浅析电流互感器在继电保护环境中的应用

浅析电流互感器在继电保护环境中的应用【摘要】文章首先就电流互感器的相关概念以及其选用中注意的重点实现展开了浅要的说明和分析，而后进一步针对电流互感器的误差对于继电保护的影响进行了深入的讨论，对于深入认识电力环境中的电流互感器价值有着积极意义。【关键词】电流互感器;继电保护;应用随着当前我国社会的不断进步，科技和经济也都呈现出不同的增长趋势，而在这样的环境之下，必然会带动着电力系统的输变电容量需求不断增加。与此同时，我国的电力事业在国家电网的背景之下更是延伸到了更为边远的地域，这些特征都从客观上要求着更具智能的自动化电力管理系统出现。而在整个电力网络的自动化管理体系中，电流互感器作为重要的电气设备，在继电保护、系统监测和电力系统分析工作过程中已经发挥着积极的价值，并且占据了重要的地位。对于电流互感器的合理选择和使用，无疑对于切实提升电力供给网络的安全性和可靠性，优化电力领域资金利用，提升工作人员以及电力工作网络本身安全有着毋庸置疑的积极意义。一、电流互感器的概念以及应用特征从概念角度看，电流互感器是一种电流变化装置，其本质是用于实现将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流，从而实现为仪表和继电保护装置提供驱动能源的作用，并且实现将二次设备与一次电路相分离。从结构上看，电流互感器由闭合的铁心和绕组组成，并且一次绕组匝数会远远小于二次绕组。在工作的过程中，一次绕组串联在待测量的线路中，而二次绕组串联在测量仪表和保护回路中，并且二次回路始终处于闭合状态，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，对应地电流互感器接近短路。通过此种结构特征，电流互感器用以实现供电体系中一次系统和二次系统之间的能源联结，并且实现电力的有效供给过渡。这种职能从需求的角度看，是保证测量仪表以及继电器的电流线圈等相关设备正常工作的基础，同样也是确保电力系统中诸多电气设备工作状态和故障情况得以有效得到反映的基本保证。而就安全角度看，将一次系统与二次系统电力隔离的做法，对于降低人员面对的危险水平，并且加强二次系统的标准化等方面，都有一定的积极价值，在一次系统发生短路故障的情况下，此种做法还能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的冲击而造成的损伤。考虑到电流互感器在电力系统中如此重要的地位和价值，在针对其展开选用的时候，更应当给予足够的重视。通常而言，从额定电压方面看，电流互感器的额定电压应当大于装设点线路，以能够承担足够大的电压;并且应当对电流互感器的动稳定度和热稳定度展开校验，确保其符合工作环境。此外，还应当依据二次回路的具体要求对电流互感器的精确程度加以选择并且校准，并根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化，只有在这样的基础之上，才能进一步确定电流互感器符合当前电力环境的切实需求，并且在投入使用之后能够承担起相应的职责。二、电流互感器误差对于继电保护的影响与优化在电力系统中，继电保护体系的价值在于在电力系统发生故障的时候及时做出反应，切实实现对于电力系统的保护作用。而继电保护装置能否正常展开工作并且执行保护任务，在很大程度上有赖于能否准确针对电力系统运行中出现的故障进行实现感应，即对电流互感器的感应能力有着直接的依赖作用。基于此种考虑，电流互感器的误差就成为这个工作细节中的重要影响因素，并且进一步影响到电力系统中的安全水平。从电流互感器的误差形成角度看，主要存在三个方面的原因。其一在于铁芯截面状态。通常而言，铁芯截面与铁芯的磁通密度呈现负相关关系，并且在铁芯截面增加的情况下，相应的励磁电流也会有所减少，因此对应的角差和比差就会发生改变。而对于电流互感器而言，由于铁芯本身的磁通密度较小，因此其截面如果有所增加，就会会直接关系到导磁系数的降低以及励磁电流的减小，从而进一步造成一定范围内的误差。其二则是来源于线圈匝数的影响误差。线圈匝数直接影响到电流互感器的磁通密度，通常通过增加匝数来实现磁通密度的降低，进一步实现对于误差的改善。但是匝数的增加，本质上是增加了电流互感器上铜的量，这样会影响到稳定和饱和倍数发生变化，并且对于单匝电流互感器而言，匝数的变化并不能实现对于误差的控制。最后一个方面，则是电流频率所造成的互感器误差问题。通常电流频露在电流互感器展开工作的过程中都会保持相对的稳定，但是当电力系统的运行频率发生陡然变化的时候，仍然需要对此种状况进行考量。在实际的继电保护要求之下，电流互感器在工作中的表现越稳定，继电保护的动作就会越准确，相应地，电力系统本身的可靠性也会随之提高。因此在面对电流互感器误差的时候，必须提高警惕，切实以实际情况作为依据展开分析，对误差展开有效的控制和排除。首先而言，其变比过小是造成误差的重要因素，因此在对于进行选用的时候，必须对这一因素展开重点考虑，适当增加互感器变比，是有效控制误差的重要手段。具体的变比应当切实展开同类型线路误差统计考察，切实实现优化选择。其次，二次负载过大也是会影响到电流互感器工作准确程度的一个重要影响因素。对于这一方面的问题，在实际工作中可以考虑将具有相同型号及变比的两个互感器进行串联应用，借以实现其负载的均衡分散，降低影响。还可以考虑采用截面较大的缆线以及并联多个铁芯等方式来实现导线截面的增加，通过减少二次负载造成的阻抗值来实现电流互感器工作的稳定。再次，绕组匝数也是一个不容忽视的方面，通常的做法是可以通过将一次安匝数量增多来降低误差值。例如可以考虑将线路的一次接线进行串联与并联，从而借助一次匝数的转变带动一次安匝的转变。最后，贴心的截面积是最后一个可控因素，主要是需要在对电流互感器进行选用的时候，选择本身具有较高的导磁率，且饱和磁通密度较低的材料作为铁芯，并且优先选用具有近似正方形形态截面的铁芯参与工作，借以实现互感器误差的控制和整体工作效果以及稳定性的优化。三、结论电流互感器在整个电力系统中具有毋庸置疑的重要价值，必须认真对待，不断深入分析，发现存在于其中的问题，有的放矢的展开改进才能获取良好效果。参考文献[1]苏贵标.浅析电流互感器误差对继电保护装置的影响[J].广东科技，2009（04）.[2]陈海波.浅析电流互感器误差对继电保护装置的影响[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011（12）.