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电流互感器饱和的过渡过程

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电流互感器饱和的过渡过程

发布日期:2018-05-10 作者: 点击:

电流互感器饱和的过渡过程: 

一般地说,只要有所注意,满足保护装置对电流互感器稳态饱和时的要求比较简单。但在更高一级电压的电网中,要满足快速保护对电流互感器过渡过程饱和时的要求就更复杂得多,原因是故障电 流初始值中含有直流分量。尽管如此,实际上由故障开始到电流互感器开始饱和总有一个过程,电流互感 器的饱和不是从故障开始就立即出现,而是在一定时间之后才出现。 


为了研究电流互感器饱和的过渡过程,我们用电流互感器的铁芯磁滞回线来描述:在磁通密度还没 有达到最大磁通密度 Bmax 前,所需要的磁场强度为零,对应于电流互感器的阻抗等价回路,相当于励磁 阻抗为无穷大。而一当磁通密度到达 Bmax 后,不管磁场强度 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。


现用电流互感器的铁芯磁滞回线来描述电流互感器二次回路 输出电流的情况:

a、在磁通密度末达到 Bmax 前,一次电流(经变比折算后)将全部忠实地传变到二次回路中。 

b、在磁通密度一经达到 Bmax 后,当一次电流继续保持原方向(与饱和达到时同一半波方向)的整 个期间,一次电流完全不传变到二次回路中,或者说,此时的一次电流全部转化为误差电流(励磁电流)。 c、当一次电流由使电流互感器饱和的方向降为零并开始反相时,电流互感器铁芯中的磁通密度由饱 和值下降,又重新转变为理想的互感器,将全部一次电流(经变比折算后)传变到二次回路中,直到再一 次饱和为止。 但由于残磁的存在,即使一次电流值小于正常饱和水平,也可能使电流互感器饱和。在近区发生故 障后所留下的剩磁往往容易使下一次故障时出现饱和,电流互感器公司而在重合于故障时,这个问题可能最为严重。由于 开关在一次电流过零时断开电流,因而铁芯剩磁大小和二次回路负载的阻抗角有关,如果二次回路负载为 纯电感性,当一次电流为零时,二次感应电压为最大值,电流互感器铁芯中的磁通为零,因而无剩磁;而 当二次回路负载为纯电阻,在断开一次电流时,电流互感器铁芯中磁通为最大,故可能的剩磁最大。 

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(3)、电流互感器饱和的过渡过程对保护的影响: a、在线路重合闸,开关出现重合不同期时,当一次电流断开后,二次回路可能出现衰减的 直流分量;这个直流分量是直接由一次侧传变而来,它的衰减时间常数是一次回路单相重合闸时的零序网 络时间常数,这个时间常数随着线路电压的增高而增大。对于利用有无零序电流来判别两侧是否已全相合 闸的方式时,要注意其影响。 b、在超高压电网中,由于故障快速切除和一次回路的时间常数很大,当一次电流过零断开 时,电流中的直流分量可能尚末全部衰减。如果断开时电流波形中的直流与交流分量在同侧,在切故障当 时,铁芯尚处于高度饱和状态。一次电流断开后,铁芯中的磁通将迅速衰减到某一个相对应的剩磁值,从 而在二次回路中感应出直流衰减电流。饱和程度越高,饱和磁通与相应的剩磁值的差也越大,感应的二次 电流也越大,因而就可能使接到电流互感器二次回路中的检查电流有无的继电器延时复归。


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