電（diàn）流互感器知識簡介
   為了保（bǎo）證電力係統安（ān）全經（jīng）濟（jì）運行,必須對電力設備的運行情況進行監視和測量.但一般的測量和（hé）保護裝置（zhì）不能直接接入一次高壓設備,而需要將一次係統的高電壓和大電流按比例變（biàn）換成低電壓和（hé）小電流,供給測量儀表和保護裝置使用（yòng）.執行這些變換任務的設備,常見的（de）就是91抖音APP黄通常所（suǒ）說的互感器.大電流試驗裝置應用於發電廠、變配電站、電器製造廠及科研（yán）院所等部（bù）門，屬於短時或斷（duàn）續工作製，具有體積小、重量輕、使用（yòng）維修方便等特點。進行電壓轉換的是電壓互感器(voltagetransformer),而進行電流轉換的（de）互感器為電（diàn）流互感器(currenttransformer),簡稱為（wéi）CT.本（běn）文將討論電流互（hù）感器的相關（guān）基本知識.
   1.電流互感器的簡單分類
   根據用途電流（liú）互感器一般可分為保（bǎo）護用和計量用兩種。兩者的（de）區別在於計量用互感器的精度要相對較高，另外計（jì）量用（yòng）互感器也更容易飽和，以防止發生係統（tǒng）故障時大的短路電流造成計量表計的損壞。
   根據對暫態飽（bǎo）和問題的不（bú）同（tóng）處理方法（fǎ），保護用電流互感器又（yòu）可分為P類和TP類。P（protection，保護）類電流互感器不特殊考慮暫態飽和問題，僅按通過互感器的大穩態短路電流選用互感器（qì），可以允許出（chū）現一定的穩態飽和，而對暫態飽和引起的誤差主要由（yóu）保護裝置本身采（cǎi）取措施防止可能出現的錯（cuò）誤動作行為（誤動或拒動（dòng））。TP（transientprotection，暫態保護）類電流互感器要求（qiú）在嚴重的暫態條件下不飽和，互感器誤差在規定範圍（wéi）內，以保證保護裝置的正（zhèng）確（què）動作。
   對於其它類型的互感器，比如光互感器（qì），電子式電流互感器等（děng）實際應用還很少，因（yīn）此（cǐ）這（zhè）裏不作介紹（shào）。
   2.電流互感器的飽和
   前麵91抖音APP黄（men）講到電流互感器的誤差主要是由勵磁電流Ie引起的（de）。正常運（yùn）行時由於勵（lì）磁阻抗較大，因此Ie很小（xiǎo），以至於這種誤差是可以忽略的。但當CT飽和時，飽和程度越嚴重（chóng），勵磁阻抗越（yuè）小，勵磁電流極大（dà）的增大，使互（hù）感器的誤差成倍的增大，影響保護的正確動作。嚴重時會使一次電流全部變成勵（lì）磁電流，造成二次電流為零的情況。引起互感器飽和的原因一般（bān）為電流過大或電流中含有大量（liàng）的非周期分量，這（zhè）兩種情況都是（shì）發生在事故情況下的，這時本來要求保護正確動（dòng）作快速切除故障，但如果互感器飽（bǎo）和就很（hěn）容易造成誤差（chà）過大（dà）引起（qǐ）保護的不正確動作，進一步影響係統安全。因此對於電流互感（gǎn）器飽和的問題91抖音APP黄必須認真對待。
   互感器的飽（bǎo）和問題如果進行詳細分（fèn）析是非常複雜的，因此這裏僅進行定性分析。
所謂互感器的飽和，實（shí）際上講的是互感（gǎn）器鐵心的飽和。91抖音APP黄知道互感器之所以能傳變電流，就是因為一次電流在鐵芯中產生了磁通，進（jìn）而在纏繞在同一鐵芯中上的二次繞組中產生電（diàn）動勢U＝4.44f*N*B*S×10-8。式中f為係統頻率，HZ；N為二次繞組匝數（shù）；S為鐵芯截麵積，m2；B為鐵芯中的（de）磁通密度。如果此時二次回路為通路，則將產生二（èr）次電流，完成電流在一二（èr）次繞組中的傳（chuán）變。而當鐵芯中的磁通密度達到飽和點後，B隨勵磁（cí）電（diàn）流（liú）或是磁場強度的變（biàn）化趨於不明顯。也就是說（shuō）在N,S,f確定的情況下，二次感應電勢將基本維持不（bú）變，因此二次電流也將（jiāng）基本不變，一二次（cì）電流按比例傳變的特性（xìng）改變了。91抖音APP黄（men）知道互感器的飽和的實質是鐵芯中的磁通（tōng）密度B過（guò）大，超過了飽和點造成的。而鐵芯中磁通（tōng）的多少決（jué）定於建立該磁（cí）通的電流的（de）大小，也就是勵磁電流Ie的大（dà）小。當Ie過大引起磁通密度過大，將使（shǐ）鐵芯趨（qū）於飽和。而此時互（hù）感器的（de）勵磁阻抗會顯著下降，從而（ér）造成勵磁電流的再增大，於是又進一步加劇了（le）磁通的增加和鐵芯的飽和，這其實是一個惡性循環的過程。
   暫態（tài）飽和，是指發生在故障暫態過程中（zhōng），由暫態分量（liàng）引起的互感器飽和。91抖音APP黄知道，任何故障發生時（shí），電氣量都不是突變的。故障量的出現必然會伴隨著或多或少的非周期分量。而非周期分（fèn）量，特別是故障電（diàn）流（liú）中的直（zhí）流分量是不（bú）能在互感器一二次間（jiān）傳（chuán）變的。這些電流量將全部作（zuò）為勵磁電流出現。因此（cǐ）當事故發生時伴（bàn）有較大的暫態分量時，也（yě）會造成勵磁電（diàn）流的增大，從而造成互感器飽和。
   3.電流互感器的誤差分析和計算
   當91抖音APP黄知道電（diàn）流互感器的誤差主（zhǔ）要是由於勵磁電流Ie引起的（de）之後，就有必（bì）要根據（jù）實際運行情況來檢驗所使用的（de）電（diàn）流互感器的誤差是否符合要求。互感器的誤差包括角度誤差和幅值誤差。就繼（jì）電保（bǎo）護專（zhuān）業而言，角度誤差的測量過於繁複且實際情況下誤差也極少出現超標的情（qíng）況（kuàng），91抖音APP黄更關（guān）注的是幅（fú）值的誤差。91抖音APP黄一般要求（qiú）一次電流Ip等於保護安裝處可能的大短路電流時，幅值誤差小於等於10％，這也就說91抖音APP黄（men）平時所說的10％誤差（chà）分（fèn）析中的（de）要求。
   根據一般的電路原理91抖音APP黄可知，在（zài）圖一中，為滿足10％誤差的要求（Ie小於等於10％的Ip/Kn），則必（bì）須保證勵（lì）磁阻（zǔ）抗Ze大於等於9倍（bèi）的二次（cì）回路總負載阻抗（Xct＋Rct＋Zb）。因（yīn）此為了進行10％誤差分析（xī），91抖音APP黄必（bì）須知道保護安裝處的大短路電流、對應於該電流的互感器勵（lì）磁阻抗值和電流互感器的二次回路總負載阻抗。下麵我（wǒ）們分別進行討論。3.1.勵磁阻抗的測量
   4.互感器（qì）實際二（èr）次負擔的測量
   互（hù）感器的實際（jì）二次負擔就（jiù）是每隻互感器實際承載的交流（liú）阻抗。可用下（xià）式表示：
   電流互感器實際（jì）負擔＝單相互感器繞組兩端電壓/測試（shì）電流互感器繞組內流過的（de）電流
測試應該在電流互感器輸出端測量（實際（jì）工作中多（duō）在端子箱出進行，這樣會（huì）產生誤差，沒有計及端子箱到互感器輸（shū）出端子出電纜）。應當注意，當作差動保護回路阻抗測試時應將（jiāng）差動線（xiàn）圈短接。這是因為（wéi），91抖音APP黄上麵說過差（chà）動保護的整定一般（bān）均以躲過外部故障產生的不平（píng）衡電流，而（ér）此時理論上（shàng）是不產生差動電流的，也（yě）就是（shì）說差（chà）動回路中（zhōng）不流過差動電流，因此差動回路的阻抗（kàng）也可以忽略。
   5.分析結（jié）論
   91抖音APP黄計算出了勵磁阻抗，那麽更（gèng）加10％誤差的要求，就可以求出滿足誤（wù）差（chà）要求的大（dà）的二次允許負載。在3.4中91抖音APP黄又測得了互感器的二次實（shí）際負載。如果實測負（fù）載大於允許大的二次負載，則互感器誤差不符合要求。反之則符合誤（wù）差要求。
如果10％誤差不符合要求一般的（de）做法有：
   增大二次電纜界麵積（減少二次阻抗）
   串接同型同變比電流互感器（減少互感器勵磁電（diàn）流）
   改用伏安特（tè）性較高的繞組（勵磁（cí）阻抗增大）
   提高電（diàn）流互感器（qì）變比（增大勵磁阻抗）
   在這裏有一點必須明確，上麵進（jìn）行的所有計算均為穩態量的計算。即使計算結果（guǒ）完全符合誤差要求，當（dāng）故障量中暫態量很（hěn）大（dà）時，仍然（rán）會產生很大的誤差。也就是說對於暫態飽和和暫態誤（wù）差，上麵的計算是無意（yì）義的。因為對於暫態分量的（de）形式和大小91抖音APP黄（men）無法把握和預知。對於由於暫態分量造成的誤（wù）差，一（yī）般要（yào）采用（yòng）暫態特性的互感（gǎn）器以及在保護中采取相應（yīng）的措施以避免對保護動作行（háng）為的影響。
   後還有一點需要說明，現在91抖音APP黄經常會遇到伏安特性很高的互（hù）感器。91抖音APP黄在進行伏安特性試驗（yàn）時，現（xiàn）有的儀器（qì）根本不能將勵磁電流升到足夠高的水平。下（xià）麵是一（yī）組實際測得的某（mǒu）互（hù）感器的伏安特（tè）性數（shù）據：
   I(A)0.0150.020.0250.040.08
   U(V)7007808209701230
   從上表中91抖音APP黄（men）可以看到，勵磁（cí）電流還不到0.1A，電壓就已經超過1000V。即使（shǐ）互感器二次額定（dìng）電流為1A，那麽91抖音APP黄考慮到短路電流倍數，將勵（lì）磁電流升到一個足夠（gòu）的值顯然是不可能（néng）的。這裏不可能有（yǒu）兩個，一是現（xiàn）有的常（cháng）用試驗儀器的容量不夠；二是考慮到二次回路的耐壓水平也就是2000KV而已，真的通過（guò）其它方式將電壓升高，不僅可能造成（chéng）二次設（shè）備的損壞，而且也並不符合實際運行情況。對（duì）於這（zhè）種情況（kuàng），91抖音APP黄其實並不需要（yào）知道某個91抖音APP黄應該計算的勵磁電流對應的電壓。這是因為在（zài）勵磁特（tè）性曲線中，即使互感器已經飽（bǎo）和，隨著（zhe）勵磁電流的增加，勵磁電壓也是在增加的（隻不（bú）過趨（qū）於平（píng）緩而已），至少是不會下降的。因此，以上表為例，91抖音APP黄大（dà）可以通過短路電流倍數的計（jì）算確（què）定勵磁電流值，然後用1230V，甚至是700V作為電壓值進行（háng）計算。這顯然是比常規的算法對互感器的要求更加苛刻了，因此不（bú）會造成錯（cuò）誤的計算。而計（jì）算結果中，91抖音APP黄會發現，即使是采用這（zhè）種更加苛刻的算法，這種高伏安特性的互感器允許的（de）實（shí）際二次負載往往仍遠（yuǎn）遠小於實際負載。
   6.其它相關知識（shí）
   6.1.繼電保護應采用保護級繞組。故障錄波一般應（yīng）單獨采（cǎi）用保護（hù）級繞組以（yǐ）防止故障電流大時出現（xiàn）錄波失真。條件不允許（xǔ）時可（kě）和（hé）保護共用一個繞組，但要布置在保護裝置後麵。表計應采用測量計繞組，一是保證精度，而是在故障時互感器容易飽和以保（bǎo）護表計不損壞。
   6.2.電流互感器的布置要把握兩個原（yuán）則（zé），一（yī）是要防止出現保護死區，二是要躲過互感器易發生故障（zhàng）的部分。為防止死區，一般要求各種保護的保（bǎo）護範圍之（zhī）間（jiān）要有交（jiāo）叉，同時要求電流互感器的一次測極性端必須安裝咱母線側。這是因（yīn）為（wéi）互感器二次繞組的排列是以互感器一次極性端為參考的，如果一次極性端放置錯（cuò）誤，那麽盡管在二次（cì）繞組的分配上考慮到了交叉問題，仍然會出現保護範圍的死區。另外，由於互感器底部易發生故障，而母線保護動作停電（diàn）範圍太大，因此一般要（yào）注意母線保護要盡量躲開互感（gǎn）器底部。
   6.3.電流互感器的選擇一般有如（rú）下原則需要遵循:
   應滿足一（yī）次回路的額定電壓、大負荷電流及（jí）短路時的動、熱穩定電流的要求；
   應滿足二次回路測（cè）量、自動裝置（zhì）的準確度要求和保護裝（zhuāng）置10％誤差的要求；
   應滿足保護裝置對暫態特性要求（如（rú）500KV保護）；
   用於變壓器差動（dòng）時，各側電流（liú）互（hù）感器的鐵芯（xīn）宜采用相同的鐵芯型式（shì）。各互感器（qì）的特性宜相同。以防止區外故障時，各互感器特性不一致產生差流，造成誤（wù）動。
   7.電流互感器類型選（xuǎn）擇
   為保證保護裝置的正（zhèng）確動作，所選擇的互感器（qì）至少要保證在穩態對稱短路電流的下的（de）誤差不（bú）超過規定值。至於（yú）故障電流中的非周期分量和互感器剩磁等問（wèn）題帶（dài）來的暫態影響，則隻能根據互感器所在係統暫態問題的嚴重程度、保護裝置的特性、暫態飽和可能引起的後果和運行（háng）情況進行綜合考慮定（dìng）性分析，至於精確的暫態特性計算由於過於複雜且現場（chǎng）工（gōng）作（zuò）情況很難進行，因此不進行討論。
   7.1.330－500KV係統（tǒng）保護、高壓側為330－500KV的變（biàn）壓器（qì）保護用的電流互感器，由於係統一次時間常熟較大，互感器暫態飽和較嚴重，由此（cǐ）可能導致保護錯誤動作的後果。因此互感器應保證實際短路工作循（xún）環中不致暫態飽和（hé），即暫態（tài）誤差不（bú）超過規定值。一般選用TP類互感器，尤其是線路保護考慮到重（chóng）合閘的問題，要考慮雙工作循環的問題（tí），因此推薦使（shǐ）用TPY型。
   7.2.220KV係統保護、高壓側為220KV的變壓器保護互感器其暫態飽和問題及其影響較輕，可按穩態短路條（tiáo）件計算（suàn）互感（gǎn）器（qì）穩態特性，進而選擇（zé）互感器。當然，為減（jiǎn）輕可能發生的暫態飽和影響，91抖音APP黄（men）有必要留有適當的（de）裕度。220KV係統保護的暫態係數一般不小於2。
   7.3.110KV係統保護用互感（gǎn）器一般按穩態條件考慮，采（cǎi）用P類互感器。
   7.4.高壓母線差動保護用電流互感器，由於母線故障時故障電流很大，而且外部故障時流過互（hù）感器的電流差別也（yě）很大。即使各互感器特性一致，其（qí）暫態飽和的情況也（yě）可（kě）能差別很大。因此母線差動保護用的電流互感器好要具有抗暫態飽和的能力。實際工程應用中，一般按穩態條件選擇互感（gǎn）器，而抗飽和的問題更多的由保護裝置進行處理。