光學電流互感器對繼電保護系統(tǒng)的影響研究

王萌 杜威 付帝豪 圖爾蓀·依明

摘 要：當電器發(fā)生電流方面的故障的時候，我們可以通過對電流進行處理，使電流得到控制，也可以通過選取合適的電流互感器使對繼電保護更加有效。我們也可以選取更為高質量，高技術的繼電保護裝置。但不論是哪一種處理方式，都需要我們通過技術的進步促進整個電流保護裝置的發(fā)展，從而降低光感電流對繼電保護裝置的影響。因為在設備發(fā)生短路的時候，瞬間電流是非常大的，需要我們通過對電流分解得到控制，促使電流的差動保護。

關鍵詞：電流互感器;繼電保護;影響研究

引言

近年來，我們國家不論是城市電網還農村電網，對于電力的保護與使用愈加重視，這不僅是因為一個可靠的供電能力有利于提高國民生活的安全感，還因為這對于我們國家的經濟發(fā)展以及生活便利程度的提高有重要作用，更是因為，電力資源的發(fā)展對于我們國家進一步發(fā)展有重要作用。

1電流互感器對繼電保護的影響

作為一種類似于變壓器的物品存在，電流互感器的作用不單只是將高壓與人隔離進而實現對我們人體用電的健康保護，而且使我們日常生活中用電的便利程度極大的提高。因為此時我們已經將電流互感器的第二次額定電流設置為了5安。但也正是因為這種情況的出現，也使得在電器制造中對于儀表和繼電保護裝置的生產進行了嚴格的要求以及標準化的制定。而作為與繼電保護裝置有著密切聯系的電流互感器，它的是否飽和對于繼電保護裝置有著重要的影響。同時，我們要知道光感電流現象的出現絕非偶然出現，而是一種經常性出現的現象，不論是城市電網和農村電網都對本地區(qū)的電力網絡進行了大幅度的提標改造，這種變化無疑使我們生活中的用電需求得到了解決和滿足，但是值得注意的是，因為此種情況光感電流出現的幾率在一定程度上也是極大的提高。因此，在電力工作人員進行正常的電力工作時候產生了更多的挑戰(zhàn)。

1.1電流互感器對電流保護的作用

我們都知道，電流保護是指在當電器的電流突然增大的某一個瞬間，對電器進行保護的一種瞬間保護動作，只要是在電流互感器的保護范圍內發(fā)生了電路的故障，如果說故障電流中的非周期分量過多的時候，整個電流互感器就會出現飽和的情況，當然這種情況也只是暫時性的，時間上來說并不長久。但是，即使說我們有了這種保護裝置，在故障產生的時候存在在保護裝置中的故障電流并不多，就會導致這種保護并不到位，也就是無法有效的保護電流電器。正是因為這種保護值沒有達到，所以我們只有等到非周期的分量減弱后，電流互感器的線型轉變恢復原樣，這時對電流的保護才會起作用。但是一旦在電流互感器的保護范圍內發(fā)生了三股電流的沖撞故障，那么在這三種電流中總會有一種電流的電流含量是非常小的。此時如果在保護區(qū)內發(fā)生三相的短路故障時，電流互感器就不會發(fā)生飽和的情況。該項故障電流與實際電流非常接近。因此，當在電流互感器的保護區(qū)范圍之內發(fā)生了三種電流相互沖撞的故障情況的時候電流速斷保護就不會受到電流互感器暫時飽和狀態(tài)的影響。

1.2電流互感器對于電流距離保護的影響

通過大量的實例及研究證明，電流互感器與電壓互感器之間是存在誤差的，這種誤差將影響或者是決定了我們是否能夠對阻抗繼電器進行一種精確的距離測量，并且我們也知道這種距離的測量并不是只有一種，而是可以根據不同的電阻或者電壓將這種距離測量的誤差具體劃分成為電流互感器的角誤差和變比誤差，還有就是電壓互感器的角誤差和變比誤差以及另外一種也是我們所熟知的二次電纜上的電壓降，而這種電壓降量也會導致阻抗繼電器端子上的電壓和電器電流之間形成數值誤差和相位誤差，在這種情況下我們對于阻抗的精準測量就會出現偏差。在光感電流之后整體的二次側輸出的電流就會產生不正確的變化，而這種情況的變化也是我們無法改正的，所以一定就會對電流的距離保護還有繼電器的保護造成一定的影響，這種影響往往會妨礙我們的電器使用以及對電流的保護，還有使用以及對監(jiān)測造成影響。同時，一旦電流互感器開始飽和之后微機的距離保護是會產生超越行為的，超越程度的大小與算法的使用程度有關。

1.3光感電流對比率差動保護的影響

在電流保護器中有一個保護叫做對差動保護，這種保護是針對于電流互感保護器的飽和表現來看，如果光感電流之后產生差異，那么這種故障情況一旦在滿足了比率差動保護的相關動作條件之后，這種保護依然可以發(fā)揮正確的動作，能夠繼續(xù)運轉。但是，與這種情況相反，如果這種故障情況不滿足比率差動保護的相關動作條件，那么在這種電器電流中發(fā)生的穿越性電流情況幾率產生就會大大的增加。與此同時，就會導致光感電流的情況出現，同時也會產生一種差動電流，也是一種差距較大的電流。經過多次的實踐研究發(fā)現，不同的表現與每次的測量的地方有關聯，測量地方不同，差異也不同。

2光感電流對繼電保護產生影響的對策

2.1選取合適的電流互感器

為什么會出現電流互感器的飽和現象？可能是因為技術不到位，也可能是因為設備本身設計不完善，還可能是現在城鄉(xiāng)電網的運行壓力過大。但不論是因為什么樣的原因而出現光感電流這一想象，都要明白當問題產生之后，要從問題的根源解決問題，即更換一個更為高質量的電流互感器。

2.2限制短路電流

出現光感電流現象的原因是因為短路的電流突然出現增值，導致電流分配不均勻。如果想要解決這個問題，可以選擇限制短路的電流即對短路電流進行研究、處理，找出一種有效限制短路電流的方法。從而減少光感電流現象的出現。

2.3減少電流互感器二次核定電流

可以通過對電流互感器二次核定電流量的逐漸減少來使測量儀表和保護回路串聯線圈的阻力，使電流互感器的工作狀態(tài)更加的接近于短路狀態(tài)。

3結束語

綜上，在整個電力問題中，首先要解決的就是關于電流互感器的飽和問題。這個問題的解決，不僅是對于我們電力資源發(fā)展有新的臺階突破，更是對繼電保護有著重要的歷史意義。

參考文獻：

[1]直流光學電流互感器信號檢測與處理關鍵技術的研究[J].姜鵬飛，李燦，牛萬宇.電子世界.2020（15）

[2]光學電流互感器的研究現狀分析[J].李振華，王堯，孫婉楨，陶淵，李振興.變壓器.2018（05）

[3]光學電流互感器關鍵技術分析[J].包煊赫.山東工業(yè)技術.2018（20）

（國網烏魯木齊供電公司? 830000）