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    引起電流互感器鐵芯磁飽和的因素

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:05:11 瀏覽次數:
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        隨著電力系統的不斷發展,對繼電保護以及電氣設備的自動化程度要求越來越高,電流互感器就暴露出一個嚴重的弊端,就是鐵芯磁飽和問題。
        一般來說鐵芯磁飽和分為2類:一類是由于線路短路時穩態對稱電流太大,進入了電流互感器的飽和區域,導致二次電流不能準確反映一次電流而引起的飽和,稱作穩態飽和;另一類是短路電流中存在非周期分量以及鐵心中存在剩磁,使得電流互感器進入飽和區域而引起的飽和,稱作暫態飽和。
        促使鐵芯進入飽和狀態的因素
        1、直流分量對鐵芯磁飽和的影響
        如果電流互感器一次繞組中存在直流分量,將使磁通一直增加,直至達到飽和,此時一次繞組中的電流將全部用于勵磁,互感器二次電流變為0,不能反映一次電流的大小。由此可見,如果互感器一次側電流中存在直流分量,會使磁鏈不斷增加,然后進入飽和。
        2、穩態交流分量對鐵芯磁飽和的影響
        如果一次繞組中是穩態交流分量,由于互感器的磁鏈在電流正負半周總是可以相互抵消,總體看來磁鏈不會持續增加而飽和,但是由于短路電流中存在的穩態交流分量峰值很高,互感器會在電流峰值時達到飽和,而使二次電流呈現平頂波。
        3、一次回來時間常數對磁飽和的影響
        電力系統實際的短路故障電流中既存在穩態交流分量,也存在衰減的直流分量.由于互感器飽和主要是由非周期衰減的直流分量在互感器中建立的飽和磁通導致的,所以一次回路的時間常數也是影響互感器飽和的重要因素。如果一次回路的時間常數比較大,即使短路電流不是很大,互感器也會在足夠長的增長時間后達到飽和。
        4、二次側負載阻抗對磁飽和的影響
        應用于繼電保護的電流互感器主要在系統短路時起作用,在額定的一次電流范圍內,準確度要求不高,但是在系統短路電流范圍內,要求其誤差不超過10%。電流互感器的10%誤差曲線就是以系統短路電流與互感器額定電流之比為橫軸,以短路時互感器傳變誤差不超過10%的二次側負載阻抗值為縱軸而繪制的曲線。當二次側負載阻抗變大時,互感器準確傳變短路電流的能力將下降,也就是大的二次側負載阻抗更容易使互感器進人飽和.因此,二次側負載阻抗的性質也是影響互感器飽和的因素之一。
        在電流互感器的設計中,為了減小互感器工作時的鐵心損耗,通常選用磁滯回線較窄的硅鋼片。但是這類硅鋼片的剩磁B1,通常比較大,對于沒有剩磁的硅鋼片來說,鐵芯中的磁通變化范圍為0~飽和磁通B2,而存在剩磁的鐵心的磁通變化范圍僅為 B=B2一B1 顯然此時的磁通變化范圍大大減小。
        正常的工作條件下,互感器鐵芯內的磁通通常很小,不會引起飽和。但是當系統出現短路故障時,互感器一次繞組電流將達到正常工作電流的幾十倍,而且故障電流中存在非周期直流分量,會在鐵芯中產生很高的磁通。如果此時短路故障被切除,鐵芯中的磁通將呈指數衰減,由于正常工作電流不是很大,不能對互感器產生去磁作用,所以如果此時再次發生短路故障,鐵芯內的剩磁磁通將會和短路電流中的非周期分量所建立的磁通疊加,使鐵芯更快進入飽和,從而使二次側無法反映一次側短路電流的情況。
        以上這4點就促使鐵芯進入磁飽和狀態的因素,在處理之前先要弄清楚到底是哪種狀況引起的飽和,然后在對癥下藥,不可盲目處理。




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