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电流互感器CT饱和原理及电流互感器特点
07-11 07:02
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    电流互感器CT(CurrentTransformer)是继电保护获取电流的关键。CT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。

    1.暂态饱和、稳态饱和

    暂态饱和:仅在暂态过程中饱和,并且会逐渐退出饱和状态,如下图所示(二次电流I2)。

    稳态饱和:过了暂态过程后,处于稳态时仍处于饱和状态,如下图所示(二次电流I2饱和)。

    2.CT饱和电流去了哪里?

    CT饱和时,测量电流偏差较大,这部分偏差的电流去了哪里呢?

    电流互感器CT也是按照变压器基本原理工作的,下面以变比为1的变压器来说明CT的工作原理。

    (1)正常运行时(未饱和)

    变压器负载电流与电源一次电流基本相等。

    为什么说基本相等呢?揭开变压器的面纱,原来还有励磁支路的励磁电流。

    显然,励磁电流Im越小,CT误差就越小,而励磁电流Im越大,CT误差就越大。

    (2)CT饱和时

    当CT达到饱和状态后,CT一次电流继续增加,但CT二次电流几乎不再增加,CT励磁电流却显著增加,这就是CT饱和时测量偏差变大的根本原因。

    3.影响CT饱和的因素

    励磁支路的伏安曲线,蓝色段为线性工作区,紫色段为饱和工作区,两段交点为饱和点。显而易见,过了饱和点之后,励磁电流显著增加。

    CT偏离饱和点越远,CT励磁电流越大。

    在相同的电流下,CT二次负载阻抗越大,CT就越容易进入饱和。

    4.CT饱和电流波形特征

    CT饱和时,CT二次电流出现“残缺”,表现为明显的谐波分量。

    稳态饱和:以3、5、7次等奇次谐波为主。

    暂态饱和:谐波更丰富,除了3、5、7等奇次谐波,还有0次(直流)、2次等偶次谐波。

    5.进一步的思索

    故障开始一段时间,短路电流很大,但CT并没有饱和,这是为什么?

    如果二次负载阻抗为零,CT还会饱和吗?

    如果二次负载阻抗为纯电抗,CT饱和电流又有哪些特征?