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电流互感器的饱和与等值电路
时间:2021-07-24 16:24:07 点击次数:1253

电流互感器的饱和

电流互感器饱和将导致电流测量出现偏差,影响继电保护的正确动作,特别是对差动保护影响较大,接下来,让我们认识一下电流互感器饱和。

实际上,电流互感器的饱和指的是电流互感器铁芯的饱和,因为一次电流在铁芯上产生了磁通,缠绕在同一铁芯上的二次绕组中产生电动势U=4.44f*N*B*S,式中f为系统频率;N为二次绕组匝数;S为铁芯截面积;B为铁芯中的磁通密度。在NSf确定的情况下,当电流互感器正常工作时,铁芯磁通密度B很小,励磁电流I0也很小,根据电流互感器等值电路图可知,二次电流I2=I1-I0,偏差很小;当一次电流I1变得很大时,铁芯磁通密度B也很大,在电流互感器的铁芯磁通密度达到饱和点后,B随励磁电流或是磁场强度的变化不明显,二次感应电势将基本维持不变,二次电流几乎不再增加,此时励磁电流I0却显著增加,I2=I1-I0出现较大偏差,导致电流互感器出现大的传变误差。

 

电流互感器等值电路图

一般将铁芯的饱和分成两种情况:稳态饱和、暂态饱和。

稳态饱和主要是因为一次电流值太大,进入了电流互感器饱和区域,导致二次电流不能正确的传变一次电流。稳态饱和多因电流互感器选型不合适或者短路电流过大而引起,不会自行消失。

稳态饱和的谐波分量:以357次等奇次谐波为主。

暂态饱和主要是因为大量非周期分量的存在,进入了电流互感器饱和区域。暂态饱和多由衰减直流或者电流互感器剩磁引起,在暂态分量逐渐衰减后,饱和逐渐消失。

暂态饱和的谐波分量:除了357等奇次谐波,还有直流、2次等谐波。