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在正常情況下，電流互感器中的鐵芯磁通處于不飽和的狀態(tài)。這時負載阻抗和勵磁電流較小，而勵磁阻抗的數(shù)值較大，一次繞組、二次繞組的磁勢處于平衡。但是，若互感器中鐵芯的磁通密度增大并達到飽和時，會引起Zm隨著飽和度的增加而迅速降低，不同勵磁電流間的線性比例關系會被打破。而引起電流互感器達到飽和的因素主要包括：電流過大；負載過大。當連接電流互感器的負載過大時，引起二次電壓的增大，導致鐵芯的磁通密度上升，達到飽和。
電流互感器達到飽和時的特點有：二次電流減小，電流波形出現(xiàn)高次諧波分量較大的畸變；內阻減小，甚至接近于零；若發(fā)生一次故障，電流的波形在零點附近時，電流互感器會引起線性關系傳遞；在故障的瞬間，互感器會在滯后5秒左右才開始達到飽和。一般情況下，嚴禁電流互感器的二次發(fā)生開路現(xiàn)象。因為在電流互感器運行過程中，一旦發(fā)生二次開路，就會使一次電流轉換成為勵磁電流，引起鐵芯的磁通密度增加，導致電流互感器的快速飽和。飽和磁通會產生較高電壓，對一次和二次繞組絕緣設施破壞較大，容易造成人身安全威脅。
1、變壓器保護影響及對策
一般變壓器的容量較小、可靠性高，大多安裝在10kV、35kV的母線上，高壓短路電流與系統(tǒng)的短路電流相同，而低壓一側的短路電流相對較大。若對變壓器的保護力度不到位，就會嚴重影響對變壓器或者整個系統(tǒng)的安全運行。傳統(tǒng)變壓器都有熔斷器保護裝置，有安全可靠的優(yōu)點。但是，隨著系統(tǒng)自動化要求的提高、短路容量的增加，傳統(tǒng)的方法已經無法滿足需求。對于一些新建、改造的變電站，往往配置有變壓器開關柜，系統(tǒng)的保護裝置也與10kV的線路相似，但缺點是經常忽視電流互感器的飽和問題。同時，由于變壓器的容量、一次電流較小，并采用共用互感器。為保證計量準確性，會使電流互感器的變比減小。一旦變壓器發(fā)生故障，會引起電流互感器的飽和，二次電流速度降低，導致變壓器的保護拒動。若變壓器中高壓側發(fā)生故障，所產生的短路電流會自動切除后備保護動作。若低壓側發(fā)生故障，產生的短路電流無法達到后備保護啟動值，就會使故障無法切除，甚至引起變壓器的燒毀，對系統(tǒng)的安全運行造成嚴重影響。
解決變壓器的保護拒動，需要從變壓器的合理配置入手，在選擇電流互感器時要顧及變壓器發(fā)生故障引起的飽和問題。不同功能的電流互感器要互相區(qū)別，例如計量用的互感器要設在變壓器的低壓側，用以確保計量精度要求；而保護用的互感器一般設在變壓器的高壓一側，用以確保變壓器保護工作。
2、電流保護影響及對策
電流互感器發(fā)生飽和以后，會引起二次等效電流的減小，引發(fā)保護拒動。當遠離電源或阻抗系數(shù)較大時，線路出口的短路電流會較小。但如果擴大系統(tǒng)的規(guī)模，短路電流就會隨之增大，甚至達到互感器一次電流的上百倍，從而引起系統(tǒng)中本來能正常運行的互感器發(fā)生飽和。同時，短路電流故障屬于暫態(tài)過程，電流中有大量的不同期分量，會加快電流互感器的飽和。若10kV的線路中發(fā)生短路故障，電流互感器的飽和會使二次側的電流減小，導致保護裝置拒動。母線及主變低壓側的開關切除，會導致故障的范圍增大、時間延長，對供電的可靠性造成影響，嚴重時會威脅到設備的安全運行。
通過上文分析得知，電流互感器發(fā)生飽和時，會導致一次電流轉變?yōu)閯畲烹娏?。同時，二次電流為零，通過繼電器電流也為零，設備內保護裝置發(fā)生拒動。針對以上問題，應該盡量降低互感器的負載阻抗，避免電流互感器的共用，同時加大電纜截面面積以及電纜長度；電流互感器的變比不能太小，要注意線路短路引起的飽和問題。
