判斷過(guò)流是取的二次電流的有效值，電流互感器鐵芯嚴(yán)重飽和時(shí)，二次電流的有效值將會(huì)遠(yuǎn)小于實(shí)際值，速斷保護(hù)可能因得到的電流有效值不夠大而拒動(dòng)。同樣鐵芯飽和也會(huì)導(dǎo)致反時(shí)限過(guò)流保護(hù)延時(shí)動(dòng)作：當(dāng)鐵芯飽和時(shí)，二次電流比實(shí)際值偏小，保護(hù)裝置采到的電流有效值將小于正確值，因此，動(dòng)作時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng)，錯(cuò)過(guò)了故障切除的時(shí)機(jī)。
    3、基于工頻電氣量的故障測(cè)距結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

防止電流互感器鐵芯飽和的方法和對(duì)策

    1、限制短路電流
    對(duì)于已經(jīng)建成的系統(tǒng)，可以通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行方式例如在中壓系統(tǒng)中采取分列運(yùn)行的方式限制短路電流。分列運(yùn)行后造成的供電可靠性的降低可通過(guò)投入快速切換裝置的方式補(bǔ)救。對(duì)于新建系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮通過(guò)串聯(lián)電抗器的做法來(lái)限制短路電流過(guò)大。

    2、增加保護(hù)級(jí)電流互感器的變比
    以往由于制造業(yè)水平的限制，以及繼電保護(hù)裝置裝置采樣精度的原因，選擇電流互感器時(shí)通常是依據(jù)負(fù)荷電流的大小確定保護(hù)級(jí)電流互感器變比的方法?，F(xiàn)在，隨著制造業(yè)的進(jìn)步，大變比的電流互感器的生產(chǎn)成為可能，繼電保護(hù)裝置和測(cè)控儀表的采樣精度也有所提升，在選擇電流互感器的變比時(shí)可以用保護(hù)安裝處可能出現(xiàn)的短路電流和互感器的負(fù)載能力與飽和倍數(shù)來(lái)確定電流互感器的變比。

    3、減小電流互感器的二次負(fù)擔(dān)
    （１）選用功耗小的繼電保護(hù)裝置。
    （２）盡可能將繼電保護(hù)裝置裝置就地安裝。由于繼電保護(hù)裝置的交流功耗越來(lái)越小，電流互感器的主要負(fù)載是二次電纜的損耗，將繼電保護(hù)裝置就地安裝，可以大大縮小了二次電纜的長(zhǎng)度，減小了電流互感器的二次負(fù)擔(dān)，避免了鐵芯飽和。就地安裝方式對(duì)繼電保護(hù)裝置裝置本身又提出了更高的要求，要求繼電保護(hù)裝置抗強(qiáng)電磁干擾的性能更好。
    （３）減小電流互感器的二次額定電流。由于功耗和電流的平方成正比，將二次額定電流從 ５Ａ 降至１Ａ，在負(fù)載阻抗不變的情況下，相應(yīng)的二次回路損耗降低了２５倍，互感器鐵芯不容易飽和。我們能做的是提高保護(hù)裝置的靈敏度，并且在滿足繼電保護(hù)裝置裝置抗干擾能力的前提下，盡可能的選擇二次電流比較小的電流互感器。
    （４）采用新型的ＰＲ電流互感器減少剩磁對(duì)電流互感器鐵芯飽和造成的影響。以前由于制造工藝的限制，傳統(tǒng)的 Ｐ類電流互感器的制造標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有對(duì)互感器的剩磁提出要求，而新型的 ＰＲ類電流互感器對(duì)剩磁有限制，要求剩磁不得超過(guò)１０％，因此采用新型的 ＰＲ 類電流互感器可大大消除剩磁對(duì)電流互感器鐵芯飽和的影響。

    4、采用新技術(shù)判斷電流互感器鐵芯的飽和

    （１）采用數(shù)字形態(tài)學(xué)濾波器判斷電流互感器鐵芯飽和閉鎖差動(dòng)保護(hù)
    利用數(shù)字形態(tài)學(xué)濾波器結(jié)合傳統(tǒng)的時(shí)差法，實(shí)現(xiàn)了一種適用于差動(dòng)保護(hù)的電流互感器鐵芯飽和閉鎖方案。由于數(shù)字形態(tài)學(xué)濾波器具有極佳的奇異點(diǎn)識(shí)別能力和噪聲抑制能力，使得故障的發(fā)生和產(chǎn)生差流浪涌之間的時(shí)間差能通過(guò)多分辨率形態(tài)梯度進(jìn)行實(shí)時(shí)，高精度的提取。因此，在電流互感器鐵芯飽和的情況下，通過(guò)合理設(shè)定該時(shí)間差的門檻值，外部故障和任何內(nèi)部故障均可做到明顯的區(qū)別。經(jīng)過(guò) ＭＭＧ 濾波，暫態(tài)過(guò)程中隱含的奇異信息能清楚地設(shè)別和定位，從而可精確地獲取故障發(fā)生時(shí)刻和差動(dòng)電流發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間差。通過(guò)此時(shí)間差，能識(shí)別電流互感器鐵芯的飽和情況，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)能瞬時(shí)動(dòng)作；而因當(dāng)嚴(yán)重外部故障導(dǎo)致電流互感器的深度飽和時(shí)，它可保證保護(hù)的安全性。

    （２）采用電流下降法判斷電流互感器鐵芯飽和閉鎖電流差動(dòng)保護(hù)
    基于電流互感器鐵芯飽和后二次電流突然下降的特點(diǎn)，提出了一種新的電流互感器鐵芯飽和判別方法電流下降法。該方法在區(qū)外故障時(shí)能可靠閉鎖電流差動(dòng)保護(hù)，區(qū)內(nèi)故障時(shí)能快速的開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。

    在正常工作電流下，電流互感器鐵芯工作在不飽和狀態(tài)，二次電流能夠正確反映一次電流的波形和幅值，為測(cè)量和保護(hù)設(shè)備提供正確的信息；但當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，故障電流不僅遠(yuǎn)超過(guò)正常工作電流，而且含有大量的非周期分量，這樣電流互感器的鐵芯磁通將很快達(dá)到飽和，無(wú)法正常傳變故障電流的實(shí)際情況，并且二次電流幅值大大減小，造成保護(hù)裝置動(dòng)作性能下降，引起繼電保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)。本文結(jié)合實(shí)例分析了電流互感器鐵芯穩(wěn)態(tài)飽和和暫態(tài)飽和發(fā)生的原理和過(guò)程，總結(jié)了電流互感器鐵芯飽和對(duì)相關(guān)保護(hù)的影響，提出了減少電流互感器鐵芯飽和對(duì)保護(hù)影響的方法。