論電流互感器飽和對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的影響及其對(duì)策

尹光燕

青島市石化高級(jí)技工學(xué)校

論電流互感器飽和對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的影響及其對(duì)策

尹光燕

青島市石化高級(jí)技工學(xué)校

當(dāng)前，電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置在電廠運(yùn)行中得到了廣泛的應(yīng)用，但是電流互感器飽和是影響電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行的主要因素之一。本文分析了電流互感器飽和對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的影響，并對(duì)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了探討。

電流互感器飽；低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)；影響；對(duì)策

一、電流互感器飽和分析

首先是電流互感器本身存在一定的缺陷，目前大多數(shù)電機(jī)組中所采用的電流互感器都是電磁式電流互感器，這種電磁式電流互感器由于鐵芯是一種非線性的元件，因此如果系統(tǒng)中的短路容量擴(kuò)大，就容易有電流互感器飽和的問題。這種問題的一大特征是誤差會(huì)隨著鐵芯飽和度的增加而不斷擴(kuò)大。

其次是在低壓電動(dòng)機(jī)中中，由于系統(tǒng)中各個(gè)饋出單元的用途都是被事先注明的，且電力互感器的變比是參照實(shí)際的功率進(jìn)行設(shè)置的，但是母線的饋出路徑不是單一的，這就造成了電流進(jìn)的進(jìn)出變比存在很大的差距。一旦發(fā)生故障，進(jìn)線在檢測到相應(yīng)定額的電流量時(shí)，出線已經(jīng)飽和。

最后是非周期的分量幅值會(huì)較大的影響電流互感器，當(dāng)非周期的分量幅值為百分之百時(shí)，故障情況最嚴(yán)重。其中，非周期分量的分量幅值和電流狀況密切相關(guān)。同時(shí)，非周期的分量幅值衰減時(shí)間會(huì)隨著電流容量增大而延長，這一過程中，電流互感器則更易飽和。

二、電流互感器飽和對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的影響

目前，由于低壓電動(dòng)機(jī)在價(jià)格上相對(duì)便宜，且具有體積小的優(yōu)勢，在實(shí)際的機(jī)電操作中得到了廣泛的使用。但是電流互感器在不同規(guī)格的電動(dòng)機(jī)上不具有良好的通用性，加上各個(gè)廠家間相互競爭而相繼采用價(jià)格戰(zhàn)，直接導(dǎo)致部分廠家沒有重視電流互感器性能上的維護(hù)與提升。這進(jìn)一步導(dǎo)致當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷量大幅變化時(shí)，很容易出現(xiàn)由于電流容量增大而形成的電流互感器飽和現(xiàn)象，進(jìn)而不利于低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行。

在電流互感器沒有飽和現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)中以電流整定值為依據(jù)進(jìn)行的主機(jī)保護(hù)系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置效果能有效發(fā)揮。在電流互感器輕度飽和時(shí)，如果電流互感器的變比值過小，且當(dāng)?shù)蛪弘妱?dòng)機(jī)的定子繞機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，極有可能造成低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置不運(yùn)作的情況。在電流互感器嚴(yán)重飽和時(shí)，如果低壓電動(dòng)機(jī)的定子繞組發(fā)生故障，電流互感器所檢測出的量值將會(huì)大大小于實(shí)際值，即電流互感器所采集的電流故障值將大大小于事先設(shè)定于電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)的定額值，相較于電流互感器輕度飽和來說，這會(huì)對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)造成極為不利的影響。

三、應(yīng)對(duì)措施

（一）提高低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置可靠性

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置由于在主保護(hù)上要求動(dòng)作快速，當(dāng)電流互感器出現(xiàn)飽和情況的時(shí)候，就會(huì)因?yàn)榈诙螜z測不能及時(shí)反映出電流故障而出現(xiàn)錯(cuò)誤運(yùn)行。因此，可以將三采樣算法運(yùn)用到低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的繼保算法程序中去，三采樣算法在進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)只需花費(fèi)三個(gè)點(diǎn)采樣的時(shí)間，這種時(shí)間上的優(yōu)勢能有效的降低電流互感器飽和對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的影響。在可行性上具備兩點(diǎn)優(yōu)勢：一是操作簡單，只需要對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行內(nèi)部改進(jìn)，將三采樣算法加入繼保算法程序中即可；二是操作快捷，在運(yùn)用三采樣算法的過程中，只需要進(jìn)行三點(diǎn)采樣，就能有效實(shí)現(xiàn)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的良好運(yùn)作。

（二）提高電流互感器穩(wěn)定性

1.針對(duì)新建電廠

在新建電廠時(shí)，應(yīng)該高度重視電流互感器在電動(dòng)機(jī)保護(hù)中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，盡量采用變比、性能較好的電流互感器，同時(shí)，還應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)電流互感器抗飽和能力的測試，特別是對(duì)新的低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置必須要進(jìn)行抗飽和能力測試。在新建電廠的過程中，應(yīng)該科學(xué)合理的選定相關(guān)參數(shù)，比如依據(jù)實(shí)際的規(guī)劃選定相應(yīng)容量的短路，提高電流互感器限值的準(zhǔn)確性。在具體的實(shí)施過程中，可以選擇穩(wěn)定性能更加優(yōu)良的電流互感器，比如TPY類、PR類等。PR類電流互感器的優(yōu)勢在于，它可以減少剩磁作用于電流互感器生上的影響作用，還可以使故障發(fā)生后的電流互感器傳變時(shí)間延長，使電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)作得到保障。而TPY類電流互感器可以在500KV的系統(tǒng)中得到良好的運(yùn)用，能夠適應(yīng)于用戶的更高需求。

2.針對(duì)已建電廠

原有的電廠負(fù)荷增長過快，且結(jié)構(gòu)調(diào)整多次，相關(guān)容量已經(jīng)接近了實(shí)際規(guī)劃的極限水平，提高電流互感器的穩(wěn)態(tài)性已經(jīng)不能滿足電動(dòng)機(jī)保護(hù)的需求。此時(shí)，可以對(duì)電流互感器進(jìn)行更換，或降低電流互感器的二次負(fù)載電阻來保護(hù)電動(dòng)機(jī)。降低二次負(fù)載電阻具體手法是換用大截面的電纜或用兩根電纜進(jìn)行并接。新電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置在運(yùn)行條件上相對(duì)放寬，還能夠通過縮小二次電纜長度的方式來減少電流互感器的飽和狀況。

結(jié)束語

電流互感器一方面是電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置中必不可少的組成部分，另一方面，它的飽和狀況也會(huì)給電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行帶來很多不利的影響。因此，我們應(yīng)該不斷分析與探究，有效降低電流互感器飽對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的影響。

[1]陳志飛,樊晟,張子杰.消除電流互感器暫態(tài)飽和影響的技術(shù)方案研究[A].2013年中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C].2013,（2）

[2]謝頌果.低壓電動(dòng)機(jī)熱繼電保護(hù)的研究[D].2010,（5）

[3]于夢瑤,于群,張智宇.低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置中電流互感器的特性分析[J].低壓電器,2014,(12)