电流互感器饱和特性仿真概述使用MATLAB PSB模块库中的饱和变压器/互感器元件，其电流比为2000A / 5A,额 定容量为25VACT 一次绕组为单匝，穿过环形铁心；二次绕组为400匝，一次绕组 Rl=0. O01p. u(标 幺值)，L. = 0. 04p. U；二次绕组 尺 2=0. 001p. U, L2=0. 04p. U； 表示铁心有功损耗(涡流和磁滞损耗)的电阻R =100p. u电流互感器铁心的非线性磁化线 曲线用分段线表示，并考虑铁心可能存在剩磁的情况，CT二次负载为一个1欧的电阻 二次侧串接有只开关，它通常情况下是闭合的，当它断开时用于模拟二次侧开路时CT的运 行状况1正常运行状态将断路器设置在t=1. 25T(25ms)时闭合，此时电源电压为峰值，即电压初相角a=90电 路电流的非周期分量近似为零开始仿真，观察CT 一次电流和二次电流(示波器第1通道), 电流与电压均为正弦波，CT电阻与漏抗所引起的测量误差并不显著2在含有非周期分量电流作用下的饱和特性将断路器设置在t=1T (20ms)时闭合，此时电源电压瞬时值过零，即电压初相角a=0电路 电流中产生最大的非周期分量。
开始仿真，头3个周期，磁通远低于饱和拐点(10pu)CT 输出电压 随着一次电流变化然而，3个周期后，一次电流中的非周期分量引起CT饱和， 所以CT二次电压出现大的失真3 CT二次侧开路情况下的饱和特性重新将断路器设置在t=1. 25T(25ms)时闭合，此时一次电流中不含非周期含量将CT二 次侧的开关设置在t=01s时断开，造成CT二次侧开路开始仿真,，CT二次侧开路时磁通 为方波，其值在+10pu 与-10pu之间变化•巨大的dcI2/dt变化率在CT二次侧引起很高的过 电压，其峰值达到250V二电路原理在电力系统中，广泛运用并联电抗器来吸收高压输电线路的充电功率装设有并联电抗器 的系统的简化单相电路如图1所示电流互感器的的运行特性与其一次电流的大小和性质 密切相关，当一次电流为基波电流且在一定的范围内变化时，电流互感器处于稳态运行且 二次电流与一次电流呈线性关系；如果一次电流中含有非周期分量如短路电流)，电流互感 器的铁心将会饱和为模拟电流互感器的稳态和饱和状态这两种运行状态，在此通过控制 断路器(CB)的合闸时刻，而在电路中产生不同的电流其原理简述如下：如阳I所示的电路，当斷路器合何看、咆路方程 为1用+£弓；2品(阳盘) (I)解这亍微分方程抿揺初始条件时且电感电路电漩不能绸变)"得式中Z—电路中每相阻拔 禺\/用农研r r一电路时间常数 t=L/R甲 ——电流与电压之fE#的相角R由式｛2河知■电略电流由周期分量利廿周期分 掘两牛分毘构成.并且非周期分虽前大小与电源电 压初相甬&右关，即可通过控制斯路器的合闸吋刻 來改变电压初柑角4从丽改变电路电漩中的非周 期分罐成分.当*0时，菲周期分量虽大，当心剜 时•非周期分虽适似为零.图1单相原理电路Fi%l Single phase diagramR丄——ill徒器咆Hl和迥感CE3——并联电抗祥支圖的斯睹器CT——用議開址电航器支晤电流的电從M馬器三仿真结果分析1,正常情况下：（t断路器=1.25T）2,含周期分量1）含正周期分量：（t断路0T）S620■21210S6200.2■2o0.02 0.04 0.06 0.03lprim/400 (A) &：V2 (V)CT flux (pu)Time offset: 01含负周期分量（t断路器=1・5T）20-6-S20-6-8lprim/400(A) &V2 (V)CT flux (pu)0 0.02 0.04 0.06 0.00 0.1 0.12 0.14 0.16 0.10 0.2Time offset: 03,二次侧开路（t断路器=1.25T,t开关=O.ls）。