光学电流互感器对继电保护系统的影响研究

王萌 杜威 付帝豪 图尔荪·依明

摘 要：当电器发生电流方面的故障的时候，我们可以通过对电流进行处理，使电流得到控制，也可以通过选取合适的电流互感器使对继电保护更加有效。我们也可以选取更为高质量，高技术的继电保护装置。但不论是哪一种处理方式，都需要我们通过技术的进步促进整个电流保护装置的发展，从而降低光感电流对继电保护装置的影响。因为在设备发生短路的时候，瞬间电流是非常大的，需要我们通过对电流分解得到控制，促使电流的差动保护。

关键词：电流互感器;继电保护;影响研究

引言

近年来，我们国家不论是城市电网还农村电网，对于电力的保护与使用愈加重视，这不仅是因为一个可靠的供电能力有利于提高国民生活的安全感，还因为这对于我们国家的经济发展以及生活便利程度的提高有重要作用，更是因为，电力资源的发展对于我们国家进一步发展有重要作用。

1电流互感器对继电保护的影响

作为一种类似于变压器的物品存在，电流互感器的作用不单只是将高压与人隔离进而实现对我们人体用电的健康保护，而且使我们日常生活中用电的便利程度极大的提高。因为此时我们已经将电流互感器的第二次额定电流设置为了5安。但也正是因为这种情况的出现，也使得在电器制造中对于仪表和继电保护装置的生产进行了严格的要求以及标准化的制定。而作为与继电保护装置有着密切联系的电流互感器，它的是否饱和对于继电保护装置有着重要的影响。同时，我们要知道光感电流现象的出现绝非偶然出现，而是一种经常性出现的现象，不论是城市电网和农村电网都对本地区的电力网络进行了大幅度的提标改造，这种变化无疑使我们生活中的用电需求得到了解决和满足，但是值得注意的是，因为此种情况光感电流出现的几率在一定程度上也是极大的提高。因此，在电力工作人员进行正常的电力工作时候产生了更多的挑战。

1.1电流互感器对电流保护的作用

我们都知道，电流保护是指在当电器的电流突然增大的某一个瞬间，对电器进行保护的一种瞬间保护动作，只要是在电流互感器的保护范围内发生了电路的故障，如果说故障电流中的非周期分量过多的时候，整个电流互感器就会出现饱和的情况，当然这种情况也只是暂时性的，时间上来说并不长久。但是，即使说我们有了这种保护装置，在故障产生的时候存在在保护装置中的故障电流并不多，就会导致这种保护并不到位，也就是无法有效的保护电流电器。正是因为这种保护值没有达到，所以我们只有等到非周期的分量减弱后，电流互感器的线型转变恢复原样，这时对电流的保护才会起作用。但是一旦在电流互感器的保护范围内发生了三股电流的冲撞故障，那么在这三种电流中总会有一种电流的电流含量是非常小的。此时如果在保护区内发生三相的短路故障时，电流互感器就不会发生饱和的情况。该项故障电流与实际电流非常接近。因此，当在电流互感器的保护区范围之内发生了三种电流相互冲撞的故障情况的时候电流速断保护就不会受到电流互感器暂时饱和状态的影响。

1.2电流互感器对于电流距离保护的影响

通过大量的实例及研究证明，电流互感器与电压互感器之间是存在误差的，这种误差将影响或者是决定了我们是否能够对阻抗继电器进行一种精确的距离测量，并且我们也知道这种距离的测量并不是只有一种，而是可以根据不同的电阻或者电压将这种距离测量的误差具体划分成为电流互感器的角误差和变比误差，还有就是电压互感器的角误差和变比误差以及另外一种也是我们所熟知的二次电缆上的电压降，而这种电压降量也会导致阻抗继电器端子上的电压和电器电流之间形成数值误差和相位误差，在这种情况下我们对于阻抗的精准测量就会出现偏差。在光感电流之后整体的二次侧输出的电流就会产生不正确的变化，而这种情况的变化也是我们无法改正的，所以一定就会对电流的距离保护还有继电器的保护造成一定的影响，这种影响往往会妨碍我们的电器使用以及对电流的保护，还有使用以及对监测造成影响。同时，一旦电流互感器开始饱和之后微机的距离保护是会产生超越行为的，超越程度的大小与算法的使用程度有关。

1.3光感电流对比率差动保护的影响

在电流保护器中有一个保护叫做对差动保护，这种保护是针对于电流互感保护器的饱和表现来看，如果光感电流之后产生差异，那么这种故障情况一旦在满足了比率差动保护的相关动作条件之后，这种保护依然可以发挥正确的动作，能够继续运转。但是，与这种情况相反，如果这种故障情况不满足比率差动保护的相关动作条件，那么在这种电器电流中发生的穿越性电流情况几率产生就会大大的增加。与此同时，就会导致光感电流的情况出现，同时也会产生一种差动电流，也是一种差距较大的电流。经过多次的实践研究发现，不同的表现与每次的测量的地方有关联，测量地方不同，差异也不同。

2光感电流对继电保护产生影响的对策

2.1选取合适的电流互感器

為什么会出现电流互感器的饱和现象？可能是因为技术不到位，也可能是因为设备本身设计不完善，还可能是现在城乡电网的运行压力过大。但不论是因为什么样的原因而出现光感电流这一想象，都要明白当问题产生之后，要从问题的根源解决问题，即更换一个更为高质量的电流互感器。

2.2限制短路电流

出现光感电流现象的原因是因为短路的电流突然出现增值，导致电流分配不均匀。如果想要解决这个问题，可以选择限制短路的电流即对短路电流进行研究、处理，找出一种有效限制短路电流的方法。从而减少光感电流现象的出现。

2.3减少电流互感器二次核定电流

可以通过对电流互感器二次核定电流量的逐渐减少来使测量仪表和保护回路串联线圈的阻力，使电流互感器的工作状态更加的接近于短路状态。

3结束语

综上，在整个电力问题中，首先要解决的就是关于电流互感器的饱和问题。这个问题的解决，不仅是对于我们电力资源发展有新的台阶突破，更是对继电保护有着重要的历史意义。

参考文献：

[1]直流光学电流互感器信号检测与处理关键技术的研究[J].姜鹏飞，李灿，牛万宇.电子世界.2020（15）

[2]光学电流互感器的研究现状分析[J].李振华，王尧，孙婉桢，陶渊，李振兴.变压器.2018（05）

[3]光学电流互感器关键技术分析[J].包煊赫.山东工业技术.2018（20）

（国网乌鲁木齐供电公司  830000）